基于知识图谱与SCD文件的智能变电站二次检修安全措施自动生成技术研究

智能站采用光纤传递数字和模拟信号,使常规站基于“短电流、断电压、拆跳闸”方式的二次安全措施理论不再适用于智能站。为解决传统人工拟票方式编制效率低、错误率高等问题,提出基于知识图谱与智能变电站配置描述文件(substation configuration description, SCD)的二次检修安全措施自动生成技术。首先,基于SCD文件和知识图谱构建配置数据库,并按照设定规则实现虚回路与软压板的半自动关联。其次,依据智能站规范中的二次安措编制准则,构建安措规则库并引入安措执行优先级编码字段。最后,由二次安措自动生成技术基于配置数据库与安措规则库完成检修设备二次信息的规则匹配,用于自动生成二次安措票。仿真结果表明,该技术能够根据现场检修任务自动正确生成二次安措票,提高智能变电站技改、消缺和校验的工作效率,降低人工编制错误率,为实现智能化运检一体提供参考。

基于哈希和编辑距离算法的SCD双层向量化与变更校验技术

针对智能变电站配置描述(substation configuration description,SCD)文件变更、智能变电站二次设备配置不清晰导致运维工作量剧增的问题,提出基于哈希和编辑距离算法的SCD双层向量化与变更校验技术。首先,考虑文件变更的启动与校验,应用节点元素、校验码与元素属性构建面向SCD文件解析的双层向量模型;其次,利用哈希算法将构建的文本向量模型转化为哈希字符串向量模型;然后,引入编辑距离算法分别计算原始文件与变更文件的双层向量模型相似度,基于第一层相似度比较构成第二层校验启动判据,基于第二层相似度结合回溯路径方法实现变更校验;最后,通过算例分析验证了所提算法的有效性。

智能变电站SCD隐患自动排查技术研究及实现

针对智能变电站改扩建工程中如何高效准确地发现SCD文件虚回路隐患的问题,提出了一种智能变电站SCD隐患自动排查技术。基于不同类型的ICD文件建立端子与标准端子的映射,形成标准端子库。依据标准端子库,将虚回路模型标准化,结合IED的属性信息,建立不同类型的典型虚回路模型。实例验证表明该技术手段能够实现智能变电站的SCD虚回路隐患自动排查,为智能变电站工程的调试提供有力的辅助手段。

基于SCD文件的智能变电站二次回路可视化

智能变电站采用全站配置描述文件描述二次回路,而全站配置描述文件的可读性较差且不含对二次物理回路和物理端子的描述。为解决现有全站配置描述解析软件和方法无法实现对二次回路完全可视化的问题,本文基于IEC61850标准建立交换机和配线架的智能电子设备模型以扩充全站配置描述文件,为二次物理回路可视化提供依据,并设计了基于C#的智能变电站二次回路可视化系统用于解析扩充智能电子设备模型后的全站配置描述文件。用该可视化系统解析扩充后的内蒙古某智能变电站的全站配置描述文件,可展示站内二次虚回路和二次物理回路,验证了该可视化系统的有效性。

图形可视化SCD文件校核与质量比对分析

阐述SCD文件管理的意义,SCD文件校核比对中的问题,SCD文件校核比对的原理及流程,提升图形化显示效果、强化虚端子显示质量、虚端子导出管理,从而提高图形可视化校核比对的质量。

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Sub Network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。

基于IED和SCD文件的智能变电站二次设备智能巡检系统设计

为满足二次设备在智能变电站内的周期性巡视需求,设计基于IED和SCD文件的智能变电站二次设备智能巡检系统。利用B/S组网模式,为Web服务器与浏览器提供连接环境,借助巡检断路器,收集散乱分布的传输电子量,完成智能巡检系统组成结构的搭建与设计。在此基础上,解析关键SCD文件,通过配置二次设备连接信息的方式,对IED巡检码进行校核处理,满足智能变电环境中的具体巡检指令需求,结合相关硬件组成结构,完成基于IED和SCD文件的智能变电站二次设备智能巡检系统设计。与常规Linux巡检系统相比,智能巡检系统可在为二次设备匹配足量传输电信号的同时,满足变电站在不同阶段的电量巡检需求,符合周期性电量巡视的应用需求。

一种应用于智能变电站的系统配置描述文件配置方法

变电站配置描述(SCD)文件的正确性是智能变电站安全可靠运行的基础。针对SCD文件配置工作量大、人工参与度过高的问题,提出一种SCD文件配置方法,包含智能化二次设备站控层、过程层通信地址自动配置、过程层虚端子装置级配置及SCD文件远景配置三个方面,可减少SCD文件配置工作量,提高SCD文件配置的自动化水平,缩小变电站改扩建过程中SCD文件频繁修改对二次设备的影响范围,从而保证智能变电站的安全可靠运行。

基于Web的智能变电站SCD文件管控系统

针对现有智能变电站SCD文件管控系统在文件上传、下载、存储、共享时存在的耗时长、故障高等问题,该文利用Web服务器设计了一种管控系统。该系统主要包括嵌入式Web文件管理模块、可视化交互模块、SCD文件同步处理模块和资源整合模块。分别阐述各模块的功能、系统的控制程序。实验结果表明,文中系统在大规模数据传输时总体耗时较短,且SCD文件在电力数据上传时错误率较低。

基于SCD对象模型的智能变电站二次检修安全措施生成方法研究

结合智能变电站技术特点对当前二次检修在安全措施编制上存在的问题进行了深入的剖析,提出了一种典型二次安全措施语义与SCD文件对象模型智能匹配的安全措施票生成方法。通过提取典型二次检修安全措施中的检修场景要素、实施对象、操作对象实现典型票的形式化;通过解析SCD文件中虚回路、软压板对象并结合检修场景与典型票中实施对象和操作对象进行自动匹配,解决了二次安全措施票自动生成的效率问题;通过图形化展示实施对象、操作对象及匹配结果,一方面方便了工作人员现场确认SCD文件中未建模的光纤和硬压板,另一方面可作为无典型安全措施票的特殊检修场景下安全措施票编写的指导。最后,以某220 k V双母接线智能变电站线路间隔停电条件下的线路保护首次检修为例,对方案的可行性进行了实施验证。

基于分层匹配和最长公共子序列的SCD文件比较算法

IEC61850通信已经在电力系统中广泛使用,其中变电站通信系统使用SCD文件进行描述.SCD文件是XML格式的层次化结构,不适合直接用文本按行对比来分析差异.同时由于SCD文件层次结构多,使用纯结构化的比较方法,会导致比较结果冗长,执行效率低.本文基于SCD文件的特征,提出了分层匹配的半结构化半文本比较思路.先按照智能电子设备、连接接入点、逻辑设备等层次结构,提取关键属性名,进行对齐匹配.之后在逻辑设备范围内,针对逻辑节点的内容,采用最长公共子序列的匹配算法对比局部文本内容,该算法可去除仅调整顺序不影响实体内容的无效差异,比较速度快,比较结果准确直观.

基于三维可视化的智能变电站倒闸防误操作技术

倒闸防误操作是维持变电站稳定运行的重要技术,随着变电站结构的复杂化和保护设备的多样化,变电站倒闸防误操作具有较高的技术难度。在实际运行中,变电站二次设备电损率和失误率较高,为此,提出了基于三维可视化的智能变电站倒闸防误操作技术。在三维可视化下生成变电站倒闸接线图,分析智能变电站倒闸防误操作的技术特点,基于三维可视化及结合上述特点,生成防误操作规则,实现智能变电站倒闸防误操作。实验证明,变电站二次设备电损率和倒闸操作失误率得到了有效降低。

智能变电站远动快速对点系统关键技术研究

深入分析智能变电站远动快速对点系统的关键技术,以提高智能变电站运行的可靠性及安全性。通过对远动系统通信技术、状态量/模拟量仿真技术和智能变电站SCD文件解析技术的研究,在远动系统通信技术方面,提出了模拟MMS模块发送带有动作信息的MMS报文的快速对点方式,实现站端-远动-调度主站的完整调试。在状态量/模拟量仿真技术方面,设计了点值对点系统,利用仿真平台对远动装置的输入和输出报文进行校对,实现了对远动机的测试,进而实现站端—远动—调度主站的测试。在智能变电站SCD文件解析技术方面,利用JAXB与VTD-XML技术从SCD中提取与信息流有关的逻辑设备、逻辑节点、数据对象等,建立了系统内部的高性能数据索引和关联机制。

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。

一键顺控测试配置自动关联的快速生成方法

目前顺控主机实现一键顺控的测试验收多基于调试人员来完成。虽然也有相关文献提出采用仿真技术手段来提高验收效率,即使理论可行,前期配置顺控关联的顺控票文件、SCD配置文件、闭锁信号库文件也需要依赖人工逐一匹配。为此提出一种自动关联顺控配置文件的方法,在导入标准顺控票、闭锁信号库、SCD配置文件后,根据关键字或代码标签,提取通信协议、间隔名称、状态量、信号等关键信息,并自动匹配,实现配置关联。

智能变电站SCD文件管控系统的研究与实现

SCD配置文件在智能变电站调试、运行、维护等环节起到至关重要的作用。通过分析SCD文件在系统集成技术方面和管理方面的现状,提出了对SCD文件的全过程控制管理流程,研究了智能变电SCD文件管控系统及其实现。该管控系统通过对智能变电站二次系统集成业务进行深度分析,针对智能变电站的技术形态,遵循全过程管理思路,提供智能变电站二次系统集成过程的业务协同和数据共享的支持平台,通过管控系统对SCD文件语法和语义校验、SCD文件过程层CRC计算、SCD文件对比、SCD文件的虚端子图形化展示等多个模块加以集成,提供了专业的管控支持工具。

智能变电站SCD文件管控系统模块化设计

针对目前智能变电站配置描述文件存在的可读性差、缺乏规范有效的管控工具等现状,基于模块化的设计思想,利用QT 4.8.4软件开发,构建了一套可视化的、具有用户权限管理功能的智能变电站SCD文件管控系统。该系统具备SCD文件可视化、SCD文件管控和SCD文件对比三大模块。在SCD文件可视化模块,采用DOM树状结构对SCD文件进行解析,使SCD文件内容更具层次性。在SCD文件管控模块,可实现区域内多个智能变电站SCD文件的集中管理,具有SCD文件上传、存档、校验、可视化显示等一系列功能。在SCD文件比对模块,利用基于位置的文本文件比较算法快速获取SCD文件变化情况,从而明确由于SCD版本升级导致装置配置信息发生变化的情况及对比SCD文件。同时,开发SCD可视化手持设备,为维护人员随时随地查看变电站配置描述文件内容提供极大的便利。

基于SCD文件聚类分析自动生成接线图的方法

智能变电站配置描述(SCD)文件通常缺少对电气接线拓扑关系的配置,且信息十分抽象,无法直观可视地查看主接线图,给工作人员理解造成困难。提出了一种采用图团体聚类算法自动生成接线图的方法,通过分析SCD文件中所有智能电子设备(IED)之间的连接关系,设置连接权重,通过图聚类算法得到按间隔划分的IED配置分组,解决了已有的主接线自动生成方法不能在配置描述信息命名不规范情况下使用的问题。最后,通过软件对实际SCD文件进行分析,验证了所提方法的准确性和有效性。