[发明专利]一种智能变电站二次虚回路的自动成图监视系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能变电站二次虚回路的自动成图监视系统，还涉及一种智能变电站二次虚回路的自动成图监视方法，属于电力系统自动化技术领域。

背景技术

传统变电站继电保护装置的二次回路中电压、电流、开关量、控制等信号采用电缆连接，二次回路清晰、可见。比如，传统变电站中各个二次装置之间通过电缆进行连接，装置的输入和输出端口分别称为输入端子和输出端子。A装置的输出端子和B装置的输入端子通过电缆连接，则构成了一个二次回路。二次回路上的电信号存在有直流信号和交流信号，一般直流信号作为开关量使用如跳合闸命令，交流信号作为模拟量使用，如CT和PT的二次值。

智能变电站以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，在IEC61850标准体系下，智能变电站通讯采用分层分布式结构，分为站控层、间隔层、过程层三层。在智能变电站中，间隔层与过程层之间使用光纤连接，即通过GOOSE（GenericObject-OrientedSubstationEvent，面向对象变电站通用事件）链路和SV（SampledValue，采样值）链路实现模拟量、开关量、直流量及控制量的传输。在智能变电站中，我们称间隔层与过程层之间的通讯链路即GOOSE链路和SV链路为虚拟二次回路，虚端子是描述IED（IntelligentElectronicDevice，智能电子设备）的GOOSE和SV输入、输出信号逻辑连接点的总称，称实现虚拟二次回路的连接过程为虚端子连线。

为了监测虚拟的二次回路，即监测链路是否存在异常，智能变电站将各个智能IED装置的虚端子链接好，形成了XML（(ExtensibleMarkupLanguage，扩展标记语言）格式的SCD（SubstationConfigurationDescription，变电站配置描述文件）配置文件。通过分析该SCD配置文件，将装置IED和连接关系入库，二次虚回路监视系统通过与数据库交互，完成虚回路状态的展示。

现有的智能变电站虚回路监视系统，大多是基于SCD集成配置工具，在导入装置ICD（IEDCapabilityDescription，智能电子设备能力描述文件）模型文件后，根据虚端子连接点表，通过拖拽等方式完成装置逻辑设备输入虚端子信号和外部装置的输出信号信息的关联配置，完成配置后需要手动绘制虚端子GOOSE/SV连接图，从而监视虚端子链接的状态，另一方面交换机网络图也需要手动绘制，且不能直观地展示虚链路的逻辑走向和物理路径。

目前这种基于虚端子的二次虚回路连接图和交换机网络图主要基于集成厂商的系统配置工具手动绘制完成，工作量大，且大部分以表格形式呈现，不够直观。针对智能变电站中已有的二次装置信息和装置之间的连接关系，有必要考虑采用自动成图的方式完成整体布局和布线，并配合手动调整局部布局布线的方式，改进、优化并提升作图效率。另一方面图形化展示虚链路的逻辑和物理路径，取代原有的表格方式的展示，进一步提高虚回路的图形化监视水平。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中虚回路系统的作图效率低以及监视不直观的不足，提供了一种智能变电站二次虚回路的自动成图监视系统及其方法，可以提升交换机网络图和虚端子连接图的成图效率，并提高在线实时监视的实用化水平，从而有效提升智能变电站二次虚回路运维效率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种智能变电站二次虚回路的自动成图监视系统，其特征是，包括信息获取单元、SCD解析单元、图元库、自动成图单元和界面显示单元；

信息获取单元，用于从智能变电站读取实时虚回路链路状态和全站装置的SCD文件，虚回路链路状态输出至自动成图单元，SCD文件输出至SCD解析单元；

SCD解析单元，用于解析接收到的SCD文件，获取不同装置类型对应包括的数据模型以及装置之间的连接关系，并将获取的数据模型和连接关系传输给自动成图单元；

图元库，包括对应不同装置类型的图元；

自动成图单元，用于依据装置类型获取所有相应的装置，根据接收到的装置的数据模型在图元库中查找与装置匹配的图元，建立图元与装置的映射关联；布局装置对应的所有图元，根据接收到的装置之间的连接关系对各相应的图元进行连线，生成链路拓扑连接的图形界面，根据实时获取的虚回路链路状态更新图形界面中链路状态，并将图形界面传输给界面显示单元；

界面显示单元，用于将接收的图形界面通过人机交互界面以图形化方式进行实时在线显示。