智能變電站二次系統(tǒng)物理回路文件完整路徑解析方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了智能變電站二次系統(tǒng)物理回路文件完整路徑解析方法，包括如下步驟：步驟1、通過(guò)可視化工具導(dǎo)入SCD文件和SPCD文件；步驟2、進(jìn)行初始化，獲取IED邏輯關(guān)系拓?fù)浜徒粨Q機(jī)端口拓?fù)?；步驟3、進(jìn)行解析，包括：SPCD層級(jí)解析和SPCD物理回路解析?？梢詫?shí)現(xiàn)通過(guò)纖芯向兩側(cè)不斷搜索直到找到IED設(shè)備。豐富了物理回路模型文件后端解析的理論研究，為物理模型文件后期的其他高級(jí)應(yīng)用提供了參考，從而間接提高了智能變電站設(shè)計(jì)、調(diào)試、運(yùn)維的工作效率。
【專利說(shuō)明】
智能變電站二次系統(tǒng)物理回路文件完整路徑解析方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種智能變電站二次系統(tǒng)物理回路文件完整路徑解析方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 智能變電站的二次回路包括邏輯回路和物理回路，邏輯回路主要是智能電子設(shè)備 (IED: Intelligent Electronic Device)之間的信號(hào)連接關(guān)系，物理回路主要是設(shè)備之間 物理端口通過(guò)光纜、尾纜、跳纖的連接關(guān)系。邏輯回路在物理回路上傳輸，物理回路是實(shí)現(xiàn) 邏輯回路的媒介，邏輯回路和物理回路是智能變電站二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心部分。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) IEC61850-6定義了智能變電站邏輯回路的建模標(biāo)準(zhǔn)，變電站系統(tǒng)配置描述SCD(Substation Configuration Descript ion)文件是二次系統(tǒng)邏輯回路的模型表達(dá)，設(shè)計(jì)單位通過(guò)SCD文 件完成二次系統(tǒng)邏輯回路設(shè)計(jì)，工程實(shí)施單位根據(jù)SCD文件完成二次系統(tǒng)邏輯回路的配置。 而物理回路尚無(wú)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)定義其模型，設(shè)計(jì)單位通過(guò)光纜聯(lián)系圖的圖紙形式表達(dá)物理回路 設(shè)計(jì)，工程實(shí)施單位根據(jù)光纜聯(lián)系圖完成二次系統(tǒng)物理回路的施工。
[0003] 公開(kāi)號(hào)為CN104732021A、發(fā)明名稱為智能變電站二次系統(tǒng)物理回路建模及虛實(shí)對(duì) 應(yīng)的方法的中國(guó)專利，公開(kāi)了全景模型文件尤其是物理回路模型文件SP⑶（Substation Physical Configuration Description)文件的格式、全景模型文件的設(shè)計(jì)流程、全景模型 文件的虛實(shí)對(duì)應(yīng)方法。但該專利沒(méi)有詳細(xì)的說(shuō)明在繪制物理回路的圖形過(guò)程中，如何展示 完整物理路徑的實(shí)施方法，本專利將基于專利《智能變電站二次系統(tǒng)物理回路建模及虛實(shí) 對(duì)應(yīng)的方法》進(jìn)一步研究物理回路繪圖過(guò)程中完整路徑的搜索方法。
[0004] 為了便于后續(xù)的技術(shù)方法的闡述說(shuō)明，這里簡(jiǎn)要的說(shuō)明一下SPCD文件的格式要 求，所闡述內(nèi)容與專利《智能變電站二次系統(tǒng)物理回路建模及虛實(shí)對(duì)應(yīng)的方法》是一致的。 其中，SPCD文件為物理回路模型文件，物理建模嚴(yán)格依據(jù)物理設(shè)備的隸屬關(guān)系進(jìn)行建模，其 隸屬關(guān)系遵循實(shí)際的物理層級(jí)關(guān)系。以圖1中的110KV線路間隔的物理聯(lián)系圖為例，其相應(yīng) 的完整SP⑶文件如下：





[0011] 上述文件格式解釋說(shuō)明如下：
[0012] 1)SPCL根元素，表示文件的語(yǔ)言格式為變電站物理配置描述語(yǔ)言（Substation Configuration Language)〇
[0013] 2) Sub station元素，表示變電站，一個(gè)SPCL元素只含有一個(gè)Sub station元素。 Substation的屬性有desc、name :desc表示變電站的描述，如〃220kV海韻變〃;name缺省為 空，暫不使用。
[0014] 3) Region元素，表示變電站的小室，一個(gè)Subs tat ion元素可以含有多個(gè)Region元 素。Region的屬性有desc、name: desc表不變電站的描述，如〃220小室〃、"戶外"等;name為小 室的標(biāo)識(shí)，由英文+數(shù)字構(gòu)成，如R220。
[0015] 4) Cubicle元素，表示屏柜，一個(gè)Region元素可以含有多個(gè)Cubicle元素。Cubicle 的屬性有desc、name: desc表示屏柜的描述，如"線路開(kāi)關(guān)匯控柜A"等;name為屏柜的標(biāo)識(shí)， 由英文+數(shù)字構(gòu)成，如XLG1A。
[0016] 5)Unit元素，表示物理裝置本身，一個(gè)Cubicle元素可以含有多個(gè)Unit元素。Unit 的屬性有desc、IEDname、name和type: desc表示物理裝置的描述，如〃線路1保護(hù)A〃 ； IEDname 表示物理裝置的IEDname，與S⑶文件中的IEDname應(yīng)該相同，非智能設(shè)備為空;name為屏柜 中裝置編號(hào)，與圖紙中的裝置內(nèi)部編號(hào)相同，如ln;type為裝置類型，枚舉值為此0、00?、65-NET、SV-NET、GS-SV-NET、MMS-NET，IED表示智能設(shè)備，0DF表示光纖配線架，GS-NET表示 G00SE交換機(jī)，SV-NET表示SV交換機(jī)，GS-SV-NET表示G00SE/SV交換機(jī)，MMS-NET表示MMS交換 機(jī)。
[0017] 6)Board元素，表示板卡，一個(gè)Unit中可以包含多個(gè)Board元素。Board的屬性有 desc、slot: desc表示板卡的描述，如NR1102; slot表示板卡的槽位，枚舉值為1、2、3."20。需 要注意的是對(duì)于橫板結(jié)構(gòu)的0DF和SWI，為方便標(biāo)示，槽位采用枚舉值為A、B、0?? Z。
[0018] 7)Port元素，表示端口，一個(gè)Board可以包含多個(gè)Port元素。Port的屬性有desc、 direct ion、no、plug 和type: desc 表不端 口的功能描述，如MMS、G00SE/SV、GPS 等；direct ion 表示端口的數(shù)據(jù)流向，枚舉值為11、1^、111^，11表示發(fā)送，1^表示接收，111^表示發(fā)送接收 均可；no表示端口排序，枚舉值為4、8、0"2 411^表示插頭類型，枚舉值為^：、31'、3(：、？(：、 RS485、RS232、RJ45，type表示接口類型，枚舉值為F0C(光纜）、STP(屏蔽雙絞線）、100BaseT (百兆網(wǎng)線）。需要注意的是對(duì)于橫板結(jié)構(gòu)的0DF和SWI，為方便標(biāo)示，端口采用枚舉值為1、2、 3---20〇
[0019] 8) IntCore元素，表示屏內(nèi)物理連線，一個(gè)Cubicle可以包含多個(gè)IntCore元素。 1]11:〇〇代屬性有？〇1^厶、？〇1^13、的1116、七5^6:?〇1^厶表示屏內(nèi)物理連線的厶端口，如〃111.6.八-Tx〃;PortB表示內(nèi)部物理連線的B端口，如"2n.A. 02-TxRx" ；name表示屏內(nèi)物理連線名稱，如 TX01;type表示物理連線類型，枚舉值為FJ(跳纖）、STP(屏蔽雙絞線）、100BaseT(百兆網(wǎng) 線)。
[0020] 9) Cable元素，表示屏柜間的物理連線，一個(gè)Substation可以包含多個(gè)Cable元素。 Cabl e 屬性有coresNum、cubic leA、cubic leB、desc、name、type: coresNum 表不物理連線的芯 數(shù)，如4;cubicleA表示物理連線的A屏柜，如〃 1?220.31?14〃；〇111^(3168表示物理連線的8屏 柜，如"Outdoor .XLG1A" ； desc表物理連線描述，name表示屏間物理連線名稱，如"SW_GL_ 183^;丨7?6表示物理連線類型，枚舉值為？(：(光纜）、？1'(尾纜）^(跳纖）、31?(屏蔽雙絞 線）、100BaseT(百兆網(wǎng)線）。
[0021] 10)Core元素，表示屏柜間物理連線的內(nèi)芯，一個(gè)Cable可以包含多個(gè)Core元素。 Core屬性有no、PortA、PortB: no表序號(hào)，表示光纜的內(nèi)芯序號(hào)，PortA表示屏柜間物理連線 的A端口，如〃In. 6. A-Tx〃;PortB表示屏柜間物理連線，如"2n. A. 02-TxRx"。
[0022]本專利將基于專利《智能變電站二次系統(tǒng)物理回路建模及虛實(shí)對(duì)應(yīng)的方法》進(jìn)一 步研究物理回路繪圖過(guò)程中完整路徑的搜索方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0023]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種智能變電站二次系統(tǒng)物理回路文件完整路徑解析 方法，基于SCD文件、SPCD文件進(jìn)行智能變電站二次系統(tǒng)物理回路的完整路徑解析。
[0024]名詞解釋：
[0025] A側(cè):與PortA相連的一側(cè)。
[0026] B側(cè)：與PortB相連的一側(cè)。
[0027] 為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0028] 智能變電站二次系統(tǒng)物理回路文件完整路徑解析方法，其特征在于，包括如下步 驟：
[0029] 步驟1、通過(guò)可視化工具導(dǎo)入S⑶文件和SP⑶文件；
[0030]步驟2、進(jìn)行初始化，包括：
[0031 ]通過(guò)解析SCD文件的虛端子連接，獲取IED邏輯關(guān)系拓?fù)洌?br>[0032]通過(guò)解析SP⑶文件中交換機(jī)的模型，獲取交換機(jī)端口拓?fù)洌?br>[0033]步驟3、進(jìn)行解析，包括：
[0034] SPCD層級(jí)解析:遍歷SPCD文件，根據(jù)點(diǎn)擊內(nèi)容提取相應(yīng)元素信息，元素包括變電 站、小室、屏柜、設(shè)備和光纜；
[0035] SP⑶物理回路解析：根據(jù)IED邏輯關(guān)系拓?fù)?、交換機(jī)端口拓?fù)浜蚐P⑶層級(jí)解析結(jié) 果，進(jìn)行SPCD物理回路解析，包括屏柜間的光纜連接關(guān)系解析、屏柜間光纜的內(nèi)部纖芯連接 關(guān)系解析和屏柜內(nèi)的跳纖連接關(guān)系解析。
[0036]優(yōu)選，屏柜間的光纜連接關(guān)系解析具體包括如下步驟：
[0037] a)選擇待繪制的中心顯示屏柜，即中心屏柜；
[0038] b)遍歷Cable元素，獲取變電站的所有光纜信息；
[0039] c)獲取Cable元素中的cubicleA和cubicleB屬性，獲得所有光纜的兩側(cè)屏柜信息；
[0040] d)過(guò)濾中心屏柜的信息，獲得與中心屏柜連接的屏柜信息；
[0041] e)判斷步驟d)中獲得的屏柜是否有相同屏柜；
[0042] f)若沒(méi)有，則以中心屏柜為中心直接自動(dòng)繪制光纜連接圖；若有，則合并屏柜框圖 后再以中心屏柜為中心進(jìn)行自動(dòng)繪制光纜連接圖。
[0043] 優(yōu)選，屏柜內(nèi)的跳纖連接關(guān)系解析具體包括如下步驟：
[0044] a)在光纜連接圖界面，選擇待解析內(nèi)部跳纖連接關(guān)系的屏柜；
[0045] b)遍歷屏柜內(nèi)的跳纖IntCore元素；
[0046] c)獲取IntCore元素的PortA和PortB屬性，獲得所有跳纖的兩側(cè)設(shè)備信息；
[0047] d)提取PortA和PortB均為本屏柜內(nèi)IED設(shè)備的跳纖。
[0048] 優(yōu)選，屏柜間光纜的內(nèi)部纖芯連接關(guān)系解析具體包括如下步驟：
[0049] a)選擇待解析內(nèi)部纖芯連接關(guān)系的光纜；
[0050] b)解析該光纜的Cable元素；
[00511 c)獲取Cable元素中的纖芯Core元素信息；
[0052] d)逐個(gè)解析纖芯Core元素；
[0053] e)獲取Core元素的Port A和PortB信息；
[0054] f)調(diào)用纖芯自動(dòng)搜索算法:通過(guò)光纜Cable的纖芯Core作為切入點(diǎn)，分別向A側(cè)和B 側(cè)不斷延伸搜索，最終搜索到兩側(cè)的IH)設(shè)備。本發(fā)明的有益效果是：
[0055]解析SPCD文件完整路徑分為三種情況：屏柜間光纜、屏柜間纖芯、屏柜內(nèi)跳纖，針 對(duì)每種情況設(shè)計(jì)了具體的解析流程，尤其是對(duì)最復(fù)雜的屏柜間纖芯的解析提出了纖芯自動(dòng) 搜索算法，可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)纖芯向兩側(cè)不斷搜索直到找到IED設(shè)備。豐富了物理回路模型文件 后端解析的理論研究，為物理模型文件后期的其他高級(jí)應(yīng)用提供了參考，從而間接提高了 智能變電站設(shè)計(jì)、調(diào)試、運(yùn)維的工作效率。
【附圖說(shuō)明】
[0056] 圖1是110KV線路間隔的物理聯(lián)系圖；
[0057] 圖2是本發(fā)明智能變電站二次系統(tǒng)物理回路文件完整路徑解析方法的整體流程 圖；
[0058]圖3是本發(fā)明獲得IED邏輯關(guān)系拓?fù)涞牧鞒虉D；
[0059]圖4是本發(fā)明獲得交換機(jī)端口拓?fù)涞牧鞒虉D；
[0060] 圖5是本發(fā)明獲取屏柜間光纜連接圖的流程圖；
[0061] 圖6是本發(fā)明獲取屏柜間跳纖聯(lián)系的流程圖；
[0062] 圖7是本發(fā)明獲取屏柜間纖芯聯(lián)系的流程圖；
[0063]圖8是本發(fā)明A側(cè)為IED設(shè)備的纖芯自動(dòng)搜索流程圖；
[0064] 圖9是本發(fā)明A側(cè)為0DF的纖芯自動(dòng)搜索流程圖；
[0065] 圖10是本發(fā)明A側(cè)為交換機(jī)的纖芯自動(dòng)搜索流程圖；
【具體實(shí)施方式】
[0066] 下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，以使本領(lǐng) 域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限 定。
[0067] SPCD文件的圖形化展示的主要是物理設(shè)備層級(jí)關(guān)系、物理回路。物理層級(jí)的展示 較為簡(jiǎn)單，直接解析SPCD文件中的相關(guān)元素就可獲得，本專利闡述的重點(diǎn)在于物理回路的 展示方法。首先需要說(shuō)明的是，本專利在繪制物理回路過(guò)程中，將通過(guò)逐級(jí)展示的方式而不 采用變電站全圖的方式，這是因?yàn)?逆向解析由于在工具進(jìn)行軟件界面展示時(shí)空間有限，一 般都截取一個(gè)或幾個(gè)的物理路徑展示;全部變電站在一幅圖中展示，對(duì)軟件的自動(dòng)布局繪 圖要求極高，變電站規(guī)模越大時(shí)，交叉的物理回路非常多，不能清楚展示物理回路圖。
[0068]智能變電站二次系統(tǒng)物理回路文件完整路徑解析方法，需要根據(jù)界面的點(diǎn)擊內(nèi)容 實(shí)時(shí)解析和實(shí)時(shí)繪圖，相比于層級(jí)對(duì)象展示，目標(biāo)對(duì)象不再是確定的，整個(gè)的物理路徑尤其 是纖芯的物理路徑是需要軟件根據(jù)SPCD文件自動(dòng)計(jì)算的。經(jīng)過(guò)分析需要解析的物理回路有 三種:包括屏柜間的光纜連接關(guān)系解析、屏柜間光纜的內(nèi)部纖芯連接關(guān)系解析和屏柜內(nèi)的 跳纖連接關(guān)系解析。
[0069] 如圖2所示，智能變電站二次系統(tǒng)物理回路文件完整路徑解析方法，包括如下步 驟：
[0070] 步驟1、通過(guò)可視化工具導(dǎo)入S⑶文件和SP⑶文件；
[0071 ]步驟2、進(jìn)行初始化，初始化主要是為后續(xù)的"纖芯自動(dòng)搜索"提供解析基礎(chǔ)，解析 包括兩個(gè)內(nèi)容：
[0072] (1)通過(guò)解析SCD文件的虛端子連接，獲取每個(gè)IED的輸入和輸出的關(guān)系，即IED邏 輯關(guān)系拓?fù)?，這個(gè)步驟相當(dāng)于獲取正向配置過(guò)程中的信息邏輯關(guān)系，便于在后續(xù)在經(jīng)過(guò)交 換機(jī)時(shí)能夠根據(jù)一側(cè)IH)設(shè)備找到相關(guān)聯(lián)另一側(cè)IED設(shè)備，具體如圖3所示：
[0073] a)導(dǎo)入SCD文件；
[0074] b)解析虛端子連線信息；
[0075] c)獲取每個(gè)IED的發(fā)送和接收邏輯關(guān)系。
[0076] (2)通過(guò)解析SPCD文件中交換機(jī)的模型，獲取所有交換機(jī)的物理連接關(guān)系（即交換 機(jī)各個(gè)端口的物理連接路徑），獲取交換機(jī)端口拓?fù)?。這個(gè)步驟也是為后續(xù)的路徑搜索中服 務(wù)，當(dāng)一側(cè)IED設(shè)備經(jīng)過(guò)交換機(jī)時(shí)需要獲知另一側(cè)IED設(shè)備時(shí)，已經(jīng)本步驟所完成的交換機(jī) 拓?fù)潢P(guān)系可以幫助較快的完成路徑搜索。如果交換機(jī)端口直連至IED設(shè)備端口則記錄此條 物理連接路徑;如果交換機(jī)端口連接到光配機(jī)則進(jìn)入迭代搜索，直到搜索到IH)設(shè)備端口為 止，記錄此條完整物理路徑；如果交換機(jī)最終連接到的是交換機(jī)，則記錄級(jí)聯(lián)端口；記錄以 上三種情況，最終形成交換機(jī)端口拓?fù)洹?br>[0077] 具體如圖4所示：
[0078] a)遍歷交換機(jī)各個(gè)端口；
[0079] b)逐段解析物理路徑；
[0080] c)如果獲取的是IED設(shè)備，則獲取IED設(shè)備結(jié)束，搜索下一個(gè)端口。
[0081 ] d)如果獲取的是0DF，則繼續(xù)循環(huán)搜索，直到搜到IED設(shè)備；
[0082] b)如果搜索不到IED設(shè)備，則認(rèn)為是交換機(jī)，如果不是交換機(jī)則提示設(shè)備類型錯(cuò) 誤；
[0083] c)如果是交換機(jī)則記錄交換機(jī)的端口拓?fù)洹?br>[0084] 步驟3、進(jìn)行解析:初始化結(jié)束后，進(jìn)入解析的正式流程，具體包括以下功能模塊：
[0085] SPCD層級(jí)解析:遍歷SPCD文件，根據(jù)點(diǎn)擊內(nèi)容提取相應(yīng)元素信息，元素包括變電 站、小室、屏柜、設(shè)備和光纜等；
[0086] SP⑶物理回路解析：根據(jù)IED邏輯關(guān)系拓?fù)?、交換機(jī)端口拓?fù)浜蚐P⑶層級(jí)解析結(jié) 果，進(jìn)行SPCD物理回路解析，包括屏柜間的光纜連接關(guān)系解析、屏柜間光纜的內(nèi)部纖芯連接 關(guān)系解析和屏柜內(nèi)的跳纖連接關(guān)系解析。
[0087]下面進(jìn)行詳細(xì)介紹：
[0088] 屏柜間的光纜連接關(guān)系：當(dāng)點(diǎn)擊屏柜時(shí)，應(yīng)能繪制出與該屏柜相關(guān)聯(lián)的光纜信息、 起點(diǎn)和終點(diǎn)為該光纜的屏柜，光纜可以是需要熔接的鎧裝光纜也可以是不需要熔接的尾 纜。因?yàn)樵赟PCD文件有專門的元素Cable描述這個(gè)物理連接關(guān)系，軟件只需要做解析提取就 可以獲得屏柜間的光纜連接關(guān)系，本步驟較為簡(jiǎn)單，如圖5所示：
[0089] 屏柜間的光纜連接關(guān)系解析具體包括如下步驟：
[0090] a)可以通過(guò)軟件界面選擇待繪制的中心顯示屏柜（以下簡(jiǎn)稱中心屏柜）；
[0091 ] b)遍歷Cable元素，獲取變電站的所有光纜信息；
[0092] c)獲取Cable元素中的cubicleA和cubicleB屬性，獲得所有光纜的兩側(cè)屏柜信息； [0093] d)過(guò)濾中心屏柜的信息，獲得與中心屏柜連接的屏柜信息；
[0094] e)判斷步驟d)中獲得的屏柜是否有相同屏柜；
[0095] f)若沒(méi)有，則以中心屏柜為中心直接自動(dòng)繪制光纜連接圖；若有，則合并屏柜框圖 后再以中心屏柜為中心進(jìn)行自動(dòng)繪制光纜連接圖。
[0096] 屏柜間光纜的內(nèi)部纖芯連接關(guān)系：當(dāng)點(diǎn)擊屏柜時(shí)，應(yīng)能繪制出屏柜內(nèi)部跳纖的完 整物理回路，屏柜內(nèi)部的完整路徑應(yīng)該只是屏柜的跳纖，因?yàn)槠凉駜?nèi)的跳纖有部分內(nèi)容是 上送屏柜間纖芯連接的一部分，考慮到繪制的復(fù)雜和清晰程度，不再搜索完整路徑。屏柜內(nèi) 的跳纖采用Intcore元素，只需要解析Intcore就能獲取柜內(nèi)跳纖信息。此外，繪制纖芯的過(guò) 程中已經(jīng)繪制了部門屏柜內(nèi)的跳纖，為了更加的簡(jiǎn)化清晰的繪圖，屏柜內(nèi)的跳纖只繪制兩 邊為IH)設(shè)備且全在屏柜的物理路徑，如圖6所示：
[0097] 屏柜內(nèi)的跳纖連接關(guān)系解析具體包括如下步驟：
[0098] a)在光纜連接圖界面，選擇待解析內(nèi)部跳纖連接關(guān)系的屏柜；
[00"] b)遍歷屏柜內(nèi)的跳纖IntCore元素；
[0100] C)獲取Intcore元素的PortA和PortB屬性，獲得所有跳纖的兩側(cè)設(shè)備信息；
[0101] d)提取PortA和PortB均為本屏柜內(nèi)IED設(shè)備的跳纖。
[0102] 屏柜內(nèi)的跳纖連接關(guān)系：當(dāng)點(diǎn)擊光纜時(shí)，應(yīng)能繪制出所有的內(nèi)部纖芯的完整物理 回路，內(nèi)部纖芯的使用非常復(fù)雜，具體來(lái)說(shuō)有如下幾點(diǎn)：
[0103] a)涉及到很多中間設(shè)備環(huán)節(jié)，如一個(gè)或多個(gè)0DF(光纖配線架）、一個(gè)或多個(gè)交換 機(jī)。
[0104] b)內(nèi)部纖芯有用到的纖芯，也有沒(méi)有用到的備用芯。
[0105] c)內(nèi)部纖芯的所有纖芯的起點(diǎn)設(shè)備不一定處于同一屏柜，終點(diǎn)設(shè)備也不一定處于 同一屏柜，造成物理回路有長(zhǎng)有短，繪圖布局困難。
[0106] d)通過(guò)IED設(shè)備尋找，經(jīng)過(guò)交換機(jī)時(shí)，不再方便查找下一級(jí)設(shè)備，需要有相應(yīng)的算 法支撐。
[0107] e)對(duì)同一個(gè)光纜而言，不一定是設(shè)備的起點(diǎn)和終點(diǎn)，可能多條光纜組合才能構(gòu)成 完整的物理回路，因此存在點(diǎn)擊不同的位置需要繪制相同物理回路的情況，換句話說(shuō)，軟件 需要兼容不同的點(diǎn)擊位置查找相同物理回路。
[0108] f)物理連接產(chǎn)生聯(lián)系，但不一定內(nèi)部有邏輯回路聯(lián)系，如線路保護(hù)和智能終端都 在交換機(jī)上，但是兩者的信息都是通過(guò)直接連接傳輸。
[0109] 針對(duì)上述問(wèn)題，應(yīng)對(duì)措施如下：
[0110] a)建立纖芯自動(dòng)搜索算法，支持對(duì)含有0DF、交換機(jī)的物理回路的搜索。
[0111] b)軟件繪圖過(guò)程考慮備用芯的使用情況，由于備用芯沒(méi)有設(shè)備作為起點(diǎn)和終點(diǎn)， 可考慮在軟件做備用芯標(biāo)示。
[0112] c)軟件繪圖需要考慮布局問(wèn)題，支持同一個(gè)光纜的設(shè)備起點(diǎn)（終點(diǎn)）不在同一屏 柜。
[0113] d)設(shè)計(jì)解析SCD和SPC文件的初始化過(guò)程，提供IED設(shè)備的邏輯關(guān)系拓?fù)浜徒粨Q機(jī) 的端口拓?fù)?，方便的后續(xù)經(jīng)過(guò)交換機(jī)的查找。
[0114] e)建立纖芯自動(dòng)搜索算法，分情況討論不同的點(diǎn)擊位置的搜索算法。
[0115] f)繪制的過(guò)程中并不能知曉當(dāng)前回路是否有業(yè)務(wù)連接，仍然全部繪制出來(lái)，"虛實(shí) 對(duì)應(yīng)"沒(méi)有邏輯回路與之關(guān)聯(lián)。
[0116] 如圖7所示，屏柜間光纜的內(nèi)部纖芯連接關(guān)系解析具體包括如下步驟：
[0117] a)選擇待解析內(nèi)部纖芯連接關(guān)系的光纜；
[0118] b)解析該光纜的Cable元素；
[0119] c)獲取Cable元素中的纖芯Core元素信息；
[0120] d)逐個(gè)解析纖芯Core元素；
[0121 ] e)獲取Core元素的PortA和PortB信息；
[0122] f)調(diào)用纖芯自動(dòng)搜索算法:通過(guò)光纜Cable的纖芯Core作為切入點(diǎn)，分別向兩側(cè)即 A側(cè)（與PortA相連的一側(cè))和B側(cè)（與PortB相連的一側(cè))不斷延伸搜索，最終搜索到兩側(cè)的 IED設(shè)備。
[0123] 智能變電站二次回路的物理設(shè)備主要包括IED設(shè)備、0DF和交換機(jī)，其中，IED設(shè)備 和0DF的搜索較為簡(jiǎn)單，交換機(jī)的搜索算法涉及遞歸調(diào)用和收斂問(wèn)題則較為復(fù)雜，因此"纖 芯自動(dòng)搜索算法"的重點(diǎn)在于研究"交換機(jī)循環(huán)搜索算法"。根據(jù)點(diǎn)擊的不同光纜位置，下面 將分三種情況進(jìn)行說(shuō)明：
[0124] 第一種情況:如圖8所示，當(dāng)A側(cè)為IED設(shè)備時(shí)，纖芯自動(dòng)搜索算法如下：
[0125] a)IED 設(shè)備-0DF 的搜索：
[0126] al)逐段解析B側(cè)物理路徑；
[0127] a2)如果B側(cè)為IED設(shè)備，則獲得B側(cè)IED設(shè)備且搜索結(jié)束，否則進(jìn)入下一步a3);
[0128] a3)判斷是否為0DF(光纖配線架），如果是0DF，則返回步驟al)繼續(xù)向下一段搜索 (循環(huán)搜索的目的在于防止有0DF轉(zhuǎn)接情況的發(fā)生）；否則，進(jìn)入交換機(jī)循環(huán)搜索算法；
[0129] b)交換機(jī)循環(huán)搜索算法，基于初始化時(shí)分析的"交換機(jī)端口拓?fù)?和"IED邏輯關(guān)系 拓?fù)?，可對(duì)當(dāng)前交換機(jī)進(jìn)行判斷：
[0130] bl)判斷是否為交換機(jī)，若不是則報(bào)錯(cuò);若是則進(jìn)入步驟b2);
[0131 ] b2)對(duì)交換機(jī)端口進(jìn)行分析，判斷是否有交換機(jī)級(jí)聯(lián)；
[0132] b3)若否，則取當(dāng)前交換機(jī)端口拓?fù)浜虯側(cè)保護(hù)測(cè)控邏輯關(guān)系拓?fù)浣患?，獲得所有B 側(cè)IH)設(shè)備后全部結(jié)束;若是，則判斷是否有一個(gè)交換機(jī)級(jí)聯(lián)；
[0133] b4)若只有一個(gè)交換機(jī)級(jí)聯(lián)，則獲得本交換機(jī)B側(cè)IED設(shè)備，本交換機(jī)搜索結(jié)束，進(jìn) 入步驟b2)開(kāi)始下一臺(tái)交換機(jī)搜索;否則進(jìn)入步驟b5);
[0134] b5)獲得本交換機(jī)的所有B側(cè)IED設(shè)備，本交換機(jī)搜索結(jié)束，同時(shí)進(jìn)入步驟b2)搜索 下一級(jí)所有交換機(jī)。
[0135] 需說(shuō)明的是，若只有一個(gè)交換機(jī)級(jí)聯(lián)則為普通級(jí)聯(lián)交換機(jī)，若有兩個(gè)以上交換機(jī) 級(jí)聯(lián)則為中心交換機(jī)，一般的，系統(tǒng)只有一個(gè)中心交換機(jī)且與若干個(gè)普通級(jí)聯(lián)交換機(jī)級(jí)聯(lián)。 考慮到中心交換機(jī)一般不會(huì)再級(jí)聯(lián)中心交換機(jī)，因此本算法步驟b5)中，僅搜索一次下一級(jí) 所有交換機(jī)即結(jié)束。
[0136] 第二種情況:如圖9所示，當(dāng)A側(cè)為0DF時(shí)，纖芯自動(dòng)搜索算法如下：
[0137] 01)逐段搜索A側(cè)物理路徑，判斷是否是IED設(shè)備，若是，則執(zhí)行當(dāng)A側(cè)為IED設(shè)備時(shí) 的纖芯自動(dòng)搜索算法;否則判斷是否為ODF;
[0138] 02)如果是0DF則返回至步驟01)繼續(xù)向下一段搜索，否則判斷是否是交換機(jī)；
[0139] 03)若不是交換機(jī)則報(bào)錯(cuò)，否則停止A側(cè)搜索且開(kāi)始向B側(cè)搜索；
[0140] 04)判斷是否為0DF，若否則光纜連接不符合實(shí)際情況，否則，繼續(xù)下一段搜索；
[0141 ] 05)判斷是否是IED設(shè)備，若是，則獲得B側(cè)IED設(shè)備;否則判斷是否為0DF;
[0142] 其中，若是IED設(shè)備，則獲得B側(cè)IED設(shè)備后，還可以開(kāi)始搜索Port A側(cè)，由于A側(cè)搜 索停止在交換機(jī)，則調(diào)用"交換機(jī)循環(huán)搜索算法"可以通過(guò)輸入B側(cè)IED設(shè)備獲得A側(cè)IED設(shè) 備。
[0143] 06)若是0DF，則繼續(xù)下一段搜索并進(jìn)入步驟05);若不是0DF，則判斷是否是交換 機(jī)；
[0144] 07)若不是交換機(jī)則報(bào)錯(cuò)，否則判斷此纖芯為級(jí)聯(lián)纖芯，無(wú)法繪圖并結(jié)束。
[0145] 第三種情況:如圖10所示，當(dāng)A側(cè)為交換機(jī)時(shí)，纖芯自動(dòng)搜索算法如下：
[0146] 001)停止A側(cè)搜索，開(kāi)始Port B側(cè)搜索，逐段解析；
[0147] 002)判斷是否是IED設(shè)備，若是，則從Port B側(cè)執(zhí)行纖芯自動(dòng)搜索算法;否則判斷 是否為0DF;
[0148] 003)若是0DF，則進(jìn)入步驟001);若不是0DF，則判斷是否是交換機(jī)；
[0149] 004)若不是交換機(jī)則報(bào)錯(cuò)，否則判斷此纖芯為級(jí)聯(lián)纖芯，無(wú)法繪圖并結(jié)束。
[0150]智能變電站提出物理回路模型文件后，其意義在于不斷開(kāi)拓物理回路模型的后端 高級(jí)應(yīng)用，其第一步就是圖形化解析物理回路模型文件，主要實(shí)現(xiàn)物理設(shè)備層級(jí)關(guān)系展示、 物理回路展示。物理層級(jí)的展示較為簡(jiǎn)單，直接解析SPCD文件中的相關(guān)元素就可獲得，其難 點(diǎn)在于物理回路的解析方法。本專利充分分析了 SPCD文件的構(gòu)成方式，結(jié)合變電站的光纜 連接現(xiàn)狀，將光纜解析分為三類:屏柜間光纜、屏柜間纖芯、屏柜內(nèi)跳纖，并一一對(duì)其進(jìn)行了 程序流程設(shè)計(jì)，尤其是對(duì)最復(fù)雜的屏柜間纖芯的解析提出了纖芯自動(dòng)搜索算法，可以實(shí)現(xiàn) 通過(guò)纖芯向兩側(cè)不斷搜索直到找到IED設(shè)備。本發(fā)明的意義在于豐富了物理回路模型文件 后端解析的理論研究，為物理模型文件后期的其他高級(jí)應(yīng)用提供了參考，從而間接提高了 智能變電站設(shè)計(jì)、調(diào)試、運(yùn)維的工作效率。
[0151]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā) 明說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或者等效流程變換，或者直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān) 的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 智能變電站二次系統(tǒng)物理回路文件完整路徑解析方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟1、通過(guò)可視化工具導(dǎo)入S⑶文件和SP⑶文件； 步驟2、進(jìn)行初始化，包括： 通過(guò)解析SCD文件的虛端子連接，獲取IED邏輯關(guān)系拓?fù)洌? 通過(guò)解析SPCD文件中交換機(jī)的模型，獲取交換機(jī)端口拓?fù)洌? 步驟3、進(jìn)行解析，包括： SPCD層級(jí)解析:遍歷SPCD文件，根據(jù)點(diǎn)擊內(nèi)容提取相應(yīng)元素信息，元素包括變電站、小 室、屏柜、設(shè)備和光纜； SPCD物理回路解析:根據(jù)IED邏輯關(guān)系拓?fù)?、交換機(jī)端口拓?fù)浜蚐PCD層級(jí)解析結(jié)果，進(jìn) 行SPCD物理回路解析，包括屏柜間的光纜連接關(guān)系解析、屏柜間光纜的內(nèi)部纖芯連接關(guān)系 解析和屏柜內(nèi)的跳纖連接關(guān)系解析。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能變電站二次系統(tǒng)物理回路文件完整路徑解析方法，其特 征在于，屏柜間的光纜連接關(guān)系解析具體包括如下步驟： a) 選擇待繪制的中心顯示屏柜，即中心屏柜； b) 遍歷Cable元素，獲取變電站的所有光纜信息； c) 獲取Cable元素中的cubicleA和cubicleB屬性，獲得所有光纜的兩側(cè)屏柜信息； d) 過(guò)濾中心屏柜的信息，獲得與中心屏柜連接的屏柜信息； e) 判斷步驟d)中獲得的屏柜是否有相同屏柜； f) 若沒(méi)有，則以中心屏柜為中心直接自動(dòng)繪制光纜連接圖；若有，則合并屏柜框圖后再 以中心屏柜為中心進(jìn)行自動(dòng)繪制光纜連接圖。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能變電站二次系統(tǒng)物理回路文件完整路徑解析方法，其特 征在于，屏柜內(nèi)的跳纖連接關(guān)系解析具體包括如下步驟： a) 在光纜連接圖界面，選擇待解析內(nèi)部跳纖連接關(guān)系的屏柜； b) 遍歷屏柜內(nèi)的跳纖IntCore元素； c) 獲取IntCore元素的PortA和PortB屬性，獲得所有跳纖的兩側(cè)設(shè)備信息； d) 提取PortA和PortB均為本屏柜內(nèi)IED設(shè)備的跳纖。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能變電站二次系統(tǒng)物理回路文件完整路徑解析方法，其特 征在于，屏柜間光纜的內(nèi)部纖芯連接關(guān)系解析具體包括如下步驟： a) 選擇待解析內(nèi)部纖芯連接關(guān)系的光纜； b) 解析該光纜的Cable元素； c) 獲取Cable元素中的纖芯Core元素信息； d) 逐個(gè)解析纖芯Core元素； e) 獲取Core元素的PortA和PortB信息； f) 調(diào)用纖芯自動(dòng)搜索算法:通過(guò)光纜Cable的纖芯Core作為切入點(diǎn)，分別向A側(cè)和B側(cè)不 斷延伸搜索，最終搜索到兩側(cè)的IH)設(shè)備。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能變電站二次系統(tǒng)物理回路文件完整路徑解析方法，其特 征在于，當(dāng)A側(cè)為IED設(shè)備時(shí)，纖芯自動(dòng)搜索算法如下： a) IED設(shè)備-ODF的搜索： al)逐段解析B側(cè)物理路徑； a2)如果B側(cè)為IED設(shè)備，則獲得B側(cè)IED設(shè)備且搜索結(jié)束，否則進(jìn)入下一步a3); a3)判斷是否為ODF，如果是ODF，則返回步驟al)繼續(xù)向下一段搜索；否則，進(jìn)入交換機(jī) 循環(huán)搜索算法； b)交換機(jī)循環(huán)搜索算法： bl)判斷是否為交換機(jī)，若不是則報(bào)錯(cuò);若是則進(jìn)入步驟b2); b2)對(duì)交換機(jī)端口進(jìn)行分析，判斷是否有交換機(jī)級(jí)聯(lián)； b3)若否，則獲得所有B側(cè)IED設(shè)備后全部結(jié)束;若是，則判斷是否有一個(gè)交換機(jī)級(jí)聯(lián)； b4)若只有一個(gè)交換機(jī)級(jí)聯(lián)，則獲得本交換機(jī)B側(cè)IED設(shè)備，本交換機(jī)搜索結(jié)束，進(jìn)入步 驟b2)開(kāi)始下一臺(tái)交換機(jī)搜索;否則進(jìn)入步驟b5); b5)獲得本交換機(jī)的所有B側(cè)IED設(shè)備，本交換機(jī)搜索結(jié)束，同時(shí)進(jìn)入步驟b2)搜索下一 級(jí)所有交換機(jī)。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能變電站二次系統(tǒng)物理回路文件完整路徑解析方法，其特 征在于，步驟b5)中，僅搜索一次下一級(jí)所有交換機(jī)即結(jié)束。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能變電站二次系統(tǒng)物理回路文件完整路徑解析方法，其特 征在于，當(dāng)A側(cè)為ODF時(shí)，纖芯自動(dòng)搜索算法如下： 01) 逐段搜索A側(cè)物理路徑，判斷是否是IED設(shè)備，若是，則執(zhí)行當(dāng)A側(cè)為IED設(shè)備時(shí)的纖 芯自動(dòng)搜索算法;否則判斷是否為ODF; 02) 如果是ODF則返回至步驟01)繼續(xù)向下一段搜索，否則判斷是否是交換機(jī)； 03) 若不是交換機(jī)則報(bào)錯(cuò)，否則停止A側(cè)搜索且開(kāi)始向B側(cè)搜索； 04) 判斷是否為0DF，若否則光纜連接不符合實(shí)際情況，否則，繼續(xù)下一段搜索； 05) 判斷是否是IED設(shè)備，若是，則獲得B側(cè)IED設(shè)備;否則判斷是否為ODF; 06) 若是0DF，則繼續(xù)下一段搜索并進(jìn)入步驟05);若不是0DF，則判斷是否是交換機(jī)； 07) 若不是交換機(jī)則報(bào)錯(cuò)，否則判斷此纖芯為級(jí)聯(lián)纖芯，無(wú)法繪圖并結(jié)束。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的智能變電站二次系統(tǒng)物理回路文件完整路徑解析方法，其特 征在于，步驟05)中，若是IED設(shè)備，則獲得B側(cè)IED設(shè)備并開(kāi)始搜索A側(cè)，獲得A偵UlED設(shè)備。9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能變電站二次系統(tǒng)物理回路文件完整路徑解析方法，其特 征在于，當(dāng)A側(cè)為交換機(jī)時(shí)，纖芯自動(dòng)搜索算法如下： 001) 停止A側(cè)搜索，開(kāi)始B側(cè)搜索，逐段解析； 002) 判斷是否是IED設(shè)備，若是，則從B側(cè)執(zhí)行纖芯自動(dòng)搜索算法;否則判斷是否為ODF; 003) 若是0DF，則進(jìn)入步驟001);若不是0DF，則判斷是否是交換機(jī)； 004) 若不是交換機(jī)則報(bào)錯(cuò)，否則判斷此纖芯為級(jí)聯(lián)纖芯，無(wú)法繪圖并結(jié)束。
【文檔編號(hào)】G06Q50/06GK105931132SQ201610247465
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年4月20日
【發(fā)明人】婁悅, 李鵬, 朱東升, 曹衛(wèi)國(guó), 劉戰(zhàn)朋, 魯東海, 周亞龍, 沈濤, 沈泓, 湯向洋, 胡瀟月, 劉述軍, 趙智成
【申請(qǐng)人】中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)江蘇省電力設(shè)計(jì)院有限公司, 南京五采智電電力科技有限公司