[发明专利]基于以太网交换机物理端口建模的智能变电站通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统设计领域，尤其是涉及一种基于以太网交换机物理端口建模的智能变电站通信方法。

背景技术

对于智能变电站二次系统的工程设计来说，影响最大的变化就是：智能变电站以通信网络取代了常规二次回路，网络中的虚拟数字信息取代了物理上的电气信号，二次系统功能信息逻辑和信号的输入输出关系与通信网络接线不再一一对应，传统的二次回路的形式无法表达智能变电站中功能逻辑和信号逻辑。

目前智能变电站设计过程中面临的主要问题是：

1、由于设计单位缺乏完备的图形支持的设计手段，工程设计仅限于完成硬接线设计的程度，不能提供工程建设阶段所需要的智能装置功能配置、通信配置。而现有的建模工具软件，主要注重的是SCD、ICD、CID的输出，大多数只是作为一个便捷的编辑工具来使用，对于厂站通信系统的网络结构建模、智能装置实例建模、智能装置之间通信关系的建模缺乏形象的展示。

2、公布号CN 102270261A中涉及了基于CAD图模一体化的智能变电站模型设计方法。介绍了智能变电站中二次回路的建立模型文件的过程，网络化后最重要的设备之一就是以太网交换机，而IEC61850标准中对于保护装置、智能终端等智能装置均进行建模，而对于以太网交换机未进行建模，这就大大影响了设计单位设计合理准确的网络通信的准确性。

在IEC61850中没有描述以太网交换机的物理模型及物理连接关系，直接描述了虚拟网络。对于一个变电站的完整设计来说，不仅仅要描述物理设备之间的连接关系，还要把物理设备设计清楚。例如有多少端口，型号，尺寸，固定的位置以及每个端口连哪些设备。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供基于以太网交换机物理端口建模的智能变电站通信方法。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种基于以太网交换机物理端口建模的智能变电站通信方法，它包括的步骤为：

1)以与IEC61970CIM相同的形式用RDF描述以太网交换机的IEC61850模型，建立以太网交换机模型的RDF Schema，确定以太网交换机的IEC61850模型对象在RDF中的结构描述，包括模型类，模型类属性及模型类之间的关联关系；

2)对以太网交换机进行基于RDF模型的建模，确定以太网交换机的模型结构，端口结构，及以太网交换机与以太网交换机端口，以太网交换机与智能装置之间的关联关系；

3)在AutoCAD中设计以太网交换机图元类型模块；并通过AutoCAD图形符号表示以太网交换机，通过AutoCAD中的短线表示以太网交换机的端口图形符号，建立以太网交换机的图元；

4)以太网交换机及端口图形符号分别通过各自的一个扩展属性对RDF模型中与之对应的模型对象唯一标识进行记录，以建立一一对应的映射关系；

5)在AutoCAD中建立智能装置图元类型模块，并通过AutoCAD图形符号分别表示智能装置及其端口；

6)智能装置及端口图形符号分别通过各自的一个扩展属性对RDF模型中与之对应的模型对象唯一标识进行记录，以建立一一对应的映射关系；

7)在AutoCAD中通过绘制连接线，将智能装置的端口与以太网交换机的端口建立连接关系，绘制的同时将RDF模型中的以太网交换机的端口与智能装置的端口的扩展属性中记录的模型对象的唯一标识相关联，建立两个对象在RDF模型中的关联关系；循环操作，完成所有智能装置与以太网交换机的端口物理连接关系的建立。

所述步骤1)中模型类包括网络设备基类，子网类，网段类，端口类，所述网段类与子网类之间聚合，端口类和连接类相关联，还包括以太网交换机类和智能装置类，所述子网类，网段类，以太网交换机类和智能装置类分别继承自网络设备基类；端口类聚合到网络设备基类，端口类中包括端口；继承自网络设备基类的以太网交换机类也聚合了端口。

所述步骤6)建立两个对象在RDF模型中的关联关系后，对生成的物理连接关系采用Excel格式报表方式输出。

本发明的工作原理：

在IEC61850中没有描述以太网交换机的物理模型及物理连接关系，二次回路网络化后最重要的设备之一就是以太网交换机，本发明通过建立以太网交换机及其端口设备RDF模型，设计单位凭借提供的太网交换机模型通过模型实例化以图形化的方式直观的表现完成变电站的设计。

本发明有益效果是：