一種用于虛回路校驗平臺的模型配置檢測器及控制方法
【專利摘要】一種用于虛回路校驗平臺的模型配置檢測器及控制方法，所述檢測器由配置界面、XML解析模塊、裝置模型解析模塊、數據模型解析模塊、運行可行性模塊、配置信息庫、裝置類型庫、數據模型庫和變電站運行信息庫組成。本發明模型配置檢測器不僅能實現CID文件分析管控功能，還能對變電站系統進行標準化監控測試，預警和查錯，更快捷、直觀的把握數字化變電站的真實狀態展現出來。本發明負責電力系統變電站側IED裝置模型、通信模型和配置模型的規范性檢查，負責變電站虛回路校驗平臺的前期針對性檢測工作，支持后續規范功能擴充和修改，并提供了友好的人機界面接口，更好的保障了現場調試工程的質量。
【專利說明】一種用于虛回路校驗平臺的模型配置檢測器及控制方法
[0001]
技術領域
[0002]本發明涉及一種用于虛回路校驗平臺的模型配置檢測器及控制方法，屬電力系統智能變電站測試技術領域。
【背景技術】
[0003]隨著電網技術的發展，智能變電站技術在全世界范圍內獲得了廣泛的應用。在變電站自動化系統中，智能電子裝置IED的配置(功能和參數的設定)起著至關重要的作用，對變電站安全、可靠運行有著重要影響。但在變電站自動化系統中，不同生產廠商的裝置往往由于裝置所支持的通信規約不統一、裝置間不具備互操作性，造成裝置之間相互配合困難、調試費用增加和周期變長。為了解決上述問題，IEC已經制定了關于變電站自動化系統的通信網絡和系統的國際標準，其中的第6部分規定了實現設備互操作性的變電站配置描述語言SCL。通過該語言，一方面可以描述IED的基本功能和可訪問的基本信息，實現了設備的互操作；另一方面可以配置IED的基本功能和設定IED裝置運行參數。與此同時，國內電力行業為了規范IEC61850變電站通信網絡和系統國際標準的應用，實現國內各制造廠商設備的互操作性，提高IEC61850標準設備生產、調試、檢修、運行的便利性，也已經制定出IEC61850工程應用模型，隨之對智能產品的應用模型規范性檢查需求應運而生。
[0004]目前國內外對CID模型文件的相關配置研究工具，功能僅限于對通訊回路和參數的規范性檢測，且顯示文件多為軟件代碼，很不易于理解。而IEC61850還在不斷地進行修訂，因此設計CID模型配置檢測模塊時要盡量降低各部分間的耦合度，使后期修改和升級方便，將因標準修訂而造成的改動降到最小更是本領域需要重點突破的技術難點。因此開發可擴展配置模型文件檢查功能的一體化測試平臺對智能變電站工程調試幫助甚大。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是，針對目前智能變電站建設過程中SCD文件管理存在的問題，提供一種用于虛回路校驗平臺的模型配置檢測器及控制方法。
[0006]為達到本發明的目的，采用的技術方案是:
一種用于虛回路校驗平臺的模型配置檢測器，該檢測器由配置界面、XML解析模塊、裝置模型解析模塊、數據模型解析模塊、運行可行性模塊、配置信息庫、裝置類型庫、數據模型庫和變電站運行信息庫組成。所述配置界面與XML解析模塊互聯;XML解析模塊同時與配置信息庫、裝置模型解析模塊、數據模型解析模塊、運行可行性模塊實現雙向互聯;裝置模型解析模塊、數據模型解析模塊、運行可行性模塊分別與裝置類型庫、數據模型庫和變電站運行信息庫雙向互聯。
[0007]所述配置界面負責人機交互，采用PC機上安裝操作系統作為開發環境，配置CPU主頻1GHz，內存1GByte，硬盤預留1GByte以上，操作系統支持Windows XP/ Windows Vista/WIN7o
[0008]所述XML解析模塊負責語法驗證，采用Simple API for XML方式解析XML文件中的msxml4.dll 組件。
[0009]所述裝置模型解析模塊負責裝置模型ICD解析API，封裝XML解析器，用于檢測導入裝置是否有相應的裝置類型信息。
[0010]所述數據模型解析模塊負責IED信息模型解析API，封裝XML解析器，提供訪問、編輯、刪除、增加、驗證IED信息模型各元素的應用程序接口。
[0011 ]所述運行可行性模塊負責可行性驗證API，封裝XML解析器，提供訪問、編輯變電站運行信息庫的應用程序接口。
[0012]所述配置信息庫負責存放XML和SCL語法的約束條件，其中XML文件格式規范、SCL模型所包含的元素、元素出現的次數及先后順序、元素應該具備的屬性均有嚴格的要求。
[0013]所述裝置類型庫負責存放各類型保護裝置的基本功能信息，信息的組成結構遵從模型規范約束，可通過IH)信息模型解析API訪問。
[0014]所述數據模型庫負責存放IEC61850-7部分中定義的邏輯節點類和公共數據類的基本約束信息。
[0015]所述變電站運行信息庫負責存放變電站的運行信息，主要用于在設定IED定值時提供相應的約束，變電站運行信息庫組成結構符合XML語法規范，便于根據變電站的實際情況進行相應的修改和擴充。
[0016]所述裝置類型庫、數據模型庫和變電站運行信息庫組成結構符合XML語法規范，支持新增裝置、新增邏輯節點以及變電站實際情況進行相應的修改和擴充。
[0017]—種用于虛回路校驗平臺的模型配置檢測器的控制方法的具體流程如下:
A、由檢測器導入CID配置文件，進入下一步；
B、XML解析模塊對導入的CID文件模型進行是否符合XML及SCL語言格式檢查，語法約束條件由配置信息庫生成，正確即進入下一步，否則直接退出結束；
C、運行可行性模塊對導入的CID文件模型進行是否符合變電站運行情況檢查，變電站運行信息約束條件由變電站運行信息庫生成，正確即進入下一步，否則發告警提示信號并進入下一步；
D、裝置模型解析模塊對導入的CID文件模型進行是否屬于庫內相應裝置類型信息檢查，裝置類型信息約束條件由裝置類型庫生成，正確即進入下一步，否則由檢測器導入庫內新型裝置ICD并做配置預修改，配置失敗則退出，否則進入下一步；
E、數據模型解析模塊對導入的CID文件模型進行是否屬于庫內邏輯節點和公共數據類檢查，邏輯節點和公共數據類約束條件由數據模型庫生成，正確即進入完成配置檢測工作并結束，否則發告警提示信號再結束。
[0018]一種用于模型配置檢測器的控制方法，其中XML解析模塊的GOOSE服務具體解析過程如下:
A、首先從CID文件的根節點Root進入communicat1n通信段掃描類型為IECG00SE的subnetwork子網絡，獲取子網絡中第一個ConnectedAP子元素的iedname，并建立ied節點，再進入下一個ConnectedAP子元素獲取其中iedname，直到最后一個ConnectedAP;
B、進入第一個ConnectedAP，查看它的name屬性，并遍歷第一步中建立的iedname鏈表，如果iedname在其中存在則進入第三步，否則查找下一個ConnectedAP;
C、進入accesspoint子元素，進入server子元素，如果server元素不存在，則去獲取下一個訪問節點。如果存在，進入LDevice子元素，提取Idinst屬性并建立Idevice節點；
D、再進入LDO子元素，進入第一個DataSet元素，提取name屬性并建立dataset節點，進入第一個F⑶A，提取其中的doname、daname、f C、inclass等信息并保存。再進入下一個FCDA，若不存在則進入下一步；
E、進入LDO的GSEControI子元素，建立gocb節點提取其中的mac、appid、confrev、datset、name等信息并保存；
F、進入下一個GSEControl子元素，若不存在則進入下一步；
G、獲取下一個LDevice元素；
H、獲取下一個iedname元素；
1、進入下一個ConnectedAP元素，提取iedname屬性，然后獲取第一個GSE子元素，提取其中的cbname，Idinst。獲取GSE下的address、maxtime、mintime等屬性，由上面獲取的iedname、cbname、Idinst找到對應的gocb，將提取的信息保存；
J、獲取下一個ConnectedAP元素進行解析直到最后一個；
K、結束解析過程。
[0019]本發明所述一種用于虛回路校驗平臺的模型配置檢測器的整體工作原理是:
開啟工作電源后，配置界面通過輸入IP地址與配置檢測器建立通訊鏈路;鏈路初始化正常后，由配置界面導入裝置CID文件;XML解析模塊根據配置信息庫對導入的CID文件進行語法檢測并做邏輯判斷，并送運行可行性模塊;運行可行性模塊根據變電站運行信息庫對導入的CID文件進行運行情況分析并做邏輯判斷，并送裝置模型解析模塊;裝置模型解析模塊根據裝置類型庫對導入的CID文件進行裝置模型類型分析并做邏輯判斷，或生成預配置，并送數據模型解析模塊;數據模型解析模塊根據數據模型庫對導入的CID文件進行數據模型分析并做邏輯判斷，完成配置檢測工作;配置界面將檢測結果顯示，結束通信功能。
[0020]本發明的有益效果在于，本發明一種用于虛回路校驗平臺的模型配置檢測器不僅能實現CID文件分析管控功能，還能對變電站系統進行標準化監控測試，預警和查錯，更快捷、直觀的把握數字化變電站的真實狀態展現出來;做到及時實現虛端子耦聯狀態、偶發性故障排查、通信過程離線預警等功能，以便可以做出快速響應，方便變電站設備的維護，同時該檢測器既支持后續規范功能擴充和修改，又提供了友好的人機界面，更好的保障了現場調試工程的質量。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發明所述一種用于虛回路校驗平臺的模型配置檢測器的整體結構框圖；
圖2為本發明所述一種用于模型配置檢測器的控制方法的執行流程圖；
圖3為本發明所述一種用于模型配置檢測器的XML解析模塊中GOOSE服務具體解析流程圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本發明所述的一種用于虛回路校驗平臺的模型配置檢測器及控制方法進行詳細的說明。
[0023]本發明的整體結構框圖如圖1所示。
[0024]本實施例一種用于虛回路校驗平臺的模型配置檢測器包含配置界面、XML解析模塊、裝置模型解析模塊、數據模型解析模塊、運行可行性模塊、配置信息庫、裝置類型庫、數據模型庫和變電站運行信息庫，所述配置界面與XML解析模塊互聯，XML解析模塊同時與配置信息庫、裝置模型解析模塊、數據模型解析模塊、運行可行性模塊實現雙向互聯，裝置模型解析模塊、數據模型解析模塊、運行可行性模塊分別與裝置類型庫、數據模型庫和變電站運行信息庫雙向互聯。
[0025]配置界面負責人機交互，采用PC機上安裝操作系統作為開發環境，配置CPU主頻IGHz，內存IGByte，硬盤預留 1GByte以上，操作系統支持Windows XP/ Windows Vista/WIN7o
[0026]XML解析模塊負責語法驗證，采用Simple API for XML方式解析XML文件中的msxml4.dll 組件。
[0027]裝置模型解析模塊負責裝置模型ICD解析API，封裝XML解析器，用于檢測導入裝置是否有相應的裝置類型信息。
[0028]數據模型解析模塊負責IED信息模型解析API，封裝XML解析器，提供訪問、編輯、刪除、增加、驗證IH)信息模型各元素的應用程序接口。
[0029]運行可行性模塊負責可行性驗證API，封裝XML解析器，提供訪問、編輯變電站運行信息庫的應用程序接口。
[0030 ]配置信息庫負責存放XML和SCL語法的約束條件，其中XML文件格式規范、SCL模型所包含的元素、元素出現的次數及先后順序、元素應該具備的屬性均遵循IEC61850嚴格的要求。
[0031]裝置類型庫負責存放各類型保護裝置的基本功能信息，信息的組成結構遵從模型規范約束，可通過IH)信息模型解析API訪問。
[0032]數據模型庫負責存放IEC61850-7部分中定義的邏輯節點類和公共數據類的基本約束信息，邏輯節點類的基本信息包括邏輯節點類包含哪些數據、這些數據的類型、是可選的(Opt1nal)還是強制性的(Mandatory)、是否是設置量。公共數據類的基本信息除了上述項外還包括數據的功能約束和觸發條件，編輯邏輯節點元素時這些信息都要用到，以提供相應的約束。
[0033]變電站運行信息庫負責存放變電站的運行信息，主要用于在設定IED定值時提供相應的約束。變電站運行信息庫組成結構符合XML語法規范，便于根據變電站的實際情況進行相應的修改和擴充。
[0034]裝置類型庫、數據模型庫和變電站運行信息庫組成結構符合XML語法規范，支持新增裝置、新增邏輯節點以及變電站實際情況進行相應的修改和擴充。
[0035]如圖2所示，本發明所述一種用于模型配置檢測器的控制方法的執行流程圖，包含下列步驟:
A、由檢測器導入CID配置文件，進入下一步；
B、XML解析模塊對導入的CID文件模型進行是否符合XML及SCL語言格式檢查，語法約束條件由配置信息庫生成，正確即進入下一步，否則直接退出結束； C、運行可行性模塊對導入的CID文件模型進行是否符合變電站運行情況檢查，變電站運行信息約束條件由變電站運行信息庫生成，正確即進入下一步，否則發告警提示信號并進入下一步；
D、裝置模型解析模塊對導入的CID文件模型進行是否屬于庫內相應裝置類型信息檢查，裝置類型信息約束條件由裝置類型庫生成，正確即進入下一步，否則由檢測器導入庫內新型裝置ICD并做配置預修改，配置失敗則退出，否則進入下一步；
E、數據模型解析模塊對導入的CID文件模型進行是否屬于庫內邏輯節點和公共數據類檢查，邏輯節點和公共數據類約束條件由數據模型庫生成，正確即進入完成配置檢測工作并結束，否則發告警提示信號再結束。
[0036]對照圖3，本發明所述一種用于模型配置檢測器的控制方法，其中XML解析模塊的GOOSE服務具體解析流程包括下列步驟:
A、首先從CID文件的根節點Root進入communicat1n通信段掃描類型為IECG00SE的subnetwork子網絡，獲取子網絡中第一個ConnectedAP子元素的iedname，并建立ied節點，再進入下一個ConnectedAP子元素獲取其中iedname，直到最后一個ConnectedAP;
B、進入第一個ConnectedAP，查看它的name屬性，并遍歷第一步中建立的iedname鏈表，如果iedname在其中存在則進入第三步，否則查找下一個ConnectedAP;
C、進入accesspoint子元素，進入server子元素，如果server元素不存在，則去獲取下一個訪問節點。如果存在，進入LDevice子元素，提取Idinst屬性并建立Idevice節點；
D、再進入LDO子元素，進入第一個DataSet元素，提取name屬性并建立dataset節點，進入第一個F⑶A，提取其中的doname、daname、f C、inclass等信息并保存。再進入下一個FCDA，若不存在則進入下一步；
E、進入LDO的GSEControI子元素，建立gocb節點提取其中的mac、appid、conf rev、datset、name等信息并保存；
F、進入下一個GSEControl子元素，若不存在則進入下一步；
G、獲取下一個LDevice元素；
H、獲取下一個iedname元素；
1、進入下一個ConnectedAP元素，提取iedname屬性，然后獲取第一個GSE子元素，提取其中的cbname，Idinst。獲取GSE下的address、maxtime、mintime等屬性，由上面獲取的iedname、cbname、Idinst找到對應的gocb，將提取的信息保存；
J、獲取下一個ConnectedAP元素進行解析直到最后一個；
K、結束解析過程。
【主權項】
1.一種用于虛回路校驗平臺的模型配置檢測器，其特征在于，所述檢測器包含配置界面、裝置模型解析模塊、數據模型解析模塊、運行可行性模塊、XML解析模塊、配置信息庫、裝置類型庫、數據模型庫和變電站運行信息庫;所述配置界面與XML解析模塊互聯;XML解析模塊同時與配置信息庫、裝置模型解析模塊、數據模型解析模塊、運行可行性模塊實現雙向互聯;裝置模型解析模塊與裝置類型庫雙向互聯;數據模型解析模塊與數據模型庫雙向互聯；運行可行性模塊與變電站運行信息庫雙向互聯。2.根據權利要求1所述的一種用于虛回路校驗平臺的模型配置檢測器的控制方法，其特征在于，所述方法的具體流程如下: A、由檢測器導入CID配置文件，進入下一步； B、XML解析模塊對導入的CID文件模型進行是否符合XML及SCL語言格式檢查，語法約束條件由配置信息庫生成，正確即進入下一步，否則直接退出結束； C、運行可行性模塊對導入的CID文件模型進行是否符合變電站運行情況檢查，變電站運行信息約束條件由變電站運行信息庫生成，正確即進入下一步，否則發告警提示信號并進入下一步； D、裝置模型解析模塊對導入的CID文件模型進行是否屬于庫內相應裝置類型信息檢查，裝置類型信息約束條件由裝置類型庫生成，正確即進入下一步，否則由檢測器導入庫內新型裝置ICD并做配置預修改，配置失敗則退出，否則進入下一步； E、數據模型解析模塊對導入的CID文件模型進行是否屬于庫內邏輯節點和公共數據類檢查，邏輯節點和公共數據類約束條件由數據模型庫生成，正確即進入完成配置檢測工作并結束，否則發告警提示信號再結束； F、對于由新類型裝置導入成功的ICD文件，可根據變電站運行信息庫、數據模型庫生成的內部預制表對其進行預配置，完成后結束檢測。3.根據權利要求1所述的一種用于虛回路校驗平臺的模型配置檢測器，其特征在于，所述裝置類型庫用于存放各類型保護裝置的基本功能信息，信息的組成結構遵從模型規范約束，可通過IH)信息模型解析API訪問。4.根據權利要求1所述的一種用于虛回路校驗平臺的模型配置檢測器，其特征在于，所述裝置類型庫、數據模型庫和變電站運行信息庫組成結構符合XML語法規范，支持新增裝置、新增邏輯節點以及變電站實際情況進行相應的修改和擴充。5.根據權利要求1所述的一種用于模型配置檢測器的控制方法，其特征在于，所述XML解析模塊的GOOSE服務具體解析過程如下: A、首先從CID文件的根節點Root進入communicat1n通信段掃描類型為IECG00SE的subnetwork子網絡，獲取子網絡中第一個ConnectedAP子元素的iedname，并建立ied節點，再進入下一個ConnectedAP子元素獲取其中iedname，直到最后一個ConnectedAP; B、進入第一個ConnectedAP，查看它的name屬性，并遍歷第一步中建立的iedname鏈表，如果iedname在其中存在則進入第三步，否則查找下一個ConnectedAP; C、進入3(^6 8 8卩0；[111:子元素，進入server子元素，如果server元素不存在，則去獲取下一個訪問節點;如果存在，進入LDevice子元素，提取Idinst屬性并建立Idevice節點； D、再進入LDO子元素，進入第一個DataSet元素，提取name屬性并建立dataset節點，進入第一個F⑶A，提取其中的doname、daname、f C、inclass等信息并保存；再進入下一個FCDA，若不存在則進入下一步； E、進入LDO的GSEControl子元素，建立gocb節點提取其中的mac、appid、confrev、datset、name等信息并保存； F、進入下一個GSEControl子元素，若不存在則進入下一步； G、獲取下一個LDevice元素； H、獲取下一個iedname元素； I、進入下一個ConnectedAP元素，提取iedname屬性，然后獲取第一個GSE子元素，提取其中的cbname，Idinst;獲取GSE下的address、maxtime、mintime等屬性，由上面獲取的iedname、cbname、Idinst找到對應的gocb，將提取的信息保存； J、獲取下一個ConnectedAP元素進行解析直到最后一個； K、結束解析過程。
【文檔編號】G06F17/50GK106021649SQ201610300324
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月9日
【發明人】王冠南, 楊越, 張妍, 周寧, 郭亮, 潘本仁, 萬勇
【申請人】國網江西省電力科學研究院, 國家電網公司