一种智能变电站过程层虚实回路关联匹配方法及系统技术方案

本申请公开了一种智能变电站过程层虚实回路关联匹配方法及系统，通过创建过程层虚回路数据集

【技术实现步骤摘要】
一种智能变电站过程层虚实回路关联匹配方法及系统


[0001]本专利技术属于变电站智能运维
，涉及一种智能变电站过程层虚实回路关联匹配方法及系统
。

技术介绍

[0002]智能变电站的二次回路主要依靠光纤和网络，整个二次系统基于变电站
SCD
模型，传统的端子已被“虚端子”取代
。
对于二次运维人员来说，可见的二次电缆变成了不可见的二次虚回路，智能变电站二次回路已变成了“黑匣子”。
为了提高智能变电站智能运维效率，变电站监控及智能运维系统实现了变电站过程层虚实回路可视化监视及智能诊断功能
。
但限于当前变电站模型规范性不足，实现变电站过程层虚实回路可视化监视及智能诊断功能有很大的工程配置工作，尤其虚实回路关联匹配上缺乏省事省力准确的有效方法，通常靠人工配置关联不仅工作量大而且准确性无法得到保证
。
[0003]现有技术文件
1(CN108551401A
，智能变电站虚实诊断系统虚实回路关联映射及诊断方法
)
公开了一种智能变电站虚实诊断系统虚实回路关联映射及诊断方法，它包括过程层虚实回路的关联映射方法和过程层虚实回路的诊断方法；所述过程层虚实回路的关联映射方法包括：
1、
建立实回路模型；
2、
建立实回路与报文块的关联关系即明确发送端口和接收端口，发送或接收的报文块
APPID
；
3、
建立端口与虚回路断链告警信号
、
端口功率和端口状态告警信号的关联关系；
4、
将上述配置的关联关系存储在二次运维模型文件中；
5、
解析
SCD
模型和二次运维模型，将模型关联关系入库；建立了实回路和虚链路的关联关系
。
现有技术文件1的不足之处在于，过程层虚实回路的关联映射方法在建立实回路模型后，需要进一步建立实回路与报文块的关联关系即明确发送端口和接收端口，发送或接收的报文块
APPID
，而该关联关系就目前的技术条件完全需要人工建立，关联关系配置工作复杂易错且工作量巨大
。
[0004]现有技术文件
2(CN113722883A
，一种智能变电站二次回路故障定位方法
)
公开了一种智能变电站二次回路故障定位方法，它提出了当二次回路出现故障时，利用多叉树算法计算虚回路与实回路的映射关系，步骤
30
，计算虚回路与实回路之间的映射关系；步骤
31
，利用多叉树算法计算虚回路所经过的实回路信息；步骤
32
，将全站二次虚回路都计算完毕后，反向推算出物理端口和光纤上所流经的所有虚回路
。
现有技术文件2的不足之处在于，仅是公开了利用多叉树算法计算虚回路所经过的实回路信息，并没有公开更多的虚实回路关联方法，通过多叉树算法虽然能找到有连接关系的两个装置，但不辅助其他的未公开的方法，很难自动计算出虚回路与实回路的完全正确的映射关系
。
[0005]针对上述问题，本专利技术基于过程层虚回路和实回路通用的参数，利用虚回路链路状态关联信号和实回路网络标识作为关联匹配关键参数，不用额外增加虚实回路其他显性耗时的关联配置参数，实现过程层虚实回路自动关联匹配，减少现场工程工作量，提高工作效率和质量，同时覆盖光纤实回路两芯总回路
、
收回路和发回路多种回路模式应用，适用装置双网组网通信和点对点通信多种应用场景，支撑智能变电站过程层虚实回路可视化监视
及缺陷精准定位
。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种智能变电站过程层虚实回路关联匹配方法及系统，通过创建过程层虚回路数据集
、
过程层实回路数据集
、
装置虚回路发布关联数据集
、
装置虚回路订阅关联数据集和装置实回路关联数据集，根据虚实回路关键参数，采用虚实回路关联匹配算法，实现装置发布虚回路关联实回路
、
装置订阅虚回路关联实回路
、
装置实回路关联虚回路的关联匹配
。
[0007]为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案
。
[0008]本专利技术第一方面，涉及一种智能变电站过程层虚实回路关联匹配方法，包括以下步骤：
[0009]步骤
10
：从智能变电站
SCD
模型抽取出过程层虚回路属性集创建过程层虚回路数据集，抽取出过程层实回路属性集创建过程层实回路数据集；
[0010]步骤
20
：关联设置所述过程层虚回路属性集的链路状态关联信号为订阅装置接收过程层控制块报文断链告警信号；
[0011]步骤
30
：从所述过程层虚回路数据集按照顺序至上而下检索一个装置所有发布的虚回路数据集创建装置虚回路发布关联数据集，检索所述装置所有订阅的虚回路数据集创建装置虚回路订阅关联数据集；
[0012]步骤
40
：执行虚实回路关联匹配算法，获取所述装置虚回路发布关联数据集内虚回路关联的实回路和所述装置虚回路订阅关联数据集内虚回路关联的实回路，并创建装置实回路关联数据集；
[0013]步骤
50
：下一个装置关联匹配转至步骤
30
，直到智能变电站所有装置过程层虚实回路都关联匹配完毕则结束
。
[0014]本专利技术进一步包括以下优选方案：
[0015]优选地，所述步骤
10
中，所述过程层虚回路数据集由虚回路属性集组成，所述过程层虚回路数据集定义为
V
＝
{v1,v2,...,v
n
}
；所述虚回路属性集至少包括虚回路
ID、
发布装置
ID、
发布装置名称
、
发布虚端子名称
、
发布虚端子模型参引
、
订阅装置
ID、
订阅装置名称
、
订阅虚端子名称
、
订阅虚端子模型参引
、
过程层报文控制块模型参引
、A
网链路状态关联信号
、B
网链路状态关联信号
、C
网链路状态关联信号；所述虚回路属性集定义为
X
＝
{x1,x2,...,x
n
}
，
x1属性名为虚回路
ID
，
x2属性名为发布装置
ID
，
x3属性名为发布装置名称，
x4属性名为发布虚端子名称，
x5属性名为发布虚端子模型参引，
x6属性名为订阅装置
ID
，
x7属性名为订阅装置名称，
x8属性名为订阅虚端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种智能变电站过程层虚实回路关联匹配方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤
10
：从智能变电站
SCD
模型抽取出过程层虚回路属性集创建过程层虚回路数据集，抽取出过程层实回路属性集创建过程层实回路数据集；步骤
20
：关联设置所述过程层虚回路属性集的链路状态关联信号为订阅装置接收过程层控制块报文断链告警信号；步骤
30
：从所述过程层虚回路数据集按照顺序至上而下检索一个装置所有发布的虚回路数据集创建装置虚回路发布关联数据集，检索所述装置所有订阅的虚回路数据集创建装置虚回路订阅关联数据集；步骤
40
：执行虚实回路关联匹配算法，获取所述装置虚回路发布关联数据集内虚回路关联的实回路和所述装置虚回路订阅关联数据集内虚回路关联的实回路，并创建装置实回路关联数据集；步骤
50
：下一个装置关联匹配转至步骤
30
，直到智能变电站所有装置过程层虚实回路都关联匹配完毕则结束
。2.
根据权利要求1所述的一种智能变电站过程层虚实回路关联匹配方法，其特征在于，所述步骤
10
中，所述过程层虚回路数据集由虚回路属性集组成，所述过程层虚回路数据集定义为
V
＝
{v1,v2,...,v
n
}
；所述虚回路属性集至少包括虚回路
ID、
发布装置
ID、
发布装置名称
、
发布虚端子名称
、
发布虚端子模型参引
、
订阅装置
ID、
订阅装置名称
、
订阅虚端子名称
、
订阅虚端子模型参引
、
过程层报文控制块模型参引
、A
网链路状态关联信号
、B
网链路状态关联信号
、C
网链路状态关联信号；所述虚回路属性集定义为
X
＝
{x1,x2,...,x
n
}
，
x1属性名为虚回路
ID
，
x2属性名为发布装置
ID
，
x3属性名为发布装置名称，
x4属性名为发布虚端子名称，
x5属性名为发布虚端子模型参引，
x6属性名为订阅装置
ID
，
x7属性名为订阅装置名称，
x8属性名为订阅虚端子名称，
x9属性名为订阅虚端子模型参引，
x
10
属性名为过程层报文控制块模型参引，
x
11
属性名为
A
网链路状态关联信号，
x
12
属性名为
B
网链路状态关联信号，
x
13
属性名为
C
网链路状态关联信号；所述过程层虚回路数据集第
i
个虚回路数据实例的第
j
个属性值表示为
x
j
(v
i
)
；所述虚回路
ID
是自动分配的唯一的虚回路编号，可作为所述过程层虚回路数据集的检索键值；所述发布装置
ID
和订阅装置
ID
是从
SCD
模型抽取
IED
数据时，自动分配的唯一的装置编号；所述
A
网链路状态关联信号是虚实回路关联配置的关键参数，关联信号用于标识虚回路经
A
网光纤实回路，不关联信号用于标识虚回路不经
A
网光纤实回路；所述
A
网光纤实回路是装置双网组网通信模式下，用于
A
网通信的光纤实回路；所述
B
网链路状态关联信号是虚实回路关联配置的关键参数，关联信号用于标识虚回路经
B
网光纤实回路，不关联信号用于标识虚回路不经
B
网光纤实回路；所述
B
网光纤实回路是装置双网组网通信模式下，用于
B
网通信的光纤实回路；所述
C
网链路状态关联信号是虚实回路关联配置的关键参数，关联信号用于标识虚回路经
C
网光纤实回路，不关联信号用于标识虚回路不经
C
网光纤实回路；所述
C
网光纤实回路
是装置点对点通信模式下，用于点对点通信的光纤实回路
。3.
根据权利要求1所述的一种智能变电站过程层虚实回路关联匹配方法，其特征在于，所述步骤
10
中，所述过程层实回路数据集由实回路属性集组成，所述过程层实回路数据集定义为
R
＝
{r1,r2,...,r
n
}
；所述实回路属性集至少包括实回路
ID、
本端设备
ID、
本端设备名称
、
本端设备类型
、
本端端口号
、
本端端口名称
、
对端设备
ID、
对端设备名称
、
对端设备类型
、
对端端口号
、
对端端口名称
、
网络标识；所述实回路属性集定义为
Y
＝
{y1,y2,...,y
n
}
，
y1属性名为实回路
ID
，
y2属性名为本端设备
ID
，
y3属性名为本端设备名称，
y4属性名为本端设备类型，
y5属性名为本端端口号，
y6属性名为本端端口名称，
y7属性名为对端设备
ID
，
y8属性名为对端设备名称，
y9属性名为对端设备类型，
y
10
属性名为对端端口号，
y
11
属性名为对端端口名称，
y
12
属性名为网络标识；所述过程层实回路数据集第
i
个实回路数据实例的第
j
个属性值表示为
y
j
(r
i
)
；所述实回路
ID
是自动分配的唯一的光纤实回路编号，可作为所述过程层实回路数据集的检索键值；所述本端设备
ID
和对端设备
ID
是从
SCD
模型抽取
IED
数据时，自动分配的唯一的装置编号；若装置未在
SCD
模型中建模，比如交换机未建模时，装置编号设置为无效值
‑1；所述本端设备类型和对端设备类型的类型至少包括装置
、
交换机；所述网络标识是虚实回路关联配置的关键参数，表示光纤实回路的网络特征，包括
A
网总
、A
网收
、A
网发
、B
网总
、B
网收
、B
网发
、C
网总
、C
网收
、C
网发；所述
A
网总表示
A
网光纤实回路不分收发两芯，代表
A
网光纤实回路的总回路；所述
A
网收表示
A
网光纤实回路分收发两芯，代表
A
网光纤实回路的收回路；所述
A
网发表示
A
网光纤实回路分收发两芯，代表
A
网光纤实回路的发回路；所述
B
网总表示
B
网光纤实回路不分收发两芯，代表
B
网光纤实回路的总回路；所述
B
网收表示
B
网光纤实回路分收发两芯，代表
B
网光纤实回路的收回路；所述
B
网发表示
B
网光纤实回路分收发两芯，代表
B
网光纤实回路的发回路；所述
C
网总表示
C
网光纤实回路不分收发两芯，代表
C
网光纤实回路的总回路；所述
C
网收表示
C
网光纤实回路分收发两芯，代表
C
网光纤实回路的收回路；所述
C
网发表示
C
网光纤实回路分收发两芯，代表
C
网光纤实回路的发回路；若
SCD
模型没有对过程层光纤端口连接进行建模，可以采用独立的过程层光纤端口连接建模工具建模，构建所述过程层实回路数据集
。4.
根据权利要求2或3所述的一种智能变电站过程层虚实回路关联匹配方法，其特征在于，所述步骤
20
中，根据过程层通信光纤网络的设计，自动或人工关联装置实际通信网络的所述虚回路属性集的
A
网链路状态关联信号
、B
网链路状态关联信号
、C
网链路状态关联信号为订阅装置接收过程层控制块报文
A
网断链告警信号
、
接收过程层控制块报文
B
网断链告警信号
、
接收过程层控制块报文
C
网断链告警信号，虚回路不通信传输的网络对应链路状态关联信号不进行关联设置
。5.
根据权利要求1所述的一种智能变电站过程层虚实回路关联匹配方法，其特征在于，所述步骤
30
中，
所述装置虚回路发布关联数据集由此装置的虚回路发布关联属性集组成，所述装置虚回路发布关联数据集定义为
P
＝
{p1,p2,...,p
n
}
；所述虚回路发布关联属性集包括虚回路
ID、
关联实回路容器；所述虚回路发布关联属性集定义为
E
＝
{e1,e2}
，
e1属性名为虚回路
ID
，
e2属性名为关联实回路容器；所述关联实回路容器用于存储若干实回路
ID
；所述实回路
ID
是需通过所述虚实回路关联匹配算法获取所述虚回路
ID
的虚回路经光纤实回路通信传输的对应实回路
ID
属性值
y1(r
i
)
；所述装置虚回路订阅关联数据集由此装置的虚回路订阅关联属性集组成，所述装置虚回路订阅关联数据集定义为
S
＝
{s1,s2,...,s
n
}
；所述虚回路订阅关联属性集包括虚回路
ID、
关联实回路容器；所述虚回路订阅关联属性集定义为
F
＝
{f1,f2}
，
f1属性名为虚回路
ID
，
f2属性名为关联实回路容器；所述关联实回路容器用于存储若干实回路
ID
；所述实回路
ID
是需通过所述虚实回路关联匹配算法获取所述虚回路
ID
的虚回路经光纤实回路通信传输的对应实回路
ID
属性值
y1(r
j
)。6.
根据权利要求5所述的一种智能变电站过程层虚实回路关联匹配方法，其特征在于，所述步骤
40
中，所述虚实回路关联匹配算法包括以下步骤：步骤
41
：从所述装置虚回路发布关联数据集
P
按照顺序至上而下处理一条虚回路发布关联属性集
p
i
，根据
p
i
的虚回路
ID
属性值
e1(p
i
)
，通过键值检索所述过程层虚回路数据集
V
获取到虚回路对应的虚回路属性集
v
i
；步骤
42
：当步骤
41
处理第一条虚回路发布关联属性集
p1，直接跳转到步骤
43
；当步骤
41
处理第二条及以上虚回路发布关联属性集
p
i
，通过逻辑判定条件
x6(v
i
)
＝
x6(v
i
‑1)AND x
10
(v
i
)
＝
x
10
(v
i
‑1)
成立，确定本条虚回路和上一条已处理虚回路通信经相同的光纤实回路，执行
e2(p
i
)
＝
e2(p
i
‑1)
赋值操作实现本条虚回路关联实回路容器复制以完成虚实回路关联匹配，若所述装置虚回路发布关联数据集
P
还有下一条虚回路则跳转到步骤
41
，若本条虚回路已是最后一条虚回路则跳转到步骤
45
，否则继续步骤
43
；步骤
43
：根据虚回路属性集
v
i
的
A
网链路状态关联信号属性值
x
11
(v
i
)
有效则确定虚回路所经光纤网络有
A
网，
B
网链路状态关联信号属性值
x
11
(v
i
)
有效则确定虚回路所经光纤网络有
B
网，
C
网链路状态关联信号属性值
x
11
(v
i
)
有效则确定虚回路所经光纤网络有
C
网；再根据虚回路属性集
v
i
的发布装置
ID
属性值
x2(v
i
)
和订阅装置
ID
属性值
x6(v
i
)
通过实回路端口路径扫描策略，扫描所述过程层实回路数据集
R
获取本条虚回路从发布装置到订阅装置所经所有符合网络标识对应关系的光纤实回路的所述实回路属性集的实回路
ID
属性值
y1(r
i
)
加载到虚回路发布关联属性集
p
i
的关联实回路容器属性值
e2(p
i
)
中；步骤
44
：若所述装置虚回路发布关联数据集
P
还有下一条虚回路则跳转到步骤
41
，若本条虚回路已是最后一条虚回路则继续步骤
45
；步骤
45
：从所述装置虚回路订阅关联数据集
S
按照顺序至上而下处理一条虚回路订阅关联属性集
s
i
，根据
s
i
的虚回路
ID
属性值
f1(s
i
)
，通过键值检索所述过程层虚回路数据集
V
获取到虚回路对应的虚回路属性集
v
j
；步骤
46
：当步骤
45
处理第一条虚回路订阅关联属性集
s1，直接跳转到步骤
47
；当步骤
45
处理第二条及以上虚回路订阅关联属性集
s
i
，通过逻辑判定条件
x2(v
j
)
＝
x2(v
j
‑1)AND x
10
(v
j
)
＝
x
10
(v
j
‑1)
成立，确定本条虚回路和上一条已处理虚回路通信经相同的光纤实回路，执
行
f2(s
i
)
＝
f2(s
i
‑1)
赋值操作实现本条虚回路关联实回路容器复制以完成虚实回路关联匹配，若所述装置虚回路订阅关联数据集
S
还有下一条虚回路则跳转到步骤
45
，若本条虚回路已是最后一条虚回路则跳转到步骤
410
，否则继续步骤
47
；步骤
47
：若所述装置的光纤实回路不分收发两芯，采用总回路模式，当所述装置订阅的虚回路
v
j
的发布装置和所述装置发布的虚回路
v
i
的订阅装置相同，即两个装置互为发布和订阅时，执行
f2(s
i
)
＝
e2(p
i
)
赋值操作实现本条虚回路关联实回路容器复制以完成虚实回路关联匹配，若所述装置虚回路订阅关联数据集
S
还有下一条虚回路则跳转到步骤
45
，若本条虚回路已是最后一条虚回路则跳转到步骤
410
，否则继续步骤
48
；步骤
48
：根据虚回路属性集
v
i
的
A
网链路状态关联信号属性值
x
11
(v
j
)
有效则确定虚回路所经光纤网络有
A
网，
B
网链路状态关联信号属性值
x
11
(v
j
)
有效则确定虚回路所经光纤网络有
B
网，
C
网链路状态关联信号属性值
x
11
(v
j
)
有效则确定虚回路所经光纤网络有
C
网；再根据虚回路属性集
v
i
的发布装置
ID
属性值
x2(v
j
)
和订阅装置
ID
属性值
x6(v
j
)
通过实回路端口路径扫描策略，扫描所述过程层实回路数据集
R
获取本条虚回路从发布装置到订阅装置所经所有符合网络标识对应关系的光纤实回路的所述实回路属性集的实回路
ID
属性值
y1(r
j
)
加载到虚回路订阅关联属性集
s
i
的关联实回路容器属性值
f2(s
i
)
中；步骤
49
：若所述装置虚回路订阅关联数据集
S
还有下一条虚回路则跳转到步骤
45
，若本条虚回路已是最后一条虚回路则继续步骤
410
；步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：许家焰，武芳瑛，胡波涛，李瑞，
申请(专利权)人：北京四方继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：