智能变电站二次系统物理回路文件完整路径解析方法技术方案

本发明专利技术公开了智能变电站二次系统物理回路文件完整路径解析方法，包括如下步骤：步骤1、通过可视化工具导入SCD文件和SPCD文件；步骤2、进行初始化，获取IED逻辑关系拓扑和交换机端口拓扑；步骤3、进行解析，包括：SPCD层级解析和SPCD物理回路解析。可以实现通过纤芯向两侧不断搜索直到找到IED设备。丰富了物理回路模型文件后端解析的理论研究，为物理模型文件后期的其他高级应用提供了参考，从而间接提高了智能变电站设计、调试、运维的工作效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种智能变电站二次系统物理回路文件完整路径解析方法。
技术介绍
智能变电站的二次回路包括逻辑回路和物理回路，逻辑回路主要是智能电子设备(IED：Intelligent Electronic Device)之间的信号连接关系，物理回路主要是设备之间物理端口通过光缆、尾缆、跳纤的连接关系。逻辑回路在物理回路上传输，物理回路是实现逻辑回路的媒介，逻辑回路和物理回路是智能变电站二次系统设计的核心部分。国际标准IEC61850-6定义了智能变电站逻辑回路的建模标准，变电站系统配置描述SCD(Substation Configuration Description)文件是二次系统逻辑回路的模型表达，设计单位通过SCD文件完成二次系统逻辑回路设计，工程实施单位根据SCD文件完成二次系统逻辑回路的配置。而物理回路尚无相关标准定义其模型，设计单位通过光缆联系图的图纸形式表达物理回路设计，工程实施单位根据光缆联系图完成二次系统物理回路的施工。公开号为CN104732021A、专利技术名称为智能变电站二次系统物理回路建模及虚实对应的方法的中国专利，公开了全景模型文件尤其是物理回路模型文件SPCD(Substation Physical Configuration Description)文件的格式、全景模型文件的设计流程、全景模型文件的虚实对应方法。但该专利没有详细的说明在绘制物理回路的图形过程中，如何展示完整物理路径的实施方法，本专利将基于专利《智能变电站二次系统物理回路建模及虚实对应的方法》进一步研究物理回路绘图过程中完整路径的搜索方法。为了便于后续的技术方法的阐述说明，这里简要的说明一下SPCD文件的格式要求，所阐述内容与专利《智能变电站二次系统物理回路建模及虚实对应的方法》是一致的。其中，SPCD文件为物理回路模型文件，物理建模严格依据物理设备的隶属关系进行建模，其隶属关系遵循实际的物理层级关系。以图1中的110KV线路间隔的物理联系图为例，其相应的完整SPCD文件如下：上述文件格式解释说明如下：1)SPCL根元素，表示文件的语言格式为变电站物理配置描述语言(Substation Configuration Language)。2)Substation元素，表示变电站，一个SPCL元素只含有一个Substation元素。Substation的属性有desc、name：desc表示变电站的描述，如\220kV海韵变\；name缺省为空，暂不使用。3)Region元素，表示变电站的小室，一个Substation元素可以含有多个Region元素。Region的属性有desc、name：desc表示变电站的描述，如\220小室\、“户外”等；name为小室的标识，由英文+数字构成，如R220。4)Cubicle元素，表示屏柜，一个Region元素可以含有多个Cubicle元素。Cubicle的属性有desc、name：desc表示屏柜的描述，如\线路开关汇控柜A\等；name为屏柜的标识，由英文+数字构成，如XLG1A。5)Unit元素，表示物理装置本身，一个Cubicle元素可以含有多个Unit元素。Unit的属性有desc、IEDname、name和type：desc表示物理装置的描述，如\线路1保护A\；IEDname表示物理装置的IEDname，与SCD文件中的IEDname应该相同，非智能设备为空；name为屏柜中装置编号，与图纸中的装置内部编号相同，如1n；type为装置类型，枚举值为IED、ODF、GS-NET、SV-NET、GS-SV-NET、MMS-NET，IED表示智能设备，ODF表示光纤配线架，GS-NET表示GOOSE交换机，SV-NET表示SV交换机，GS-SV-NET表示GOOSE/SV交换机，MMS-NET表示MMS交换机。6)Board元素，表示板卡，一个Unit中可以包含多个Board元素。Board的属性有desc、slot：desc表示板卡的描述，如NR1102；slot表示板卡的槽
位，枚举值为1、2、3…20。需要注意的是对于横板结构的ODF和SWI，为方便标示，槽位采用枚举值为A、B、C…Z。7)Port元素，表示端口，一个Board可以包含多个Port元素。Port的属性有desc、direction、no、plug和type：desc表示端口的功能描述，如MMS、GOOSE/SV、GPS等；direction表示端口的数据流向，枚举值为Tx、Rx、TxRx，Tx表示发送，Rx表示接收，TxRx表示发送接收均可；no表示端口排序，枚举值为A、B、C…Z，plug表示插头类型,枚举值为LC、ST、SC、FC、RS485、RS232、RJ45，type表示接口类型，枚举值为FOC(光缆)、STP(屏蔽双绞线)、100BaseT(百兆网线)。需要注意的是对于横板结构的ODF和SWI，为方便标示，端口采用枚举值为1、2、3…20。8)IntCore元素，表示屏内物理连线，一个Cubicle可以包含多个IntCore元素。IntCore属性有PortA、PortB、name、type：PortA表示屏内物理连线的A端口，如\1n.6.A-Tx\；PortB表示内部物理连线的B端口，如“2n.A.02-TxRx”；name表示屏内物理连线名称，如TX01；type表示物理连线类型，枚举值为FJ(跳纤)、STP(屏蔽双绞线)、100BaseT(百兆网线)。9)Cable元素，表示屏柜间的物理连线，一个Substation可以包含多个Cable元素。Cable属性有coresNum、cubicleA、cubicleB、desc、name、type：coresNum表示物理连线的芯数，如4；cubicleA表示物理连线的A屏柜，如\R220.SWP1A\；cubicleB表示物理连线的B屏柜，如“Outdoor.XLG1A”；desc表物理连线描述，name表示屏间物理连线名称，如“SW_GL_183A”；type表示物理连线类型，枚举值为FC(光缆)、FT(尾缆)、FJ(跳纤)、STP(屏蔽双绞线)、100BaseT(百兆网线)。10)Core元素，表示屏柜间物理连线的内芯，一个Cable可以包含多个Core元素。Core属性有no、PortA、PortB：no表序号，表示光缆的内芯序号，PortA表示屏柜间物理连线的A端口，如\1n.6.A-Tx\；PortB表示屏柜间物理连线，如“2n.A.02-TxRx”。本专利将基于专利《智能变电站二次系统物理回路建模及虚实对应的方法》进一步研究物理回路绘图过程中完整路径的搜索方法。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种智能变电站二次系统物理回路文件完整路径解析方法，基于SCD文件、SPCD文件进行智能变电站二次系统物理回路的完整路径解析。名词解释：A侧：与PortA相连的一侧。B侧：与PortB相连的一侧。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：智能变电站二次系统物理回路文件完整路径解析方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、通过可视化工具导入SCD文件和SPCD文件；步骤2、进行初始化本文档来自技高网...

【技术保护点】
智能变电站二次系统物理回路文件完整路径解析方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、通过可视化工具导入SCD文件和SPCD文件；步骤2、进行初始化，包括：通过解析SCD文件的虚端子连接，获取IED逻辑关系拓扑；通过解析SPCD文件中交换机的模型，获取交换机端口拓扑；步骤3、进行解析，包括：SPCD层级解析：遍历SPCD文件，根据点击内容提取相应元素信息，元素包括变电站、小室、屏柜、设备和光缆；SPCD物理回路解析：根据IED逻辑关系拓扑、交换机端口拓扑和SPCD层级解析结果，进行SPCD物理回路解析，包括屏柜间的光缆连接关系解析、屏柜间光缆的内部纤芯连接关系解析和屏柜内的跳纤连接关系解析。

【技术特征摘要】
1.智能变电站二次系统物理回路文件完整路径解析方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、通过可视化工具导入SCD文件和SPCD文件；步骤2、进行初始化，包括：通过解析SCD文件的虚端子连接，获取IED逻辑关系拓扑；通过解析SPCD文件中交换机的模型，获取交换机端口拓扑；步骤3、进行解析，包括：SPCD层级解析：遍历SPCD文件，根据点击内容提取相应元素信息，元素包括变电站、小室、屏柜、设备和光缆；SPCD物理回路解析：根据IED逻辑关系拓扑、交换机端口拓扑和SPCD层级解析结果，进行SPCD物理回路解析，包括屏柜间的光缆连接关系解析、屏柜间光缆的内部纤芯连接关系解析和屏柜内的跳纤连接关系解析。2.根据权利要求1所述的智能变电站二次系统物理回路文件完整路径解析方法，其特征在于，屏柜间的光缆连接关系解析具体包括如下步骤：a)选择待绘制的中心显示屏柜，即中心屏柜；b)遍历Cable元素，获取变电站的所有光缆信息；c)获取Cable元素中的cubicleA和cubicleB属性，获得所有光缆的两侧屏柜信息；d)过滤中心屏柜的信息，获得与中心屏柜连接的屏柜信息；e)判断步骤d)中获得的屏柜是否有相同屏柜；f)若没有，则以中心屏柜为中心直接自动绘制光缆连接图；若有，则合并屏柜框图后再以中心屏柜为中心进行自动绘制光缆连接图。3.根据权利要求2所述的智能变电站二次系统物理回路文件完整路径解析方法，其特征在于，屏柜内的跳纤连接关系解析具体包括如下步骤：a)在光缆连接图界面，选择待解析内部跳纤连接关系的屏柜；b)遍历屏柜内的跳纤IntCore元素；c)获取IntCore元素的PortA和PortB属性，获得所有跳纤的两侧设备信息；d)提取PortA和PortB均为本屏柜内IED设备的跳纤。4.根据权利要求2所述的智能变电站二次系统物理回路文件完整路径解析方法，其特征在于，屏柜间光缆的内部纤芯连接关系解析具体包括如下步骤：a)选择待解析内部纤芯连接关系的光缆；b)解析该光缆的Cable元素；c)获取Cable元素中的纤芯Core元素信息；d)逐个解析纤芯Core元素；e)获取Core元素的PortA和PortB信息；f)调用纤芯自动搜索算法：通过光缆Cable的纤芯Core作为切入点，分别向A侧和B侧不断延伸搜索，最终搜索到两侧的IED设备。5.根据权利要求4所述的智能变电站二次系统物理回路文件完整路径解析方法，其特征在于，当A侧为IED设备时，纤芯自动搜索算法如下：a...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄悦，李鹏，朱东升，曹卫国，刘战朋，鲁东海，周亚龙，沈涛，沈泓，汤向洋，胡潇月，刘述军，赵智成，
申请(专利权)人：中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司，南京五采智电电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32