專利名稱：變電站圖形化邏輯組態(tài)工具模塊智能排序系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明針對(duì)電力系統(tǒng)在智能變電站中數(shù)字式二次設(shè)備的保護(hù)/測(cè)控邏輯組態(tài)編輯時(shí)，各功能模塊的運(yùn)算順序需手動(dòng)設(shè)定及功能升級(jí)維護(hù)復(fù)雜的問(wèn)題，發(fā)明了一種變電站圖形化邏輯組態(tài)工具模塊智能排序系統(tǒng)。屬于電力系統(tǒng)智能變電站技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著變電站數(shù)字化、智能化技術(shù)的不斷發(fā)展與推進(jìn)，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中繼電保護(hù)裝置等設(shè)備的功能要求越來(lái)越豐富；另外，國(guó)家電網(wǎng)公司相繼推出了《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》、《智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)范》、《變電站智能化改造技術(shù)規(guī)范》等一系列智能變電站建設(shè)和實(shí)施的技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)變電站二次設(shè)備的功能提出更高的要求。這些都使得如今繼電保護(hù)軟件功能越趨復(fù)雜，傳統(tǒng)的直接采用C語(yǔ)言等方式編寫程序的方法已不能滿足現(xiàn)場(chǎng)靈活的需求變化，而且用戶及一般工程技術(shù)人員難以全面掌握，保護(hù)功能測(cè)試與后期升級(jí)維護(hù)困難。如今，面向?qū)ο蟮能浖O(shè)計(jì)思想和模塊化編程理念逐漸深入人心，更多的軟件設(shè)計(jì)人員傾向于通用型、易維護(hù)、模塊化、可配置、可裁剪的功能軟件，邏輯組態(tài)軟件應(yīng)運(yùn)而生。采用邏輯組態(tài)軟件進(jìn)行保護(hù)開(kāi)發(fā)，邏輯功能按模塊進(jìn)行封裝，可使得保護(hù)在功能豐富的同時(shí)增加配置的靈活性和可擴(kuò)展性，一定程度上簡(jiǎn)化了保護(hù)設(shè)計(jì)過(guò)程，利于現(xiàn)場(chǎng)工程的快速開(kāi)展。邏輯組態(tài)軟件的最終目的在于生成現(xiàn)場(chǎng)可用的保護(hù)可執(zhí)行映像程序，其核心之一在于邏輯模塊運(yùn)算順序的指定，邏輯模塊的運(yùn)算順序直接關(guān)系到保護(hù)的執(zhí)行效率以及保護(hù)執(zhí)行結(jié)果的正確性。目前國(guó)內(nèi)的邏輯組態(tài)工具中邏輯模塊的運(yùn)算順序都需要開(kāi)發(fā)人員手動(dòng)設(shè)定和確認(rèn)，順序制定規(guī)則復(fù)雜，專業(yè)性均較強(qiáng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，組態(tài)工具實(shí)現(xiàn)的常規(guī)保護(hù)邏輯圖中細(xì)分元件數(shù)量一般約為20(Γ800個(gè)，在此類模塊元件數(shù)量眾多、邏輯拓?fù)鋸?fù)雜的保護(hù)中， 模塊運(yùn)算順序靠人工手動(dòng)設(shè)定非常容易出錯(cuò)；而當(dāng)對(duì)邏輯進(jìn)行修改，如增加或減少功能模塊時(shí)，運(yùn)算順序又需重新指定，編輯工作量較大，面向用戶使用困難。目前嘗試使用的分頁(yè)組態(tài)等方法又有諸多限制，如頁(yè)面內(nèi)不能有邏輯環(huán)，功能無(wú)法集中在同一頁(yè)面內(nèi)編輯等，這些都不能滿足保護(hù)的正確、快速地開(kāi)發(fā)調(diào)試和面向用戶使用的功能需要。因此，需要有一種變電站圖形化邏輯組態(tài)工具模塊智能排序方法，能自動(dòng)排定組態(tài)中各邏輯模塊的運(yùn)算順序，以簡(jiǎn)化模塊運(yùn)算順序排定流程，提高保護(hù)生成效率，同時(shí)滿足面向用戶及一般工程技術(shù)人員的應(yīng)用需求，降低保護(hù)功能測(cè)試與后期升級(jí)維護(hù)的困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種通用的變電站圖形化邏輯組態(tài)工具模塊智能排序系統(tǒng)，以提高保護(hù)邏輯組態(tài)工具的編輯、調(diào)試和升級(jí)維護(hù)效率，滿足智能變電站復(fù)雜多變的工程應(yīng)用的需要。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明是采取以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種通用的變電站圖形化邏輯組態(tài)工具模塊智能排序系統(tǒng)，其特征在于包括
邏輯模塊支撐組件庫(kù)具備符合模塊自動(dòng)排序定義要求的系統(tǒng)內(nèi)置組件模塊和用戶自定義模塊，提供組成保護(hù)邏輯的各類單元元件，各元件的輸入輸出信號(hào)參數(shù)應(yīng)定義符合排序應(yīng)用要求；
通用的模塊運(yùn)算順序智能排定功能模塊根據(jù)邏輯拓?fù)渥詣?dòng)排定各邏輯模塊的運(yùn)算順序，包括邏輯模塊信息匯集與分類功能模塊、模塊運(yùn)算順序遞歸排定功能模塊與邏輯環(huán)路規(guī)則檢查功能模塊。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種通用的變電站圖形化邏輯組態(tài)工具模塊智能排序方法，支持邏輯組態(tài)工具中模塊運(yùn)算順序的智能排定。它可用于數(shù)字式繼電保護(hù)裝置、測(cè)控裝置、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置等需要數(shù)據(jù)采集、保護(hù)運(yùn)算控制的電子設(shè)備。有效地提高了保護(hù)/測(cè)控邏輯編輯生成的效率，減少了由于現(xiàn)場(chǎng)需求變化而導(dǎo)致的邏輯修改、調(diào)試時(shí)間，降低了程序編寫和升級(jí)維護(hù)的難度，方便了工程應(yīng)用的開(kāi)展。


圖1為變電站圖形化邏輯組態(tài)工具模塊智能排序方法流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作具體的介紹。前述的變電站圖形化邏輯組態(tài)工具模塊智能排序方法，其特征在于所述邏輯模塊支撐組件庫(kù)，包括保護(hù)邏輯組態(tài)所需的符合排序信息規(guī)則要求的系統(tǒng)內(nèi)置組件模塊和用戶自定義模塊，所述各系統(tǒng)內(nèi)置組件模塊和用戶自定義模塊包括
系統(tǒng)輸入元件模塊只能有信號(hào)輸出而不能有輸入，只可以獲取系統(tǒng)資源，如系統(tǒng)運(yùn)行內(nèi)部狀態(tài)量、模擬量采樣輸入、開(kāi)關(guān)量輸入、GOOSE信號(hào)輸入等；
系統(tǒng)輸出元件模塊只能有信號(hào)輸入至模塊中而不能有輸出，只可以輸出系統(tǒng)資源，如開(kāi)關(guān)量控制輸出、GOOSE跳閘信號(hào)輸出等；
中間運(yùn)算邏輯模塊不能訪問(wèn)系統(tǒng)資源，只能訪問(wèn)本模塊所涉及的信號(hào)資源； 邏輯模塊所有涉及到的數(shù)據(jù)都在其輸入輸出引腳定義上表現(xiàn)，而不存在外部不可見(jiàn)的、隱含的系統(tǒng)資源數(shù)據(jù)訪問(wèn)。當(dāng)功能需求變化或需要升級(jí)維護(hù)時(shí)，根據(jù)排序信息規(guī)則中模塊定義規(guī)則要求添加或修改相關(guān)的用戶自定義模塊即可，此組件庫(kù)提供了模塊運(yùn)算順序智能排序方法的信息基石出。前述的變電站圖形化邏輯組態(tài)工具模塊智能排序方法，其特征在于所述通用的模塊運(yùn)算順序智能排定模塊的邏輯模塊信息匯集與分類功能模塊匯集組態(tài)時(shí)從邏輯模塊支撐組件庫(kù)中提取使用的單元模塊類型信息，按照系統(tǒng)輸入元件模塊(外部采樣輸入模塊、 內(nèi)部狀態(tài)量模塊、外部開(kāi)關(guān)量輸入模塊、外部GOOSE信號(hào)輸入模塊等)、中間運(yùn)算處理元件模塊、系統(tǒng)輸出元件模塊(開(kāi)關(guān)量控制輸出、GOOSE輸出、告警跳閘信息等輸出)三大類對(duì)模塊運(yùn)算順序進(jìn)行分類。前述的變電站圖形化邏輯組態(tài)工具模塊智能排序方法，其特征在于所述通用的模塊運(yùn)算順序智能排定模塊的模塊運(yùn)算順序遞歸排定功能模塊根據(jù)邏輯拓?fù)渑帕懈髟倪\(yùn)算順序，具體步驟如下
1.系統(tǒng)輸入元件模塊優(yōu)先排序，系統(tǒng)輸入元件之間的運(yùn)算順序無(wú)先后要求；
2.當(dāng)所有系統(tǒng)輸入元件順序排定后，根據(jù)拓?fù)洳檎遗哦ㄖ虚g運(yùn)算模塊的順序，假如某模塊的所有輸入引腳信號(hào)的源模塊運(yùn)算順序已排定，那么此模塊運(yùn)算順序即可跟隨排定；
3.按步驟2遞歸排定所有模塊的運(yùn)算順序，直至找不到滿足步驟2的模塊；
4.如組態(tài)中存在邏輯環(huán)路，則從邏輯環(huán)路中任意抽取元件，指定順序后繼續(xù)排序，直到排序完成。前述的變電站圖形化邏輯組態(tài)工具模塊智能排序方法，其特征在于所述通用的模塊運(yùn)算順序智能排定模塊的邏輯環(huán)路規(guī)則檢查功能模塊對(duì)遞歸排序中邏輯中的信號(hào)環(huán)路進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別和告警提示，并提供斷環(huán)模塊進(jìn)行信號(hào)指定隔斷，滿足用戶指定功能需要， 且在生成執(zhí)行映像時(shí)自動(dòng)刪除，避免了邏輯信號(hào)循環(huán)而導(dǎo)致的異常，保證邏輯自動(dòng)排序的正確性。圖1是本發(fā)明變電站圖形化邏輯組態(tài)工具模塊智能排序方法流程圖。系統(tǒng)的邏輯模塊組件庫(kù)提供了保護(hù)邏輯編輯所需的通用的與/或/非門、定時(shí)器、 基本算數(shù)模塊等系統(tǒng)內(nèi)置模塊，以及過(guò)流保護(hù)、重合閘、差動(dòng)保護(hù)、幅值/角度/功率測(cè)量等功能特定的用戶自定義模塊，各模塊的輸入輸出信號(hào)參數(shù)符合自動(dòng)排序定義規(guī)則要求。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)需求變化或需要功能維護(hù)升級(jí)時(shí)，則根據(jù)模塊規(guī)則要求添加或修改相關(guān)的用戶自定義模塊即可。通過(guò)既定的保護(hù)邏輯拓?fù)鋵⒏飨嚓P(guān)模塊組合連接到一起，采用圖形化的編輯實(shí)現(xiàn)了保護(hù)邏輯的可視化，通過(guò)邏輯模塊信息匯集與分類功能對(duì)邏輯中使用到的模塊信息進(jìn)行收集，按類別如系統(tǒng)輸入模塊、中間運(yùn)算處理元件模塊、系統(tǒng)輸出模塊進(jìn)行模塊分類，根據(jù)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)按此優(yōu)先級(jí)為各模塊的運(yùn)算順序作準(zhǔn)備。系統(tǒng)優(yōu)先完成系統(tǒng)輸入模塊的排序后，按邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)遞歸一個(gè)個(gè)排定后續(xù)中間運(yùn)算模塊的運(yùn)算順序，在排序的同時(shí)對(duì)邏輯中的環(huán)路進(jìn)行自動(dòng)檢查判別并在窗口中告警顯示，并提供了特殊的斷環(huán)模塊對(duì)邏輯環(huán)路進(jìn)行隔斷，避免由于信號(hào)循環(huán)而導(dǎo)致的邏輯異常。 如此循環(huán)遞歸直至自動(dòng)排定所有模塊的運(yùn)算順序，保證了邏輯生成的正確性和快速性。上述實(shí)施例不以任何形式限定本發(fā)明，凡采取等同替換或等效變換的形式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種變電站圖形化邏輯組態(tài)工具模塊智能排序系統(tǒng)，其特征在于包括邏輯模塊支撐組件庫(kù)具備符合模塊自動(dòng)排序定義要求的系統(tǒng)內(nèi)置組件模塊和用戶自定義模塊，提供組成保護(hù)邏輯的各類單元元件，各元件的輸入輸出信號(hào)參數(shù)應(yīng)定義符合排序應(yīng)用要求；通用的模塊運(yùn)算順序智能排定功能模塊根據(jù)邏輯拓?fù)渥詣?dòng)排定各邏輯模塊的運(yùn)算順序，包括邏輯模塊信息匯集與分類功能模塊、模塊運(yùn)算順序遞歸排定功能模塊與邏輯環(huán)路規(guī)則檢查功能模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站圖形化邏輯組態(tài)工具模塊智能排序方法，其特征在于所述邏輯模塊支撐組件庫(kù)的各系統(tǒng)內(nèi)置組件模塊和用戶自定義模塊包括系統(tǒng)輸入元件模塊只能有信號(hào)輸出而不能有輸入，只獲取系統(tǒng)資源；系統(tǒng)輸出元件模塊只能有信號(hào)輸入至模塊中而不能有輸出，只輸出系統(tǒng)資源；中間運(yùn)算邏輯模塊不訪問(wèn)系統(tǒng)資源，只訪問(wèn)本模塊所涉及的信號(hào)資源；當(dāng)功能需求變化或需要升級(jí)維護(hù)時(shí)，根據(jù)排序信息規(guī)則中模塊定義規(guī)則要求添加或修改相關(guān)的用戶自定義模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站圖形化邏輯組態(tài)工具模塊智能排序方法，其特征在于所述通用的模塊運(yùn)算順序智能排定模塊的邏輯模塊信息匯集與分類功能模塊匯集組態(tài)時(shí)從邏輯模塊支撐組件庫(kù)中提取使用的單元模塊類型信息，按照系統(tǒng)輸入元件模塊、中間運(yùn)算處理元件模塊、系統(tǒng)輸出元件模塊三大類對(duì)模塊運(yùn)算順序進(jìn)行分類。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站圖形化邏輯組態(tài)工具模塊智能排序方法，其特征在于所述通用的模塊運(yùn)算順序智能排定模塊的模塊運(yùn)算順序遞歸排定功能模塊根據(jù)邏輯拓?fù)渑帕懈髟倪\(yùn)算順序，具體步驟如下1)系統(tǒng)輸入元件模塊優(yōu)先排序，系統(tǒng)輸入元件之間的運(yùn)算順序無(wú)先后要求；2)當(dāng)所有系統(tǒng)輸入元件順序排定后，根據(jù)拓?fù)洳檎遗哦ㄖ虚g運(yùn)算模塊的順序，假如某模塊的所有輸入引腳信號(hào)的源模塊運(yùn)算順序已排定，那么此模塊運(yùn)算順序即可跟隨排定；3)按步驟i)遞歸排定所有模塊的運(yùn)算順序，直至找不到滿足步驟2的模塊；4)如組態(tài)中存在邏輯環(huán)路，則從邏輯環(huán)路中任意抽取元件，指定順序后繼續(xù)排序，直到排序完成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站圖形化邏輯組態(tài)工具模塊智能排序方法，其特征在于所述通用的模塊運(yùn)算順序智能排定模塊的邏輯環(huán)路規(guī)則檢查功能模塊對(duì)遞歸排序中邏輯中的信號(hào)環(huán)路進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別和告警提示，并提供斷環(huán)模塊進(jìn)行信號(hào)指定隔斷，滿足用戶指定功能需要，且在生成執(zhí)行映像時(shí)自動(dòng)刪除。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種變電站圖形化邏輯組態(tài)工具模塊智能排序系統(tǒng)，其特征在于包括邏輯模塊支撐組件庫(kù)具備符合模塊排序規(guī)則定義要求的系統(tǒng)內(nèi)置組件模塊和用戶自定義功能模塊，提供組成保護(hù)測(cè)控等邏輯組態(tài)的各類單元元件；模塊運(yùn)算順序智能排定技術(shù)具備邏輯模塊元件的信息匯集及各元件模塊的運(yùn)算順序的智能排定功能。包括邏輯模塊信息匯集與分類功能、模塊運(yùn)算順序遞歸排定功能、邏輯環(huán)路規(guī)則檢查功能。本發(fā)明可用于數(shù)字式繼電保護(hù)裝置、測(cè)控裝置、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置等一系列需要數(shù)據(jù)采集、保護(hù)運(yùn)算控制的電子設(shè)備，為目前變電站數(shù)字化/智能化后數(shù)據(jù)采集方式多樣、保護(hù)測(cè)控功能需求復(fù)雜、升級(jí)維護(hù)困難的問(wèn)題提供了一種方便的解決方案。
文檔編號(hào)G06F9/44GK102346670SQ201110283680
公開(kāi)日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者包玉樹(shù), 寧艷, 朱潔, 李澄, 王伏亮, 葛永高, 陸玉軍, 陳顥 申請(qǐng)人:江蘇方天電力技術(shù)有限公司