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。

SCD模型到CIM/E模型的转换方法

智能变电站中变电站配置描述(SCD)模型与电网通用模型描述规范CIM/E共享是智能电网发展的重要支撑。对比分析了SCD模型与CIM/E模型的主要差异,研究了SCD模型到CIM/E模型的映射关系,提出了遵循映射关系的模型转换方案,并在工程中得到应用验证,取得了良好的效果。该方案能够实现模型共享,完全兼容现有系统,具有良好的应用价值。

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。

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。

基于深度学习和图像识别的变电站虚端子连接校核技术

针对变电站配置描述(substation configuration description, SCD)校验工作量庞大以及人工校验效率低、准确率低的问题,提出一种基于深度学习和图像识别的虚端子连接智能校核技术。首先利用Tensorflow框架的Faster R-CNN模型,对SCD虚连接图中的保护、测控智能电子设备(intelligent electronic device, IED)进行智能辨识,将端列端识别的Attention-OCR方法和“Advanced EAST+Tesseract OCR”的两阶段识别方法进行对比,选择准确率较高的Attention-OCR端到端识别方法实现SCD虚连接图中的文字、数字识别;然后,利用图像处理技术实现SCD虚连接图连接关系识别,数据整理后得到SCD侧虚连接表。最后,开展SCD侧与Excel侧虚连接表正向与反向2个方向的比对,形成核对报告,筛选出不对应的信息,有效地提高了SCD校验的效率和准确率。

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。

基于相关间隔解耦的SCD文件管控系统设计与开发

在智能变电站的新建、改扩建和日常运维过程中,变电站配置描述SCD(Substation Configuration Description)文件需要频繁修改,导致版本管理困难,为此设计开发了SCD文件的管控系统。该系统通过相关间隔的解耦技术,保证了SCD文件修改涉及范围的最小化。通过借助SVN管理技术有效管控SCD文件版本,保证了变电站全生命周期内的配置信息正确性和可溯源性。通过可视化技术,将SCD文件内容的修改变动直观展示给用户,降低了对使用人员的技术要求。多个试点工程的使用表明,该系统完全满足不同阶段的SCD文件版本管控需求,能够有效提高SCD文件升级、修改的安全性和实施效率。

大数据视角下相近SCD文件的差异分析方法

为了解决同一个或不同变电站配置描述(SCD)文件中虚连接差异比较、虚连接规范性检查等问题,文中收集大量历史SCD文件构建历史SCD文件数据库。采用电压等级匹配与字符串相似度匹配算法RKR-GST结合,在历史SCD文件数据库中智能搜索同站或不同站相近的SCD文件,对两个相近SCD文件的虚连接快速比对,发现虚连接差异及错配、漏配。再对两个相近SCD文件全面比对,比较两侧SCD文件中各级节点,采用标签名与关键属性值,交叉查找两侧节点,发现新增、删除、非主键属性不同等差异。对影响虚连接质量的几个关键点进行校验,检查虚连接中引用虚端子的有效性与一致性,从而发现虚端子未被正确引用、虚端子类型不匹配等问题。从概述到各类细节,分类给出各差异点的对比结果,帮助交叉查错。实际变电站应用表明,该方法能够有效提高相近SCD文件差异分析的准确性和工作效率。

基于SCD与CCD校准的智能变电站跨间隔检修技术研究

针对智能变电站二次保护设备分散调试工作量大、虚端子回路通信易失败等问题,介绍了一种基于SCD文件与CCD文件校准的跨间隔检修系统。该系统主要由一致性比对和同步控制检测两部分功能构成。在SCD文件与CCD文件一致性比对正确的结果上,利用光纤时钟同步原理使最多9台功率放大器同步输出,每台功率放大器能够输出3相电压和3相电流,功率放大器8路开关硬接点回采智能终端保护跳闸信号,实现主变、线路等多间隔保护一次性闭环检修测试。基于SCD文件与CCD文件校准的智能变电站跨间隔检修系统实现智能变电站二次设备多间隔整体测试,对提升智能变电站调试检修效率和开展全站自动测试有一定的参考价值。

基于设计规范的智能变电站SCD文件规范性检查

在我国智能变电站工程建设中,从严格执行设计规范出发,提出了基于设计规范的SCD文件检查方法。该方法可实现控制块连线、虚端子连线、控制块参数、数据集参数检查,很好的保证了SCD文件中IED设备之间互联互通模型的规范性及正确性。

基于控制虚端子修改的智能变电站SCD版本权限管理技术

智能变电站改建或扩建时,装置配置的修改或者增添新的装置会导致变电站配置描述(substation configuration description,SCD)文件需要进行改动,其中最主要的是与虚端子连接有关的。提出一种基于权限管理的虚端子修改的控制方法,在SCD文件中对已做过虚回路试验验证的虚端子连接加上已校验标志,当改建或扩建变电站修改SCD文件时,且需要修改虚端子连接时,就必须有相关权限人员认可方可修改验证过的虚端子连接。这可确保虚端子修改操作的正确性,实现对SCD文件版本变动的管控,降低SCD文件修改的风险。

基于信息分类提取和语义强度分级的SCD正确性检查技术

当前智能变电站配置描述文件(SCD)普遍存在不规范的问题,需进行正确性检查。针对当前软件检查开发工作量大,难以维护的缺点,提出了利用程序分类提取信息,用Schema描述检查规则的新方案。将SCD的信息提取和正确性检查分离,使得正确性定义清晰,检查规则灵活可变,减少了程序的维护,同时引入的语义强度分级增强了检查技术的普适性。

基于IEC 61850第二版变电站配置描述的集成配置解耦

变电站配置描述(SCD)集成配置是智能变电站建设的重要环节,目前,SCD集成配置中存在较强的耦合性,严重影响到集成工作的效率和质量。从SCD集成配置中各环节入手,分析了耦合产生的原因,提出对现有SCD集成配置流程进行改进,理清装置能力描述(ICD)提交与智能电子设备(IED)更新中IED配置工具与系统配置工具的分工协作关系,支持SCD并行配置以及对SCD集成配置更新影响范围进行评估等措施,从而实现对SCD集成配置的解耦,最后分析了解耦对配置工具的要求。应用SCD集成配置解耦方法可以减少配置中更新迭代的次数,提高集成效率,在智能变电站建设中具有较重要的实用价值。

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。

智能变电站配置描述模型多维度信息断面解耦技术

分析了目前智能变电站中变电站配置描述(SCD)文件应用中存在的主要问题,为实现SCD配置文件的简化应用和优化管控,提出SCD模型多维度信息断面解耦思路,探讨物理解耦和逻辑解耦两种方式,分别阐述了面向通信访问点、间隔和业务的3种SCD解耦方案;重点分析通过系统配置描述(SSD)模型实现智能电子设备(IED)按间隔自动分组方法和跨间隔配置管控方法,实现SCD文件解耦形成多个间隔配置视图或间隔配置文件(BCD)。通过合理设计模型数据的业务识别规则来实现SCD文件按自动化、保护、电能量等不同业务解耦和分业务视图管理。文中还分别详细探讨了上述3种SCD模型解耦方案的实现和应用方式,用于指导厂家系统配置工具中模型解耦功能的开发和工程实施。

智能变电站配置文件版本管理方法

智能变电站遵循IEC 61850标准及其系统配置流程,但其配置文件却存在版本管理难题。文中分析IEC 61850标准第2版中有关配置文件版本的规定,提出虚端子连接配置循环冗余校验码(CRC)的生成方法。基于标准文件版本和虚端子连接CRC,提出智能变电站配置文件管理方法,实现智能变电站虚端子配置的简单管理。

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。

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。

智能变电站信息模型组态解耦技术研究

智能变电站的建设是一个多方参与、多专业协同的复杂工程,全站系统配置描述(SCD)文件作为智能变电站的统一数据源,在智能变电站的建设、运行过程中起着极为重要的作用。将SCD文件的集成过程进行优化,去除集成过程中的冗余环节,明确接口文件,技术上提供专业的工具支撑,降低模块的依赖关系,进而优化设计、组态、调试过程。青岛220 kV变电站改造工程实例证明,该方法重新定义了设计单位、设备提供商、集成商之间的工作模式和工作接口,有利于提高各单位之间的配合效率,提高工程建设质量,缩短建设周期。