基于scd建模的继电保护检修安措控制系统及方法
【专利摘要】一种智能变电站继电保护检修【技术领域】的基于SCD建模的继电保护检修安措控制系统及方法，该系统包括：若干个与智能终端相连的跳合闸硬压板检测器件以及通过GOOSE网与智能终端相连的控制系统。本发明通过图模一体化技术，实现检修安措时硬压板状态的可视化展示，以作为检修安措的判断手段，为智能变电站安全运行提供可靠技术保障。
【专利说明】基于SCD建模的继电保护检修安措控制系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及的是一种智能变电站继电保护检修【技术领域】的系统及方法，具体是一 种基于SCD建模的继电保护检修安全技术措施计划控制系统及方法。
【背景技术】
[0002] 随着基于IEC61850变电站自动化技术工程应用的推进，变电站二次设备IED 的联接方式由光纤通讯替代了传统的电缆连接，功能的关联通过IEC61850所定义的 G00SE(Generic Object Oriented Substation Event，面向通用对象的变电站事件）实现， 变电站二次系统由SO) (Substation Configuration Description,变电站配置描述）文件涵 盖，但是作为智能终端连接断路器的跳合闸硬压板并没有涵盖在现有S⑶文件中，运行、检 修人员无法通过对于SCD文件的管理完整实现观察到保护系统与断路器的关联关系，实现 检修安措可视化，给变电站运行管理带来许多困难，也增加了变电站检修运行的风险。
【发明内容】
[0003] 本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种基于SCD建模的继电保护检修安 措控制系统及方法，无需施加电气激励量，通过图模一体化技术，实现检修安措时硬压板状 态的可视化展示，以作为检修安措的判断手段，为智能变电站安全运行提供可靠技术保障。
[0004] 本发明是通过以下技术方案实现的：
[0005] 本发明涉及一种基于SCD建模的继电保护检修安措控制系统，包括：若干个与智 能终端相连的跳合闸硬压板检测器件以及通过G00SE网与智能终端相连的控制系统，其 中：控制系统包括：网络通信模块、模型解析模块和图模映射模块；智能终端采集跳合闸硬 压板检测器件测得的状态以G00SE数据集方式输出至G00SE网，网络通信模块通过G00SE 网获得跳合闸硬压板状态信息后输出至图模映射模块，模型解析模块从GOOSE网获得SCD 文件，解析得出智能终端对应的硬压板模型后，输出至图模映射模块；图模映射模块比对智 能终端用G00SE数据集方式所描述的硬压板状态，匹配SCD文件中的硬压板模型，采用图模 一体化技术将匹配结果通过MMS网输出至后台系统。
[0006] 所述的G00SE数据集方式优选但不限于dsGooseN。
[0007] 所述的模型解析模块包括：解析数据处理单元和模型解析单元，其中：解析 数据处理单元接收S⑶文件送入模型解析单元，模型解析单元采取SCL(Substation Configuration Language,变电站配置语言）标签搜索技术，解析S⑶文件得到智能终端硬 压板静态模型，由解析数据处理单元送至图模映射模块。
[0008] 本发明涉及上述系统的安措控制方法，包括以下步骤：
[0009] S100 :读入S⑶文件，并向S⑶文件中加入智能终端跳合闸硬压板模型。
[0010] S200 :解析SCD文件，建立继电保护跳合闸回路与智能终端跳合闸硬压板之间的 关联关系。
[0011] S300 :经干簧接近式开关获取智能终端跳合闸硬压板状态信息，比对经解析S⑶ 模型后获取的智能终端跳合闸硬压板静态模型。
[0012] S400:以图模一体化技术实现智能终端跳合闸硬压板状态可视化展示。 技术效果
[0013] 与现有技术相比，本发明可通过干簧式接近开关反映智能终端硬压板的状态，经 智能终端的开入反馈以dsGooseN送出，实现智能终端跳合闸回路硬压板的状态采集；通过 基于SCD文件中跳合闸硬压板模型的解析，建立跳合闸硬压板与跳合闸回路的关联关系， 通过图模一体化技术，实现检修安措时跳合闸硬压板状态的可视化展示，以作为检修安措 的判断手段，为智能变电站安全运行提供可靠技术保障。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1为本发明结构示意图。
[0015] 图2为实施例流程示意图。
[0016] 图3为跳合闸硬压板检测器件示意图。
【具体实施方式】
[0017] 下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行 实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施 例。 实施例1
[0018] 如图1所示，本实施例包括：若干个与智能终端相连的跳合闸硬压板检测器件以 及通过GOOSE网与智能终端相连的控制系统，其中：控制系统包括：网络通信模块、模型解 析模块和图模映射模块；智能终端采集跳合闸硬压板检测器件测得的状态以GOOSE数据集 方式输出至G00SE网，网络通信模块通过G00SE网获得跳合闸硬压板状态信息后输出至图 模映射模块，模型解析模块从G00SE网获得SCD文件，解析得出智能终端对应的硬压板模型 后，输出至图模映射模块；图模映射模块比对智能终端用G00SE数据集方式所描述的硬压 板状态，匹配SCD文件中的硬压板模型，采用图模一体化技术将匹配结果通过MMS网输出至 后台系统。
[0019] 所述的G00SE数据集方式优选但不限于dsGooseN。
[0020] 所述的硬压板模型是指：智能终端数据desc字段描述中增加的尾缀硬压板，如：A 相跳闸硬压板、B相跳闸硬压板、C相跳闸硬压板、三相跳闸硬压板；A相合闸硬压板、B相合 闸硬压板、C相合闸硬压板、三相合闸硬压板等。
[0021] 所述的图模一体化技术是指：图形中元素、元素之间的关联、动态数值与模型中的 对象、对象间的模型关系、模型中的数据状态具有一一对应关系。
[0022] 如图3所示，所述的跳合闸硬压板检测器件包括：压板上柱、压板连片、压板下柱、 基座、带有绝缘帽的干簧式接近开关、永磁磁铁片，其中：干簧式接近开关设置于基座中间， 永磁磁铁片设置于压板连片内侧，对应于干簧式接近开关的位置且磁铁极性与干簧式接近 开关对应，干簧式接近开关的两端分别通过电缆与智能终端的正电源和1/0端口相连；当 压板连片处于垂直位置，即闭合状态时，压板内侧磁铁作用于干簧式接近开关，此时输出节 点闭合；当压板连片处于水平位置，即断开状态时，干簧式接近开关复归，此时输出节点分 开，从而实现将硬压板的状态由干簧式接近开关送出。
[0023] 所述的智能终端的正电源和I/O端口具体是指：智能终端的+KM端和备用开入端， 所述智能终端经备用开入采集到的硬压板状态通过GOOSE数据集方式输出，具体位置可由 相应数据desc字段描述中加入尾缀硬压板来进行标识，如：A相跳闸硬压板、B相跳闸硬压 板、C相跳闸硬压板、三相跳闸硬压板；A相合闸硬压板、B相合闸硬压板、C相合闸硬压板、 三相合闸硬压板等。
[0024] 所述的网络通信模块包括：MMS网通信单元、GOOSE网通信单元和网络数据处理单 元，其中：MMS网通信单元分别从后台系统中获取变电站SCD文件，输出至网络数据处理单 元；网络数据处理单元将S⑶文件送入模型解析模块；GOOSE网通信单元通过GOOSE网络通 信口从智能终端中获取以GOOSE报文所反映的硬压板状态信息，并输出至图模映射模块。
[0025] 所述的模型解析模块包括：解析数据处理单元和模型解析单元，其中：解析 数据处理单元接收S⑶文件送入模型解析单元，模型解析单元采取SCL(Substation Configuration Language,变电站配置语言）标签搜索技术，解析S⑶文件得到智能终端硬 压板静态模型，由解析数据处理单元送至图模映射模块。
[0026] 所述的图模映射模块包括：比对数据处理单元、图模映射单元、可视化展示单元， 其中：比对数据处理单元接收来自模型解析模块的智能终端硬压板静态模型，来自网络通 信模块以G00SE报文所反映的硬压板状态信息，送至图模映射单元；图模映射单元比对智 能终端硬压板静态模型与G00SE报文所反映的硬压板状态信息，并通过图模一体化技术将 比对结果经后台系统以可视化方式展示。
[0027] 如图3所示，本系统通过以下方式进行工作：
[0028] S100 :读入S⑶文件，并向S⑶文件中加入智能终端跳合闸硬压板模型。
[0029] S200 :解析SCD文件，建立继电保护跳合闸回路与智能终端跳合闸硬压板之间的 关联关系。
[0030] S300 :经干簧接近式开关获取智能终端跳合闸硬压板状态信息，依据经解析S⑶ 模型后获取的智能终端跳合闸硬压板静态模型，具体步骤为：
[0031] S301 :获取智能终端跳合闸硬压板状态信息；
[0032] s302 :获取经解析SCD模型后获取的智能终端跳合闸硬压板静态模型
[0033] s303 :将获取的智能终端跳合闸硬压板状态信息与硬压板静态模型对应，并以可 视化方式展示。
[0034] S400:以图模一体化技术实现智能终端跳合闸硬压板状态可视化展示，具体步骤 为：
[0035] s401 :获取智能终端跳合闸硬压板状态信息；
[0036] s402 :将智能终端跳合闸硬压板状态信息与标准图形中元素对应
[0037] s403 :以可视化技术实现上述关联性的展示。
[0038] 本装置通过基于S⑶的模型解析，基于G00SE机制的干簧管接近开关的跳合闸硬 压板状态获取，采用可视化技术实现硬压板状态的展示，判断二次回路安措是否完善，有效 控制变电站运行风险，为智能变电站可靠运行提供坚实的基础。
【权利要求】
1. 一种基于SCD建模的继电保护检修安措控制系统，其特征在于，包括：若干个与智能 终端相连的跳合闸硬压板检测器件以及通过GOOSE网与智能终端相连的控制系统，其中 ： 控制系统包括：网络通信模块、模型解析模块和图模映射模块；智能终端采集跳合闸硬压 板检测器件测得的状态以GOOSE数据集方式输出至GOOSE网，网络通信模块通过GOOSE网 获得跳合闸硬压板状态信息后输出至图模映射模块，模型解析模块从GOOSE网获得SCD文 件，解析得出智能终端对应的硬压板模型后，输出至图模映射模块；图模映射模块比对智能 终端用GOOSE数据集方式所描述的硬压板状态，匹配SCD文件中的硬压板模型，采用图模一 体化技术将匹配结果通过MMS网输出至后台系统； 所述的硬压板模型是指：智能终端数据desc字段描述中增加的尾缀硬压板； 所述的图模一体化技术是指：图形中元素、元素之间的关联、动态数值与模型中的对 象、对象间的|吴型关系、|吴型中的数据状态具有 对应关系； 所述的模型解析模块包括：解析数据处理单元和模型解析单元，其中：解析数据处理 单元接收SCD文件送入模型解析单元，模型解析单元采取SCL标签搜索技术，解析SCD文件 得到智能终端硬压板静态模型，由解析数据处理单元送至图模映射模块； 所述的图模映射模块包括：比对数据处理单元、图模映射单元、可视化展示单元，其中： 比对数据处理单元接收来自模型解析模块的智能终端硬压板静态模型，来自网络通信模块 以GOOSE报文所反映的硬压板状态信息，送至图模映射单元；图模映射单元比对智能终端 硬压板静态模型与GOOSE报文所反映的硬压板状态信息，并通过图模一体化技术将比对结 果经后台系统以可视化方式展示。
2. 根据权利要求1所述的系统，其特征是，所述的GOOSE数据集方式为dsGooseN。
3. 根据权利要求1所述的系统，其特征是，所述的硬压板模型包括:A相跳闸硬压板、B 相跳闸硬压板、C相跳闸硬压板、三相跳闸硬压板；A相合闸硬压板、B相合闸硬压板、C相合 闸硬压板、三相合闸硬压板。
4. 根据权利要求1所述的系统，其特征是，所述的跳合闸硬压板检测器件包括：压板上 柱、压板连片、压板下柱、基座、带有绝缘帽的干簧式接近开关、永磁磁铁片，其中：干簧式接 近开关设置于基座中间，永磁磁铁片设置于压板连片内侧，对应于干簧式接近开关的位置 且磁铁极性与干簧式接近开关对应，干簧式接近开关的两端分别通过电缆与智能终端的正 电源和I/O端口相连；当压板连片处于垂直位置，即闭合状态时，压板内侧磁铁作用于干簧 式接近开关，此时输出节点闭合；当压板连片处于水平位置，即断开状态时，干簧式接近开 关复归，此时输出节点分开，从而实现将硬压板的状态由干簧式接近开关送出。
5. 根据权利要求1所述的系统，其特征是，所述的智能终端的正电源和I/O端口具体是 指：智能终端的+KM端和备用开入端，所述智能终端经备用开入采集到的硬压板状态通过 GOOSE数据集方式输出，具体位置可由相应数据desc字段描述中加入尾缀硬压板来进行标 识。
6. 根据权利要求1所述的系统，其特征是，所述的网络通信模块包括：MMS网通信单元、 GOOSE网通信单元和网络数据处理单元，其中：MMS网通信单元分别从后台系统中获取变电 站SCD文件，输出至网络数据处理单元；网络数据处理单元将SCD文件送入模型解析模块； GOOSE网通信单元通过GOOSE网络通信口从智能终端中获取以GOOSE报文所反映的硬压板 状态信息，并输出至图模映射模块。
7. -种根据权利要求1?6中任一所述系统的安措控制方法，其特征在于，包括以下步 骤： S100 :读入S⑶文件，并向S⑶文件中加入智能终端跳合闸硬压板模型； S200 :解析SCD文件，建立继电保护跳合闸回路与智能终端跳合闸硬压板之间的关联 关系； S300 :经干簧接近式开关获取智能终端跳合闸硬压板状态信息，比对经解析SCD模型 后获取的智能终端跳合闸硬压板静态模型，具体步骤为： s301 :获取智能终端跳合闸硬压板状态信息； s302 :获取经解析SCD模型后获取的智能终端跳合闸硬压板静态模型； s303 :将获取的智能终端跳合闸硬压板状态信息与硬压板静态模型对应，并以可视化 方式展示。 S400 :以图模一体化技术实现智能终端跳合闸硬压板状态可视化展示，具体步骤为： s401 :获取智能终端跳合闸硬压板状态信息； s402 :将智能终端跳合闸硬压板状态信息与标准图形中元素对应； s403 :以可视化技术实现上述关联性的展示。
【文档编号】H02J13/00GK104113142SQ201410390049
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年8月8日 优先权日:2014年8月8日
【发明者】高翔, 刘韶俊, 彭鹏 申请人:上海毅昊自动化有限公司