[發明專利]基于過程層物理通信介質建模的在線監測系統

有效

• 申請號: 201510074921.7
• 申請日: 2015-02-12
• 公開（公告）號: CN104617672B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 高翔
• 申請（專利權）人: 上海毅昊信息科技股份有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所31201
• 代理人: 王毓理,王錫麟

技術領域

本發明涉及的是一種電力系統領域的電網二次系統控制技術，具體是一種基于過程層物理通信介質建模的在線監測系統。

背景技術

目前國內大力推進的智能變電站信息通信機制基于IEC61850標準，IEC61850標準提出了“三層兩網”的架構體系，其中過程層采用SV、GOOSE報文，用光纜代替電纜，用SV、GOOSE“數據包”，實現IED之間的信息關聯，IEC61850標準僅強調通信鏈路的聯接關系，弱化了網絡設備和過程層的通信介質。IEC61850標準中并沒有過程層交換機、聯接光纜、聯接壓板等模型的描述，而變電站實際維護對象恰恰是這些物理聯接設備。由于，整個二次系統涵蓋在SCD文件中，體現為“不可見”特征。由此，帶來了智能變電站實際運行維護的巨大困難。

經過對現有技術的檢索發現，中國專利文獻號CN104239406A公開(公告)日2014.12.24，公開了一種智能變電站二次設備配置的高可視化展示方法。該技術公開了以下具體方法：1)智能解析SCD文件；2)自動生成設備與網絡的接線圖；3)自動生成設備間的邏輯連接圖；4)通過與用戶互動實現的邏輯連接的分步、分層的展示。該技術利用智能處理算法及新穎的展示手段，對智能變電站配置進行高可視化、高互動的展示，使設備所支持的信息模型及設備與設備間的通信接口、設備間的邏輯連接變的一目了然，進而使站內的相關人員可以快速地掌握變電站站內的業務情況，能很大程度的提高變電站的運行、維護效率。但該技術無法實現涵蓋過程層交換機、聯接光纜、壓板等建模，無法實現物理聯接與邏輯鏈路以及邏輯鏈路與功能回路的完整映射，獲得“圖實相符”的應用效果。

中國專利文獻號CN102436523A公開(公告)日2012.05.02，公開了一種數字化變電站間隔接線圖自動成圖方法，其步驟如下：首先，由SCL語法解析模塊讀取并解析SCD文件，獲得一次設備信息及連接關系；其次，通過一次設備功能關系鏈算法模塊根據一次設備信息及連接關系，判斷出一次設備的接線方式，生成抽象的間隔信息；接著，通過間隔接線圖繪制模塊把抽象的間隔信息還原成間隔接線圖；最后由數據庫對象關聯模塊使間隔接線圖與數據庫對象進行關聯；根據設備形狀、方向和位置，通過設備標簽標注模塊自動為間隔接線圖中的設備生成標簽。該技術避免了手工操作可能出現的錯誤，為數字化變電站的可靠運行提供了堅實基礎。但該技術無法實現涵蓋過程層交換機、聯接光纜、壓板等建模，無法實現物理聯接與邏輯鏈路以及邏輯鏈路與功能回路的完整映射，獲得“圖實相符”的應用效果。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提出一種基于過程層物理通信介質建模的在線監測系統，通過對于過程層物理通信介質(交換機、光纜、聯接壓板等)的建模，補充了IEC61850標準模型的不足之處，增加了過程層交換機、聯接光纜、壓板等模型。在此基礎上采用圖模映射技術，實現二次系統的可視化在線監測，實現基于模型的二次系統“圖實相符”應用，確保了運行維護對象具有模型特征，提高了智能變電站二次系統的可觀性、可控性，為智能電網各種高級應用的拓展奠定了基礎。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明包括：SCD導入模塊、模型解析模塊、圖模映射模塊、網絡通信模塊和圖形展示模塊，其中：SCD導入模塊經HMI(Human Machine Interface，人機接口)導入變電站SCD模型，補充過程層交換機、光纜和聯接壓板等模型，并輸出至模型解析模塊；模型解析模塊依據SCL標簽搜索技術，從SCD文件的靜態模型中解析得到二次虛回路與物理聯接介質的關聯關系，以及邏輯鏈路與功能回路的關聯關系，輸出至圖模映射模塊；圖模映射模塊根據物理聯接光纜與通信鏈路之間以及通信鏈路與功能回路之間的對應關系，采取圖模一體化技術生成基本圖元并輸出至圖形展示模塊；網絡通信模塊接收來自交換機的實時SV報文和GOOSE報文，實現基于模型進行通信鏈路報文與物理聯接以及通信鏈路與功能回路的匹配；圖形展示模塊依據實時匹配的報文，實現基于間隔物理聯接及保護二次原理圖的展示，從而實現具有“圖實相符”特征的智能變電站二次系統。

技術效果

與現有技術相比，本發明基于IEC61850標準的智能變電站構建了與物理通信介質一致的完整模型，由此，具備了基于圖模映射技術實現智能變電站二次系統無“盲點”在線監測的技術基礎，通過采用可視化技術，可實現基于間隔物理聯接及保護二次原理圖的展示。在工程應用上屏蔽了IEC61850體系的復雜性，實現了真正意義上變電站二次系統“圖實相符”。

附圖說明