基于通用模板和关键字符匹配的虚端子辅助设计方法技术

本发明专利技术公开了一种基于通用模板和关键字符匹配的虚端子辅助设计方法，首先手动关联虚端子作为通用模板，再通过关键字符匹配使待关联文件中的虚端子与通用模板中功能相同的虚端子位置一致，从而实现对不同厂家不同型号的大部分虚端子自动关联；对于少量不能自动关联的虚端子，可缩小查找范围后手动关联。本发明专利技术能有效减少设计工作量，提升设计效率和质量。

【技术实现步骤摘要】
基于通用模板和关键字符匹配的虚端子辅助设计方法
本专利技术属于智能变电站SCD文件配置
，尤其涉及一种基于通用模板和关键字符匹配的虚端子辅助设计方法。
技术介绍
智能变电站中，随着智能电子设备信号传输的数字化，原常规站中基于端子排的硬接线设计变成了基于设备模型功能接口索引的“虚端子”设计，装置间的虚端子关联成为智能变电站二次设计的主要内容。目前，虚端子设计流程主要有以下两种：（1）常规设计方法①IED（intelligentelectronicdevice,智能电子设备）厂家以CAD图或EXCEL表的方式将虚端子原始资料提供给设计院；②设计院对资料进行分析，确定设计方案及图纸表达形式，通过手动复制、粘贴、编辑等方式在AutoCAD绘图软件或EXCEL表格编辑器中进行虚端子设计，形成设计成品；③系统集成商严格按照设计院提供的图纸在配置软件上进行虚端子二次关联，关联的虚端子须与设计图纸一致，在此基础上生成SCD（substationconfigurationdescription，全站系统配置文件）文件以供调试运行；④当虚端子设计出现错误或厂家需更换ICD（IEDcapabilitydescription,IED能力描述文件）模型文件时，设计院、集成商需按照上述流程重新设计、关联虚端子以供系统重新调试。（2）借助于具有配置功能的辅助软件进行设计①IED厂家直接将ICD模型文件提供给设计院，其中包含了装置的虚端子信息；②设计院以辅助软件为平台，导入ICD文件并读出其中的虚端子信息，分析确定设计方案后，直接在辅助软件上通过连线、点击、拖动等方式手动进行虚端子关联，对于配置相同的间隔，可利用“典型间隔复制”的功能有效提高设计效率；③虚端子关联完成后设计院可利用辅助软件直接生成SCD文件；④当虚端子设计出现错误或厂家需更换ICD模型文件时，设计院直接在辅助软件上进行更改并重新生成SCD文件。上述虚端子设计方法中，方法（2）较方法（1）有一定的改进，设计院可利用辅助软件直接进行虚端子设计和生成SCD文件，整个设计过程全部由设计院完成，无需集成商的介入从而避免了二次设计所带来的误差。但仍存在以下不足：（1）虚端子的关联过程主要通过手动完成，效率低下且易引入误差；（2）“典型间隔复制”功能要求所配置的装置完全相同才能进行，对产品的兼容性不高。
技术实现思路
为了克服以上两种虚端子设计方法中效率低下、易引入误差和兼容性不高的不足,本专利技术提供一种基于通用模板和关键字符匹配的虚端子辅助设计方法，该方法利用各个厂家虚端子名称和定义的相似性，将待关联的虚端子与通用模板进行关键字符匹配，调整待关联虚端子顺序，使之与通用模板中功能相同的虚端子位置一致，从而完成虚端子的自动关联。对于不能完全匹配的虚端子，可缩小虚端子的查找范围，减少手动关联的工作量。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于通用模板和关键字符匹配的虚端子辅助设计方法，包括如下步骤：（1）首先，创建通用模板库及关键字符矩阵库，通用模板库包括IED（intelligentelectronicdevice,智能电子设备）的虚端子数据及其相互间的关联数据；关键字符矩阵库包括根据装置类型分类的关键字符矩阵；（2）对待关联虚端子按装置类型、各装置相互间的关联关系、信息交互类型进行分组；（3）读取某一组待关联虚端子的数据，包括输入装置类别、型号及虚端子数据，输出装置类别、型号及虚端子数据，信息交互类型；（4）根据待关联虚端子的输入、输出装置类别及信息交互类型从通用模板库中选取一个通用模板；（5）分别比较通用模板与待关联虚端子原始数据中输入（输出）虚端子名称，若相同，则转向步骤（6），反之，转向（7）；（6）直接复制通用模板的关联输入（输出）虚端子作为待关联文件的关联输入（输出）并转向步骤（13）；（7）根据输入（输出）装置类别及信息交互类型从关键字符矩阵库中选取对应的关键字符矩阵；（8）求通用模板关联输入（输出）虚端子的相关矩阵；（9）根据相关矩阵对关键字符矩阵进行排序，获取新的关键字符矩阵；（10）求待关联输入（输出）虚端子对新的关键字符矩阵的相关矩阵；（11）根据上一步求出的相关矩阵对待关联输入（输出）虚端子进行列排序，获取待关联虚端子的关联输入（输出）；（12）根据上一步求出的关联输入（输出）对虚端子进行分类关联：对于关联输入（输出）唯一的，依次自动关联；对于关联输入（输出）不唯一的，手动关联；（13）检查是否所有待关联虚端子组都已完成关联，若还有未关联的虚端子组，转向步骤（3），否则，结束；步骤（1）中，所述的IED具体包括线路保护、线路测控、线路合并单元、线路智能终端、线路保护测控一体化装置、线路智能终端合并单元一体化装置、主变保护、主变测控、主变合并单元、主变智能终端、主变保护测控一体化装置、主变智能终端合并单元一体化装置、电容器保护测控一体化装置、电容器智能终端、电容器合并单元、电容器智能终端合并单元一体化装置、站用变保护测控一体化装置、站用变智能终端、站用变合并单元、站用变智能终端合并单元一体化装置。步骤（1）中，所述的虚端子数据包括虚端子编号、虚端子名称、虚端子定义及软压板设置情况；其中虚端子名称指的是厂家根据IEC61850规范所设置的能被智能电子设备自身识别的功能接口索引，虚端子定义指的是功能接口的自然语言描述。步骤（1）中，所述的关联数据是指从虚端子数据中提取出来的与其它虚端子存在信息交互的虚端子数据，包括关联输入和关联输出。步骤（1）中，所述的关键字符指的是从表达方式不同、功能相同的一组虚端子名称及定义中所提取的一系列共同语义特征字符；对同一种装置的虚端子提取关键字符并按行排序即形成了关键字符矩阵。步骤（2）中，所述的装置类型具体是指权利要求2中所述的IED装置；各装置相互间的关联关系是指两个装置的虚端子数据间的输入输出关联关系。步骤（2）中，所述的信息交互类型分为GOOSE虚端子信息交互和SV虚端子信息交互。步骤（2）中，所述待关联虚端子分组指的是以输入装置以基准量，该装置的输入虚端子及与之有相同类型信息交互的所有输出装置的虚端子设为一组。步骤（8）中，所述的相关矩阵按如下方式求取：若虚端子A的名称或定义中包含关键字符B，则认为A和B是相关的，相关系数为1，反之，则认为二者无关，相关系数为0；一般一组关键字符含有多个关键字符，某虚端子对所有关键字符的相关系数之和为该虚端子对该组关键字符的相关系数；每一个虚端子对每一组关键字符求相关系数，即可得到相关矩阵（A为虚端子，B为关键字符矩阵）：步骤（9）中，所述的行排序操作包括：①设n=1，N=相关矩阵总行数；②读取第n行所有相关系数；③求所读相关系数中最大值的列号Col；④创建新的关键字符矩阵，并且令其第n行数据为原关键字符矩阵第Col行的数据；⑤判断n与N是否相等，若不相等，则令n=n+1，转向步骤②；若相等，则结束。步骤（11）中，所述的列排序操作包括：①设n=1，N=相关矩阵总行数；②读取第n列所有相关系数；③求所读相关系数中最大值的行号Row；④令待关联虚端子的关联输入（输出）第n行数据为原始输入（输出）虚端子第Row行的数据；⑤判断n与N是否相等，若不相等，则令n=n+1，转向步骤②本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于通用模板和关键字符匹配的虚端子辅助设计方法，其特征在于包括如下步骤：（1）首先，创建通用模板库及关键字符矩阵库，通用模板库包括IED（intelligentelectronicdevice,智能电子设备）的虚端子数据及其相互间的关联数据；关键字符矩阵库包括根据装置类型分类的关键字符矩阵；（2）对待关联虚端子按装置类型、各装置相互间的关联关系、信息交互类型进行分组；（3）读取某一组待关联虚端子的数据，包括输入装置类别、型号及虚端子数据，输出装置类别、型号及虚端子数据，信息交互类型；（4）根据待关联虚端子的输入、输出装置类别及信息交互类型从通用模板库中选取一个通用模板；（5）分别比较通用模板与待关联虚端子原始数据中输入（输出）虚端子名称，若相同，则转向步骤（6），反之，转向（7）；（6）直接复制通用模板的关联输入（输出）虚端子作为待关联文件的关联输入（输出）并转向步骤（13）；（7）根据输入（输出）装置类别及信息交互类型从关键字符矩阵库中选取对应的关键字符矩阵；（8）求通用模板关联输入（输出）虚端子的相关矩阵；（9）根据相关矩阵对关键字符矩阵进行排序，获取新的关键字符矩阵；（10）求待关联输入（输出）虚端子对新的关键字符矩阵的相关 矩阵；（11）根据上一步求出的相关矩阵对待关联输入（输出）虚端子进行列排序，获取待关联虚端子的关联输入（输出）；（12）根据上一步求出的关联输入（输出）对虚端子进行分类关联：对于关联输入（输出）唯一的，依次自动关联；对于关联输入（输出）不唯一的，手动关联；（13）检查是否所有待关联虚端子组都已完成关联，若还有未关联的虚端子组，转向步骤（3），否则，结束；...

【技术特征摘要】
1.一种基于通用模板和关键字符匹配的虚端子辅助设计方法，其特征在于包括如下步骤：(1)首先，创建通用模板库及关键字符矩阵库，通用模板库包括IED(intelligentelectronicdevice,智能电子设备)的虚端子数据及其相互间的关联数据；关键字符矩阵库包括根据装置类型分类的关键字符矩阵；(2)对待关联虚端子按装置类型、各装置相互间的关联关系、信息交互类型进行分组；(3)读取某一组待关联虚端子的数据，包括输入装置类别、型号及虚端子数据，输出装置类别、型号及虚端子数据，信息交互类型；(4)根据待关联虚端子的输入、输出装置类别及信息交互类型从通用模板库中选取一个通用模板；(5)分别比较通用模板与待关联虚端子原始数据中输入或输出虚端子名称，若相同，则转向步骤(6)，反之，转向(7)；(6)直接复制通用模板的关联输入或输出虚端子作为待关联文件的关联输入或输出并转向步骤(13)；(7)根据输入或输出装置类别及信息交互类型从关键字符矩阵库中选取对应的关键字符矩阵；(8)求通用模板关联输入或输出虚端子的相关矩阵；(9)根据相关矩阵对关键字符矩阵进行排序，获取新的关键字符矩阵；(10)求待关联输入或输出虚端子对新的关键字符矩阵的相关矩阵；(11)根据上一步求出的相关矩阵对待关联输入或输出虚端子进行列排序，获取待关联虚端子的关联输入或输出；(12)根据上一步求出的关联输入或输出对虚端子进行分类关联：对于关联输入或输出唯一的，依次自动关联；对于关联输入或输出不唯一的，手动关联；(13)检查是否所有待关联虚端子组都已完成关联，若还有未关联的虚端子组，转向步骤(3)，否则，结束。2.根据权利要求1所述的基于通用模板和关键字符匹配的虚端子辅助设计方法，其特征是步骤(1)中，所述的IED具体包括线路保护、线路测控、线路合并单元、线路智能终端、线路保护测控一体化装置、线路智能终端合并单元一体化装置、主变保护、主变测控、主变合并单元、主变智能终端、主变保护测控一体化装置、主变智能终端合并单元一体化装置、电容器保护测控一体化装置、电容器智能终端、电容器合并单元、电容器智能终端合并单元一体化装置、站用变保护测控一体化装置、站用变智能终端、站用变合并单元、站用变智能终端合并单元一体化装置。3.根据权利要求1所述的基于通用模板和关键字符匹配的虚端子辅助设计方法，其特征是步骤(1)中，所述的虚端子数据包括虚端子编号、虚端子名称、虚端子定义及软压板设置情况；其中虚端子名称指的是厂家根据IEC61850规范所设置的能被智能电子设备自身识别的功能接口索引，虚端子定义指的是功能接口的自然语言描述。4.根据权利要求1所述的基于通用模板和关键字符匹配的虚端子辅助设计方法，其特征是步骤(1)中，所述的关联数据是...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈盼，于同伟，葛维春，黄旭，张小辉，张延鹏，金世鑫，
申请(专利权)人：国家电网公司，辽宁省电力有限公司电力科学研究院，福建省电力勘测设计院，
类型：发明
国别省市：