基于物理回路建模的智能标签的优化研究

当前智能变电站中智能标签技术采用私有数据库结构方式,该技术不规范、不统一、不利于项目的普及与推广。文中对基于物理回路建模的设计与"虚实对应"进行优化,设计方法的提出基于物理回路建模文件方式,"虚实对应"提出物理回路与逻辑回路的自动解耦技术。物理回路SPCD文件中定义二次设备板卡、端口等物理能力描述信息及光缆连接关系,逻辑回路SCD文件在各个IED设备中采用Inputs容器方式存储所有虚回路的接收连线,通过SPCD文件中检索物理回路和SCD文件中检索逻辑回路,即可获取物理回路与逻辑回路的虚实映射关系,生成含有逻辑信息流的智能标签,节约了智能标签的制作时间、降低了智能标签制作中虚实对应出错率。     

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。     

基于图论深度遍历算法的智能变电站光纤虚实回路对应方法研究

智能变电站以光缆和软件逻辑替代控制电缆,光纤回路及其承载信息无法直观可视,光纤回路运维困难。目前,国内外在该方面的研究主要集中在逻辑回路的描述方法和建模,光纤物理回路描述方面缺少系统性研究,无法解决光纤回路可视化问题。文章基于图论深度遍历理论,提出了一种智能变电站光纤物理回路与逻辑回路对应方法。该方法将SPCD文件描述的虚回路抽象为邻接矩阵描述的节点连接关系,并通过图论深度遍历算法,确定了智能变电站虚实回路的映射关系,检索出智能变电站虚实回路全路径,解决了光纤回路及其承载信息可视化难题。     

智能变电站虚回路可视化方案研究与应用

智能变电站以网络通信方式替代大量的二次回路电缆,常规变电站的二次硬回路转变为智能变电站的二次虚回路,配置保存于SCD文件内。由于缺乏可视化工具而导致SCD文件中虚回路"看不见,摸不到"。提出了一种可视化方案,能够快速解析SCD文件,自动输出单装置虚端子图、装置虚回路图、装置逻辑链路图、网络结构图等图纸,从而方便智能变电站的运行维护人员调试查看。     

基于变电站物理配置描述的换流站控保系统物理回路可视化比对方法

随着直流输电技术的大力发展,换流站的可靠稳定运行将面临着巨大的挑战.虽然智能变电站光纤物理回路模型文件已经规定了智能站二次回路中光纤回路描述信息,但许多换流站特有的物理对象都没有涉及,从而无法完全兼容直流换流站使用;并且模型图纸数量过多,内部时分多路复用总线、DP总线修改等原因,导致运维人员需要对物理回路模型文件不断地进行修改调整,于是便出现了变电站物理配置描述文件版本较多、运维不便的问题.本文针对上述问题,在光纤物理回路模型文件的基础上进行一定程度扩展,以适配换流站特有的总线和继电器等,并设计了一种基于变电站物理配置描述模型的可视化比对方法,实现了换流站内物理对象模型属性、屏间物理线缆、屏间线缆缆芯和柜内缆芯回路4个层级的可视化和版本差异比对,从而方便运维人员对变电站物理配置描述版本进行管理,有效提高运维效率.     

基于全景模型文件的智能标签的优化研究

当前智能变电站中智能标签技术采用扫描光缆上的智能标签可视化展示实回路和虚回路的连接关系,采用私有数据库作为智能标签可视化应用的数据源。从两个方面做了优化,在智能标签数据源方面,采用全景模型文件的数据源,取代了私有的数据库格式;在标签生成配置流程方面,采用轻型的全景模型配置工具,取代了二次系统设计软件配置物理信息流和SCD文件的模式。全景模型文件包括实回路模型文件和虚回路模型文件,通过两个模型文件中的物理端口实现“虚实对应”和虚实映射。采用优化后的技术,有利于二次系统设计软件产物的互换互通,有利于智能标签数据处理的标准化和统一化,节余了智能标签的制作时间。     

智能变电站二次回路虚实结合的可视化方法研究

针对智能变电站运维的特点,以及智能变电站全站配置描述文件(SCD)可阅读性差、不利于运维检修人员现场工作的问题,提出一种智能变电站二次回路虚实结合的可视化方法。可对SCD文件进行图形化展示,提高了SCL文件的可阅读性;实现了二次回路的虚实结合展示,辅助现场工作人员在检修作业时制定合理的安全措施,提高了运维检修人员的工作效率。最后,以某220 kV变电站的线路保护为例,对方案的有效性进行了实施验证。     

基于SPCD的智能变电站光纤回路模型数据可视化方案研究

针对智能变电站SPCD文件可视化展示的不足,通过研究SPCD文件数据结构、图形可视化建模等技术,解析SPCD文件,建立设备模型,基于QT平台,对设备树进行树形属性可视化及二次回路连线可视化展示。通过设备树属性清单可快速、准确查询对应设备的详细属性;通过回路可视化连接图,可快速确定光纤两端连接端口位置,有效提高智能变电站运维人员作业效率。     

智能变电站二次回路智能预警及故障诊断技术研究

智能站二次信息传输由以前的电缆改成光纤传输方式,存在信息传输不透明、缺陷查找不方便等问题,基于此,提出了智能变电站二次回路智能预警及故障诊断方案,并开发了相应的智能预警及故障诊断系统;根据智能变电站信息传输的特点,针对IEC 61850协议中没有物理链路模型的问题,对过程层二次通信中相应的物理信息节点进行建模,构建二次设备通信的物理拓扑;将二次设备虚回路信息流映射到相应的物理拓扑中,使物理拓扑与虚回路信息有机融合,构建完善、虚实结合的二次回路拓扑架构;根据智能变电站内信息流特点建立了智能变电站二次回路专家知识库,通过实时获取装置的运行状态信息综合判断回路实际运行状态,以实现智能变电站二次回路的智能预警及故障诊断。     

基于IEC 61850的电网故障诊断完全解析化建模

电网故障诊断完全解析模型在对故障诊断规则进行解析的过程中,完整保留了电网元件、保护动作和断路器跳闸之间的逻辑关系,有很好的容错能力和应用前景。文中基于IEC 61850标准,提出一种利用变电站系统配置描述文件(SCD)构建电网故障诊断完全解析模型的方法。该方法通过解析变电站系统配置描述文件,获取系统元件的保护配置信息和保护动作与断路器跳闸的逻辑关系,再结合电网拓扑信息,可在线生成电网故障诊断的完全解析模型。最后,通过一个复杂故障的诊断算例证明了该建模方法的可行性,可望用于在线故障诊断。     

提高智能变电站自动化系统工程实施效率的思路与实践

分析了智能变电站工程实施效率提升的需求,在总结现状的基础上,研究并提出了提高工程实施效率的具体思路,包括站内基于完善的一、二次模型采用统一配置工具完成设备和应用配置;通过模型源端维护,简化通信对点;采用基于间隔变电站配置描述(SCD)模板文件的方式实现全站SCD的集成;标准化自动化设备;采用分环节解耦自动验证的方法完成通信对点;采用虚拟连接技术实现在主站对站内所有装置的远程调试。阐述了其关键技术。经过实际工程的实践检验,验证了所述思路的有效性。     

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。     

智能变电站配置信息的全生命周期管理

智能变电站配置描述(SCD)文件记录了与智能变电站安全可靠运行相关的关键配置信息。针对SCD文件的管控难题,文中对智能变电站配置信息全生命周期管理系统的功能结构、关键技术和实施过程进行了研究。结合国内近期开展的试验,分析了智能变电站配置信息管理的技术现状与存在的问题。提出由SCD文件版本管理、变更控制和在线监视等环节构成的管控过程,提出基于角色的SCD文件安全访问控制和实现在线监视的3种技术方案。     

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。     

智能变电站二次系统信息标准化平台关键环节与技术

针对现阶段智能变电站建设中由于管理和技术上的不规范所导致的配置文件错误、频繁变更等一系列问题,从变电站的二次系统信息入手,对变电站建设整个过程进行全面分析,提出了智能变电站二次系统信息标准化平台,该平台将建设过程中每个关键环节进行梳理,重点研究了ICD文件检测、SCD文件版本管控等关键技术,并将变电站建设中二次系统信息进行了标准化要求,使得工程建设能够协调进行。以500 kV保东站试点工程为实例,将该平台应用贯穿整个建设过程,结果证明了该平台的有效性及实用性。     

基于SCD文件的智能变电站二次系统C#模型研究

针对智能变电站SCD文件结构复杂和操作繁琐的问题,设计了智能变电站二次系统在C#中的模型。该模型包含负责SCD文件操作的SCDDocument类、负责IED信息提取的IED类以及负责子网信息获取的SubNetwork类,给出了各类的属性和方法设计。通过实际智能变电站的SCD文件数据,利用C#编写的验证程序,验证了设计的可行性。利用该模型可方便地读取SCD文件中的数据,以面向对象的方式管理SCD文件中的数据,并为相关应用软件开发过程中的SCD文件操作提供解决方案。     

面向扩建场景的变电站配置描述模型间隔解耦技术探讨

变电站配置描述(SCD)文件是智能变电站设备运行、日常运维、工程管理依赖的重要数据。针对SCD模型内部关系高度耦合带来的工程应用问题,阐述了SCD模型间隔解耦技术的必要性和迫切性;面向扩建场景,分析了SCD文件间隔物理解耦方案,提出了基于系统规范描述(SSD)模型的间隔建模方法,实现二次设备归集到间隔中;重点研究了间隔物理解耦,定义扩建场景中无关间隔、关联间隔、新增间隔,将SCD模型分解成多个间隔文件,采用物理隔离、基于SSD模型间隔关联关系自动分析、配置修改内容分层签名比对等手段,实现了无关间隔隔离,避免无关间隔误修改,缩小智能变电站扩建时的配置、调试、测试等范围;结合工程应用需求,给出了扩建场景SCD间隔解耦的工程配置流程,并分析了当前针对SCD间隔解耦功能尚亟需解决的主要问题。