CN103903188A - 一种智能变电站***配置文件的管控方法 - Google Patents

一种智能变电站***配置文件的管控方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能变电站***配置文件的管控方法，包括用户展示模块对SCD文件完整性检查，并提交给管控内核；管控内核解析SCD文件对SCD文件校验；管控内核将结果返回给用户展示模块，校验成功继续下面的步骤；用户展示模块调用CRC校验码计算模块，将结果返回给用户展示模块；用户展示模块调用虚端子图形生成模块，并将结果返回给用户展示模块；用户展示模块生成SCD文件的版本信息，并连同SCD文件、CRC校验码、虚端子图形文件存储归档。本发明能够完成SCD文件的上传、校验、版本信息的生成、存储归档，实现了智能变电站SCD文件全过程管控。

Description

一种智能变电站***配置文件的管控方法
技术领域
本发明涉及一种智能变电站***配置文件的管控方法，属于智能变电站的管理控制技术领域。 
背景技术
随着智能变电站相关技术的日益完善，智能变电站逐步进入大规模实用阶段。在智能变电站中，过程层网络连接一次设备和间隔层设备，完成间隔层设备与一次设备之间、间隔层设备之间的实时信息交换，其用数字传输技术（光纤以太网）替代了常规变电站中沿用多年的二次电缆，为实现数据共享和设备的互操作性提供了必要的技术基础，这一重大变革将对未来变电站中二次设备的形态，设备调试流程，变电站检修和运行规范等各个方面都将产生深刻的影响。 
相较传统变电站，智能变电站的二次设计很大一部分图纸变成了由配置文件映射的虚端子连接，由设计或集成商据此配置生成***配置文件（以下简称SCD文件），再由各设备制造商从SCD文件中导出CID文件下载到装置完成配置。即全站的SCD文件代替设计图纸成为调试、运维及改扩建的直接依据。 
SCD文件配置正确性对智能变电站的安全运行至关重要，尤其全站SCD文件中虚端子以及虚端子连接关系，影响智能变电站的跳合闸、采样回路、二次回路连接关系，对智能变电站的安全运行非常 重要。但SCD文件由SCL语言描述，无法直观体现全站配置信息，大大增加了设计校审核、调试、运维、检修及改扩建全过程掌握全站配置的难度。 
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种智能变电站***配置文件的管控方法，能够完成***配置文件的上传、校验、版本信息的生成、存储归档，实现了智能变电站***配置文件的全过程管控。 
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现： 
本发明的管控方法，包括以下几个步骤： 
（1）区域用户通过用户展示模块上传提交压缩后的***配置文件； 
（2）用户展示模块用于对***配置文件的完整性进行检查，并解压缩后提交给管控内核模块； 
（3）管控内核模块用于解析***配置文件，并对***配置文件进行语法、语义校验； 
（4）管控内核模块将步骤（3）得到的校验结果返回给用户展示模块，如果校验成功，则继续步骤（5）； 
如果校验失败，用户展示模块提示区域用户无效的***配置文件，并返回具体的校验出错信息； 
（5）用户展示模块调用管控内核模块的CRC校验码计算子模块，CRC校验码计算子模块执行CRC校验码计算，并将计算结果返回给 用户展示模块； 
（6）用户展示模块调用管控内核模块的虚端子图形生成子模块，虚端子图形生成子模块执行虚端子图形生成，并将生成的虚端子图形文件返回给用户展示模块； 
（7）用户展示模块生成***配置文件的版本信息，并连同提交的***配置文件、CRC校验码、虚端子图形文件存储归档。 
步骤（5）中，CRC校验码的计算方法如下： 
（1a）从***配置文件中提取IED虚端子的连接配置信息； 
（2a）通过IED虚端子的连接配置信息生成用于唯一标识当前IED虚端子配置信息的标识符，并以此标识符为CRC校验码。 
步骤（2a）中，标识符的生成方法如下： 
（1b）将IED虚端子的连接配置信息转换成二进制数据； 
（2b）将二进制转换后的IED虚端子的连接配置信息和CRC生成多项式应用到CRC算法，即可得到CRC检验码。 
本发明对区域内智能变电站的***配置文件进行管理，完成了***配置文件的上传、校验、版本信息的生成、存储归档，实现了智能变电站***配置文件的全过程管控，最大限度的保证SCD文件配置信息的安全性、完整性和一致性，改变了依靠人力来保证SCD文件正确性的低效而脆弱的现状，从而保障和提升了智能变电站安全运行水平，缩短了***投运时间、减轻了***投运压力，降低了智能变电站全寿命周期内的维护成本。 
附图说明
图1为本发明的使用流程图； 
图2为本发明的工作流程图。 
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。 
管控流程从整体上对***配置文件的各个管理控制环节进行了描述，其具体步骤如下： 
1）设计单位（含集成商）完成SCD文件初步设计并提交***，供调试单位现场实施。 
2）调试过程中的SCD文件变更需经设计单位在***中审核确认，调试单位使用本***完成调试过程中SCD变更版本的过程管控。 
3）调试单位将最终与现场一致的SCD文件提交***，经过设计单位最终确认，形成验收使用的SCD文件。 
4）验收过程中的SCD文件变更由调试单位提交***，经过设计院、运维单位最终确认，形成本期工程归档版本SCD文件。 
5）运维单位负责运行维护阶段的配置文件管理，以***中存档的工程归档配置文件及相关资料为依据。 
参见图2，考虑现有的用户展示模块和管控内核模块的独立性，同时考虑管控的并发性处理，智能变电站配置文件管控方法中将用户展示模块和管控内核模块进行解耦，并通过Java接口调用内核exe程序模块的形式进行交互，共同完成***配置文件的管控， 
用户展示模块为现有功能模块，即WEB页面管理***（B/S架 构，Java）。 
其具体交互方式如下： 
（1）区域用户通过用户展示模块上传提交压缩后的***配置文件； 
（2）用户展示模块负责上传文件的完整性检查，并解压缩后提交给管控内核模块（参见图1，即为校验模块、CRC计算模块、虚端子图生成模块的传输关系，并由web页面主框架调用，管控内核模块包括的子模块及调用的过程为现有技术，此处不再赘述）； 
（3）管控内核模块解析***配置文件，并对提交的***配置文件进行语法、语义校验； 
（4）管控内核模块将校验结果返回给用户展示模块，如校验成功，则继续步骤（5），否则用户展示模块提示区域用户无效的***配置文件，并返回具体的校验出错信息； 
（5）用户展示模块调用（即过程层信息提取表1234）管控内核模块的计算CRC校验码功能，管控内核模执行CRC校验码计算，并将计算结果返回给用户展示模块； 
（6）用户展示模块调用管控内核模块的虚端子图形生成功能（为现有技术此处不再赘述），管控内核模执行虚端子图形生成，并将生成的虚端子图形文件返回给用户展示模块； 
（7）用户展示模块生成***配置文件的版本信息（版本信息即日期+CRC码），并连同提交的***配置文件、CRC校验码、虚端子图形文件存储归档； 
过程层CRC计算模块主要是对输入的SCD文件，通过提取出所有与过程层通信相关的信息，并根据该信息生成唯一的校验码，依据此校验码，可快速管理影响保护跳合闸和采样的关键过程层信息。具体来说于CRC的过程层校验码计算分为过程层信息提取（提取内容在下面表格中体现）与校验码生成两个步骤。 
为实现智能变电站过程层配置信息的提取，首先需要以IED装置为单位提取出与该IED装置相关的过程层配置信息。 
IED装置间的虚端子配置连接反映的是通信网络中的GOOSE及SV传输控制信息的发送/接收对应关系。而SCD文件作为***配置集成的产物，包含了全站所有的***配置信息，包括IED装置发送GOOSE/SV控制信息的通信参数，IED装置可接受的来自于其它装置的GOOSE/SV报文内容等。具体来说可从SCD文件中提取出来的用以描述单个IED装置虚端子连接配置信息主要包括GOOSE发送信息（参见表1）、GOOSE接收信息（参见表2）、SV发送信息（参见表3）、SV接收信息（参见表4）四类，具体如下表所示： 
表1 
Figure 2014101014745100002DEST_PATH_IMAGE001
表2 
Figure 2014101014745100002DEST_PATH_IMAGE002
表3 
表4 
Figure 2014101014745100002DEST_PATH_IMAGE004
为实现过程层配置信息的校验，需要为提取出来的过程层配置信息生成唯一的标识符，该标识符唯一的标识了当前IED装置的配置信息，配置信息的任何改动最终都将在标识符中反映出来。 
标识符的一种可选方案是使用版本号，即通过版本号自动累加的方式来标识当前IED装置虚端子信息的变动，这种方法简单易用，也便于理解，但其缺点也是显而易见的，即如何判断虚端子信息的改动，人工判断的方式耗时耗力且易于出错，自动判断的方式需对比变动前后的虚端子连接配置信息，显然增大该方法的实现难度。 
鉴于版本号存在的缺点，本方法采用了32位的CRC算法，用该算法生成的CRC校验码作为虚端子连接配置信息的标识符。CRC的全称是循环冗余校验，其在通讯和数据处理软件中经常采用，其特点是:检错能力极强，开销小。从其检错能力来看，它所不能发现的错误的几率仅为0.0047%以下。从性能上和开销上考虑，均远远优于其它同类算法。 
首先，可将提取出来的IED装置虚端子连接配置信息以二进制流的形式表达，二进制流可以是计算机程序中的一段内存数据或磁盘上的二进制数据文件，具体形式可由计算机程序自行选择。 
其次，生成多项式可选择应用广泛且已标准化的32位CRC生成多项式，例如： 
x32+x26+x23+...+x2+x+1或x32+x28+x27+...+x8+x6+1。当然，也可以不规定CRC生成多项式，只要维护校验码的计算机程序采用同一种生成多项式即可。 
最后，CRC算法已经是非常成熟的校验算法，将二进制数据以及约定的32位CRC生成多项式应用至算法中，即可得对应的CRC校验码，并以此标识IED过程层配置信息。 
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。 

Claims (3)

1.一种智能变电站***配置文件的管控方法，其特征在于，包括以下几个步骤：
（1）区域用户通过用户展示模块上传提交压缩后的***配置文件；
（2）所述用户展示模块用于对***配置文件的完整性进行检查，并解压缩后提交给管控内核模块；
（3）所述管控内核模块用于解析***配置文件，并对所述***配置文件进行语法、语义校验；
（4）所述管控内核模块将步骤（3）得到的校验结果返回给用户展示模块，如果校验成功，则继续步骤（5）；
如果校验失败，所述用户展示模块提示区域用户无效的***配置文件，并返回具体的校验出错信息；
（5）所述用户展示模块调用管控内核模块的CRC校验码计算子模块，所述CRC校验码计算子模块执行CRC校验码计算，并将计算结果返回给用户展示模块；
（6）所述用户展示模块调用管控内核模块的虚端子图形生成子模块，所述虚端子图形生成子模块执行虚端子图形生成，并将生成的虚端子图形文件返回给用户展示模块；
（7）所述用户展示模块生成***配置文件的版本信息，并连同提交的***配置文件、CRC校验码、虚端子图形文件存储归档。
2.根据权利要求1所述的智能变电站***配置文件的管控方法，其特征在于，步骤（5）中，CRC校验码的计算方法如下：
（1a）从***配置文件中提取IED虚端子的连接配置信息；
（2a）通过所述IED虚端子的连接配置信息生成用于唯一标识当前IED虚端子配置信息的标识符，并以所述标识符为CRC校验码。
3.根据权利要求2所述的智能变电站***配置文件的管控方法，其特征在于，步骤（2a）中，所述标识符的生成方法如下：
（1b）将所述IED虚端子的连接配置信息转换成二进制数据；
（2b）将二进制转换后的所述IED虚端子的连接配置信息和CRC生成多项式应用到CRC算法，即可得到CRC检验码。
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