智能變電站全站配置scd文件合法性檢查裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種智能變電站全站配置SCD文件合法性檢查裝置，上位機和下位機通過串口通訊，并且網(wǎng)口互聯(lián)；上位機采用WindowsXP的工控機提供軟件運行平臺、人機交互界面以及后臺數(shù)據(jù)分析處理；下位機由主控板和指示燈按鍵板組成，主控板與指示燈按鍵板相連，主控板由通訊模塊和STM32模塊組成；上位機通過485接口與STM32模塊進行指令通訊，通過電網(wǎng)口進行數(shù)據(jù)通訊；下位機實現(xiàn)網(wǎng)口擴展、指示燈控制、按鍵響應(yīng)功能；下位機將從外部接口接收到的報文通過互聯(lián)電網(wǎng)口傳給上位機，上位機將報文通過電網(wǎng)口傳給下位機后轉(zhuǎn)發(fā)出去。上位機對數(shù)據(jù)處理結(jié)果通過485串口以命令方式傳給STM32模塊，STM32模塊控制指示燈發(fā)亮或滅；STM32模塊響應(yīng)按鍵信息轉(zhuǎn)化為指令，通過485串口傳給上位機。
【專利說明】
智能變電站全站配置SCD文件合法性檢查裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及電力系統(tǒng)行業(yè)，特別涉及一種智能變電站全站配置SCD文件合法性檢查裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著IEC61850技術(shù)的推廣和應(yīng)用、以及智能變電站的大力發(fā)展，推動了智能變電站配置描述語言的出現(xiàn)和運用。
[0003]智能變電站通過SMV進行采樣值、測量值的傳輸、通過GOOSE報文傳輸開關(guān)量信號、操作斷路器跳合閘，與傳統(tǒng)變電站運用硬接線傳輸模擬信號截然不同。虛端子概念的提出有助于在傳統(tǒng)變電站基礎(chǔ)上去理解智能變電站SCD配置文件，這些傳輸通道，就是通過SCD文件配置的虛端子。
[0004]實際工作中，一個220kV智能變電站配置的虛端子多達3000條甚至更多，這些虛端子的配置經(jīng)常會漏接或者描述不準(zhǔn)確、相別配置錯誤、系統(tǒng)不對應(yīng)，其是否完整準(zhǔn)確沒有一個直觀、快速有效的方法去檢測，當(dāng)某些通道漏接或者錯接嚴(yán)重影響整個變電站的安全運行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于上述問題，本實用新型的目的在于提供一種智能變電站全站配置SCD文件合法性檢查裝置，通過解析智能變電站.scd全站配置文件并多方式靈活保存相關(guān)數(shù)據(jù)，然后進行語義檢查、虛端子合法性檢查，使其能夠快速準(zhǔn)確的按照虛端子自查原則將漏接的IED設(shè)備、系統(tǒng)不對應(yīng)的IED、漏接的虛端子通道、錯接的虛端子通道檢查出來，用于智能變電站系統(tǒng)驗收時SCD文件的檢查及運行維護、改擴建時虛端子檢查及相關(guān)技能培訓(xùn)。
[0006]本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0007]智能變電站全站配置SCD文件合法性檢查裝置，由上位機和下位機組成，其特征在于:上位機和下位機通過串口通訊，并且網(wǎng)口互聯(lián);所述的上位機采用WindowsXP的工控機，主要提供軟件運行平臺、人機交互界面以及后臺數(shù)據(jù)分析處理；下位機由主控板和指示燈按鍵板組成，主控板與指示燈按鍵板相連，主控板由通訊模塊和STM32模塊組成；上位機通過485接口與STM32模塊進行指令通訊，通過電網(wǎng)口進行數(shù)據(jù)通訊；下位機實現(xiàn)網(wǎng)口擴展、指示燈控制、按鍵響應(yīng)的功能；下位機將從外部接口接收到的報文通過互聯(lián)的電網(wǎng)口傳給上位機，上位機也可將報文通過電網(wǎng)口傳給下位機后轉(zhuǎn)發(fā)出去。上位機對數(shù)據(jù)的處理結(jié)果通過485串口以命令的方式傳給STM32模塊，STM32模塊控制指示燈發(fā)亮或滅；STM32模塊響應(yīng)按鍵的信息，轉(zhuǎn)化為指令，通過485串口傳給上位機。
[0008]所述下位機的通訊模塊設(shè)有3個電以太網(wǎng)口、2個光以太網(wǎng)口(預(yù)留，用于SMV、GOOSE報文讀取、發(fā)送)。3個電以太網(wǎng)口中的2個采用RJ45接口，通過網(wǎng)絡(luò)變壓器與網(wǎng)絡(luò)交換機相連，I個電以太網(wǎng)口通過網(wǎng)絡(luò)變壓器直接與上位機對插；2個光以太網(wǎng)口采用安華高HFBR光模塊，分別通過阻容網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)交換機相連；網(wǎng)絡(luò)交換機上共接有3個電網(wǎng)口和2個光網(wǎng)口，各網(wǎng)口的數(shù)據(jù)直接透傳。如此，上位機下發(fā)的數(shù)據(jù)可通過直連的電網(wǎng)口透傳到下位機的2個RJ45接口和2個光網(wǎng)口 ；由下位機2個RJ45接口和2個光網(wǎng)口收到的數(shù)據(jù)也可以直接透傳到上位機的光網(wǎng)口。
[0009]本實用新型使用步驟如下:
[0010]1、導(dǎo)入scd文件
[0011 ]通過USB或者其它方式拷貝智能能變電站.SCd配置文件到裝置，然后經(jīng)過本裝置解析該scd文件，并保存相關(guān)數(shù)據(jù)到本裝置的配置文件中。
[0012]2、智能處理scd文件的相關(guān)數(shù)據(jù)
[0013]解析scd原始數(shù)據(jù)后，對其進行處理，根據(jù)communicat1n部分自動關(guān)聯(lián)IED設(shè)備的通訊信息，根據(jù)IED名稱、IED描述自動生成間隔信息，運用scd文件中的模板將FCDA通道實例化描述，通過引用部分自動生成IH)關(guān)聯(lián)信息及虛端子信息。
[0014]根據(jù)IED名稱、描述對間隔分類如“220kV母線保護、220kV線路保護、220kV主變保護、220kV母聯(lián)保護、220kV母聯(lián)測控、220kV線路測控”；對IED及其關(guān)聯(lián)IED分類，如“保護、合并單元、智能終端、合并終端、測控、錄波器、遠(yuǎn)跳判斷、四合一”等。根據(jù)虛端子自查原則按間隔分類對變壓器、母線、母聯(lián)、分段、線路等間隔以便于進行虛端子合法性檢查。
[0015]3、對.scd文件進行語義檢查
[0016]在對scd文件數(shù)據(jù)進行處理的同時，根據(jù)一定的語義規(guī)則，對該scd文件中的所有虛端子連接通道的功能約束、通道類型等進行檢查。
[0017]4、依照《220kV虛端子自查原則》對.scd文件進行虛端子合法性檢查
[0018]基于虛端子自查原則220kV雙母線接線方式部分及S⑶智能解析(包含對沒有變電站部分的SCD文件中的IED進行自動分配間隔)、虛端子遍歷檢查算法和模糊匹配策略，然后按照間隔所屬分類，按照其對應(yīng)的原則對間隔按IED類型對相關(guān)聯(lián)的IED的SMV控制塊、GOOSE控制的通道塊進行虛端子合法性檢查。
[0019]對每個IED發(fā)送通道未配置接收通道的虛端子進行檢查。包含SMV發(fā)送通道、GOOSE發(fā)送通道。
[°02°] 5、靈活、便捷查看檢查結(jié)果
[0021]對上述檢查結(jié)果數(shù)據(jù)進行歸類整理。裝置可以按照IED名稱、檢查結(jié)果的類型、檢查結(jié)果的連接性質(zhì)、檢查結(jié)果的內(nèi)容、檢查項目等組合過濾選擇查看結(jié)果，并且可以人工修改錯誤的檢查結(jié)果為正確。
[0022]本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點及效果:
[0023]1、快速全面的檢查智能變電站SCD全站配置文件虛端子配置的完整性和正確性:該新型裝置可以按照虛端子原則，快速、全面的將漏接的裝置，漏接、錯接、多接的通道，系統(tǒng)不對應(yīng)的IH)等檢查并打印出來。大大提高電力設(shè)備安全性、穩(wěn)定性。
[0024]2、快速準(zhǔn)確的檢查通道描述:在實際情況中，很多通道描述中包含相別的通道配置錯誤，如“B相跳閘”、“C相跳閘”錯誤配置成“A相跳閘”。人工檢查耗費大量時間并且還容易遺漏，造成后期維護或者使用時混淆通道，給運行檢修人員造成極大的不便。該新型裝置可以避免該類情況的發(fā)生。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0026]圖2為本實用新型裝置的通訊接口板結(jié)構(gòu)圖。
[0027]圖3為本實用新型裝置的指示燈按鍵板結(jié)構(gòu)圖。
[0028]圖4為本實用新型裝置使用示意圖。
【具體實施方式】
[0029]為了使本實用技術(shù)的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用技術(shù)進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用技術(shù)，但本實用新型裝置的實施方案并不僅限如此。
[0030]如圖1所示，本裝置由上位機和下位機組成，其特征在于:上位機和下位機通過串口通訊，并且網(wǎng)口互聯(lián);所述的上位機采用WindowsXP的工控機，主要提供軟件運行平臺、人機交互界面以及后臺數(shù)據(jù)分析處理；下位機由主控板和指示燈按鍵板組成，主控板與指示燈按鍵板相連，主控板由通訊模塊和STM32模塊組成;上位機通過485接口與STM32模塊進行指令通訊，通過電網(wǎng)口進行數(shù)據(jù)通訊;下位機實現(xiàn)網(wǎng)口擴展、指示燈控制、按鍵響應(yīng)的功能；下位機將從外部接口接收到的報文通過互聯(lián)的電網(wǎng)口傳給上位機，上位機也可將報文通過電網(wǎng)口傳給下位機后轉(zhuǎn)發(fā)出去。上位機對數(shù)據(jù)的處理結(jié)果通過485串口以命令的方式傳給STM32模塊，STM32模塊控制指示燈發(fā)亮或滅;STM32模塊響應(yīng)按鍵的信息，轉(zhuǎn)化為指令，通過485串口傳給上位機。
[0031 ]如圖1、圖2所示，所述下位機的通訊接口板設(shè)有3個電以太網(wǎng)口、2個光以太網(wǎng)口(預(yù)留，用于SMV、G00SE報文讀取、發(fā)送)。3個電以太網(wǎng)口中的2個采用RJ45接口，通過網(wǎng)絡(luò)變壓器與網(wǎng)絡(luò)交換機相連，I個通過網(wǎng)絡(luò)變壓器直接與上位機對插。2個光以太網(wǎng)口采用安華高HFBR光模塊，分別通過阻容網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)交換機相連。網(wǎng)絡(luò)交換機上共接有3個電網(wǎng)口和2個光網(wǎng)口，各網(wǎng)口的數(shù)據(jù)直接透傳。如此，上位機下發(fā)的數(shù)據(jù)可通過直連的電網(wǎng)口透傳到下位機的2個RJ45接口和2個光網(wǎng)口 ；由下位機2個RJ45接口和2個光網(wǎng)口收到的數(shù)據(jù)也可以直接透傳到上位機的光網(wǎng)口。
[0032]如圖3所示，指示燈按鍵板上設(shè)有8個指示燈和I個導(dǎo)入SCD文件按鍵、I個合法性檢查按鍵、I個語義檢查按鍵、I個保存檢查報告按鍵;八個指示燈分別代表裝置運行的不同狀態(tài)以及告警提示信息等。
[0033]如圖4所示，本實用新型裝置掛接在變電站站控層網(wǎng)絡(luò)交換機中。本裝置通過外部輸入設(shè)備將scd文件導(dǎo)入到本裝置中，進行解析、離線語義檢查、離線合法性檢查。經(jīng)過上述解析，再通過9-2、G00SE網(wǎng)獲取各保護裝置當(dāng)前通道值，并和下發(fā)的SMV值、GOOSE通道位置進行比對，在線檢驗虛端子連接的合法性。
[0034]以下是整個裝置的實施方案:
[0035]首先如圖1所示，本實用新型裝置掛載在變電站的站控層網(wǎng)絡(luò)交換機上，通訊接口板為圖2所示;通過操作本裝置的導(dǎo)入SCD文件按鍵，將已經(jīng)儲存于外接USB或者拷貝到本裝置中的全站配置SCD文件依次解析“Header”，“Substat1n”，“Communicat1n”，“IED”，“DataTypeTemplates”等部分，然后對其進行處理，將所有通道實例化、自動生成關(guān)聯(lián)IED信息，自動生成引用信息、自動生成變電站間隔信息。并轉(zhuǎn)換為本裝置的配置文件。
[0036]通過操作本裝置的語義檢查按鍵，開始對導(dǎo)入的S⑶文件進行語義檢查。
[0037]通過操作本裝置的合法性檢查按鈕，根據(jù)虛端子自查原則對220Kv雙母線接線方式SCD文件進行離線虛端子合法性檢查，將檢查結(jié)果顯示在上位機主屏幕上。包含220kV母線保護、220kV線路保護、220kV主變保護、220kV母聯(lián)保護、220kV母聯(lián)測控、220kV線路測控與其相關(guān)設(shè)備之間的虛端子連接，保存錯接、漏接以及正確的檢查結(jié)果信息。針對SMV、GOOSE通道的差別，該裝置對其采用不同的匹配策略，SMV通道主要檢查相別、通道類型，GOOSE通道按照自查原則進行模糊匹配。
[0038]通過操作本裝置的保存檢查報告按鍵，可以將檢查報告以選擇的格式保存在本裝置中，兼容“.doc”，“.pdf”，“.xls”，“.txt”等多種格式，并可以通過USB接口拷貝檢查報告。
[0039]通過USB鼠標(biāo)操作界面，靈活、便捷查看檢查結(jié)果。裝置可以按照IED名稱、檢查結(jié)果的類型、檢查結(jié)果的連接性質(zhì)、檢查結(jié)果的內(nèi)容、檢查項目等組合過濾選擇查看結(jié)果，并且可以人工修改錯誤的檢查結(jié)果為正確。
【主權(quán)項】
1.智能變電站全站配置SCD文件合法性檢查裝置，由上位機和下位機組成，其特征在于:上位機和下位機通過串口通訊，并且網(wǎng)口互聯(lián);所述的上位機采用WindowsXP的工控機，提供軟件運行平臺、人機交互界面以及后臺數(shù)據(jù)分析處理；下位機由主控板和指示燈按鍵板組成，主控板與指示燈按鍵板相連，主控板由通訊模塊和STM32模塊組成;上位機通過485接口與STM32模塊進行指令通訊，通過電網(wǎng)口進行數(shù)據(jù)通訊；下位機實現(xiàn)網(wǎng)口擴展、指示燈控制、按鍵響應(yīng)的功能;下位機將從外部接口接收到的報文通過互聯(lián)的電網(wǎng)口傳給上位機，上位機將報文通過電網(wǎng)口傳給下位機后轉(zhuǎn)發(fā)出去；上位機對數(shù)據(jù)的處理結(jié)果通過485串口以命令的方式傳給STM32模塊，STM32模塊控制指示燈發(fā)亮或滅；STM32模塊響應(yīng)按鍵的信息，轉(zhuǎn)化為指令，通過485串口傳給上位機。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能變電站全站配置SCD文件合法性檢查裝置，其特征在于:所述下位機的通訊模塊設(shè)有3個電以太網(wǎng)口和2個光以太網(wǎng)口，3個電以太網(wǎng)口中的2個采用RJ45接口，通過網(wǎng)絡(luò)變壓器與網(wǎng)絡(luò)交換機相連，I個電以太網(wǎng)口通過網(wǎng)絡(luò)變壓器直接與上位機對插；2個光以太網(wǎng)口采用安華高HFBR光模塊，分別通過阻容網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)交換機相連；網(wǎng)絡(luò)交換機上共接有3個電網(wǎng)口和2個光網(wǎng)口，各網(wǎng)口的數(shù)據(jù)直接透傳。
【文檔編號】G06F11/22GK205451040SQ201521063888
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月17日
【發(fā)明人】張 浩, 陳前臣, 石旭剛
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)湖北省電力公司, 武漢市豪邁電力自動化技術(shù)有限責(zé)任公司