基於信息表模板的模型信息表閉環自動交互的設計方法
2023-10-08 22:58:34
基於信息表模板的模型信息表閉環自動交互的設計方法
【專利摘要】本發明涉及一種基於信息表模板的模型信息表閉環自動交互的設計方法，該方法包括下述步驟：智能變電站模型自動轉換過程中保留唯一路徑標識，生成mRID標識；前置依據信息表模板對智能變電站內的量測點進行篩選；依據篩選結果和點號生成規則，生成信息點表；智能變電站解析信息點表，將點號映射到智能變電站內的信息採集點；智能變電站完成遠動網關配置。該方法所採用的信息表模板技術和唯一標識技術保證了智能電網數據交互的快速性、靈活性和準確性，實現了智能變電站與智能調控系統之間的模型信息點表自動生成、自動下發、自動更新等一系列操作，整個過程不需要人工參與建模、選點、對點等操作，保證了智能變電站的快速接入與信息傳輸。
【專利說明】基於信息表模板的模型信息表閉環自動交互的設計方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種計算機在電氣自動化領域應用的方法，具體講涉及一種基於信息表模板的模型信息表閉環自動交互的設計方法。
【背景技術】
[0002]隨著智能電網的快速發展，大量智能設備接入電網，在現有的智能電網技術支持系統中，普遍存在配置困難的問題。以智能電網調度控制系統為例，在智能電網調度控制系統接入智能變電站時，為了配置和核對有關交互信息，需要花費大量的人力，進行逐點配置逐點測試，在一個變電站由多級調度共管時，各個調度還要分別進行類似的調試過程，而且在系統構成調整時，這些配置工作又要重新進行。所有這些工作造成了巨大的資源、人員和時間的浪費，而且因為各個調控中心硬體環境及人員配置的差別，這個過程極易造成差錯，結果是整個系統的維護滿足不了電網快速發展的要求，制約著智能電網技術支持系統協調發展。
【發明內容】
[0003]針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種基於信息表模板的模型信息表閉環自動交互的設計方法，該方法所採用的信息表模板技術和唯一標識技術保證了智能電網數據交互的快速性、靈活性和準確性，實現了智能變電站與智能調控系統之間的模型信息點表自動生成、自動下發、自動更新等一系列操作，形成一套閉環系統，整個過程不需要人工參與建模、選點、對點等操作，保證了智能變電站的快速接入與信息傳輸。
[0004]本發明的目的是採用下述技術方案實現的:
[0005]本發明提供一種基於信息表模板的模型信息表閉環自動交互的設計方法，其改進之處在於，所述設計方法是基於將信息表模板應用於智能變電站與智能調控系統數據信息交互中的，所述智能變電站基於IEC 61850標準建模，其模型文件包含變電站內的一、二次設備信息，描述智能變電站內IED設備信息；所述智能調控系統採用基於變電站模型即插即用的建模方式，將基於IEC 61850標準的變電站模型轉換為符合IEC 61970標準的智能調控系統|吳型；
[0006]所述設計方法包括下述步驟:
[0007](I)智能變電站模型自動轉換過程中保留唯一路徑標識，生成mRID標識；
[0008](2)前置依據信息表模板對智能變電站內的量測點進行篩選；
[0009](3)依據篩選結果和點號生成規則，生成信息點表；
[0010](4)智能變電站解析信息點表，將點號映射到智能變電站內的信息採集點；
[0011](5)智能變電站完成遠動網關配置。
[0012]進一步地，所述步驟(I)中，智能調控系統獲取智能變電站模型，依據模型映射方法實現模型的自動轉換，在自動轉換過程中，依據智能變電站模型量測點的路徑及從屬關係，生成量測點唯一路徑標識，同時依據智能調控系統long ID規則生成唯一的mRID標識，在智能調控系統1吳型庫中形成一對一的映射關係。
[0013]進一步地，所述從屬關係描述為:智能變電站提供的模型中包含IED設備，每一個IED設備配置多個邏輯設備，每個邏輯設備包含多個邏輯節點，邏輯結點有強制、任選和用戶定義的數據對象，各數據對象包含數據屬性；
[0014]依照從屬關係，確定智能變電站的唯一路徑標識，依據唯一路徑標識即唯一找到對應的IED設備中的信息採集點；
[0015]智能調控系統模型的唯一標識是mRID，即long型ID，由表號、域號、區域號和記錄號四部分組成，智能調控系統在處理模型量測時，自動生成mRID標識，且mRID標識與智能變電站模型的唯一路徑標識具有一對一關係。
[0016]進一步地，所述步驟(2)中，根據採集信號的不同，所述信息表模板按不同調控中心、不同信號類型、不同電壓等級和不同間隔類型進行區分，即:
[0017]①不同調控中心:省調中心和地調中心；
[0018]②不同信號類型:遙測、遙信、遙控和遙調；
[0019]③不同電壓等級:1000kV、750kV、500kV、220kV、110kV、35kV和 1kV ；
[0020]④不同間隔類型:開關間隔、變壓器間隔、母線間隔和全站信號虛擬間隔；
[0021]信息表模板命名規則為:信號類型_電壓等級_間隔類型.xml ；
[0022]信息表模板篩選規則設定原則為:首先按照量測點配置的路徑進行篩選，適用於遙測點的篩選，其次按照量測點的中文描述信息進行篩選，要求各有效量測點的中文描述遵循命名標準或規範要求，在智能變電站模型中，描述信息位於表達數據的末端數據屬性(DAI)、元素的描述(desc)中；如果沒有數據屬性信息，描述信息則位於數據對象(DOI)元素的描述(desc)中；通過獲取量測點的中文描述信息，按照信息表模板設定的規則判斷該量測點是否保留。
[0023]進一步地，所述步驟(2)中，前置指的是實時數據採集與監控裝置，智能變電站模型完成轉換後，實時數據採集與監控裝置依據預先定義好的信息表模板，自動對智能變電站內的信息量測點進行篩選，找出智能調控系統關注的量測點；
[0024]不同調控中心、不同信號類型、不同電壓等級和不同間隔類型，依據信息表模板的命名，選擇其需要的信息表模板；信息表模板是可編輯的，當調度員發現篩選結果不滿意時，按照需要調整信息表模板的篩選規則。
[0025]進一步地，所述步驟(3)中，智能調控系統確定信息量測點後，依據信息表點號生成規則，自動排列生成遙測、遙信、遙控和遙調四類信息點表，信息點表中包括點號和唯一路徑標識的一一對應關係；所述信息點表的點號是從I開始排列的整數，前置通信系統依據智能變電站模型唯一路徑標識和智能調控系統mRID標識，採取點號遞增的方式為每條量測點分配點號。
[0026]進一步地，所述步驟(4)中，信息點表自動下發到智能變電站，智能變電站解析信息點表中的唯一路徑標識，按路徑從屬關係，找到智能變電站內對應的信息採集點，並依據信息點表中的點號和唯一路徑標識的對應關係，將點號映射到智能變電站內的信息採集點，形成信息米集點與點號的對應關係。
[0027]進一步地，所述步驟(5)中，智能變電站依據信息採集點與點號的一一對應關係，完成遠動網關機配置，提供實時通信服務並通知智能調控系統；智能調控系統前置啟動通信鏈路，開始實時數據的傳輸。
[0028]與現有技術比，本發明達到的有益效果是:
[0029]智能變電站與智能調控系統採用不同的標準建模，數據交互需要大量的人工操作，這些都不符合智能電網要求的自動化、快速性、實時性、準確性等要求。本發明提出的基於信息表模板的智能變電站與智能調控系統模型信息表閉環自動交互的設計方法符合未來智能電網的發展要求，所採用的信息表模板技術和唯一標識技術保證了智能電網數據交互的快速性、靈活性和準確性，實現了智能變電站與智能調控系統之間的模型信息點表自動生成、自動下發、自動更新等一系列操作，形成一套閉環系統，整個過程不需要人工參與建模、選點、對點等操作，保證了智能變電站的快速接入與信息傳輸。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1是本發明提供的模型信息表閉環自動交互系統圖；
[0031]圖2是本發明提供的信息採集點一點號一模型量測點對應關係圖。
【具體實施方式】
[0032]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步的詳細說明。
[0033]本發明提供一種基於信息表模板的模型信息表閉環自動交互的設計方法，該設計方法是基於將信息表模板應用於智能變電站與智能調控系統數據信息交互中的，智能變電站基於IEC 61850標準建模,其模型文件包含變電站內詳細的一、二次設備信息,重點描述了變電站內IED設備信息。智能調控系統採用基於變電站模型即插即用的建模方法，將基於IEC 61850標準的變電站模型轉換為符合IEC 61970標準的智能調控系統模型。本發明提供的模型信息表閉環自動交互系統圖如圖1所示。
[0034]來源於智能變電站的模型自動轉換並接入智能電網調控系統模型庫，這是智能變電站與智能調控系統交互數據的前提。
[0035]本發明提供一種基於信息表模板的模型信息表閉環自動交互的設計方法包括下述步驟:
[0036](I)智能變電站模型自動轉換過程中保留唯一路徑標識，生成mRID標識；
[0037]智能調控系統獲取智能變電站模型，依據模型映射的方法實現模型的自動轉換，在轉換過程中，依據變電站模型量測點的路徑及從屬關係，生成量測點唯一路徑標識，同時依據智能調控系統long ID規則生成唯一的mRID標識，在智能調控系統模型庫中形成一對一的映射關係。
[0038]智能變電站提供的模型中包含大量IED設備，每一個IED設備又配置了多個邏輯設備，每個邏輯設備有包含多個邏輯節點，邏輯結點有強制、任選和用戶定義的數據對象(DO)，各數據對象又包含數據屬性(DA)。依照這種從屬關係，確定了智能變電站的唯一路徑標識，依據該標識即可唯一的找到對應的IED設備中的信息採集點。
[0039]根據智能變電站模型文件中各IED設備的描述規則，確定唯一路徑標識規則如下:
[0040]iedName$LDeviceInst$prefix+lnclass+inst$DOname$DAname
[0041]其中:
[0042]iedName:IED 屬性 name
[0043]LDeviceInst:LDevice 屬性 inst
[0044]prefix:LN 屬性 prefix
[0045]lnclass:LN 屬性 lnclass
[0046]int:LN 屬性 inst
[0047]DOname:D0 屬性 name
[0048]DAname:DA 屬性 name
[0049]若單元字符串為空，則保留空字符串。
[0050]智能調控系統模型的唯一標識是mRID (long型ID),由表號、域號、區域號、記錄號四部分組成，該標識在智能調控系統中具有唯一性。智能調控系統在處理模型量測時，自動生成mRID標識，且該標識與智能變電站模型唯一路徑標識具有嚴格的一對一關係。
[0051](2)前置依據信息表模板對智能變電站內的量測點進行篩選:
[0052]智能變電站採用IEC61850標準建模，其模型scd文件中包含的信息量十分龐大，實際上很多量測點是不需要進行監控的，另外不同的調控系統需要的信號也是有區別的。通過信息表模板技術，可以篩選出有效地需要監控的量測點。
[0053]本發明依據智能調控系統變電站典型監控信號制定信息表篩選模板。依據採集信號的不同，信息表模板按不同調控中心、不同信號類型、不同電壓等級、不同間隔類型進行區分:
[0054]1、不同的調控中心:省調中心、地調中心等；
[0055]2、不同信號類型:遙測(yc)、遙信(yx)、遙控(yk)、遙調(yt)；
[0056]3、不同電壓等級:1000kV、750kV、500kV、220kV、110kV、35kV、10kV 等；
[0057]4、不同間隔類型:開關間隔(cbr)、變壓器間隔(ptw)、母線間隔(bus)、全站信號虛擬間隔(visualbay)等。
[0058]依據上述劃分，信息表模板命名規則為:信號類型_電壓等級_間隔類型.xml，例如220kV開關間隔的遙測模板命名為「yc_220_cbr.xml」。
[0059]模板篩選規則設定的原則是:首先按照量測點配置的路徑進行篩選，該方案一般適用於遙測點的篩選，例如有功幅值量測，其路徑為「MMXU/TotW/mag.f」，依據該路徑篩選規則即可找到相應的有功量測點，同時排除其他量測點的幹擾；其次按照量測點的中文描述信息進行篩選，一般要求各有效量測點的中文描述遵循相關命名標準或規範要求，在智能變電站模型中，描述信息通常位於表達數據的末端數據屬性(DAI)元素的描述(desc)中，如果沒有數據屬性，描述信息則通常位於數據對象(DOI)元素的描述(desc)中，通過獲取量測點的中文描述信息，按照模板設定的規則判斷該量測點是否保留。
[0060]具體模板篩選規則設定方案是:
[0061]I)首先設定描述desc，該描述採用量測的標準命名，例如「有功」、「無功」、「開合狀態」、「遙信」等，便於調度員理解該條篩選規則。
[0062]2)設定一個關鍵字type，該關鍵字代表了規則匹配方式:嚴格匹配、模糊匹配和路徑匹配。type = I表示嚴格匹配,type = 2表示模糊匹配,type = 3表示路徑匹配。其中優先考慮路徑匹配規則，路徑匹配規則嚴格遵循IEC61850標準，按量測點路徑名進行描述。
[0063]3)設定name和value兩個屬性,表示需要查找的量測點元素及屬性,例如:name=〃DAI〃value = 〃desc〃,表示查找DAI元素的desc屬性值。
[0064]4)設定in1、in2、in3和outl、out2、out3六個屬性,表示三個包含的關鍵字和三個剔除的關鍵字，若未來智能電網中篩選規則較複雜，可以考慮擴展包含的關鍵字和剔除的關鍵字。若採用路徑匹配方式，則只在「ini」中填寫相應量測點的路徑名，其餘關鍵字為空；若採用嚴格匹配方式，則只在「ini」中填寫關鍵字，只有當量測點的中文描述信息與該關鍵字完全相同時才保留該量測點；若採用模糊匹配方式，則六個屬性均可填寫關鍵字，且「ini」不許為空，三個包含的關鍵字之間存在「與」的關係，在中文描述信息中均出現則保留該量測點，三個剔除的關鍵字不允許出現在中文描述信息中，若出現則篩除該量測點。另夕卜，需要強調的是，三個包含的關鍵字之間只允許存在「與」的關係，若三個包含的關鍵字之間存在「或」的關係，則需要另寫一條規則。
[0065]完成模型轉換後，實時數據採集與監控裝置(前置)依據信息表模板技術，按照預先定義好的信息表模板，自動對所有信息量測點進行篩選，找出智能調控系統關注的量測點。不同的調控中心、不同電壓等級的變電站、不同的間隔及量測類型，依據信息表模板的命名，選擇其需要的信息表模板。信息表模板是可編輯的，當調度員發現篩選結果不滿意時，可按照需要調整信息表模板的篩選規則。
[0066](3)依據篩選結果和點號生成規則,生成信息點表；
[0067]智能調控系統確定所有需要的信息量測點後，依據信息表點號生成規則，自動排列生成遙測、遙信、遙控、遙調四類信息點表，信息點表中包括點號和唯一路徑標識的嚴格對應關係。
[0068]前置信息點表點號是從I開始排列的整數。前置通信系統依據智能變電站模型唯一路徑標識和智能調控系統mRID標識，採取點號遞增的方法為每條測點分配點號。
[0069](4)智能變電站解析信息點表，將點號映射到智能變電站內的信息採集點；
[0070]點表自動下發到智能變電站，變電站解析信息表中的唯一路徑標識，按路徑從屬關係，找到站內對應的信息採集點，並依據信息表中的點號和唯一路徑標識的對應關係，將信息米集點與點號對應。
[0071]智能調控系統的模型來源於智能變電站，經處理同步到調控系統的模型庫後，自動觸發生成信息點表，並將信息點表下發到智能變電站。為保證智能調控系統與智能變電站均能識別該點表文件，需建立唯一的標識來聯通兩套系統，本項目採用二次設備路徑描述作為智能變電站信息採集的唯一路徑標識，採用智能調控系統中的mRID作為調控系統模型的唯一標識，兩個標識在信息點表中與前置採集點號具有嚴格的對應關係，即信息採集點一點號一模型量測點是一對一的關係。其對應關係如圖2所示。
[0072](5)智能變電站完成遠動網關配置。
[0073]智能變電站依據信息採集點與點號的對應關係，完成遠動網關機的配置，準備好提供實時通信服務並通知智能調控系統。智能調控系統前置啟動通信鏈路，開始實時數據的傳輸。
[0074]在智能變電站與智能調控系統之間交互模型、實時數據的整個過程中，始終貫穿唯一路徑標識。智能變電站模型以從屬關係表示唯一路徑標識；在智能調控系統中處理模型時，依據從屬關係、唯一路徑標識規則和智能調控系統的要求生成唯一路徑標識和mRID標識，前置在此基礎上進一步依據點號排列規則生成信息點表；變電站遠動通信模塊獲取點號和唯一路徑標識後解析並配置遠動網關機，依據點號向智能調控系統上送實時數據。整個數據交互流程聯通了智能變電站與智能調控系統，形成一套閉環系統，如圖1所示。
[0075]上面所述的模型信息表交互過程完全實現自動化，閉環交互系統完成了智能變電站與智能調控系統之間模型、信息、實時數據的自動交互，實現了智能變電站自動接入智能調控系統的即插即用，除了信息表模板需要偶爾的少量人工維護外，整個過程都不需要人為參與，節省了大量的人力、物力等資源，而且減少了人工建模、選點、對點等操作的誤差，保證了智能變電站的快速接入和數據傳輸的可靠性。
[0076]最後應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制，儘管參照上述實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員依然可以對本發明的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，這些未脫離本發明精神和範圍的任何修改或者等同替換，均在申請待批的本發明的權利要求保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種基於信息表模板的模型信息表閉環自動交互的設計方法，其特徵在於，所述設計方法是基於將信息表模板應用於智能變電站與智能調控系統數據信息交互中的，所述智能變電站基於IEC61850標準建模，其模型文件包含變電站內的一、二次設備信息，描述智能變電站內IED設備信息；所述智能調控系統採用基於變電站模型的即插即用建模方式，將基於IEC61850標準的變電站模型轉換為符合IEC61970標準的智能調控系統模型； 所述設計方法包括下述步驟: (1)智能變電站模型自動轉換過程中保留生成mRID標識的唯一路徑標識，； (2)前置依據信息表模板篩選智能變電站內的量測點； (3)依據篩選結果和點號生成規則生成信息點表； (4)所述生成的信息點表將點號映射到智能變電站內的信息採集點； (5)智能變電站完成遠動網關配置。
2.如權利要求1所述設計方法，其特徵在於，所述步驟(I)中，智能調控系統獲取智能變電站模型，依據模型映射方法實現模型的自動轉換，在自動轉換過程中，依據智能變電站模型量測點的路徑及從屬關係，生成量測點唯一路徑標識，同時依據智能調控系統1ngID規則生成唯一的mRID標識,在智能調控系統模型庫中形成一對一的映射關係。
3.如權利要求2所述設計方法，其特徵在於，所述從屬關係描述為:智能變電站提供的模型中包含IED設備，每一個所述IED設備配置多個邏輯設備，每個邏輯設備包含多個邏輯節點，邏輯結點包括強制、任選和用戶定義的數據對象，各數據對象包含數據屬性； 依照從屬關係，確定智能變電站的唯一路徑標識，依據唯一路徑標識即唯一找到對應的IED設備中的信息採集點； 智能調控系統模型的唯一標識是mRID，即long型ID，由表號、域號、區域號和記錄號四部分組成，智能調控系統在處理模型量測時，自動生成mRID標識，且mRID標識與智能變電站模型的唯一路徑標識具有一對一關係。
4.如權利要求1所述設計方法，其特徵在於，所述步驟(2)中，根據採集信號的不同，所述信息表模板區分下述的不同調控中心、不同信號類型、不同電壓等級和不同間隔類型: ①不同調控中心:省調中心和地調中心； ②不同信號類型:遙測、遙信、遙控和遙調； ③不同電壓等級:1000kV、750kV、500kV、220kV、110kV、35kV和 1kV ； ④不同間隔類型:開關間隔、變壓器間隔、母線間隔和全站信號虛擬間隔； 信息表模板命名規則為:信號類型_電壓等級_間隔類型.xml ； 信息表模板篩選規則設定原則為:首先按照量測點配置的路徑進行篩選，適用於遙測點的篩選，其次按照量測點的中文描述信息進行篩選，要求各有效量測點的中文描述遵循命名標準或規範要求，在智能變電站模型中，描述信息位於表達數據的末端數據屬性、元素的描述中；如果沒有數據屬性信息，描述信息則位於數據對象元素的描述中；通過獲取量測點的中文描述信息，按照信息表模板設定的規則判斷該量測點是否保留。
5.如權利要求1所述設計方法，其特徵在於，所述步驟(2)中，前置指的是實時數據採集與監控裝置，智能變電站模型完成轉換後，實時數據採集與監控裝置依據預先定義的信息表模板，自動篩選智能變電站內的信息量測點，找出智能調控系統關注的量測點； 不同調控中心、不同信號類型、不同電壓等級和不同間隔類型，依據信息表模板的命名，選擇其需要的信息表模板；信息表模板是可編輯的，當調度員發現篩選結果不滿意時，按照需要調整信息表模板的篩選規則。
6.如權利要求1所述設計方法，其特徵在於，所述步驟(3)中，智能調控系統確定信息量測點後，依據信息表點號生成規則，自動排列生成遙測、遙信、遙控和遙調四類信息點表，信息點表中包括點號和唯一路徑標識的一一對應關係；所述信息點表的點號是從I開始排列的整數，前置通信系統依據智能變電站模型唯一路徑標識和智能調控系統mRID標識，採取點號遞增的方式為每條量測點分配點號。
7.如權利要求1所述設計方法，其特徵在於，所述步驟(4)中，信息點表自動下發到智能變電站，智能變電站解析信息點表中的唯一路徑標識，按路徑從屬關係，找到智能變電站內對應的信息採集點，並依據信息點表中的點號和唯一路徑標識的對應關係，將點號映射到智能變電站內的信息米集點，形成信息米集點與點號的 對應關係。
8.如權利要求1所述設計方法，其特徵在於，所述步驟(5)中，智能變電站依據信息採集點與點號的一一對應關係，完成遠動網關機配置，提供實時通信服務並通知智能調控系統；智能調控系統前置啟動通信鏈路，開始實時數據的傳輸。
【文檔編號】G06F17/50GK104318027SQ201410592269
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月29日 優先權日:2014年10月29日
【發明者】李大鵬, 李立新, 狄方春, 花靜, 孫其強, 黃運豪, 鄧兆雲, 陳正平, 黃文英, 任曉輝 申請人:國家電網公司, 中國電力科學研究院, 國網福建省電力有限公司