配送式變電站合智一體設備的仿真方法和系統與流程

2023-05-29 14:19:06

本發明涉及電網信息技術領域，具體為配送式變電站合智一體設備的仿真技術。

背景技術：

近年來，配送式變電站技術在電力行業已經開始開展初步應用，大大提高了變電站的建設安裝調試的效率，為用戶創造了巨大的效益，但在配送式電站的運維檢修環節，如何高效準確的實施對配送式變電站二次設備的快速維護，如何快速定位配送式變電站間隔層相關設備的故障成為變電站運維人員首先要考慮的事項。由於配送式電站間隔層設備的採樣、通信及出口方式大大不同於傳統保護裝置，配送式變電站的運維人員面臨著諸多急需解決的問題：其一，如何快速獲取與選定待檢間隔層設備的過程層通信虛端子信息。其二，如何快速獲取與待檢間隔層設備有smv連線、goose連線的過程層設備信息。其三，如何在不影響現場過程設備在線運行的情況下，快速搭建與現場運行環境相同的檢測環境，實現對相關聯合智一體設備的快速建模仿真，以實現對配送式變電站間隔層設備的測試。

技術實現要素：

本發明的目的之一在於提供一種配送式變電站合智一體設備的仿真方法，通過解析scd文件提取與待檢二次設備的過程層虛端子信息及相關聯過程層設備的配置信息，通過並根據配置信息實現在嵌入式實時平臺的仿真建模，完成配送式變電站過程層通信測試環境的快速搭建，解決了如何實施配送式變電站間隔層設備快速測試的需求，大大提高了變電站二次系統的維護效率和作業的自動化水平。

本發明的目的可以這樣實現，設計一種配送式變電站合智一體設備的仿真方法，包括以下步驟：

a、基於scd文件的合智一體設備配置信息提取，通過基於xml文件的解析算法，按照字符索引的方式定位待檢間隔層設備的描述；

b、訪問其svld描述下的do節點名稱並分析與之相關聯的mu索引路徑及描述名稱，獲取mu模塊的合智一體設備關鍵描述信息，合智一體設備關鍵描述信息包括appid、svid及mac地址；

c、提取待檢二次設備ctrl描述下的do節點名稱並分析與之相關聯的std索引路徑及描述名稱，並進一步獲取std模塊的合智一體設備關鍵描述信息，合智一體設備關鍵描述信息包括appid、svid及mac地址；

d、基於嵌入式平臺實現合智一體設備通信，通過在嵌入式平臺解析合智一體設備的appid、svid及mac地址信息建立合智一體設備的配置信息模型，根據上位機的測試命令，進行仿真計算；

e、仿真出smv報文所需的交流量暫態值信息和預設的goose變位信息；

f、按照標準格式完成smv報文及goose報文的組幀，並通過光模塊間隔發送smv報文以及goose報文，對間隔層設備進行檢測。

本發明的另一目的在於提供一種配送式變電站合智一體設備的仿真系統，通過解析scd文件提取與待檢二次設備的過程層虛端子信息及相關聯過程層設備的配置信息，通過並根據配置信息實現在嵌入式實時平臺的仿真建模，完成配送式變電站過程層通信測試環境的快速搭建，解決了如何實施配送式變電站間隔層設備快速測試的需求，大大提高了變電站二次系統的維護效率和作業的自動化水平。

本發明的另一目的可以這樣實現，設計一種配送式變電站合智一體設備的仿真系統，包括：

合智一體設備配置信息提取模塊，通過解析scd文件提取與待檢二次設備的過程層虛端子信息及相關聯過程層設備的配置信息；

合智一體設備仿真模塊，根據過程層設備配置信息實現在嵌入式實時平臺的仿真建模，完成智能變電站二次系統過程層通信測試環境的快速搭建；

測試信息交互操作模塊，控制合智一體設備仿真模塊仿真模擬過程層通信，發送預設的正常及異常過程層通信報文，實現對配送式變電站間隔層設備的功能測試。

本發明實現了待檢間隔層設備相關過程層虛端子信息提取、待檢間隔層設備smv連線、goose連線的過程層設備信息提取以及合智一體設備的建模仿真功能。在配送式變電站二次系統的運維作業場景中，具有重要的意義。首先，可以幫助運維人員迅速提取待檢間隔層設備相關的過程層虛端子信息和相關聯過程層設備的信息，避免了人工查看scd文件效率低下和有遺漏的問題，大大提高了獲取信息的效率。其次可以根據提取到的相關聯過程層設備信息通過嵌入式實時平臺實現仿真映射，迅速完成相關聯合智一體設備的仿真，通過過程層通信遍歷測試，極大的提高了作業效率。

附圖說明

圖1是本發明較佳實施例之合智一體設備配置信息提取模塊的原理圖；

圖2是本發明較佳實施例之合智一體設備仿真模塊的原理圖；

圖3是本發明較佳實施例之合智一體設備系統的架構圖；

圖4是本發明較佳實施例之合智一體設備應用實例圖。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明作進一步的描述。

如圖1、圖2所示，一種配送式變電站合智一體設備的仿真方法，包括以下步驟：

a、基於scd文件(全站系統配置文件)101的合智一體設備配置信息提取，通過基於xml文件的解析算法，按照字符索引的方式定位待檢間隔層設備的描述102；

b、訪問其svld(採樣值邏輯設備)描述下的do節點名稱104並分析與之相關聯的mu(合併單元)索引路徑及描述名稱，獲取mu模塊的合智一體設備關鍵描述信息103，mu模塊的合智一體設備關鍵描述信息包括mu模塊的appid(應用程式索引)、svid(採樣值索引地址)及mac地址；

c、提取待檢二次設備ctrl(控制信息)描述下的do節點名稱106並分析與之相關聯的std(智能終端)索引路徑及描述名稱，並進一步獲取std模塊的合智一體設備關鍵描述信息105，std模塊的合智一體設備關鍵描述信息包括std模塊的appid、svid及mac地址201；

d、基於嵌入式平臺實現合智一體設備通信，通過在嵌入式平臺解析合智一體設備的appid、svid及mac地址信息建立合智一體設備的配置信息模型203，此信息模型為邏輯模型，包含了合智一體設備的所有描述信息，供其他處理程序實時調取查閱；配置信息模型203根據上位機的測試命令，進行仿真計算，計算公式為：

式中：uins為電壓瞬時值，umax為電壓最大值，iins為電流瞬時值，imax為電流最大值，ω為頻率，t為時間，φ為初始相角；

e、仿真出smv(採樣測量值)報文所需的交流量暫態值信息和預設的goose變位信息；

f、按照標準格式，基於fpga驅動模塊204完成smv報文及goose報文的組幀，並通過sfp光模塊(千兆光電信號轉換器)205間隔發送smv報文以及goose報文，對間隔層設備進行檢測。

如圖3所示，一種配送式變電站合智一體設備的仿真系統，包括：合智一體設備配置信息提取模塊1、合智一體設備仿真模塊2、測試信息交互操作模塊3。

合智一體設備配置信息提取模塊1，通過解析scd文件提取與待檢二次設備的過程層虛端子信息及相關聯過程層設備的配置信息。scd文件中包含待測二次設備的虛端子描述信息和相關聯合智一體設備的smv連線、goose連線信息，本模塊通過解析scd文件，提取待檢二次設備的svld描述下的do節點名稱並分析與之相關聯的合併單元索引路徑及描述名稱，並進一步獲取mu的appid、svid及mac地址等合併單元關鍵描述信息。提取待檢二次設備ctrl描述下的do節點名稱並分析與之相關聯的智能終端索引路徑及描述名稱，並進一步獲取智能終端的appid、svid及mac地址等智能終端關鍵描述信息。

合智一體設備仿真模塊2，根據過程層設備配置信息實現在嵌入式實時平臺的仿真建模，完成智能變電站二次系統過程層通信測試環境的快速搭建。上位機通過乙太網將合智一體設備的關鍵描述信息下傳值嵌入式實時平臺，嵌入式實時平臺解析描述信息中的appid、svid及mac地址等關鍵信息，實現對多個合智一體設備的仿真建模型，並根據上位機的測試命令，進行仿真計算，仿真出smv報文所需的交流量暫態只信息和預設的goose變位信息，按照標準格式完成smv報文及goose報文的組幀，並通過sfp光模塊等間隔發送smv報文以及goose報文。

測試信息交互操作模塊3，控制合智一體設備仿真模塊仿真模擬過程層通信，發送預設的正常及異常過程層通信報文，實現對配送式變電站間隔層設備的功能測試。負責圖形化顯示的配置界面和交互界面，分為兩個部分：測試信息信息顯示模塊和測試指令下傳模塊。

應用如圖4所示，本發明根據上位機的測試命令，向間隔層設備發送smv報文以及goose報文。

本發明通過解析scd文件，提取與待檢二次設備的過程層虛端子信息及相關聯過程層設備的配置信息，根據配置信息實現在嵌入式實時平臺的仿真建模，完成配送式變電站過程層通信測試環境的快速搭建，解決了如何實施配送式變電站間隔層設備快速測試的需求，大大提高了變電站二次系統的維護效率和作業的自動化水平。