[发明专利]基于虚实映射方式的智能变电站光缆连接自动设计方法

说明书

技术领域

 本发明涉及电力线缆技术领域，尤其涉及一种基于虚实映射方式的智能变电站光缆连接自动设计方法，具体是智能变电站自动化系统标准化设计的线缆自动化连接方法。

背景技术

智能变电站是智能电网的关键组成部分，中国从2009年开始逐步推广智能变电站试点应用，目前已经投运200多座。智能变电站的核心标准就是IEC61850（国内为DL/T860）。由于IEC61850标准以及电子式互感器的应用，使得智能变电站由传统变电站的以模拟量和硬接线为主的二次系统转变为以光纤以太网和数字化通信为主的二次系统，这使得整个变电站二次系统的专业构成发生了巨大的变化，以往由模拟电信号和继电器构成的系统逻辑现在全部由通信协议里的数字化信息与计算机软件来实现。这就导致智能变电站在设计环节也发生了质的变化。

智能变电站完全按照IEC61850标准的系统分层形式构建，分为站控层、间隔层和过程层，各层的装置统称为IED。各层装置一般通过光纤以太网实现相互的通信连接，IED通过实现IEC61850的各种功能模型，并采用基于IEC61850模型配置语言SCL（变电站配置语言）的icd(IED配置描述文件)来描述自身实现的功能以及需要从外部获取的信号说明。IEC61850又规定了系统配置工具，用来根据设计院的设计以及各个装置的功能需求来实现这个系统的通信、信息流配置。其中的信息流虽然已不是以前的硬接线形式，而是在智能变电站里定义为IEC61850的数据模型，并采用基于以太网的各种IEC61850接口来实现传输，但仍然称其为“虚端子”，这些虚端子的连接关系就需要设计院来完成，然后交由系统集成商采用系统配置工具将虚端子连接关系配置到系统各个装置之中。显然，用于承载这些虚端子传输的物理网络连接及线缆连接的设计也应由设计院完成。

由于IEC61850的应用，智能变电站中的很多对象全部实现了逻辑化，即由软件和协议来实现，各种功能和逻辑连接关系只有通过软件才能实现查看和测试，因此，设计院也开始使用智能变电站设计辅助软件来完成基于IEC61850标准的所有设计工作，包括各种图纸的自动绘制功能。那么，为了结合智能变电站的规范化结构和IEC61850逻辑模型的设计，提高使用软件工具开展设计工作的效率，需要研究各种设计工作的自动化功能。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供了一种基于虚实映射方式的智能变电站光缆连接自动设计方法，目的是提供一种智能变电站辅助设计工具中使用的光缆连接自动化设计方法，即基于IEC61850的虚端子连接关系，来确定虚端子连接两端装置的光缆连接，也即采用虚实映射的方式实现光缆的自动生成。它可以显著提高设计效率，减少人为设计的错误率。可以实现相关光缆联系图、尾缆联系图以及光缆清册等的编制工作。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

基于虚实映射方式的智能变电站光缆连接自动设计方法是：自动判断所有变电站二次装置（IED）之间的虚端子连接，结合已有的装置物理部署信息，并采用虚实映射规则，生成光缆连接关系、尾缆连接关系。

所述的虚端子连接自动判断，是利用辅助设计工具软件所完成的虚端子连接关系，通过检索确定所有系统内IED的物理光通信链路连接关系。

所述的虚端子包括goose和sv两类虚端子。

所述的连接关系可以是软件自己的模型表达，还可以是全站配置文件SCD里的IEC61850模型。

所述的结合已有的装置物理部署信息，是辅助设计工具软件需要具有物理部署信息的配置功能，应先配置如下几方面信息：变电站的小室、屏柜的配置以及屏柜内的IED、交换机、光纤配线架的物理通信端口配置；通过这些信息，为光缆的自动连接奠定基础。

所述的虚实映射规则，是按照IED连接关系并结合IED所在的屏柜及小室采用一般性的变电站光缆配置原则：跨小室的连接确认为光缆连接；小室内部的连接确认为尾缆连接；室外不同屏柜间确认为光缆连接；再进一步确定屏柜内尾纤和跳线的配置原则：一个屏柜内所有光缆的纤芯先连接到光纤配线架，然后再跳接至交换机或IED；尾缆的纤芯则接交换机或直接接入IED。

所述的跨小室包括室外。

所述的生成光缆连接关系、尾缆连接关系，是根据虚实映射规则，由系统自动完成IED到IED的光缆连接，并确定全站各个屏柜间的光缆连接关系、尾缆连接关系，从而借助软件的自动生成图纸功能，按这些已有的关系并给予图纸模板，生成光缆联系图、尾缆联系图以及光缆清册。

所述的基于虚实映射方式的智能变电站光缆连接自动设计方法，具体步骤如下：