基于智能电子装置建模方法的配电终端自描述技术研究

为了实现配电终端设备点表自动生成功能,降低配电终端设备配置和维护的成本,提出一种基于智能电子装置的配电终端建模方法。利用面向对象建模方法分析并归纳了分布式配电终端的功能,然后根据智能电子装置的分层结构分别建立分布式配电终端的逻辑设备、逻辑节点以及数据对象的模型。提出一种基于XML语言实例化配电终端模型的方法,搭建了配电主站-终端设备信息管理平台,验证了配电终端模型的准确性和适用性。验证结果表明,基于智能电子装置建模方法建立配电终端的模型是可行的,建模后的配电终端设备能够自动生成点表,完成与主站之间的配置工作,从而提高配电终端接入主站的效率。

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。

智能变电站通信网络状态监测信息模型及配置描述

建立统一的通信网络状态监测信息模型,并对通信网络配置进行详细描述是实现通信网络状态监测的前提。利用功能分解/信息提取、映射管理信息库等方法,初步建立了智能变电站通信网络的状态监测信息模型。对变电站配置描述语言(SCL)进行了扩展,提出了通信网络拓扑以及交换机等网络设备的描述方法,并针对某220kV变电站,给出了描述其过程层通信网络的SCL文档实例。

基于SCL模型的IED配置器的设计与实现

智能电子装置IED的配置在IEC61850协议中起着联系第6部分和第7部分的重要作用。基于变电站配置描述语言SCL,详细讨论了IED配置器的设计与实现问题。首先讨论了IED配置器配置流程中的各个环节;然后阐述现有SCL模型存在的若干缺陷及对其所作的修改,分层分析了在修改的基础之上建立的IED配置器信息模型;最后给出了IED配置器的软件结构。

XML技术在变电站配置描述语言中的应用

为了满足变电站自动化系统对智能电子装置互操作的要求,分析了SCL对象模型,并对模型进行了系统描述。介绍了XML在变电站自动化系统中的应用,在XMLWriter软件开发环境下的设计实现了SCL配置源文件和树形图。最后,通过研究表明,采用基于XML的变电站配置语言SCL作为IED报告和配置文件,方便地实现了报告文件和配置文件的统一性,并很好地实现了变电站站端数据库、调度端数据的数据交换。

智能变电站模型自动化检测手段设计与实现

变电站配置描述语言是智能变电站二次系统的关键,它描述了智能变电站一次系统结构、所有IED的实例配置信息、通信访问点的位置及地址和所有IED间虚端子互连信息。针对变电站配置描述语言,讨论了其结构内容及行业标准规范,设计了智能变电站模型自动化检测软件,实现了变电站配置描述语言自动化检测,提高了检测效率,节省了人力,保证了模型文件的准确性与互通性。

公共信息模型和IEC 61850模型协调方案评析

公共信息模型(CIM)和IEC 61850模型的不一致,是智能电网发展必须解决的基本问题之一。在综合分析这2种模型关键差异的基础上,对目前主要的有关研究机构给出的解决方案及所取得的主要成果进行了综述,分析了各种不同解决方案之间的内在关系。认为公共语义模型是当前需要解决的核心问题,模型映射是工程上比较适合的应用方案,并给出了进一步的研究建议。

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。

通过CIM/E语言实现变电站端与调度端模型协调共享

在描述变电站模型时,变电站端遵循IEC61850模型,调度端遵循CIM模型,这种不一致限制了自动化、智能化程度的提高。从面向工程应用的角度提出了一种解决方案。该方案利用目前调度端已经开展的CIM/E研究和应用,给出调度端所需要的变电站模型信息的CIM/E方式定义;在变电站端实现变电站配置描述(SCD)文件自动转化为等效的CIM/E文件功能,该CIM/E文件完全符合调度端需求,可以供调度端直接使用,从而实现模型信息的"源端维护";充分利用调度端和变电站之间的数据采集网,对两端的自动化系统和相互通信过程进行合理设计,进一步实现模型的"主动召唤"和"自动更新"。

智能变电站和主站共享建模的关键技术

讨论了智能变电站和主站模型、图形、通信一体化共享建模的解决方案,包括变电站一次设备和二次设备统一建模、变电站配置文件(SCD)模型到公共信息模型(CIM)的映射、可伸缩矢量图形(SVG)生成、通信映射、部署、维护等方法。共享建模满足智能变电站源端维护要求,且智能变电站的CIM,SVG和通信信息能够自动生成,并直接应用于主站,减少了主站端的重复工作量。提出了完全基于模型的维护模式,促进了智能变电站和主站的信息互动,具有良好的推广应用价值。

一种改进的SCL系统配置工具

变电站配置描述语言(SCL)已经成为不同制造厂商的配置工具间相互交换信息的标准。通过对SCL对象模型及其变电站拓扑图形显示、SCL与公共信息模型(CIM)语义信息模型的协调等问题的研究,对SCL系统配置器的原有功能进行扩充,设计了一个改进的SCL系统配置工具,具备SCL文档的导入/导出、图形化的编辑、SCL对象模型、可缩放矢量图形(SVG)和CIM/可扩展置标语言(XML)文件的生成等功能。针对110kV变电站的某线路间隔及智能电子设备(IED),给出了一个SCL文档的实例,可以看出采用SCL配置工具可方便地实现对变电站及其IED的配置和管理。

一种用于表达变电站模型的CIM/E扩充方案

变电站模型是电力系统自动化技术应用的重要基础。IEC 61850对变电站模型的描述全面、详细,但处理效率不高,且在调度环节得不到应用。通用信息模型(common information model,CIM)对变电站模型的描述则较为简约,且CIM/XML处理效率不高。CIM/E克服了CIM/XML效率上的问题,但模型不够全面。从一次设备模型、二次设备模型、通信模型、控制模型、采集模型、保护模型6个方面对CIM/E规范进行了全面扩充,使之如IEC 61850一般能够全面描述变电站模型,并通过原型系统进行了有效验证。这样扩充后的CIM/E模型有望成为变电站和调度端公用的模型描述方式。

智能变电站中SCD管控系统的研究

目前,含智能化变电站完整模型的配置描述文件及其它相关配置文件的标准化管控方案仍未见报道。实施智能站配置文件的全流程管控系统,建立基于标准描述语言的模型标准库,可以实现对智能化变电站配置精细化、标准化管理。不断完善模型检测能力,从而给智能变电站的二次设备间互联、互换、互操作提供保障。并且,给智能变电站的验收及运行维护提供基础,给基于信息模型的一些智能分析及应用提供支持。现从智能变电站中SCD文件的重要性出发,对智能变电站SCD管控系统进行研究,包括SCD管控的重要性、SCD管控的技术和管理现状。进而建立智能变电站中二次设备和虚拟二次回路的简化模型和CRC校验实现方法和管控方案。最后,在变电站SCD管控系统的总体方案设计中,引入改进的基于位置的文本文件对比算法,用于比较SCD文件,有利于现场工作人员快速高效地获取信息,从而实现管控的目的。

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。

IEC61850的配置方法探讨和IED配置器的实现

采用IEC61850协议是新一代数字变电站的自动化系统的核心技术之一,变电站自动化系统及其智能电子装置IED的配置在IEC61850协议中占有很重要的地位。首先在研究IEC61850标准和结合变电站自动化系统的工程实际的基础上,提出了一种变电站自动化系统的配置方法。然后,又介绍了作者研究的IED配置器的设计与实现,分别介绍了IED配置器的功能、信息模型和软件结构。

ICD模型自适应辨识与一致性验证技术研究

为了在传统变电站改造为智能变电站的过程中,灵活接入集群测控系统的智能电子装置配置描述(IED configuration description,ICD)模型信息,对虚测控模块功能进行面向间隔的重构。研究ICD模型自动辨识技术,通过对模型的解析、数据仿真、自描述信息处理,建立过程层和站控层虚端子之间的映射关系,设计ICD模型辨识系统。通过仿真合并单元和智能终端的自动触发、数据和报文的比对,研制由ICD模型辨识主机、仿真合并单元、仿真智能终端、被辨识测控装置组成的ICD模型闭环一致性验证系统;结合差异表和人工变位的方法,实现装置状态量、模拟量、控制量等信息的自适应辨识,并开发对应软件。以某500kV变电站相关信息为例对所提系统进行应用检验,结果表明该系统辨识与验证成功率达到98%以上,能有效地降低人工辨识与验证的工作量。

基于SPCD的智能变电站虚实链路映射方案研究

针对变电站配置描述(SCD)文件对于物理链路信息描述的不完整,光纤物理回路模型(SPCD)文件对于物理链路描述的不直观,SCD与SPCD缺乏关联性,以及变电站运维中因缺乏虚实回路映射信息导致链路故障排查困难等问题,提出了基于SPCD的虚实链路映射方案。利用SPCD的物理链路描述信息对物理链路模型编码、扩充了SCD的物理链路模型,补充了电(光)缆编号,关键是建立了物理链路与虚链路的映射关系。为全站物理回路可视化、虚实链路映射可视化、快速故障诊断等高级应用提供了数据支撑,为交换机免配置提供了可行性方案,同时保证了SCD与SPCD的链路信息一致性。

IEC61850变电站配置系统剖析

介绍了基于XML的SCL和它在变电站自动化系统中的应用,以及变电站自动化系统各种配置文件及配置过程。通过对一个简单变电站的SCL描述,分析了应用SCL的配置方法,并选择了能够实现SCL配置文件的XML-pad工具来说明变电站自动化系统的配置结构。该工具的应用可以提高SCL文件的编写效率,进而推动IEC61850新标准在电力系统的实际应用。

智能变电站SCD文件版本的可视化管控研究

智能变电站系统配置描述(SCD)文件描述了站内所有智能电子设备(IED)实例配置和通信参数、IED之间的通信配置及虚端子连线信息等。在智能变电站调试、改建及扩建中都会引起SCD文件变化,但目前还没有方便、直观且有效的管控SCD文件方法。通过分析SCD文件版本管控现状,在智能站配置工具上集成开发了SCD文件版本可视化管控功能。校验审核合格的SCD发布后,可以展示已发布的所有SCD文件表,同时可以直观地看到不同版本SCD文件内容的详细差异以及主要模块的差异,达到对SCD文件版本可视化管控的目的。

智能变电站虚回路校验技术的研究

虚回路的配置主要位于变电站配置描述(Substation Configuration Description, SCD)文件中。本文在分析虚回路配置信息组成的基础上,提取虚回路关键字,建立设备模型文件库,提出一种基于虚回路模型文件的SCD文件自动校验方法,并开发了智能变电站SCD文件虚回路自动校核工具,提高了智能变电站配置的工作效率。