CN106160225A - 一种基于图模一体化技术的配电终端通信自适应与设备可视化方法 - Google Patents

一种基于图模一体化技术的配电终端通信自适应与设备可视化方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于图模一体化技术的配电终端通信自适应与设备可视化方法，包括以下步骤：配电终端建立基于IEC61850标准的自描述文件，并建立基于IEC61970、61968标准的图形文件；配电终端自动发起注册，在主站***确认后，配电终端上送其基本信息；主站***解析配电终端的基本信息生成相应的图模文件，将图模文件下装至配电终端，配电终端存储下装文件并解析生成用于描述自身的拓扑图形文件；在主站***对配电终端进行数据访问时，配电终端首先上传采样数据，然后配电终端上传设备的拓扑图形文件。本发明实现了配电终端的通信自适应与设备可视化，有效的降低了设备调试与运维工作量，极大的提升配网智能化技术水平。

Description

一种基于图模一体化技术的配电终端通信自适应与设备可视 化方法
技术领域
本发明涉及一种基于图模一体化技术的配电终端通信自适应与设备可视化方法，属于配电自动化技术领域。
背景技术
配电网作为输配电***的最后一个环节，其实现自动化的程度与供用电的质量及可靠性密切相关。智能配电网是智能电网建设中的重要的一环，它将现代计算机技术、通信网络技术集于一体，对配电网上的设备进行远方实时监视、协调及控制，是改进供电质量、提高供电可靠性、扩大供电能力、实现配电网高效经济运行的重要手段。配电网的一个重要特点就是终端设备点多面广，这就导致了配网自动化建设和维护的成本都很高。目前采用的通信规约只解决了数据传输问题，数据含义(来源)不明，数据之间缺少必要的关联关系，终端设备缺乏自描述功能。IEC61850、61970、61968等为电力自动化提供了统一的标准，为实现不同智能设备之间的互操作提供了基础。
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基于图模一体化技术的配电终端通信自适应与设备可视化方法，实现了配电终端的通信自适应与设备可视化，有效的降低了设备调试与运维工作量，极大的提升配网智能化技术水平。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
本发明的一种基于图模一体化技术的配电终端通信自适应与设备可视化方法，包括以下几个步骤：
(1)配电终端建立(建立方法为现有技术，此处不再赘述)基于IEC61850标准的自描述文件；
(2)所述配电终端建立(建立方法为现有技术，此处不再赘述)基于IEC61970、61968标准的图形文件；
(3)所述配电终端自动发起注册，在主站***确认后，所述配电终端上送其基本信息；
(4)所述主站***解析(解析方法为现有技术，此处不再赘述)配电终端的基本信息，生成相应的图模文件，将所述图模文件下装至配电终端，所述配电终端存储下装文件，依据下装文件解析(解析方法为现有技术，此处不再赘述)生成用于描述自身的拓扑图形文件；
(5)在所述主站***对配电终端进行数据访问时，所述配电终端首先上传采样数据，然后所述配电终端上传设备的拓扑图形文件。
步骤(1)中，所述自描述文件采用XML格式的纯文本的IEC61850标准配置语言SCL进行编码，自描述文件由三部分组成：文件头、通讯参数和设备自描述。
步骤(2)中，所述图形文件采用可缩放矢量图形SVG格式，文件格式遵循公共信息模型CIM、组件接口规范CIS和公共图形交换标准CGE要求，图形文件中包含从图元到CIM对象的引用。
步骤(3)中，所述配电终端以开放式的IP通信网络为基础，自动上传配电终端自身的注册码与资产编码，经所述主站***确认注册合法后，所述配电终端继续上传其基本信息。
步骤(3)中，所述基本信息包括设备铭牌、设备电气参数、设备地理位置信息。
步骤(4)中，所述主站***通过互联网通道采用WEB网络协议，将所述图模文件下装至配电终端。
步骤(4)中，所述图模文件包括模型描述文件和图元文件；所述模型描述文件是配电终端基于IEC61850标准的自描述模型，文件采用面向对象的统一建模语言UML，遵循公共信息模型CIM的翻译规范；所述图元文件是用于描述配电终端设备电气模块的一个或多个图元文件，文件格式为可缩放矢量图形SVG格式。
步骤(4)中，所述终端设备存储下装文件，并根据公共信息模型CIM的翻译规则，调取图元文件形成能够描述自身电气拓扑特性的可缩放矢量图形SVG格式。
步骤(5)中，所述主站***通过互联网通道采用WEB访问模式对配电终端进行数据访问。
步骤(5)中，所述采样数据为基于IEC61850标准的SV数据包格式；所述拓扑图形文件是可缩放矢量图形SVG图形文件。
本发明通过配电终端与主站***的自动注册、模型数据交互、图模文件生成与下装、拓扑图形生成、图形与数据上传等方式，实现了现场部署过程中配电终端在配电主站***的模型自动识别与图形可视化，有效地提高了配电自动化与智能化技术，实现设备终端的可视化，这将大大缩短主站***与配电终端现场FTU、DTU进行对点等调试的时间，减少人为错误，提高可靠性。对于配电终端设备数量众多、分布及其分散的配电自动化***的调试及维护来说具有非常重要的意义。
附图说明
图1为本发明的逻辑框图。
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。
参见图1，本发明的一种基于图模一体化技术的配电终端通信自适应与设备可视化方法具体包括以下几个步骤：
(1)配电终端建立基于IEC61850标准的自描述文件。
配电终端自描述文件采用XML格式的纯文本的IEC61850标准配置语言SCL进行编码，它由三部分组成：文件头、通讯参数、设备自描述。
(2)配电终端建立基于IEC61970、61968标准的图形文件。
配电终端图形文件采用可缩放矢量图形SVG格式，文件格式遵循公共信息模型CIM、组件接口规范CIS和公共图形交换标准CGE等要求，图形文件中应包含从图元到CIM对象的引用。
(3)配电终端以开放式的IP通信网络为基础，自动上传终端自身的注册码与资产编码发起注册，在主站***确认注册合法后，终端上送包括其设备铭牌、电气参数、地理位置的基本信息。
(4)主站***解析终端基本信息生成图模文件，主站通过互联网通道采用WEB网络协议，将上述图模文件下装至终端设备；终端设备存储下装文件，依据文件解析生成描述自身的拓扑图形文件。
图模文件应包含模型描述文件和图元文件。模型描述文件是配电终端基于IEC61850标准的自描述模型，文件采用面向对象的统一建模语言UML，遵循公共信息模型CIM规范；图元文件可以是用于描述终端设备关键电气模块的一个或多个图元文件，文件格式为可缩放矢量图形SVG格式。
终端设备存储下装文件，并终端根据公共信息模型CIM的翻译规则，调取图元文件形成能够描述自身电气拓扑特性的图形文件，文件格式是可缩放矢量图形SVG格式。
(5)主站采用WEB访问模式对终端进行数据查询，终端首先上传SV格式采样数据，然后上传SVG拓扑图形文件。
采样数据基于IEC61850标准的SV数据包格式，文件格式是可缩放矢量图形SVG图形文件。
本发明的一种基于图模一体化技术的配电终端通信自适应与设备可视化方法，其主要技术特点包括：配电终端在基于IEC61850、61970、61968基础上的建模和图示化抽象的方法，以及通过配电终端与主站***的自动注册、模型数据交互、图模文件生成与下装、拓扑图形生成、图形与数据上传等方式，实现了现场部署过程中配电终端在配电主站***的模型自动识别与图形可视化，有效地提高了配电自动化与智能化技术，极大的缩短了设备的安装与调试时间。
在配电终端接入***时，与主站建立连接后首先进行通信环境的初始化，即终端的入网注册，在初始化过程中终端将设备的注册码和资产编码等基本信息上传至主站。主站再确认终端设备注册合法后，回复终端确认信息；终端将自身的设备铭牌、电气参数、地理位置等一系列基本信息，通过xml等网络描述文件，上传至主站***。主站***根据终端基本信息，生成终端设备的自描述模型文件和图元文件，自描述模型文件是配电终端基于IEC61850标准的自描述模型，文件采用面向对象的统一建模语言UML，遵循公共信息模型CIM规范；图元文件可以是用于描述终端设备关键电气模块的一个或多个图元文件，文件格式为可缩放矢量图形SVG格式。自描述模型文件和图元文件统一简称为图模文件。主站通过互联网通道采用WEB网络协议，将上述图模文件下装至终端设备；终端设备存储下装文件，根据公共信息模型CIM的翻译规则，调取图元文件形成能够描述自身电气拓扑特性的可缩放矢量图形SVG文件。主站采用WEB访问模式对终端进行数据查询，终端首先上传采样数据，采样数据基于IEC61850标准的SV数据包格式，然后终端上传设备的拓扑图形文件，文件格式是可缩放矢量图形SVG图形文件。
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 (10)

1.一种基于图模一体化技术的配电终端通信自适应与设备可视化方法，其特征在于，包括以下几个步骤：
(1)配电终端建立基于IEC61850标准的自描述文件；
(2)所述配电终端建立基于IEC61970、61968标准的图形文件；
(3)所述配电终端自动发起注册，在主站***确认后，所述配电终端上送其基本信息；
(4)所述主站***解析配电终端的基本信息，生成相应的图模文件，将所述图模文件下装至配电终端，所述配电终端存储下装文件，依据下装文件解析生成用于描述自身的拓扑图形文件；
(5)在所述主站***对配电终端进行数据访问时，所述配电终端首先上传采样数据，然后所述配电终端上传设备的拓扑图形文件。
2.根据权利要求1所述的基于图模一体化技术的配电终端通信自适应与设备可视化方法，其特征在于，步骤(1)中，所述自描述文件采用XML格式的纯文本的IEC61850标准配置语言SCL进行编码，自描述文件由三部分组成：文件头、通讯参数和设备自描述。
3.根据权利要求1所述的基于图模一体化技术的配电终端通信自适应与设备可视化方法，其特征在于，步骤(2)中，所述图形文件采用可缩放矢量图形SVG格式，文件格式遵循公共信息模型CIM、组件接口规范CIS和公共图形交换标准CGE要求，图形文件中包含从图元到CIM对象的引用。
4.根据权利要求1所述的基于图模一体化技术的配电终端通信自适应与设备可视化方法，其特征在于，步骤(3)中，所述配电终端以开放式的IP通信网络为基础，自动上传配电终端自身的注册码与资产编码，经所述主站***确认注册合法后，所述配电终端继续上传其基本信息。
5.根据权利要求1所述的基于图模一体化技术的配电终端通信自适应与设备可视化方法，其特征在于，步骤(3)中，所述基本信息包括设备铭牌、设备电气参数、设备地理位置信息。
6.根据权利要求1所述的基于图模一体化技术的配电终端通信自适应与设备可视化方法，其特征在于，步骤(4)中，所述主站***通过互联网通道采用WEB网络协议，将所述图模文件下装至配电终端。
7.根据权利要求1所述的基于图模一体化技术的配电终端通信自适应与设备可视化方法，其特征在于，步骤(4)中，所述图模文件包括模型描述文件和图元文件；所述模型描述文件是配电终端基于IEC61850标准的自描述模型，文件采用面向对象的统一建模语言UML，遵循公共信息模型CIM的翻译规范；所述图元文件是用于描述配电终端设备电气模块的一个或多个图元文件，文件格式为可缩放矢量图形SVG格式。
8.根据权利要求7所述的基于图模一体化技术的配电终端通信自适应与设备可视化方法，其特征在于，步骤(4)中，所述终端设备存储下装文件，并根据公共信息模型CIM的翻译规则，调取图元文件形成能够描述自身电气拓扑特性的可缩放矢量图形SVG格式。
9.根据权利要求1所述的基于图模一体化技术的配电终端通信自适应与设备可视化方法，其特征在于，步骤(5)中，所述主站***通过互联网通道采用WEB访问模式对配电终端进行数据访问。
10.根据权利要求1所述的基于图模一体化技术的配电终端通信自适应与设备可视化方法，其特征在于，步骤(5)中，所述采样数据为基于IEC61850标准的SV数据包格式；所述拓扑图形文件是可缩放矢量图形SVG图形文件。
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