[发明专利]一种继电保护设备逻辑组态方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种变电站继电保护设备逻辑组态方法，属于电力系统二次设备技术领域。

背景技术

电力系统继电保护设备是一种非常复杂的电子装置，涉及多种电子元件和判据算法配合来完成继电保护逻辑功能，彼此之间联系非常紧密，使得电力系统继电保护设备的开发复杂且工程量巨大。传统的继电保护开发都是根据一次设备保护实现功能要求直接在硬件的基础上建立保护逻辑，通过结构化的程序设计语言(C语言等)实现，各个功能元件之间的联系非常的紧密。由于不同现场和应用的差异，同一类设备的保护功能要求往往难以完全一样，需要根据实施的现场而不断开发完善，这不仅导致了开发的工作量大、代码重用率低、装置测试过程繁琐，而且由于开发人员的后续修改补充，很容易在软件中植入新的缺陷而难以发现，从很大程度上限制了保护的开发应用和更新速度。

随着变电站数字化、智能化技术的不断发展与推进，以及国家电网一系列智能变电站建设和实施技术相关标准的推出，对电力系统中继电保护装置等设备的功能要求越来越高。传统的继电保护设计方式不仅难以满足现场应用的需求变化，也难以实现在线监视和运行维护，且易导致现场应用差异而出现的软件版本管理的困难，后期升级改造也面临较大困难。随着面向对象的软件设计思想、模块化编程理念以及图形可视化技术的不断深入应用，软件逻辑组态技术应运而生，其组态灵活性、现场适用性、模块可视化、易监测维护、功能可配置、接口可裁剪、代码重用率高、实施成本低的特点受到了越来越多设计开发人员的青睐，其在DCS控制系统中得到了大量应用。将逻辑组态技术运用到继电保护开发中，对保护功能进行分解、抽象按功能模块进行独立封装，将封装后的组态功能模块通过可视化技术进行保护逻辑搭建，并最终生成设备可用的目标映像文件，是继电保护设备开发的趋势。因此，研究用于继电保护功能开发的逻辑组态方法，有助于实现继电保护功能丰富的同时增加配置的灵活性和可扩展性，大大简化了保护设计开发的复杂程度，利于保护功能的快速开发、更新和升级维护，也便于现场人员了解和掌握保护设备内部逻辑原理，为设备功能测试和在线故障侦测也提供了依据。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种继电保护设备逻辑组态方法，通过功能模块的逻辑组态编辑建立与实际二次设备相似的输入输出和内部功能，通过组态排序、编译生成设备目标映像文件，用于继电保护设备运行或设备功能仿真测试。该方法有助于掌握变电站继电保护设备内部的逻辑原理、实现设备内部状态的在线监测，为快速开发设备功能提供了技术手段。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种继电保护设备逻辑组态方法，其特征是，包括设备功能状态监视模块、依次连接的开发模块、功能模块库、逻辑组态模块、检查与排序模块和组态编译模块；

所述开发模块对变电站内继电保护设备按逻辑功能进行分解和抽象，用编程和图元的手段形成功能模块元件；所述功能模块元件包括基本模块、接口模块、用户模块和组合模块，均存储在功能模块库中；

所述功能模块库包括功能模块图元库和功能模块代码库，实现模块的分类管理及组态开发；

所述逻辑组态模块从功能模块库中选取所需功能模块图元，进行二次设备工作逻辑和时序关系的组态逻辑搭建，进行模块配置，形成逻辑组态图；

所述检查与排序模块对所述逻辑组态图，进行合法性检查、环路处理和模块组态排序，生成相应的编译运算序列；

所述组态编译模块将通过检查与排序模块的组态图转换生成目标源代码，按照模块的运算序列，通过模块代码文件生成全局的目标代码文件，调用运行平台的编译工具完成代码编译，生成可执行的目标映像文件；

所述功能模块元件均具备状态监视接口；所述设备功能状态监视通过所述状态监视接口的输出模块运行状态和数据监视信息，并通过功能模块元件所属的用户模块或组合模块逐级上送，直至作为整个设备功能的监视信息输出，对整个设备运行状况进行监视。

前述的一种继电保护设备逻辑组态方法，其特征在于：所述基本模块提供自由组态所需的基本元件，包括简单逻辑操作模块、简单运算模块和用于组合、比较、锁存、延时、捕获操作的模块；

所述接口模块提供自由组态中所需的输入输出接口元件，包括模拟量输入接口、模拟量输出接口、数字量输入接口、数字量输出接口、事件信息输出接口、控制输入接口和跳闸矩阵模块；

所述用户模块根据用户预定的模块接口规范编辑生成的用户自定义逻辑模块，包括保护逻辑模块、控制功能模块和数据运算处理模块；