基于相似度计算的学习型模板库在虚回路设计和校验中的应用

智能变电站二次回路设计基本相通,由于虚端子描述尚不统一,使得新建站虚端子连接无法复用,仍采用人工点对点连接,导致效率不高。提出自动创建虚回路模板库,通过关键字匹配实现虚回路的自动设计和完整性及正确性校验,其核心在于学习型模板库海量学习已有配置描述(SCD)文件,采用中文分词技术进行关键字提取,引入经典的RKR-GST算法完成虚端子描述的相似度计算,从而进行关键字的匹配整合,从而创建、整理和完善虚回路模板库。试验证明,通过该方法对新建智能变电站的虚端子连接效率和准确性都有较大提升。     

智能变电站SCD中设备虚端子图形化生成系统的设计与实现

为了辅助智能变电站配置描述（SCD）虚端子的快速设计,研究了一种SCD中设备虚端子图形化生成系统。给出了该系统的技术思路,阐述了手工快速关联、基于已有模板辅助查找与定位候选输出虚端子、复制间隔或设备的虚连接到相似目标设备等关键技术。运用图形化技术,分区分栏显示IED的已关联虚连接、输出虚端子及其发送源、待关联的输入虚端子,快速定位发送设备的输出虚端子,采用图形化拖放进行手工关联。针对某接收设备某输入虚端子,以已有SCD中相关设备的虚连接为模版,对虚端子描述与关键词匹配,辅助快速找到相近的各候选虚端子,自动生成目标设备的虚连接。采用Qt C++实现了该系统,它已成功运用于实际变电站设计,取得良好的效果,大大提高了智能变电站虚端子的设计效率和准确性。     

基于典型间隔模板的智能变电站虚端子自动连接方法

在目前的智能变电站集成配置过程中,集成人员根据设计院提供的虚端子连接关系表手动配置变电站系统配置描述(SCD)文件中的虚端子连接关系,不仅工作量大、耗时长,而且容易出现连接错误。为此通过分析SCD文件中Substation元素结构,以及典型间隔的虚端子连接关系,定义以二次设备类型表示智能电子设备(IED)的典型间隔虚端子连接模板。在自动配置过程中先将一次主接线图中的间隔映射为典型间隔,再将间隔内一次设备关联的IED映射为典型间隔中的二次设备类型,最后根据二次设备类型之间的虚端子连接关系为IED配置虚端子连接关系。应用该方法开发系统配置工具的虚端子自动连接功能,可模拟对新建站和改扩建工程的间隔进行虚端子自动连接,有助于缩短虚端子连接配置时间。     

基于“六统一”规范的虚端子连线批量自动校验的方法和设计

针对目前智能变电站在SCD配置阶段缺少虚端子连线离线校验检测,需要现场人员通过大量的试验在线验证连接关系的正确性,本文提出了一种虚端子连线批量的自动校验方法。该方法基于"六统一"规范,建立了虚端子连接标准模板库,可将SCD文件的虚端子连线与虚端子连接模板库逐个校验比对,并将校验结果展示给客户,将人工经验和人工调试校验端子连线的过程,转换为软件自动校验的过程,提出了一种全新的校验模式和机制,填补了虚端子校验领域的空白,提高了虚端子校验的快速性和准确性。     

面向新型电力系统的智能变电站虚回路自动校验技术研究

针对新型电力系统智能高效的需求,提出了一种基于改进Levenshtein距离模糊匹配算法的智能变电站虚回路自动校验技术,基于改进Levenshtein距离模糊匹配算法实现不规范虚端子模型到规范虚端子模型的映射建立标准端子库,解决变电站配置文件模型不规范问题。引入Word2Vector相似性改进编辑操作权重设置提高算法的准确性。依据建立的标准端子库与已通过校验的SCD文件建立虚回路校验模板,基于标准化的校验模板实现虚回路自动校验。通过算例验证了所提方法可提升智能变电站虚回路校验智能化水平和效率。     

智能变电站SCD智能比对软件的设计与实现

为了使生产厂家SCD和设计院虚端子表文件的虚端子保持一致,设计了一种智能变电站的SCD智能比对软件,它实现了解析SCD文件、解读虚端子表Excel文件、为两种文档中设备描述建立映射表、形成SCD侧与Excel侧两种虚连接、自动比对两种虚连接、显示比对结果、生成比对报告等功能模块。研究了对两侧设备描述的中文字符串智能比较、形成两侧虚连接、自动比对两侧虚连接等关键技术。该软件已在多个智能变电站调试中获得了成功应用,提高了系统调试的准确性与工作效率。     

基于历史SCD的智能变电站虚连接辅助自动设计工具及其实现

鉴于目前国内智能变电站虚连接设计主要采用手工关联,存在劳动强度大、易出错、智能性不高的问题,研究了基于历史SCD的虚端子辅助自动设计方法。从多个已有SCD提取虚连接,存入数据库作为模板。构造典型间隔各典型设备间的订阅关系,为待设计IED自动指定其发送设备集、自动搜索历史SCD数据库中相同关联对及其虚连接,采用多种过滤策略过滤掉非相关的相同关联对,分GOOSE、SV将相同关联对的虚连接与待设计IED的输入虚端子、发送设备输出虚端子分别匹配,快速找到最佳目标关联对。根据当前设备的输入虚端子和发送设备的输出虚端子,自动生成目标虚连接。开发的智能变电站虚连接辅助自动设计工具已成功用于某智能变电站的虚连接设计,取得较好效果,能减少设计工作量和提高设计智能性。     

智能变电站保护系统可靠性的自动分析方法

提出一种利用变电站配置描述文件自动进行智能变电站保护系统可靠性分析的方法。通过解析SCD文件,形成虚端子和虚回路的谓词表达式,进而生成保护系统的逻辑连接图。然后,在给出以太网交换机和光纤的描述模型的基础上,通过谓词演算识别出物理连接,并形成保护系统的物理连接图。最后,将物理连接图转换为可靠性框图并进行可靠性计算。以一个典型的110 kV主变保护系统为例,验证了上述保护系统可靠性自动分析方法的有效性。     

基于SCD文件的智能变电站主接线自动生成方法

智能变电站配置描述(SCD)文件中没有直接描述一次设备及其拓扑关系的信息,不能直接得到主接线图。文中提出了一种利用SCD文件中智能电子设备(IED)模型信息快速自动生成主接线图的方法。该方法基于IED和一次设备之间的关联及复杂的虚连接关系,采用拓扑连接矩阵对设备拓扑关系进行表示,提出了基于预排序遍历树的IED信息处理模型用于设备拓扑连接关系辨识,利用可缩放矢量图和并行计算技术,只需要SCD文件即可实现主接线图自动生成。实测结果验证了所提方法的有效性和实用性。     

智能变电站虚端子辅助自动设计系统

针对当前智能变电站的虚端子表设计过程繁琐、智能性不高问题,为提高虚端子设计的自动化,设计了智能变电站虚端子辅助自动设计软件系统。利用以往SCD构建了历史数据库,以历史关联设备对及其虚连接为参考,研究了基于IED信息和共同关键词的目标设备对的准确匹配与查找方法,给出目标设备的目标虚连接的模糊匹配方法。研究了在历史数据库中查找目标关联对、与当前待设计IED的虚端子模糊匹配、自动生成参考的虚连接等技术,提供了界面上手工拖放修改虚连接、复制设备与间隔的虚连接等功能。通过实际变电站的设计应用,验证了本系统的有效性,提高了虚端子设计的智能性和工作效率。     

基于标准中间过程文件的SCD版本比对的优化研究

智能变电站的建设中,链路参数、虚端子的修改等原因形成不同阶段的SCD文件版本。对基于SCL的比对方法和可视化方法进行了优化,比对方法提出基于中间文件方式,可视化方法提出了四层人性化展示方式。通过提取SCD文件的关键配置信息,形成各IED的标准中间过程文件。从IED、CRC、链路、链路参数及虚回路四个层次,以可视化方式自顶向下逐层实现SCD文件的版本比对,降低了可视化比对过程中对内存和CPU主频的要求,提高可视化的解析和展示效率,方便了运维人员对SCD版本的可视化管理。     

基于烟花算法计算莱文斯坦距离权重的虚端子自动连接方法

目前智能变电站IED(Intelligent Electronic Device)虚端子连接主要为人工连接方式,由于虚端子数目多,名称相似度高,在连接IED虚端子时工作量大、效率低且易出错,因此本文研究了基于烟花算法计算莱文斯坦距离权重相似度的虚端子自动连接方法。此方法基于建立的莱文斯坦距离相似度模型,计算出虚端子相似度,建立距离权重向量优化模型,利用其他智能变电站已完成的虚连接信息,运用烟花算法训练出最佳距离权重向量,最后使待匹配IED虚端子连接成功。仿真算例表明,此方法利用已完成的同类IED虚连接信息,高效、准确的将待匹配IED虚端子自动相连。能够有效的提高智能变电站的工作效率和可靠性。     

基于聚类的智能变电站SCD文件内部比对

智能变电站系统配置文件(SCD)嵌套层次多,包含信息数据量大,查找核对费时费力。现有SCD文件比对大多在同一变电站前后不同版本之间进行,难以发现SCD文件配置错误。提出采用SCD文件描述信息构造样本数据矩阵,对IED分别按变电站间隔与按IED类型聚类,并基于聚类结果对IED比对分析,便于发现IED配置差异及配置错误。算例表明,马尔科夫随机游走与DBSCAN结合能够良好识别IED间隔与IED类型,在同一SCD文件内对IED配置比对能清晰展示同类间隔、同类IED与双重化配置IED配置差别,减少校验工作量,提高智能站运行可靠性。     

智能变电站SCD文件管控策略完备性分析

综合运用装置过程层配置循环冗余校验(CRC)码在线管控、变电站配置描述(SCD)文件虚回路配置信息比对和SCD文件虚回路可视化校验等方法,可有效确定SCD文件升级时需同步升级配置的装置。对比分析了变电站二次系统硬回路和虚回路的特点,提出并论证了SCD文件管控策略的完备性。以母线保护为例,分析了智能变电站扩建工程中SCD文件的管控方案。     

智能变电站配置描述虚端子多视角图形化查看系统

为方便辅助设计人员与调试人员以不同的视角快速准确查看智能变电站配置描述(SCD)中各设备的虚端子及其连接关系,研究了多视角图形化查看方法。运用图形化技术,以宏观图直观显示每个智能电子设备(IED)与其各发送、接收设备之间的虚端子宏观联系。从2个IED之间的某组虚连接、某IED的全部输入(或全部输出)虚连接、某发送控制块详情等多个视角,展示各设备之间虚端子的关联关系。通过图形化操作实现宏观图与子图之间、多个IED之间的切换。目前,该系统已成功应用于多座智能变电站的系统调试,大幅提高了查看与检查设备虚端子的准确性及工作效率。