變電站二次系統的源端數據庫建立方法及虛實對應方法
【專利摘要】本發明公開了一種變電站二次系統的源端數據庫建立方法及虛實對應方法，虛實對應方法，包括建立智能變電站二次系統的源端數據庫；步驟二：根據源端數據庫建立的數據為基礎，通過建立智能變電站虛回路連接的規律設備虛端子名稱、路徑、數據集的多方展示，虛端子一一對應且實時保存的原則，將智能設備之間的回路連接關系存儲至第四鏈表；步驟三：遍歷第四鏈表中的虛端子，根據虛實對應的原則，提取出與之對應設備的物理端口，根據第一鏈表、第二鏈表和第三鏈表的關聯信息，構建變電站二次系統的物理回路，根據虛回路的信息流向關聯出物理端口的連接，遵循2N原則，最終完成物理回路的設計從而實現智能變電站二次系統的虛實對應。
【專利說明】
變電站二次系統的源端數據庫建立方法及虛實對應方法
技術領域
[0001] 本發明屬于智能變電站領域，尤其是一種變電站二次系統的源端數據庫建立方法 及虛實對應方法。
【背景技術】
[0002] 智能變電站基于IEC61850標準實現數字化網絡通信，與常規變電站相比，采用光 信號進行數據傳輸，少量光纖替代了傳統變電站的大量電纜，傳統變電站的實端子大量消 失，智能站二次設備之間信息的傳遞依賴于虛端子與虛回路，邏輯節點依據通信網絡實現 信息傳遞和功能配合，功能間的信息流向關系通過SCL語言來進行表達。技術的變革使得智 能變電站在設計、調試、運維、檢修等方面的工作模式及工具應用有了根本性的變化。作為 智能站建設的重要一環，智能變電站的設計在整個智能變電站的周期中占據龍頭地位。
[0003] 目前智能站設計階段，根據智能站設計的相關規范，W智能變電站施工圖、虛端子 表、光纜清冊等文件作為設計成果提交。當下進行智能站虛端子表及光纜清冊設計的應用 工具中，虛回路設計與物理裝置光纜設計一般采用完全分離或者半自動關聯的方式進行， 運就造成了設計人員需要進行智能站信息傳遞的重復設計，同時要求通過人工核查的方式 來保證光纜清冊與虛回路的正確對應，導致設計人員需要進行大量的重復性工作，不僅效 率低下而且很容易出錯。

【發明內容】

[0004] 為了解決現有技術的缺點，本發明提供一種變電站二次系統的源端數據庫建立方 法及虛實對應方法，該方法能夠提高智能站二次設計的工作效率及設計成果的準確性。
[0005] 為實現上述目的，本發明采用W下技術方案：
[0006] -種變電站二次系統的源端數據庫建立方法，包括W下步驟：
[0007] 步驟（1):接收并對智能變電站二次設備名稱型號、物理端口配置和ICD文件信息 進行解析建模;智能變電站已確定型號的二次設備的物理端口及ICD文件信息作為設備的 本身屬性，對二次設備名稱型號及物理端口分別進行編碼分別存儲至第一鏈表和第二鏈 表，對二次設備的ICD文件進行解析并存儲至第Ξ鏈表中；
[000引步驟(2):制定智能變電站二次設備之間信息流向邏輯規則，對二次設備W兩個設 備的名稱為識別點指定它們之間的信號流向關系并形成邏輯建模數據，兩兩設備之間的信 息流向關系的集合數據即可形成變電站二次系統的信息流向圖；
[0009] 步驟(3):構建數據觸發器及觸發規則A，通過對二次設備型號的觸發選擇，根據對 第一鏈表、第二鏈表、第Ξ鏈表數據一一映射的規則進行數據的對應導入；
[0010] 步驟(4):構建數據觸發器及觸發規則B，通過對信息流向圖矢量箭頭的觸發，支持 將步驟(3)中導入的數據進行可視化展示，實現對二次設備物理端口及對應ICD文件解析后 的虛端子的信息追溯，為智能變電站虛回路設計提供數據基礎。
[0011] 本發明將變電站二次設備的名稱型號、物理端口 W及虛端子進行編碼，并分別存 儲至第一鏈表、第二鏈表和第Ξ鏈表中，再根據變電站二次設備之間信息流向邏輯規則的 建立，形成變電站二次系統的信息流向圖；然后根據數據觸發器及數據觸發規則的建立，形 成對二次設備物理端口、ICD文件解析后虛端子的信息追溯，實現智能變電站源端數據庫的 建立，為智能變電站的虛回路設計提供數據基礎。
[0012] 所述步驟(1)中的變電站二次設備的基本信息包含二次設備的物理端口建模模型 W及按照IEC61850標準對ICD文件進行檢測及解析出的虛端子信息。
[0013] 所述步驟（1)中采用字符方式對變電站二次設備的名稱及型號進行編碼，運樣用 于簡化、區分且易存儲變電站二次設備的名稱及型號。
[0014] 所述步驟(1)中物理端口，采用物理端口序列號方式進行編碼，運樣將物理端口的 板卡位置及數字位置均給出了相應的描述。
[0015] 所述步驟(2)中的信息流向圖的邏輯規則W信號類型及信號序列號的編號方式建 模，運樣對信息流向的類型及屬性均給出了相應的描述。
[0016] -種變電站二次系統的虛實對應方法，包括：
[0017] 步驟一:建立智能變電站二次系統的源端數據庫；
[0018] 在所述步驟一中，對變電站二次設備的名稱型號、物理端口和解析ICD文件之后的 虛端子分別進行編碼，并分別存儲至第一鏈表、第二鏈表和第Ξ鏈表中；根據變電站二次設 備信息流向邏輯規則的建立，獲取變電站整個二次系統的信息流向圖；
[0019] 然后根據數據觸發器及數據觸發規則的建立，形成對二次設備物理端口和ICD文 件解析后虛端子的信息追溯，實現智能變電站源端數據庫的建立，為智能變電站的虛回路 設計提供數據基礎；
[0020] 步驟二:根據源端數據庫建立的數據為基礎，通過建立智能變電站虛回路連接的 規律設備虛端子名稱、路徑、數據集的多方展示，虛端子一一對應且實時保存的原則，將智 能設備之間的回路連接關系存儲至第四鏈表；
[0021] 步驟遍歷第四鏈表中的虛端子，根據虛實對應的原則，提取出與之對應設備的 物理端口，根據第一鏈表、第二鏈表和第Ξ鏈表的關聯信息，構建變電站二次系統的物理回 路，根據虛回路的信息流向關聯出物理端口的連接，遵循2Ν原則，最終完成物理回路的設計 從而實現智能變電站二次系統的虛實對應。
[0022] 采用本發明的虛實對應的原理，簡化了物理回路設計，根據設計完成的邏輯回路 自動完成物理回路的設計，輸出設計成果，保證了物理回路設計的完整性。
[0023] 所述步驟一中，對變電站二次設備的名稱型號、物理端口和解析ICD文件之后的虛 端子分別進行編碼之前，還包括接收并對智能變電站二次設備名稱型號、物理端口配置和 ICD文件信息進行解析建模。
[0024] 采用字符方式對變電站二次設備的名稱及型號進行編碼。
[00巧]采用物理端口序列號方式對物理端口進行編碼。
[0026] 信息流向圖的邏輯規則W信號類型及信號序列號的編號方式建模。
[0027] 本發明的有益效果為：
[0028] (1)本發明將變電站二次設備的名稱型號、物理端口 W及虛端子進行編碼，并分別 存儲至第一鏈表、第二鏈表和第Ξ鏈表中，再根據變電站二次設備之間信息流向邏輯規則 的建立，形成變電站二次系統的信息流向圖；然后根據數據觸發器及數據觸發規則的建立， 形成對二次設備物理端口、ICD文件解析后虛端子的信息追溯，實現智能變電站源端數據庫 的建立，為智能變電站的虛回路設計提供數據基礎；
[0029] (2)采用本發明的虛實對應的原理，簡化了虛回路設計，根據設計完成的邏輯回路 自動完成物理回路的設計，輸出設計成果，保證了物理回路設計的完整性。
【附圖說明】
[0030] 圖1是本發明的變電站二次系統的源端數據庫建立方法的流程示意圖；
[0031] 圖2是本發明的變電站二次系統的虛實對應方法的流程示意圖；
[0032] 圖3是本發明的變電站二次系統的虛實對應方法的一個實施例。
【具體實施方式】
[0033] 下面結合附圖與實施例對本發明做進一步說明：
[0034] 一、智能變電站二次設計虛實對應原理
[0035] 在智能變電站中，不論是過程層與間隔層之間的數據交互，還是間隔層與站控層 之間的數據交互，信息流向具有明確的來源及去向，信息流向傳輸的路徑確定，智能變電站 設備之間的信息流向及傳輸路徑是確定的。在裝置模型中體現的內部信號即為虛端子回 路，在實體裝置之間即體現為光纜連接。W智能站中實際的設備為切入點，虛回路連接于物 理回路連接是智能站兩個設備或多個設備之間內部信息路徑與外部物理路徑的一一對應。 同時，設備之間的光纜連接承接了虛回路的信息路徑。
[0036] (1)虛回路的路徑必須通過光纜來承載，若無光纜連接，虛回路不可能有信息傳輸 介質；
[0037] (2)光纜中傳遞的必定是虛回路信息，多條虛回路可通過一根纖忍傳遞。
[0038] (3)虛回路與物理回路屬于同源設備之間信號傳遞的兩種表現形式，相互補充，相 輔相成，缺一不可。
[0039] 二、源端數據模型的建立
[0040] 智能變電站二次系統的虛回路與物理回路的設計，均W智能變電站的二次設備為 基礎進行。因此，智能變電站虛回路與物理回路設計開展的源頭就在于源端數據模型-智能 變電站二次設備數據模型的建立。將變電站中的屏柜、二次設備、二次設備關聯的數據模型 等信息完善，實現了高效快速的數據模型建立工作。
[0041] 如圖1所示，本發明的變電站二次系統的源端數據庫建立方法，包括W下步驟：
[0042] 步驟（1):接收并對智能變電站二次設備名稱型號、物理端口配置和ICD文件信息 進行解析建模;智能變電站已確定型號的二次設備的物理端口及ICD文件信息作為設備的 本身屬性，對二次設備名稱型號及物理端口分別進行編碼分別存儲至第一鏈表和第二鏈 表，對二次設備的ICD文件進行解析并存儲至第Ξ鏈表中；
[0043] 步驟(2):制定智能變電站二次設備之間信息流向邏輯規則，對二次設備W兩個設 備的名稱為識別點指定它們之間的信號流向關系并形成邏輯建模數據，兩兩設備之間的信 息流向關系的集合數據即可形成變電站二次系統的信息流向圖；
[0044] 步驟(3):構建數據觸發器及觸發規則A，通過對二次設備型號的觸發選擇，根據對 第一鏈表、第二鏈表、第Ξ鏈表數據一一映射的規則進行數據的對應導入；
[0045] 步驟(4):構建數據觸發器及觸發規則B，通過對信息流向圖矢量箭頭的觸發，支持 將步驟(3)中導入的數據進行可視化展示，實現對二次設備物理端口及對應ICD文件解析后 的虛端子的信息追溯，為智能變電站虛回路設計提供數據基礎。
[0046] 本發明將變電站二次設備的名稱型號、物理端口 W及虛端子進行編碼，并分別存 儲至第一鏈表、第二鏈表和第Ξ鏈表中，再根據變電站二次設備之間信息流向邏輯規則的 建立，形成變電站二次系統的信息流向圖；然后根據數據觸發器及數據觸發規則的建立，形 成對二次設備物理端口、ICD文件解析后虛端子的信息追溯，實現智能變電站源端數據庫的 建立，為智能變電站的虛回路設計提供數據基礎。
[0047] 其中，本發明的步驟（1)中的變電站二次設備的基本信息包含二次設備的物理端 口建模模型W及按照IEC61850標準對ICD文件進行檢測及解析出的虛端子信息。
[0048] 步驟（1)中采用字符方式對變電站二次設備的名稱及型號進行編碼，運樣用于簡 化、區分且易存儲變電站二次設備的名稱及型號。
[0049] 步驟(1)中物理端口，采用物理端口序列號方式進行編碼，運樣將物理端口的板卡 位置及數字位置均給出了相應的描述。
[0050] 步驟(2)中的信息流向圖的邏輯規則W信號類型及信號序列號的編號方式建模， 運樣將信息流向的類型及屬性均給出了相應的描述。
[0051 ]其中，源端數據模型的建立的具體實施例如下：
[0052] 步驟(a):根據變電站的電壓等級及一次主接線方式，自動匹配典型間隔模板，典 型間隔模板中包含典型間隔及典型間隔內的智能裝置的類型和數量。
[0053] 具體地，假設新建智能變電站為N，根據220kV變電站，雙母線接線方式，Ξ圈變主 變2臺，220kV出線4條，llOkV出線4條。根據W上信息本站自動配置的典型間隔有:主變間隔 2個、220kV母聯間隔1個、llOkV母聯間隔1個、220kV母線間隔1個、llOkV母線間隔1個、220kV 線路間隔4個、llOkV線路間隔4個。每個間隔自動匹配的裝置及數量示例表1所示。表1每個 間隔自動匹配的裝置及數量示例
[0化4]
[0055] 步驟(b):自動匹配出的典型間隔及典型間隔內的智能裝置的類型和數量，根據實 際需求的變電站的間隔及裝置配置情況進行調整。
[0056] 具體地，新建智能變電站為N，在主變35kV側采用合智一體化裝置2套，通過手動選 擇的方式完成間隔及裝置型號數量的配置。
[0057] 步驟(C):調整后的智能變電站的間隔、間隔內包含的裝置的類型和數量的相關數 據進行存儲，作為N變電站的工程初始化數據。
[005引如圖2所示，本發明的變電站二次系統的虛實對應方法，包括：
[0059] 步驟一:建立智能變電站二次系統的源端數據庫；
[0060] 在所述步驟一中，對變電站二次設備的名稱型號、物理端口和解析ICD文件之后的 虛端子分別進行編碼，并分別存儲至第一鏈表、第二鏈表和第Ξ鏈表中；根據變電站二次設 備信息流向邏輯規則的建立，獲取變電站整個二次系統的信息流向圖；
[0061] 然后根據數據觸發器及數據觸發規則的建立，形成對二次設備物理端口和ICD文 件解析后虛端子的信息追溯，實現智能變電站源端數據庫的建立，為智能變電站的虛回路 設計提供數據基礎；
[0062] 步驟二:根據源端數據庫建立的數據為基礎，通過建立智能變電站虛回路連接的 規律設備虛端子名稱、路徑、數據集的多方展示，虛端子一一對應且實時保存的原則，將智 能設備之間的回路連接關系存儲至第四鏈表；
[0063] 步驟Ξ:遍歷第四鏈表中的虛端子，根據虛實對應的原則，提取出與之對應設備的 物理端口，根據第一鏈表、第二鏈表和第Ξ鏈表的關聯信息，構建變電站二次系統的物理回 路，根據虛回路的信息流向關聯出物理端口的連接，遵循2Ν原則，最終完成物理回路的設計 從而實現智能變電站二次系統的虛實對應。
[0064] 采用本發明的虛實對應的原理，簡化了物理回路設計，根據設計完成的邏輯回路 自動完成物理回路的設計，輸出設計成果，保證了物理回路設計的完整性。
[0065] 所述步驟一中，對對變電站二次設備的名稱型號、物理端口和解析ICD文件之后的 虛端子分別進行編碼之前，還包括接收并對智能變電站二次設備名稱型號、物理端口配置 和ICD文件信息進行解析建模。
[0066] 采用字符方式對變電站二次設備的名稱及型號進行編碼。
[0067] 采用物理端口序列號方式對物理端口進行編碼。
[0068] 信息流向圖的邏輯規則W信號類型及信號序列號的編號方式建模。
[0069] 如圖3所示，給出了本發明的變電站二次系統的虛實對應方法的一個實施例。在實 際操作中，根據本發明的變電站二次系統的虛實對應方法，將有邏輯回路連接的設備所在 的屏柜進行微調后展示，同時根據兩屏柜內設備的邏輯回路連接自動關聯兩設備之間板卡 上的端口連接，依次完成設備間纖忍的連接。
[0070] 具體地，如主變高壓側合并單元1已經完成與主變保護A的SV信號連接，則根據虛 實對應原則，主變高壓側合并單元的TX1光口自動連接主變保護A的RX1 口，若主變保護A的 RX1 口已經連接，則主變高壓側合并單元的TX1光口自動連接主變保護A的RX2 口，W此規則 類推，完成屏柜間纖忍的連接。
[0071] 對于已完成的纖忍連接W屏柜為基礎進行自動組成光纜的操作，原則如下：尾纜 的劃分W是不存在備用纖忍為依據組纜，光纜的劃分自動連接光配，備用纖忍的數量等于 已連接纖忍的數量，遍歷變電站的所有屏柜，完成光纜的出具；
[0072] 具體地，主變高壓側合并單元1的TX1光口已經自動連接主變保護A的RX1 口，主變 保護A的TX2 口已經自動連接主變高壓側智能終端1的RX1 口，則主變保護屏1中的設備只有 主變保護A裝置，主變高壓側智能匯控柜1主變高壓側合并單元1主變高壓側智能終端1，則 主變保護屏1與主變高壓側智能匯控柜1已連接2根纖忍。運2根纖忍進行組纜，若為尾纜，默 認組纜無備用忍;若為光纜，自動完成光配連接，默認組成4忍光纜。對于存在光纖轉接的光 纜，手動選擇轉接屏柜及轉接口，完成光纖轉接。
[0073] 具體地，若主變保護柜1與主變匯控柜1之間的光纜通過主變測控柜轉接，則生成 的光纜上啟動轉接操作，選擇主變測控柜的光纖配線箱上的轉接端口即可。
[0074] 完成最后的校核工作，W確定物理回路與邏輯回路的準確性及完整性；
[0075] 最終得到光纜清冊、物理回路圖、柜內光配圖和尾纖聯系圖。
[0076] 上述雖然結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本發明保護范 圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不 需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發明的保護范圍W內。
【主權項】
1. 一種變電站二次系統的源端數據庫建立方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟（1):接收并對智能變電站二次設備名稱型號、物理端口配置和ICD文件信息進行 解析建模;智能變電站已確定型號的二次設備的物理端口及ICD文件信息作為設備的本身 屬性，對二次設備名稱型號及物理端口分別進行編碼分別存儲至第一鏈表和第二鏈表，對 設備的ICD文件進行解析并存儲至第三鏈表中； 步驟(2):制定智能變電站二次設備之間信息流向邏輯規則，對二次設備以兩個設備的 名稱為識別點指定它們之間的信號流向關系并形成邏輯建模數據，兩兩設備之間的信息流 向關系的集合數據即可形成變電站二次系統的信息流向圖； 步驟(3):構建數據觸發器及觸發規則A，通過對二次設備型號的觸發選擇，根據對第一 鏈表、第二鏈表、第三鏈表數據一一映射的規則進行數據的對應導入； 步驟(4):構建數據觸發器及觸發規則B，通過對信息流向圖矢量箭頭的觸發，實現對二 次設備物理端口及對應ICD文件解析后的虛端子的信息追溯，為智能變電站虛回路設計提 供數據基礎。2. 如權利要求1所述的一種變電站二次系統的源端數據庫建立方法，其特征在于，所述 步驟（1)中的變電站二次設備的基本信息包含二次設備的物理端口建模模型以及按照 IEC61850標準對ICD文件進行檢測及解析出的虛端子信息。3. 如權利要求1所述的一種變電站二次系統的源端數據庫建立方法，其特征在于，所述 步驟(1)中采用字符方式對變電站二次設備的名稱及型號進行編碼。4. 如權利要求1所述的一種變電站二次系統的源端數據庫建立方法，其特征在于，所述 步驟(1)中物理端口，采用物理端口序列號方式進行編碼。5. 如權利要求1所述的一種變電站二次系統的源端數據庫建立方法，其特征在于，所述 步驟(2)中的信息流向圖的邏輯規則以信號類型及信號序列號的編號方式建模。6. -種變電站二次系統的虛實對應方法，其特征在于，包括： 步驟一:建立智能變電站二次系統的源端數據庫； 在所述步驟一中，對變電站二次設備的名稱型號、物理端口和解析ICD文件之后的虛端 子分別進行編碼，并分別存儲至第一鏈表、第二鏈表和第三鏈表中；根據變電站二次設備信 息流向邏輯規則的建立，獲取變電站整個二次系統的信息流向圖； 然后根據數據觸發器及數據觸發規則的建立，形成對二次設備物理端口和ICD文件解 析后虛端子的信息追溯，實現智能變電站源端數據庫的建立，為智能變電站的虛回路設計 提供數據基礎； 步驟二:根據源端數據庫建立的數據為基礎，通過建立智能變電站虛回路連接的規律 設備虛端子名稱、路徑、數據集的多方展示，虛端子一一對應且實時保存的原則，將智能設 備之間的回路連接關系存儲至第四鏈表； 步驟三:遍歷第四鏈表中的虛端子，根據虛實對應的原則，提取出與之對應設備的物理 端口，根據第一鏈表、第二鏈表和第三鏈表的關聯信息，構建變電站二次系統的物理回路， 根據虛回路的信息流向關聯出物理端口的連接，遵循2N原則，最終完成物理回路的設計從 而實現智能變電站二次系統的虛實對應。7. 如權利要求6所述的一種變電站二次系統的虛實對應方法，其特征在于，所述步驟一 中，對變電站二次設備的名稱型號、物理端口和解析ICD文件之后的虛端子分別進行編碼之 前，還包括接收并對智能變電站二次設備名稱型號、物理端口配置和ICD文件信息進行解析 建模。8. 如權利要求6所述的一種變電站二次系統的虛實對應方法，其特征在于，采用字符方 式對變電站二次設備的名稱及型號進行編碼。9. 如權利要求6所述的一種變電站二次系統的虛實對應方法，其特征在于，采用物理端 口序列號方式對物理端口進行編碼。10. 如權利要求6所述的一種變電站二次系統的虛實對應方法，其特征在于，信息流向 圖的邏輯規則以信號類型及信號序列號的編號方式建模。
【文檔編號】G06F17/30GK106066888SQ201610409071
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年6月12日 公開號201610409071.6, CN 106066888 A, CN 106066888A, CN 201610409071, CN-A-106066888, CN106066888 A, CN106066888A, CN201610409071, CN201610409071.6
【發明人】俞辰穎, 高亞棟, 周惠文, 黃昕穎, 周盈, 陳飛, 尹康, 金國勝, 修黎明, 范義燕
【申請人】浙江浙電經濟技術研究院有限公司, 國家電網公司, 山東容弗新信息科技有限公司