CN105071544A - 基于特征值比对的智能变电站继电保护在线监测*** - Google Patents

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曹海鸥
杨毅
刘韶俊
高翔
高磊
袁宇波
管益斌
徐宁
吴奕
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SHANGHAI YIHAO AUTOMATION CO Ltd
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
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SHANGHAI YIHAO AUTOMATION CO Ltd
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种基于特征值比对的智能变电站继电保护在线监测***，包括人机交互模块、网络通信模块、模型解析模块、报文比对模块、数据存储模块；首先在原标准SCD文件中补充CID文件对应的特征值，建立基于IED建模的CID与特征值的关联关系；将补充特征值的SCD文件下载至“在线状态监测装置”，依据SCL标签搜索语言，解析SCD文件中IED与特征值的对应关系，构成“在线监测装置”的特征值匹配依据；与经GOOSE网获取“IED装置的特征值”进行在线比对，以可视化的方式展示SCD异常变化所影响的继电保护***范畴。由此，实现基于SCD模型的继电保护***在线监测，为运行检修人员提供可视化的判断技术手段。

Description

基于特征值比对的智能变电站继电保护在线监测***
技术领域
本发明涉及一种基于特征值比对的智能变电站继电保护在线监测***，属于电力***技术领域。
背景技术
随着基于IEC61850变电站自动化技术工程应用的推进，变电站二次设备IED的联接方式由光纤通讯替代了传统的电缆连接，功能的关联通过IEC61850所定义的GOOSE(GenericObjectOrientedSubstationEvent，面向通用对象的变电站事件)实现，变电站二次***由SCD（SubstationConfigurationDescription，变电站配置描述）文件涵盖，但是作为继电保护***（合并单元、保护装置、智能终端，以下同）的SCD文件放在智能变电站全寿命周期这个时间域中考虑，SCD文件是动态变化的。当智能变电站站控层通信配置被修改时，如何保证过程层配置信息的安全性以及确定最小变化范围成为亟需解决的关键问题。
发明内容
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于特征值比对的智能变电站继电保护在线监测***，基于IED建模的CID（含合并单元、保护装置、智能终端，以下同）特征值监测技术，即在SCD文件中补充基于IED建模的CID与特征值的对应关系，将SCD文件及对应IED的特征值下载至继电保护***状态监测装置；将CID文件及对应的特征值下载至IED装置；通过GOOSE网获取“IED装置的特征值”信息，解析GOOSE报文中对应IED的特征值信息，匹配SCD文件中特征值与GOOSE报文中特征值进行比对，判别SCD变化所影响的二次***设备范畴。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种基于特征值比对的智能变电站继电保护在线监测***，其特征在于，包括：人机交互模块、网络通信模块、模型解析模块、报文比对模块、数据存储模块；
其中：人机交互模块获取SCD文件；
网络通信模块经通过GOOSE网络接入IED装置的GOOSE报文；经GOOSE网获取IED装置GOOSE报文中的特征值，并将特征值信息送至报文比对模块；
模型解析模块搜索根据配置计算并且配置在SCD中的特征值代码表，并送至报文比对模块；
报文比对模块比对反映继电保护***及测控***状态特征值，与来自模型解析模块的特征值进行比对，将报文比对结果送至数据存储模块；
数据存储模块将报文比对结果与特征值异常所影响的继电保护***范畴对应，并将结果送至人机交互模块；人机交互模块以可视化的方式展示特征值异常所影响的继电保护***范畴，为运行检修人员提供技术支撑手段。
所述人机交互模块包括：人机操作单元、数据接口单元、图形展示单元；其中人机操作单元依据人工指令，确定需下载的SCD文件，并将下载指令下达至数据接口单元；数据接口单元依据来自人机操作单元的下载指令，接收SCD文件的下载，送至模型解析模块；同时接收来自数据存储模块的特征值异常所影响的继电保护***范畴，送至图形展示模块；图形展示单元接收来自数据接口单元的特征值异常所影响的继电保护***范畴，实现可视化展示，为运行检修人员提供继电保护***特征值异常及影响范畴的判断依据。
所述网络通信模块包括：GOOSE网络通信单元和网络数据处理单元，其中：GOOSE网络通信单元通过GOOSE网络通信口获取反映IED的GOOSE报文输出至网络数据处理单元；网络数据处理单元将反映继电保护***特征值送出的特征值状态信息，IED的GOOSE报文信息送至模型解析模块。
所述模型解析模块包括：数据处理单元和模型解析单元，其中：数据处理单元接收SCD文件及“IED***”预先设定的特征值信号配置送入模型解析单元，模型解析单元采取SCL标签搜索技术，解析SCD文件得到与继电保护***的对应关联关系的特征值，由数据处理单元送至报文比对模块。
所述报文比对模块包括：报文解析单元，模型比对单元；其中报文处理单元接收来自网络通信模块反映继电保护***的特征值信息，解析对应的IED装置特征值；接收来自GOOSE网络反映IED状态的GOOSE报文信息；将IED装置特征值及报文中的特征值送至模型比对单元；模型比对单元将IED装置特征值及报文中的特征值与来自模型解析模块的特征值与继电保护***的对应关系匹配，确定特征值异常所影响的继电保护***范畴，并将匹配结果送至数据存储模块。
所述数据存储模块包括：匹配处理单元、数据存储单元；其中匹配处理单元接收来自报文比对模块的匹配结果，送至数据存储单元保存；同时，送至人机接口模块；数据存储模块保存来自匹配处理单元来自报文比对模块的匹配结果，并可接受来自人机接口模块对于存储数据的调用。
本发明首先在原标准SCD文件中补充CID文件对应的特征值，建立基于IED建模的CID与特征值的关联关系；将补充特征值的SCD文件下载至“在线状态监测装置”，依据SCL标签搜索语言，解析SCD文件中IED与特征值的对应关系，构成“在线监测装置”的特征值匹配依据；与经GOOSE网获取“IED装置的特征值”进行在线比对，以可视化的方式展示SCD异常变化所影响的继电保护***范畴。由此，实现基于SCD模型的继电保护***在线监测，为运行检修人员提供可视化的判断技术手段。
有益效果：本发明提供的基于特征值比对的智能变电站继电保护在线监测***，与现有技术相比，本发明可通过基于IED建模的CID与特征值在线监测，实现SCD对于智能变电站继电保护***的在线监测，为基于SCD智能变电站继电保护***管理，提供可靠的技术保障。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，一种基于特征值比对的智能变电站继电保护在线监测***，人机交互模块、网络通信模块、模型解析模块、报文比对模块、数据存储模块；
其中：人机交互模块获取SCD文件；网络通信模块经通过GOOSE网络接入IED装置的GOOSE报文；经GOOSE网获取IED装置GOOSE报文中的特征值，并将特征值信息送至报文比对模块；模型解析模块搜索根据配置计算并且配置在SCD中的特征值代码表，并送至报文比对模块；报文比对模块比对反映继电保护***及测控***状态特征值，与来自模型解析模块的特征值进行比对，将报文比对结果送至数据存储模块；数据存储模块将报文比对结果与特征值异常所影响的继电保护***范畴对应，并将结果送至人机交互模块；人机交互模块以可视化的方式展示特征值异常所影响的继电保护***范畴，为运行检修人员提供技术支撑手段。
所述人机交互模块包括：人机操作单元、数据接口单元、图形展示单元；其中人机操作单元依据人工指令，确定需下载的SCD文件，并将下载指令下达至数据接口单元；数据接口单元依据来自人机操作单元的下载指令，接收SCD文件的下载，送至模型解析模块；同时接收来自数据存储模块的特征值异常所影响的继电保护***范畴，送至图形展示模块；图形展示单元接收来自数据接口单元的特征值异常所影响的继电保护***范畴，实现可视化展示，为运行检修人员提供继电保护***特征值异常及影响范畴的判断依据。
所述网络通信模块包括：GOOSE网络通信单元和网络数据处理单元，其中：GOOSE网络通信单元通过GOOSE网络通信口获取反映IED的GOOSE报文输出至网络数据处理单元；网络数据处理单元将反映继电保护***特征值送出的特征值状态信息，IED的GOOSE报文信息送至模型解析模块。
所述模型解析模块包括：数据处理单元和模型解析单元，其中：数据处理单元接收SCD文件及“IED***”预先设定的特征值信号配置送入模型解析单元，模型解析单元采取SCL标签搜索技术，解析SCD文件得到与继电保护***的对应关联关系的特征值，由数据处理单元送至报文比对模块。
所述报文比对模块包括：报文解析单元，模型比对单元；其中报文处理单元接收来自网络通信模块反映继电保护***的特征值信息，解析对应的IED装置特征值；接收来自GOOSE网络反映IED状态的GOOSE报文信息；将IED装置特征值及报文中的特征值送至模型比对单元；模型比对单元将IED装置特征值及报文中的特征值与来自模型解析模块的特征值与继电保护***的对应关系匹配，确定特征值异常所影响的继电保护***范畴，并将匹配结果送至数据存储模块。
所述数据存储模块包括：匹配处理单元、数据存储单元；其中匹配处理单元接收来自报文比对模块的匹配结果，送至数据存储单元保存；同时，送至人机接口模块；数据存储模块保存来自匹配处理单元来自报文比对模块的匹配结果，并可接受来自人机接口模块对于存储数据的调用。
本发明首先在原标准SCD文件中补充CID文件对应的特征值，建立基于IED建模的CID与特征值的关联关系；将补充特征值的SCD文件下载至“在线状态监测装置”，依据SCL标签搜索语言，解析SCD文件中IED与特征值的对应关系，构成“在线监测装置”的特征值匹配依据；与经GOOSE网获取“IED装置的特征值”进行在线比对，以可视化的方式展示SCD异常变化所影响的继电保护***范畴。由此，实现基于SCD模型的继电保护***在线监测，为运行检修人员提供可视化的判断技术手段。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于特征值比对的智能变电站继电保护在线监测***，其特征在于，包括：人机交互模块、网络通信模块、模型解析模块、报文比对模块、数据存储模块；
其中：人机交互模块获取SCD文件；
网络通信模块经通过GOOSE网络接入IED装置的GOOSE报文；经GOOSE网获取IED装置GOOSE报文中的特征值，并将特征值信息送至报文比对模块；
模型解析模块搜索根据配置计算并且配置在SCD中的特征值代码表，并送至报文比对模块；
报文比对模块比对反映继电保护***及测控***状态特征值，与来自模型解析模块的特征值进行比对，将报文比对结果送至数据存储模块；
数据存储模块将报文比对结果与特征值异常所影响的继电保护***范畴对应，并将结果送至人机交互模块；人机交互模块以可视化的方式展示特征值异常所影响的继电保护***范畴，为运行检修人员提供技术支撑手段。
2.根据权利要求1所述的基于特征值比对的智能变电站继电保护在线监测***，其特征在于：所述人机交互模块包括：人机操作单元、数据接口单元、图形展示单元；其中人机操作单元依据人工指令，确定需下载的SCD文件，并将下载指令下达至数据接口单元；数据接口单元依据来自人机操作单元的下载指令，接收SCD文件的下载，送至模型解析模块；同时接收来自数据存储模块的特征值异常所影响的继电保护***范畴，送至图形展示模块；图形展示单元接收来自数据接口单元的特征值异常所影响的继电保护***范畴，实现可视化展示，为运行检修人员提供继电保护***特征值异常及影响范畴的判断依据。
3.根据权利要求1所述的基于特征值比对的智能变电站继电保护在线监测***，其特征在于：所述网络通信模块包括：GOOSE网络通信单元和网络数据处理单元，其中：GOOSE网络通信单元通过GOOSE网络通信口获取反映IED的GOOSE报文输出至网络数据处理单元；网络数据处理单元将反映继电保护***特征值送出的特征值状态信息，IED的GOOSE报文信息送至模型解析模块。
4.根据权利要求1所述的基于特征值比对的智能变电站继电保护在线监测***，其特征在于：所述模型解析模块包括：数据处理单元和模型解析单元，其中：数据处理单元接收SCD文件及“IED***”预先设定的特征值信号配置送入模型解析单元，模型解析单元采取SCL标签搜索技术，解析SCD文件得到与继电保护***的对应关联关系的特征值，由数据处理单元送至报文比对模块。
5.根据权利要求1所述的基于特征值比对的智能变电站继电保护在线监测***，其特征在于：所述报文比对模块包括：报文解析单元，模型比对单元；其中报文处理单元接收来自网络通信模块反映继电保护***的特征值信息，解析对应的IED装置特征值；接收来自GOOSE网络反映IED状态的GOOSE报文信息；将IED装置特征值及报文中的特征值送至模型比对单元；模型比对单元将IED装置特征值及报文中的特征值与来自模型解析模块的特征值与继电保护***的对应关系匹配，确定特征值异常所影响的继电保护***范畴，并将匹配结果送至数据存储模块。
6.根据权利要求1所述的基于特征值比对的智能变电站继电保护在线监测***，其特征在于：所述数据存储模块包括：匹配处理单元、数据存储单元；其中匹配处理单元接收来自报文比对模块的匹配结果，送至数据存储单元保存；同时，送至人机接口模块；数据存储模块保存来自匹配处理单元来自报文比对模块的匹配结果，并可接受来自人机接口模块对于存储数据的调用。
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