一种可视化的智能变电站虚实模型的建模方法技术

本发明专利技术公开了一种可视化的智能变电站虚实模型的建模方法，包括基础数据准备流程、链路建模流程、虚实回路建模流程、数据分析和校验流程，本发明专利技术针对设计单位在进行传统智能变电站设计图纸模型和数据模型设计分离带来的若干问题，包括图纸模型和数据模型不一致、提供的SCD和SPCD可靠性差等问题，提供了一种可靠的图纸模型和数据模型设计一体化的智能变电站虚实模型设计方案，为后续智能变电站实施和运维提供可靠的数据依据。

【技术实现步骤摘要】
一种可视化的智能变电站虚实模型的建模方法
：本专利技术属于智能变电站控制
，尤其涉及一种可视化的智能变电站虚实模型的建模方法。
技术介绍
：国内开展智能变电站二次系统数字化设计技术相关的研究单位大多仅停留在为设计出图服务的层面，设计单位不能提供包含物理回路与逻辑回路的虚实对应关系且能够满足现场施工调试应用的全模型SCD文件和SPCD文件，并且提供图纸模型和数据模型各自独立，无法确认二者的一致性。虽然一直要求设计单位对整个智能变电站模型设计负责，由于没有合适的设计方法和验证方法，设计单位对整个智能变电站虚实模型文件质量失控状态，无法有效支撑变电站的智能运维。为了确保设计方提供的智能变电站模型文件的可靠性，需通过现场100％的反复调试确认其正确性，由于设计(图纸模型建模)和配置(数据模型建模)环节的独立，设计和配置信息“不一致”的问题不可避免。现有技术中，在建立智能变电站虚实模时型时，大多是基于SCD和SPCD文件进行，由于完整SCD和SPCD模型已经存在了虚实模型关系，现有技术对于虚实模型的建立，只是利用SCD和SPCD文件基于一种规则将SCD和SPCD中虚实关系进行提炼并重构，并无法无法解决设计方所面临的问题。现有公开技术中：《一种智能变电站二次虚实链路的拓扑映射方法CN104917293A》、《智能变电站二次智能辅助设计平台CN107332347B》、《一种智能变电站建立虚实链路映射关系的方法及系统CN109861860A》、《智能变电站虚实诊断系统虚实回路关联映射及诊断方法CN108551401A》、《基于SCD解析及全景标签的智能变电站虚实对应方法CN109740031A》、《一种虚实结合的智能变电站网络仿真方法及系统CN106533740A》均是利用完整的SCD和SPCD文件基于规则重构得到虚实模型。其中《变电站二次系统的源端数据库建立方法及虚实对应方法CN106066888B》提到了智能变电站虚回模型数据库表建立方法，该方法仅介绍了设计过程中智能变电站虚实模型的库表建立方案，并未从根本解决设计方图形模型和数据模型分析带来的带来的不一致为题。上述公开文献采用的技术方案与本专利并不相同。
技术实现思路
：针对上述问题，本专利技术要解决的技术问题是提供一种可视化的智能变电站虚实模型的建模方法，包括基础数据准备流程、链路建模流程、虚实回路建模流程、数据分析和校验流程；所述基础数据准备流程包括服务端建立数据库库表结构存储变电站虚实模型建模所需的数据，具体包括以下步骤：(1)建立电压等级-间隔-二次设备的系统分层树状库表结构和区域-屏柜-二次设备物理分层树状结构；(2)录入Icd文件，并根据标准IEC61850解析Icd得到虚端子信息存储至相应的数据库库表中，建立二次设备和Icd文件的关联，提取虚端子信息初始化虚回路表，录入Ipcd文件解析得到实端子信息并存储至相应的数据库库表中，建立二次设备和Ipcd文件的关联，提取端口信息初始化实回路表；所述链路建模流程包括绘制逻辑链路图和物理链路图，将绘制的图形模型转化成数据模型提交至服务端数据库进行存储，并结合第一图深度优先搜索算法已一定柜间建立逻辑链路和物理链路的拓扑关系，具体包括以下步骤：(1)绘制A网逻辑链路图和物理链路图，绘制B网逻辑链路图和物理链路图；(2)将图模信息转化成数模信息提交至服务端数据库进行存储，并结合图论知识建立起逻辑链路和物理链路的拓扑关系，拓扑关联的建立以A网和B网为单位进行建立，逻辑链路和物理链路拓扑构建方法如下：式中：f(lk)：逻辑链路根据提条件查找逻辑信号所走的物理通路；lk-＞txIed和lk-＞rxIed：分别至逻辑链路通信信号的发送端智能二次设备和接收端智能二次设备；p(equip)：equip二次设备一环领域内的某条物理链路；q(p(equip))：图深度遍历时不重复遍历的限制条件；UiedEquip(f(lk))：一条完整的物理通路两端必为智能电子设备，且和逻辑链路两端设备一致，此处为一约束限制条件；k0和k1：为系数，取0或1；所述虚实回路建模流程包括以逻辑链路为基础进行虚回路设计，以物理链路为基础进行实回路设计，并且结合逻辑链路和物理链路的拓扑关系进行可视化展示；所述数据分析和校验流程包括依据上述建模结果，对智能变电站虚实模型建模结果进行数据分析和校验，并将结果以物理链路为基础进行可视化展示。优选的，所述链路建模流程中逻辑和物理链路图相当于智能变电站设计的框架图，可作为数字化成果进行移交，为后期现场调试和运维提供可扩展的图形模型和数据模型，对于同规格的变电站具有历史复用性，根据历史工程的逻辑链路和物理链路图进行局部修改即可在新的变电站中应用。优选的，所述虚实回路建模流程中虚回路和实回路分别在逻辑链路和物理链路的框架图上以设备为单位进行设计，结合逻辑链路和物理链路拓扑关系的建立结果，设计时以逻辑链路收发设备为单位自动生成智能变电站虚实模型拓扑关系图，以便在设计过程中校验虚实模型的准确性。优选的，数据分析和校验流程中对数据进行分析和校验，并将数据分析和校验的结果在物理链路基础上进行可视化展示，对于异常信息将CAD图纸上设置不同图层进行区分，数据分析和校验内容具体如下：(1)二次设备重复性校验：以图纸为单位，一张图纸内不能出现同名二次设备；(2)二次设备存在性校验：以二次设备描述为依据，一张图纸内的二次设备在服务端二次设备表中存在；(3)二次设备类别校验：逻辑链路入中仅存在IED类型二次设备，物理链路中仅存在IED和SWITCH类型二次设备；(4)逻辑链路对应的物理通路存在性校验：逻辑链路在物理链路中必有一条匹配的物理通路存在；(5)物理链路所通逻辑链路信息存在性校验：物理链路必有逻辑链路通信经过；(6)链路编号重复性校验：物理链路和逻辑链路编号均不能重复；(7)逻辑链路重复性校验：两个智能设备间按通信方向至多存在一条同通信类型的逻辑链路；(8)物理链路重复性校验：两个设备之间至多存在一条物理链路；(9)虚回路和逻辑链路对应关系存在：逻辑链路必存在对应的虚回路，虚回路必存在所属的逻辑链路；(10)实回路和物理链路对应关系存在：物理链路必存在对应否实回路。本专利技术有益效果：本专利技术能以一种可视化的方式建模变电站二次系统的虚实关联模型，针对设计单位在进行传统智能变电站设计图纸模型和数据模型设计分离带来的若干问题，包括图纸模型和数据模型不一致、提供的SCD和SPCD可靠性差等问题，提供了一种可靠的图纸模型和数据模型设计一体化的智能变电站虚实模型设计方案，为后续智能变电站实施和运维提供可靠的数据依据。附图说明：图1为本专利技术数据库库表结构示意图；图2为本专利技术逻辑链路图；图3为本专利技术物理链路图；图4为基于逻辑链路未进行实回路设计的状态示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可视化的智能变电站虚实模型的建模方法，其特征在于：包括基础数据准备流程、链路建模流程、虚实回路建模流程、数据分析和校验流程；/n所述基础数据准备流程包括服务端建立数据库库表结构存储变电站虚实模型建模所需的数据，具体包括以下步骤：/n(1)建立电压等级-间隔-二次设备的系统分层树状库表结构和区域-屏柜-二次设备物理分层树状结构；/n(2)录入Icd文件，并根据标准IEC61850解析Icd得到虚端子信息存储至相应的数据库库表中，建立二次设备和Icd文件的关联，提取虚端子信息初始化虚回路表，录入Ipcd文件解析得到实端子信息并存储至相应的数据库库表中，建立二次设备和Ipcd文件的关联，提取端口信息初始化实回路表；/n所述链路建模流程包括绘制逻辑链路图和物理链路图，将绘制的图形模型转化成数据模型提交至服务端数据库进行存储，并结合第一图深度优先搜索算法已一定柜间建立逻辑链路和物理链路的拓扑关系，具体包括以下步骤：/n(1)绘制A网逻辑链路图和物理链路图，绘制B网逻辑链路图和物理链路图；/n(2)将图模信息转化成数模信息提交至服务端数据库进行存储，并结合图论知识建立起逻辑链路和物理链路的拓扑关系，拓扑关联的建立以A网和B网为单位进行建立，逻辑链路和物理链路拓扑构建方法如下：/n...

【技术特征摘要】
1.一种可视化的智能变电站虚实模型的建模方法，其特征在于：包括基础数据准备流程、链路建模流程、虚实回路建模流程、数据分析和校验流程；
所述基础数据准备流程包括服务端建立数据库库表结构存储变电站虚实模型建模所需的数据，具体包括以下步骤：
(1)建立电压等级-间隔-二次设备的系统分层树状库表结构和区域-屏柜-二次设备物理分层树状结构；
(2)录入Icd文件，并根据标准IEC61850解析Icd得到虚端子信息存储至相应的数据库库表中，建立二次设备和Icd文件的关联，提取虚端子信息初始化虚回路表，录入Ipcd文件解析得到实端子信息并存储至相应的数据库库表中，建立二次设备和Ipcd文件的关联，提取端口信息初始化实回路表；
所述链路建模流程包括绘制逻辑链路图和物理链路图，将绘制的图形模型转化成数据模型提交至服务端数据库进行存储，并结合第一图深度优先搜索算法已一定柜间建立逻辑链路和物理链路的拓扑关系，具体包括以下步骤：
(1)绘制A网逻辑链路图和物理链路图，绘制B网逻辑链路图和物理链路图；
(2)将图模信息转化成数模信息提交至服务端数据库进行存储，并结合图论知识建立起逻辑链路和物理链路的拓扑关系，拓扑关联的建立以A网和B网为单位进行建立，逻辑链路和物理链路拓扑构建方法如下：



式中：
f(lk)：逻辑链路根据提条件查找逻辑信号所走的物理通路；
lk-＞txIed和lk-＞rxIed：分别至逻辑链路通信信号的发送端智能二次设备和接收端智能二次设备；
p(equip)：equip二次设备一环领域内的某条物理链路；
q(p(equip))：图深度遍历时不重复遍历的限制条件；
UiedEquip(f(lk))：一条完整的物理通路两端必为智能电子设备，且和逻辑链路两端设备一致，此处为一约束限制条件；
k0和k1：为系数，取0或1；
所述虚实回路建模流程包括以逻辑链路为基础进行虚回路设计，以物理链路为基础进行实回路设计，并且结合逻辑链路和物理链路的拓扑关系进行可视化展示；
所述数据分析和校验流程包括依据上述建模结果，对智能变电站虚实模型建模结果进行数据分析和校验，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘泽春，马杰，林泽锋，
申请(专利权)人：福建永福信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35