[發(fā)明專利]基于以太網(wǎng)交換機(jī)物理端口建模的智能變電站通信方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110460128.2
• 申請(qǐng)日: 2011-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN102624607A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 信珂;孫中尉;唐毅;黃德斌;王雷;張凡;丁希亮;王東偉;李如振
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東電力工程咨詢院有限公司;濟(jì)南容弗科技有限公司
• 主分類號(hào): H04L12/56
• 分類號(hào): H04L12/56;H04L12/28;H02J13/00
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭華清

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于以太網(wǎng)交換機(jī)物理端口建模的智能變電站通信方法。

背景技術(shù)

對(duì)于智能變電站二次系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)來說，影響最大的變化就是：智能變電站以通信網(wǎng)絡(luò)取代了常規(guī)二次回路，網(wǎng)絡(luò)中的虛擬數(shù)字信息取代了物理上的電氣信號(hào)，二次系統(tǒng)功能信息邏輯和信號(hào)的輸入輸出關(guān)系與通信網(wǎng)絡(luò)接線不再一一對(duì)應(yīng)，傳統(tǒng)的二次回路的形式無法表達(dá)智能變電站中功能邏輯和信號(hào)邏輯。

目前智能變電站設(shè)計(jì)過程中面臨的主要問題是：

1、由于設(shè)計(jì)單位缺乏完備的圖形支持的設(shè)計(jì)手段，工程設(shè)計(jì)僅限于完成硬接線設(shè)計(jì)的程度，不能提供工程建設(shè)階段所需要的智能裝置功能配置、通信配置。而現(xiàn)有的建模工具軟件，主要注重的是SCD、ICD、CID的輸出，大多數(shù)只是作為一個(gè)便捷的編輯工具來使用，對(duì)于廠站通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)建模、智能裝置實(shí)例建模、智能裝置之間通信關(guān)系的建模缺乏形象的展示。

2、公布號(hào)CN?102270261A中涉及了基于CAD圖模一體化的智能變電站模型設(shè)計(jì)方法。介紹了智能變電站中二次回路的建立模型文件的過程，網(wǎng)絡(luò)化后最重要的設(shè)備之一就是以太網(wǎng)交換機(jī)，而IEC61850標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于保護(hù)裝置、智能終端等智能裝置均進(jìn)行建模，而對(duì)于以太網(wǎng)交換機(jī)未進(jìn)行建模，這就大大影響了設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)合理準(zhǔn)確的網(wǎng)絡(luò)通信的準(zhǔn)確性。

在IEC61850中沒有描述以太網(wǎng)交換機(jī)的物理模型及物理連接關(guān)系，直接描述了虛擬網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于一個(gè)變電站的完整設(shè)計(jì)來說，不僅僅要描述物理設(shè)備之間的連接關(guān)系，還要把物理設(shè)備設(shè)計(jì)清楚。例如有多少端口，型號(hào)，尺寸，固定的位置以及每個(gè)端口連哪些設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供基于以太網(wǎng)交換機(jī)物理端口建模的智能變電站通信方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種基于以太網(wǎng)交換機(jī)物理端口建模的智能變電站通信方法，它包括的步驟為：

1)以與IEC61970CIM相同的形式用RDF描述以太網(wǎng)交換機(jī)的IEC61850模型，建立以太網(wǎng)交換機(jī)模型的RDF?Schema，確定以太網(wǎng)交換機(jī)的IEC61850模型對(duì)象在RDF中的結(jié)構(gòu)描述，包括模型類，模型類屬性及模型類之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系；

2)對(duì)以太網(wǎng)交換機(jī)進(jìn)行基于RDF模型的建模，確定以太網(wǎng)交換機(jī)的模型結(jié)構(gòu)，端口結(jié)構(gòu)，及以太網(wǎng)交換機(jī)與以太網(wǎng)交換機(jī)端口，以太網(wǎng)交換機(jī)與智能裝置之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系；

3)在AutoCAD中設(shè)計(jì)以太網(wǎng)交換機(jī)圖元類型模塊；并通過AutoCAD圖形符號(hào)表示以太網(wǎng)交換機(jī)，通過AutoCAD中的短線表示以太網(wǎng)交換機(jī)的端口圖形符號(hào)，建立以太網(wǎng)交換機(jī)的圖元；

4)以太網(wǎng)交換機(jī)及端口圖形符號(hào)分別通過各自的一個(gè)擴(kuò)展屬性對(duì)RDF模型中與之對(duì)應(yīng)的模型對(duì)象唯一標(biāo)識(shí)進(jìn)行記錄，以建立一一對(duì)應(yīng)的映射關(guān)系；

5)在AutoCAD中建立智能裝置圖元類型模塊，并通過AutoCAD圖形符號(hào)分別表示智能裝置及其端口；

6)智能裝置及端口圖形符號(hào)分別通過各自的一個(gè)擴(kuò)展屬性對(duì)RDF模型中與之對(duì)應(yīng)的模型對(duì)象唯一標(biāo)識(shí)進(jìn)行記錄，以建立一一對(duì)應(yīng)的映射關(guān)系；

7)在AutoCAD中通過繪制連接線，將智能裝置的端口與以太網(wǎng)交換機(jī)的端口建立連接關(guān)系，繪制的同時(shí)將RDF模型中的以太網(wǎng)交換機(jī)的端口與智能裝置的端口的擴(kuò)展屬性中記錄的模型對(duì)象的唯一標(biāo)識(shí)相關(guān)聯(lián)，建立兩個(gè)對(duì)象在RDF模型中的關(guān)聯(lián)關(guān)系；循環(huán)操作，完成所有智能裝置與以太網(wǎng)交換機(jī)的端口物理連接關(guān)系的建立。

所述步驟1)中模型類包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備基類，子網(wǎng)類，網(wǎng)段類，端口類，所述網(wǎng)段類與子網(wǎng)類之間聚合，端口類和連接類相關(guān)聯(lián)，還包括以太網(wǎng)交換機(jī)類和智能裝置類，所述子網(wǎng)類，網(wǎng)段類，以太網(wǎng)交換機(jī)類和智能裝置類分別繼承自網(wǎng)絡(luò)設(shè)備基類；端口類聚合到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備基類，端口類中包括端口；繼承自網(wǎng)絡(luò)設(shè)備基類的以太網(wǎng)交換機(jī)類也聚合了端口。

所述步驟6)建立兩個(gè)對(duì)象在RDF模型中的關(guān)聯(lián)關(guān)系后，對(duì)生成的物理連接關(guān)系采用Excel格式報(bào)表方式輸出。

本發(fā)明的工作原理：

在IEC61850中沒有描述以太網(wǎng)交換機(jī)的物理模型及物理連接關(guān)系，二次回路網(wǎng)絡(luò)化后最重要的設(shè)備之一就是以太網(wǎng)交換機(jī)，本發(fā)明通過建立以太網(wǎng)交換機(jī)及其端口設(shè)備RDF模型，設(shè)計(jì)單位憑借提供的太網(wǎng)交換機(jī)模型通過模型實(shí)例化以圖形化的方式直觀的表現(xiàn)完成變電站的設(shè)計(jì)。

本發(fā)明有益效果是：