基于SCD完整模型的二次虚回路可视化系统和运行方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于SCD完整模型的二次虚回路可视化系统，包含：网络通信模块，将GOOSE报文解析成GOOSE实时模型输出；模型解析模块，接收SCD文件，补充联接光缆模型构成SCD完整模型，解析SCD文件形成二次系统虚回路模型；图模映射模块，接收二次系统虚回路模型，建立物理联接与逻辑链路及逻辑链路与功能回路的映射关系；可视化展示模块，接收GOOSE实时模型和图模映射模块的映射关系，采取图模一体化技术，进行基于完整SCD模型的二次回路可视化展示。本发明专利技术可根据GOOSE报文异常情况，定位于具体物理联接环节及对于保护二次回路功能的影响，并以可视化方式展示，为智能变电站安全运行提供可靠技术保障。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统
的在线监测技术，具体涉及一种基于SCD完整模型的保护二次回路可视化系统和运行方法。
技术介绍
随着基于IEC61850变电站自动化技术的推进，继电保护等二次设备的联接方式由光纤通讯替代了传统的电缆连接，保护装置的功能通过IEC61850所定义的GOOSE(GenericObjectOrientedSubstationEvent，面向通用对象的变电站事件)报文实现，变电站二次系统的关联关系由SCD（SubstationConfigurationDescription，变电站配置描述）文件涵盖，这样，由于整个变电站二次系统变成了一个黑匣子，运行、检修人员无法直观地观察到保护等二次设备之间的关联关系，给变电站运行管理带来许多困难，也增加了变电站运行风险。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于SCD完整模型的二次虚回路可视化系统和运行方法，使得运行、检修人员可以基于保护传统业务知识，实现智能变电站二次系统运维管理，降低变电站运行风险，为智能变电站的可靠运行提供坚实的基础。为实现上述目的，本专利技术提供一种基于SCD完整模型的二次虚回路可视化系统，其特点是，该系统包含：网络通信模块，其通过GOOSE网络获取GOOSE报文，并解析成GOOSE实时模型输出；模型解析模块，其通信连接网络通信模块输出端，接收SCD文件，补充联接光缆模型，构成SCD完整模型，在此基础上解析SCD文件，实现二次物理联接对象的模型化描述，形成二次系统虚回路模型并输出；图模映射模块，其通信连接模型解析模块输出端，接收二次系统虚回路模型，建立物理联接与逻辑链路，及逻辑链路与功能回路的映射关系并输出；可视化展示模块，其通信连接网络通信模块和图模映射模块，接收GOOSE实时模型和图模映射模块的映射关系，采取图模一体化技术，实现基于完整SCD模型的二次回路可视化展示。上述的网络通信模块包含：GOOSE网络通信单元，其通过GOOSE网络通信口获取保护装置发出的GOOSE报文并输出；数据处理单元，其通信连接GOOSE网络通信单元输出端，接收GOOSE报文，基于MAC寻址技术实时解析GOOSE报文，生成GOOSE报文所对应保护装置二次回路及虚端子模型的GOOSE实时模型。上述的MAC寻址技术包含：根据包含MAC地址的SCD静态模型，匹配所订阅的GOOSE报文保护装置的输入端子模型，形成保护装置GOOSE报文所对应的二次回路模型。上述的GOOSE实时模型为在线获取的GOOSE报文全部信息所表示的模型；包含：GOOSE控制块定义、Extref定义和GOOSE控制块定义中数据集的定义。上述的模型解析模块包含：静态模型解析单元，其接收SCD文件，采取变电站配置语言标签搜索技术，解析SCD文件得到基于保护二次回路及虚端子的静态模型；模型补充单元，其补充SCD文件所缺少的网络设备模型，并输出至图模映射模块。上述的图模映射模块包含：模板匹配单元，其在静态模型与补充模型之间建立映射关系，即物理联接与逻辑链路，及逻辑链路与功能回路的映射；数据存储单元，其通信连接模板匹配单元输出端，保存模板匹配单元建立的映射结果，输出至可视化展示模块。上述的可视化展示模块包含：图模转换单元，其接收图模映射模块输出的映射结果，及网络通信模块输出的GOOSE实时模型，通过采取图模一体化技术，构建可视化展示所需要的基础图元；可视化展示单元，其接收图模转换单元输出的基础图元，采用SVG技术实现对应图元在人机界面的可视化展示。一种基于SCD完整模型的二次虚回路可视化系统的运行方法，其特点是，该运行方法包含：网络通信模块获取GOOSE报文，解析成GOOSE实时模型输出至可视化展示模块；模型解析模块通过网络通信模块读取SCD文件，补充联接光缆模型，采用SCL标签搜索技术，解析成二次系统虚回路模型，输出至图模映射模块；图模映射模块根据所收到的二次系统虚回路模型，建立物理联接与逻辑链路，及逻辑链路与功能回路的映射关系，输出至可视化展示模块；可视化展示模块接收映射关系和GOOSE实时模型，采取图模一体化技术，实现二次回路的可视化展示。本专利技术基于SCD完整模型的二次虚回路可视化系统和运行方法和现有技术相比，其优点在于，本专利技术通过采取SCL标签搜索技术解析SCD文件，形成基于保护装置二次回路及虚端子模型的SCD静态模型，并建立物理联接与逻辑链路，及逻辑链路与功能回路的映射关系，可根据GOOSE报文异常情况，定位于具体物理联接环节及对于保护二次回路功能的影响，并以可视化方式展示，为智能变电站安全运行提供可靠技术保障。附图说明图1为本专利技术基于SCD完整模型的二次虚回路可视化系统的结构示意图；图2为本专利技术基于SCD完整模型的二次虚回路可视化系统的运行方法的流程图。具体实施方式以下结合附图，进一步说明本专利技术的具体实施例。如图1所示，本专利技术公开一种基于SCD完整模型的二次虚回路可视化系统的实施例，该系统包含：网络通信模块101、模型解析模块102、图模映射模块103和可视化展示模块104。网络通信模块101通过GOOSE网络获取GOOSE报文，并解析成GOOSE实时模型输出。模型解析模块102通信连接网络通信模块输出端，接收SCD文件，补充联接光缆模型，构成SCD完整模型，在此基础上解析SCD文件，实现二次物理联接对象的模型化描述，形成二次系统虚回路模型并输出。图模映射模块103通信连接模型解析模块输出端，接收二次系统虚回路模型，建立物理联接与逻辑链路，及逻辑链路与功能回路的映射关系并输出。可视化展示模块104通信连接网络通信模块和图模映射模块，接收GOOSE实时模型和图模映射模块的映射关系，采取图模一体化技术，实现基于完整SCD模型的二次回路可视化展示。网络通信模块101包含：GOOSE网络通信单元和通信连接GOOSE网络通信单元输出端的数据处理单元。GOOSE网络通信单元通过GOOSE网络通信口获取保护装置发出的GOOSE报文并输出。数据处理单元接收GOOSE报文，基于MAC寻址技术实时解析GOOSE报文，生成GOOSE报文所对应保护装置二次回路及虚端子模型的GOOSE实时模型。其中，MAC寻址技术包含：根据包含MAC地址的SCD静态模型，匹配所订阅的GOOSE报文保护装置的输入端子模型，形成保护装置GOOSE报文所对应的二次回路模型。GOOSE实时模型为在线获取的GOOSE报文全部信息所表示的模型；包含：GOOSE控制块定义、Extref定义和GOOSE控制块定义中数据集的定义。模型解析模块102包含：静态模型解析单元和模型补充单元。静态模型解析单元接收SCD文件，采取变电站配置语言（SCL，SubstationConfigurationLanguage）标签搜索技术，解析SCD文件得到基于保护二次回路及虚端子的静态模型。模型补充单元补充SCD文件所缺少的网络设备模型，如联接光缆等，并输出至图模映射模块。SCL标签搜索技术是指：依据SCL各种标签在SCD文件中的特定位置，将每一个标签设定为一个状态，根据状态的变化寻找所对应的的模型。所搜索的标签类别，如<IED、>、</IED>，Inputs标签类别：<Inputs、>、</Inputs>本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于SCD完整模型的二次虚回路可视化系统，其特征在于，该系统包含：网络通信模块，其通过GOOSE网络获取GOOSE报文，并解析成GOOSE实时模型输出；模型解析模块，其通信连接网络通信模块输出端，接收SCD文件，补充联接光缆模型，构成SCD完整模型，在此基础上解析SCD文件，实现二次物理联接对象的模型化描述，形成二次系统虚回路模型并输出；图模映射模块，其通信连接模型解析模块输出端，接收二次系统虚回路模型，建立物理联接与逻辑链路，及逻辑链路与功能回路的映射关系并输出；可视化展示模块，其通信连接网络通信模块和图模映射模块，接收GOOSE实时模型和图模映射模块的映射关系，采取图模一体化技术，实现基于完整SCD模型的二次回路可视化展示。

【技术特征摘要】
1.一种基于SCD完整模型的二次虚回路可视化系统，其特征在于，该系统包含：网络通信模块，其通过GOOSE网络获取GOOSE报文，并解析成GOOSE实时模型输出；模型解析模块，其通信连接网络通信模块输出端，接收SCD文件，补充联接光缆模型，构成SCD完整模型，在此基础上解析SCD文件，实现二次物理联接对象的模型化描述，形成二次系统虚回路模型并输出；图模映射模块，其通信连接模型解析模块输出端，接收二次系统虚回路模型，建立物理联接与逻辑链路，及逻辑链路与功能回路的映射关系并输出；可视化展示模块，其通信连接网络通信模块和图模映射模块，接收GOOSE实时模型和图模映射模块的映射关系，采取图模一体化技术，实现基于完整SCD模型的二次回路可视化展示。2.如权利要求1所述的基于SCD完整模型的二次虚回路可视化系统，其特征在于，所述的网络通信模块包含：GOOSE网络通信单元，其通过GOOSE网络通信口获取保护装置发出的GOOSE报文并输出；数据处理单元，其通信连接GOOSE网络通信单元输出端，接收GOOSE报文，基于MAC寻址技术实时解析GOOSE报文，生成GOOSE报文所对应保护装置二次回路及虚端子模型的GOOSE实时模型。3.如权利要求2所述的基于SCD完整模型的二次虚回路可视化系统，其特征在于，所述的MAC寻址技术包含：根据包含MAC地址的SCD静态模型，匹配所订阅的GOOSE报文保护装置的输入端子模型，形成保护装置GOOSE报文所对应的二次回路模型。4.如权利要求2所述的基于SCD完整模型的二次虚回路可视化系统，其特征在于，所述的GOOSE实时模型为在线获取的GOOSE报文全部信息所表示的模型；包含：GOOSE控制块定义、Extref定义和GOOSE控制块定义...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋杰，周健，鲍伟，沈冰，潘爱强，曾平，周德生，徐洁，邹晓峰，朱奕帆，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，华东电力试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31