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。

基础能力培养为目标的VHDL案例教学方法

EDA是电子信息类专业的核心课程。如何提高学生的项目开发能力一直是该课程的重要课题。基础能力是项目开发能力的重要基础。以交通灯控制系统设计作为案例,依次完成设计方法流程中的功能分析与实现,深度剖析了案例中的设计方法及知识点。探索了运用理论知识实现项目需求功能的基本技能的培养方法。对硬件描述语言的教学有一定的指导作用。

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。

变电站状态监测IED的IEC 61850信息建模与实现

基于IEC 61850信息模型的状态监测智能电子设备(IED)是变电站中智能一次设备的核心组成部分。分析了变电站状态监测系统的功能需求,依据最新IEC 61850第2版,采用电气设备、状态监测、传感器逻辑节点,建立了变电站状态监测IED的功能与设备模型。提出了状态监测IED之间的通信方法,将非缓存报告控制块、缓存报告控制块、文件模型及其服务映射为制造报文规范作为实时通信协议,分别用于测量信息、告警信息及电力系统瞬时数据交换标准格式波形文件的传输。采用Visual C++、系统配置描述语言和Xerces开发了一个状态监测IED的模拟系统,对变压器状态监测主IED进行了建模及实时数据库的生成,并给出了实验测试结果。

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"。

IEC 61850配置文件工程化测试探讨

通过分析指出配置文件测试在基于IEC61850标准的变电站工程实施中的重要性。针对目前在实际工程中配置文件测试面临无据可依的问题,对实际工程测试中多次出现的几个配置文件方面的问题进行了分析,结合《DL/T860实施技术规范》和《IEC61850工程继电保护应用模型》两项国内规范的要求,提出了具体的配置文件测试项。采用VC++6.0和MSXML4.0工具开发了配置文件测试软件,详细介绍了其中的数据类型模板检查的程序模块,利用该模块可以方便地自动比对数据类型模板与国内规范中的定义是否一致。

智能变电站ICD模型文件数字签名设计及应用

分析了当前智能变电站工程建设中信息模型存在的问题,提出了智能变电站智能电子设备(IED)能力描述(ICD)模型保护的数字签名方案。首先,研究了基于CRC32校验码的模型文件文本保护方法;其次,研究了模型特征信息数字签名的保护方法,重点阐述了ICD模型特征信息定义、特征信息抽取及文本化处理、数字签名信息设计等内容;最后,研究了数字签名验证功能。开发了对应的系统功能软件,部署应用于智能变电站工程建设中。

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。

IEC61850 SCL配置工具的研究与实现

IEC61850-6部分规定了变电站配置描述语言SCL(Substation Configuration Language),用于对变电站系统结构、通信系统结构及IED功能配置进行统一的描述。简要介绍了SCL语言及其文件结构,依据配置工具的功能特点,采用MVC的设计模式设计系统架构,详细介绍了SCL解析器、数据模型的构建、配置模板库及各个配置界面的实现方法。

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。

基于XML的EPA可扩展设备描述语言设计及应用

针对基于以太网工厂自动化网络控制系统中的现场设备互操作性问题,研究了可扩展标记语言的特点,在此基础上设计了可扩展设备描述语言,提出了基于可扩展设备描述语言的设备描述应用模型和设备描述文档模板。通过开发一个基于可扩展设备描述语言的以太网工厂自动化现场设备描述模块,将该模块嵌入到EPAS-tudio组态软件中,验证了该设计的可行性。

一个轻量级多设备用户界面描述语言MDUIDL

为适应多设备环境下用户界面开发的需求,解决当前UIDL存在的一些问题,设计并实现了一个轻量级多设备用户界面描述语言MDUIDL。该语言分为抽象界面描述语言、具体界面描述语言、事件描述语言和设备描述语言,分别从不同侧面对多设备应用系统的用户界面进行描述。通过实例研究,表明该语言具有良好的界面表达能力和对多设备环境的支持,且简单易学,易于使用。

层次化电力信息网络威胁态势评估方法

为了实时描述电力信息网络的宏观安全状况,提出了一种层次化的网络威胁态势评估方法并予以系统实现。该方法通过灰色聚类分析将各种网络威胁按危害程度划分为强、中、弱3类,并以这3类作为层次分析法中准则层的设计依据,再利用层次分析法构造层次化的评估指标体系并确定各种网络威胁的权重。将各种网络威胁的权重与其实时发生次数加权求和得到网络威胁态势值,其数值大小反映了电力信息网络实时安全状况。最后的实验和系统运行情况表明,该方法可有效地展示电力信息网络安全状况,有助于提高其安全防护水平。

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。

基于IEC61850的变电站智能电子设备的统一建模语言设计及改进

从对变电站核心的智能电子设备(Intelligent Electronic Device,IED)设计的角度出发,运用IEC61850的思想和信息模型,采用面向对象的统一建模语言(Unified Modeling Language,UML)为IED建立了功能、静态对象、动态交互行为等模型,以变压器差动保护为例说明了整个设计过程。针对IEC61850主要采用通信信息片(Piece of Information for Communication,PICOM)描述逻辑节点间的交互,未给出交互时序的不足,采用UML的时序图技术描述保护的交互过程,对IEC61 850的动态建模加以补充和改进,以指导IED运行程序的设计与实现。

基于领域知识复用的需求建模

为了准确地获取和复用军事电子信息系统需求,提出了基于领域知识复用的需求建模方法。介绍了利用领域知识进行需求建模的过程,利用目标模型表达用户需求,并通过复用领域知识建立目标模型;通过目标查询匹配和复用获取目标相关需求,建立应用本体;利用顶层本体概念与M E ISRDL业务框架的映射关系,根据应用本体生成需求模型。实例表明,通过复用领域知识,不仅保证了需求模型的质量,而且提高了需求建模的效率。

一种基于XML扩展的电子设备描述方法

讨论了电子设备描述(EDD)产生的背景和原理,并对现有设备描述技术进行了深入的分析,最后针对其不足提出了解决方法．

控制电路基于Petri网元件的图形化设计与仿真研究

Petri网是异步并发系统建模的重要工具,正越来越多地被应用在超大规模集成电路之中,从系统的Petri网模型直接获得相应的逻辑电路是许多学者研究的目标。文章在通用的EDA软件中,使用硬件描述语言建立Petri网元件,并给出了它们的源代码。对于Petri网中的C/E系统,变迁用组合逻辑电路实现,库所用时序逻辑电路实现;而对于P/T系统,为了减少连线,库所和它的输入、输出变迁一起组成一个元件。在对一个受控系统建立了控制器的Petri网模型后,通过调用元件库中的Petri网元件,绘制控制器的Petri网图,经编译、仿真、优化、适配、下载在CLPD或FPGA中,就可获得控制器。Petri网元件与其它电路元件可混合使用,这为控制器的设计与实现提供了一种新的有效途径。文章分别给出了C/E系统和P/T系统的实例,仿真结果表明基于Petri网元件的图形化设计方法的正确性。

面向汉语的自然语言路径描述方法

自然语言路径描述是运用日常生活中人们习惯的语言方式和思维方式来表达路径信息的。而可视化描述和自然语言描述相结合,可以使电子地图向用户提供图文并茂的路径查询服务。目前,电子地图在移动设备和Internet日益普及,自然语言路径描述成为电子地图大众化和人性化服务的重要标志之一。因此,路径描述中需要重点解决空间关系的自然语言描述问题。自然语言中空间关系描述的语言特征与心理学和认知语言学有着非常密切的关系。本文描述了针对汉语的路径描述词汇库的结构与内容,并根据汉语特点设计了路径描述的单元和复合句法模式,以解决词汇受限和句法模式单一的问题,提出了道路名称、沿途标志性地物和方向判断等路径描述补充信息的获取方法,以增加路径描述的可理解性。并以南京市电子地图为例,开发了电子地图查询原型系统。该系统能够在地图上可视化显示最短路径的同时,自动生成该路径的自然语言描述。

IEC61850 SCL配置文件测试工具的设计与实现

SCL配置文件在工程应用中缺乏功能完备的第三方测试工具。通过对实际工程中配置文件出现的问题进行分析总结,结合《DL/T 860实施技术规范》和《IEC61850工程继电保护应用模型》的要求,提出了具体的配置文件测试项。在VC++6.0环境下采用MSXML 4.0工具开发了配置文件专用测试软件,并给出了该软件XML解析模块、链表存储和内存释放模块、SCL校验模块、人机交互界面模块、标准数据模板文件的实现方法。