一种智能变电站全景信息可视化的实现方法技术

技术编号:13986852 阅读:168 留言:0更新日期:2016-11-13 04:13
本发明专利技术公开了一种智能变电站全景信息可视化的实现方法,属于电力系统继电保护技术领域,其通过将变电站的光纤连接、虚端子回路以及变电站一次设备相关联,形成“一次设备—预制光缆—光纤回路—虚端子”的分层可视化界面。本发明专利技术通过形成“一次设备—预制光缆—光纤回路—虚端子”分层可视化模型,可以帮助调试人员更快的发现站内通讯和连接所出现的问题,使得整个调试过程更加直观,减少错误的发生;同时可以帮助检修人员在进行设备检修时快速判断出该设备停运所影响的范围,避免干扰相邻设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种智能变电站全景信息可视化的实现方法,属于电力系统继电保护
,适于智能变电站基建调试及检修时的一二次信息校验、回路检查及安全策略的在线校核。
技术介绍
随着 IEC61850标准的颁布以及相关工程的推广应用,现阶段智能变电站技术也不断发展和进步,通过以太网和光纤传输的GOOSE(Generic Object Oriented Substation Event)和SV(Sampled Value)软报文取代了传统二次回路所用的电缆,为工程的设计和实施带来极大的便利。由于传统二次回路使用的电缆存在实物连接,连接构架清晰明了,非常便于调试检修人员理解,而新一代智能变电站的二次回路,虽然存在物理连接,但实物连接反映的是通信实物拓扑连接,并没有和通信逻辑拓扑连接及虚端子连接联系起来,造成调试和检修方面的不直观,给工作人员带来很大的困难。同时随着智能变电站技术的不断发展,新技术陆续应用到新建工程上,例如预制舱和预制光缆的应用,尤其是预制光缆的使用给调试和检修人员在信息回路的检修上更增加了一层工作。由于智能变电站建设经常“时间短、任务重”,需要短时间内高质量完成基建和调试工作,因此为调试人员提供包含全站信息回路的可视化工具成为急需解决的问题。现阶段随着计算机图形技术不断发展,变电站信息系统的可视化成为新一代智能变电站发展的必然趋势。变电站规范模型文件(SSD)是变电站配置描述文件(SCD)的重要组成部分,其描述了变电站功能及拓扑结构,它基于点线图的连接,从变电站的结构角度派生出逻辑节点,使变电站中电气设备功能和其包含的逻辑节点建立连接,是实现变电站信息可视化的基础。然而,当前对于SSD文件的应用并不广泛,也没有形成一个统一的标准,因此对SSD应用化方面的研究成为一个重要的课题。目前有方法采用基于计算机自动辅助设计的图形化表示,将SSD文件各单元及相关属性与计算机辅助设计图形相关联,降低设计人员对IEC61850相关标准体系的理解要求,以基于数据库的输出方式将智能变电站模型文件及其一次接线图绑定。但是,由于上述方法使用CAD软件,在系统软件通用性上会产生一系列的问题;同时由于设计人员对IEC61850规范的不熟悉,会造成使用人员和制作方在系统理解上的偏差。采用SVG技术的二次回路可视化测试也是广泛应用的一种方法。此方法利用变电站配置描述(SCD),提取虚端子信息,使用可缩放矢量图形(SVG)实现图形化数字二次回路,并在图形界面操作中对数字二次回路进行测试。此方法实现了二次虚端子的可视化,但是并没有将一次物理连接与二次回路关联起来,同时由于站内交换机和预制光缆的存在,各个IED(Intelligent Electronic Device)设备之间的连接关系也将重新分配,因此需要进行更为全面、具体的考虑。综上所述,现阶段所采用的方法并没有有效的解决变电站信息回路的可视化问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供了一种立足于全站层面、方便工作人员进行调试和检修的智能变电站全景信息可视化的实现方法。本专利技术采用的技术方案如下:一种智能变电站全景信息可视化的实现方法,将变电站的光纤连接、虚端子回路以及变电站一次设备相关联,形成“一次设备—预制光缆—光纤回路—虚端子”的分层可视化界面,具体实现步骤如下:(1)对交换机、预制光缆分别建模:建立交换机模型:变电站中有些信息是通过二次设备直接传输,例如直采、直跳信息;有些则通过交换机传输,例如组网信息,因此需要建立交换机的模型,完善变电站配置描述SCD中的二次设备模型。进一步的,交换机模型按照《智能变电站保护设备在线监视与诊断技术规范》中规定的模型建立,其逻辑节点包括物理装置信息节点LPHD、公共信息逻辑节点LLNO、各端口统计信息逻辑节点APST、各端口邻居信息逻辑节点APNE以及告警信息逻辑节点GGIO。根据变电站实际配置的交换机数量进行模型的建立和添加。建立预制光缆模型:预制光缆是新一代智能变电站重要组成部分,主要起到连接预制舱内设备和舱外设备的作用,舱内设备包括保护、测控、录波等,舱外设备包括合并单元、智能终端。进一步的,预制光缆模型包括光缆本身信息、光缆连接双端端口信息、光缆传输信息和光缆告警信息等。(2)配置智能电子设备IED和交换机端口连接。在IED设备及交换机的physConn目录下添加其端口信息,其中元素应包括:<P type=“Plug”>、<P type=“Port”>、<P type=“Type”>,其中<P type=“Port”>为必选项。将配置好的端口依据实际的光纤连接情况进行相互匹配;(3)将智能电子设备IED的端口与对应的访问点和虚端子进行相关联,即将设备的GOOSE和SV传输信息与光纤相匹配。其中访问点为所述智能电子设备IED发出的GOOSE(Generic Object Oriented Substation Event)或SV(Sampled Value)信息,虚端子则是智能电子设备IED接收的GOOSE(Generic Object Oriented Substation Event)或SV(Sampled Value)信息,依据GOOSE和SV传输报文中的APPID信息以及虚端子连接来匹配相关的端口,生成包含物理连接和虚端子连接的SCD文件;(4)建立变电站主接线图,具体方法如下:a.将变电站主接线图按变电站实际电压等级分成不同的电压等级区域,如H1(220kV)、L1(110kV)电压等级区域等,在各自的电压等级区域中,依据一次设备的不同划分为不同的间隔区域;b. 搭建与变电站主接线图对应的SSD拓扑模型,通过程序读取SSD模型中的设备间隔信息,利用SVG技术形成变电站主接线图。(5)关联逻辑节点与一次设备,形成包含变电站全景信息的SCD文件。根据逻辑节点所属的智能电子设备IED以及该智能电子设备的间隔属性,将步骤(3)生成的SCD文件中的逻辑节点与变电站主接线图的各个间隔区域进行匹配,形成包含逻辑节点的SSD文件,最终形成包含变电站全景信息的SCD文件。本专利技术的有益效果如下:1. 本专利技术形成包含变电站规范模型文件SSD、预制光缆模型、交换机模型、光纤回路及虚端子连接的综合SCD文件,能够使工程人员从一份SCD文件中便可获取全面的变电站信息,提高了信息的集成度和文件的可用度。2. 本专利技术形成“一次设备—预制光缆—光纤回路—虚端子”分层可视化模型,可以帮助调试人员更快的发现站内通讯和连接所出现的问题,使得整个调试过程更加直观,减少错误的发生;同时可以帮助检修人员在进行设备检修时快速判断出该设备停运所影响的范围,避免干扰相邻设备。3. 本专利技术为变电站的在线安措校核提供基础,通过一次设备的可视化可以将实际的安全措施与系统中的安全措施进行在线对比,保证安全生产。附图说明图1是本专利技术中预制光缆端口连接模型图。图2是本专利技术中IED设备物理端口连接图。图3是本专利技术中主接线绘制程序流程图。图4是本专利技术中全站信息分层示意图。图5是本专利技术中全景信息可视化流程图。具体实施方式为了使本专利的目的、技术方案和有益效果更加清楚,下面结合图1~图5和具体工程实例进行完整描述。本专利技术立足本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种智能变电站全景信息可视化的实现方法,其特征在于:将变电站的光纤连接、虚端子回路以及变电站一次设备相关联,形成“一次设备—预制光缆—光纤回路—虚端子”的分层可视化界面,具体实现步骤如下:(1)对交换机、预制光缆分别建模;(2)配置智能电子设备(IED)和交换机端口,将配置好的端口依据实际的光纤连接情况进行相互匹配;(3)将智能电子设备(IED)的端口与对应的访问点和虚端子进行相关联,其中访问点为所述智能电子设备(IED)发出的GOOSE(Generic Object Oriented Substation Event)或SV(Sampled Value)信息,虚端子则是智能电子设备(IED)接收的GOOSE(Generic Object Oriented Substation Event)或SV(Sampled Value)信息,依据GOOSE和SV传输报文中的APPID信息以及虚端子连接来匹配相关的端口,生成包含物理连接和虚端子连接的SCD文件;(4)建立变电站一次主接线图;(5)关联逻辑节点与一次设备,形成包含变电站全景信息的SCD文件。

【技术特征摘要】
1.一种智能变电站全景信息可视化的实现方法,其特征在于:将变电站的光纤连接、虚端子回路以及变电站一次设备相关联,形成“一次设备—预制光缆—光纤回路—虚端子”的分层可视化界面,具体实现步骤如下:(1)对交换机、预制光缆分别建模;(2)配置智能电子设备(IED)和交换机端口,将配置好的端口依据实际的光纤连接情况进行相互匹配;(3)将智能电子设备(IED)的端口与对应的访问点和虚端子进行相关联,其中访问点为所述智能电子设备(IED)发出的GOOSE(Generic Object Oriented Substation Event)或SV(Sampled Value)信息,虚端子则是智能电子设备(IED)接收的GOOSE(Generic Object Oriented Substation Event)或SV(Sampled Value)信息,依据GOOSE和SV传输报文中的APPID信息以及虚端子连接来匹配相关的端口,生成包含物理连接和虚端子连接的SCD文件;(4)建立变电站一次主接线图;(5)关联逻辑节点与一次设备,形成包含变电站全景信息的SCD文件。2.根据权利要求1所述的一种智能变电站全景信息可视化的实现方法,其特征在于:所述步骤(1)中交换机模型按照《智能变电站保护设备在线监视与诊断技术规范》中规定的模型建立,其逻辑节点包括物理装置信息节点(LPHD)、公共信息逻辑节点(LL...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘清泉郝晓光赵宇皓李铁成何磊罗蓬
申请(专利权)人:国网河北省电力公司电力科学研究院国家电网公司河北省电力建设调整试验所
类型:发明
国别省市:河北;13

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