面向新型电力系统的智能变电站虚回路自动校验技术研究

针对新型电力系统智能高效的需求,提出了一种基于改进Levenshtein距离模糊匹配算法的智能变电站虚回路自动校验技术,基于改进Levenshtein距离模糊匹配算法实现不规范虚端子模型到规范虚端子模型的映射建立标准端子库,解决变电站配置文件模型不规范问题。引入Word2Vector相似性改进编辑操作权重设置提高算法的准确性。依据建立的标准端子库与已通过校验的SCD文件建立虚回路校验模板,基于标准化的校验模板实现虚回路自动校验。通过算例验证了所提方法可提升智能变电站虚回路校验智能化水平和效率。     

智能变电站SCD文件管控系统模块化设计

针对目前智能变电站配置描述文件存在的可读性差、缺乏规范有效的管控工具等现状,基于模块化的设计思想,利用QT 4.8.4软件开发,构建了一套可视化的、具有用户权限管理功能的智能变电站SCD文件管控系统。该系统具备SCD文件可视化、SCD文件管控和SCD文件对比三大模块。在SCD文件可视化模块,采用DOM树状结构对SCD文件进行解析,使SCD文件内容更具层次性。在SCD文件管控模块,可实现区域内多个智能变电站SCD文件的集中管理,具有SCD文件上传、存档、校验、可视化显示等一系列功能。在SCD文件比对模块,利用基于位置的文本文件比较算法快速获取SCD文件变化情况,从而明确由于SCD版本升级导致装置配置信息发生变化的情况及对比SCD文件。同时,开发SCD可视化手持设备,为维护人员随时随地查看变电站配置描述文件内容提供极大的便利。     

智能变电站SCD/ICD标准化检验方法的研究

智能变电站配置描述文件(SCD)和智能设备能力描述文件(ICD)记录智能变电站依据IEC 61850标准进行对象建模的关键配置信息,其内容多而繁杂,制作过程难免出错,需要通过标准化检验工具来校验文件的正确性。目前对SCD/ICD文件规范性校验只停留在SCL语法层面的检查,无法校验其模型是否符合电力行业相关技术规范标准,而人工校验规范工作量大、过程复杂、可靠性低,文中依据国家电网公司Q/GDW1396 IEC 61850工程继电保护应用模型企业标准,研究了SCD/ICD文件规范性校验方法,实现SCD/ICD文件的规范性校验,并对过程层信息进行可视化展示,减少校验工作量,提高电网可靠性。     

智能变电站配置信息的全生命周期管理

智能变电站配置描述(SCD)文件记录了与智能变电站安全可靠运行相关的关键配置信息。针对SCD文件的管控难题,文中对智能变电站配置信息全生命周期管理系统的功能结构、关键技术和实施过程进行了研究。结合国内近期开展的试验,分析了智能变电站配置信息管理的技术现状与存在的问题。提出由SCD文件版本管理、变更控制和在线监视等环节构成的管控过程,提出基于角色的SCD文件安全访问控制和实现在线监视的3种技术方案。     

智能变电站中SCD管控系统的研究

目前,含智能化变电站完整模型的配置描述文件及其它相关配置文件的标准化管控方案仍未见报道。实施智能站配置文件的全流程管控系统,建立基于标准描述语言的模型标准库,可以实现对智能化变电站配置精细化、标准化管理。不断完善模型检测能力,从而给智能变电站的二次设备间互联、互换、互操作提供保障。并且,给智能变电站的验收及运行维护提供基础,给基于信息模型的一些智能分析及应用提供支持。现从智能变电站中SCD文件的重要性出发,对智能变电站SCD管控系统进行研究,包括SCD管控的重要性、SCD管控的技术和管理现状。进而建立智能变电站中二次设备和虚拟二次回路的简化模型和CRC校验实现方法和管控方案。最后,在变电站SCD管控系统的总体方案设计中,引入改进的基于位置的文本文件对比算法,用于比较SCD文件,有利于现场工作人员快速高效地获取信息,从而实现管控的目的。     

基于CRC及层进图形技术的SCD文件设计

在深入分析研究虚回路和SCD文件规则方法的基础上,本文从目前国内已有智能变电站SCD文件配置实际运行经验入手,提出一种新的具有自动校核功能SCD文件设计方法。同时,本文进一步提出了基于CRC及图形层进式展示技术适用于智能变电站SCD模型文件多维度校核技术,并探讨了智能变电站中可靠、高效的搭建智能变电站SCD模型文件的必要性。     

智能变电站SCD文件管控策略完备性分析

综合运用装置过程层配置循环冗余校验(CRC)码在线管控、变电站配置描述(SCD)文件虚回路配置信息比对和SCD文件虚回路可视化校验等方法,可有效确定SCD文件升级时需同步升级配置的装置。对比分析了变电站二次系统硬回路和虚回路的特点,提出并论证了SCD文件管控策略的完备性。以母线保护为例,分析了智能变电站扩建工程中SCD文件的管控方案。     

智能变电站改扩建配置变更定位及校验技术研究

针对智能变电站改扩建工程配置文件现场传动测试停电范围大、测试时间长等问题,提出一种智能变电站改扩建配置文件变更定位及校验技术。根据改扩建工程IED的虚连接情况以及通信参数的变化划分工程子块,提取SCD文件中各工程子块相关配置信息并进行循环冗余计算,得到各工程子块IED校验码。通过改扩建前后SCD文件中各工程子块IED校验码比对精确定位改扩建工程配置变更,识别测试范围。利用虚拟仿真设备对需要测试的虚回路进行模拟传动测试,验证改扩建配置文件虚回路的正确性,并通过实际工程验证了所提智能变电站改扩建配置变更定位及校验技术的有效性。     

基于距离权重向量优化模型的虚端子自动连接方法

为了区分传统的变电站电缆连接,虚端子的概念被提出来。虚端子连接是智能变电站二次设计的主要内容。当前虚端子连接以人工方式为主,工作量很大且容易出错,对智能变电站的安全运行造成隐患。提出了一种基于距离权重向量优化模型的虚端子自动连接方法,实现虚端子的自动连接。该方法基于编辑距离定义了虚端子连接的相似度,并通过虚连接的样本数据建立优化模型,同时采用粒子优化算法计算距离权重向量,使编辑距离相似度能够适应各个厂家生产的设备。最后,基于相似度对2个待处理的IED(智能电子设备)中的虚端子进行匹配,同时给出了匹配的可信度。算例结果表明,该方法可准确实现虚端子的自动连接,有效减轻变电站建设的工作量,提高虚端子的设计质量。     

基于烟花算法计算莱文斯坦距离权重的虚端子自动连接方法

目前智能变电站IED(Intelligent Electronic Device)虚端子连接主要为人工连接方式,由于虚端子数目多,名称相似度高,在连接IED虚端子时工作量大、效率低且易出错,因此本文研究了基于烟花算法计算莱文斯坦距离权重相似度的虚端子自动连接方法。此方法基于建立的莱文斯坦距离相似度模型,计算出虚端子相似度,建立距离权重向量优化模型,利用其他智能变电站已完成的虚连接信息,运用烟花算法训练出最佳距离权重向量,最后使待匹配IED虚端子连接成功。仿真算例表明,此方法利用已完成的同类IED虚连接信息,高效、准确的将待匹配IED虚端子自动相连。能够有效的提高智能变电站的工作效率和可靠性。     

智能变电站SCD应用模型实例化研究

变电站配置描述(SCD)文件是智能变电站二次系统的核心部分。针对目前智能变电站工程SCD文件应用过程中无法有效支持IEC 61850面向对象高级应用的问题,提出了一种基于全模型SCD的智能变电站二次系统可视化管理及智能诊断技术方案。该方案通过建立SCD应用模型,完整构建了一、二次设备及网络通信的拓扑关系。通过500 k V智能变电站二次演示系统的推演,验证了全模型SCD对于实现面向对象管理模式的有效性,可为变电站无人值守、调控一体化、运维一体化提供技术支撑。     

基于模板复用的智能变电站系统配置描述文件自动配置方案

目前,在智能变电站工程实施中,未充分发挥二次设备模型及回路数字化优势,未重用已有智能变电站工程配置成果,导致智能变电站集成标准化水平偏低,集成效率及质量较差.本文提出一种基于模板复用的智能变电站系统配置描述(SCD)文件自动配置方案,首先建立典型变电站SCD文件模板库,然后根据实际工程情况选取SCD文件模板并导入实际工...     

智能变电站SCD文件二维校验码校验方法研究

所介绍的智能变电站SCD文件二维校验码校验方法,目的在于校验SCD文件的内容是否变化,对SCD文件进行版本管理。该方法是基于集合、函数、映射和变量比较的数学原理,首先将SCD文件的各组成部分、元素、数据属性分别抽象成集合、函数、变量,并用行号、列号分别统计元素、数据属性的个数。然后对集合、函数、变量进行二维定位、编码赋值,即将行号、列号唯一确定的数据属性的实际值作为校验量的赋值。最后通过校验校验量的赋值,得出SCD文件的校验结果。其中,校验量的唯一性,由对象标识Ref(引用)的唯一性保证。该方法能够可靠地校验SCD文件内容的差异性,校验精度精确到版本编号、数据属性的值、虚端子数目及外部/内部信号描述。该校验方法和校验流程为SCD文件的审核、修改、管理提供了技术手段,能有效地防止SCD文件的误改动。     

智能变电站二次设备即插即用文件自动配置 技术研究及平台研发

智能变电站SCD文件生成复杂,同时这些过程均需人工配置,易由于人为因素引起错误。针对这些问题,提出了智能变电站二次设备即插即用文件自动配置技术。首先,对智能变电站二次设备配置文件自动生成下发的机制进行了说明,从智能变电站二次PNP对象、智能变电站PNP注册管理和智能变电站PNP对象通信接口阐述了P2P信息交互架构。设计了配置文件自动配置逻辑,并对SCD配置文件自动配置、间隔层二次设备自动配置和过程层二次设备自动配置分别进行了说明。提出了基于IEC61850的即插即用标准接口模型,并对各类接口分别进行了说明。最后,智能变电站二次设备配置文件自动配置应用证明了所设计系统的可行性。     

智能变电站虚拟回路自动化校核技术的研究

随着智能变电站的大规模建设,变电站配置描述文件中虚回路配置的正确性及其与现场设备运行的一致性,对智能变电站的安全运行至关重要。为此认真研究了SCD文件的配置信息,在总结大量工程经验的基础上归纳提出了对虚拟回路亦静亦动的自动校核方法:静态校核依次分别进行SCD文件的schema、虚回路语义校验和配置校验,而动态校核则利用故障模拟系统,实现虚回路的闭环测试。所提出的校核方法采用动静结合,可有效保障虚回路的正确性和一致性,快速提高智能变电站的调试效率和运维便利性。     

智能变电站SCD文件管理及可视化解析方法研究

智能变电站SCD文件描述了变电站内所有智能电子设备的实例配置和通信参数、IED之间的通信配置等信息。而对智能变电站进行日常运行维护或检修时,必须依据SCD文件的配置信息进行,对SCD文件的可视化解析是SCD文件应用的基础;针对智能变电站SCD文件管理的相关规范及要求,开展智能变电站SCD文件管理及可视化解析方法的研究。     

智能变电站SCD文件版本差异化比较研究与应用

随着智能变电站的大规模建设,越来越多的智能变电站需要扩建,但目前智能变电站的重要配置文件SCD文件缺少相应的管理办法,导致SCD文件升级的范围无法有效界定。为此,分析了标准,在提出了一种SCD文件版本异化比较方案,方案中将装置的关键信息分成了MMSPub、GOOSEPub、GOOSESub、SVPub、SVSub 5部分,利用CRC校验输出智能变电站的配置升级报告、细节升级报告、母线保护装置报告,从而实现了SCD文件版本比较,有效界定了升级范围,方便智能变电站的调试、运行、维护。     

基于智能变电站SCD文件的虚端子图形化展示方法

智能变电站采用GOOSE和SV传输开入、开出和采样数据,GOOSE和SV的组播特征,使得IED之间的点对点和组网物理网络连接关系更加复杂。基于智能变电站的SCD配置文件,采用设备连接图和端子排连接图方式图形化展示SCD文件的虚端子,尤其全站SCD文件中虚端子以及虚端子连接关系,以直观、易阅读的方式展示给用户,便于智能变电站的校验,提高了智能变电站运行维护能力。介绍了基于SCD配置文件的虚端子图形化展示思路,提出了虚端子图形化设计的三要素:GOOSE信息图、虚端子图及虚端子逻辑联系表,并最终给出了虚端子图形化展示步骤。     

基于聚类的智能变电站SCD文件内部比对

智能变电站系统配置文件(SCD)嵌套层次多,包含信息数据量大,查找核对费时费力。现有SCD文件比对大多在同一变电站前后不同版本之间进行,难以发现SCD文件配置错误。提出采用SCD文件描述信息构造样本数据矩阵,对IED分别按变电站间隔与按IED类型聚类,并基于聚类结果对IED比对分析,便于发现IED配置差异及配置错误。算例表明,马尔科夫随机游走与DBSCAN结合能够良好识别IED间隔与IED类型,在同一SCD文件内对IED配置比对能清晰展示同类间隔、同类IED与双重化配置IED配置差别,减少校验工作量,提高智能站运行可靠性。