智能變電站設(shè)計(jì)配置一體化功能規(guī)范及工具開(kāi)發(fā)研究

摘要：在智能變電站設(shè)計(jì)的工作中，虛端子配置和通訊組網(wǎng)的工作量非常大，這就對(duì)設(shè)計(jì)人員的IEC知識(shí)要求非常高。文章提出了一個(gè)在通用軟件設(shè)計(jì)CAD中加入輔助設(shè)計(jì)的功能模塊，經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)和配置的一體化思想，在輸出設(shè)計(jì)圖紙的同時(shí)，輸出變電站配置描述（SCD）文件以及光纜清冊(cè)，可以有效解決存在的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：智能變電站；配置描述文件；虛回自動(dòng)布線；配置一體化；光纜清冊(cè) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：TM762 文章編號(hào)：1009-2374（2015）30-0020-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.30.010

1 設(shè)計(jì)配置一體化原理

常規(guī)的變電類(lèi)二次回路等的設(shè)計(jì)方案是由設(shè)計(jì)院來(lái)完成制作藍(lán)圖的，全部現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的施工都必須完全依據(jù)所擬定出來(lái)的藍(lán)圖來(lái)對(duì)二次電纜進(jìn)行連接，通過(guò)萬(wàn)用表也可以使其他的特定儀器來(lái)連接設(shè)備以及檢測(cè)。在這一系列的操作過(guò)程中，也會(huì)造成以下三個(gè)問(wèn)題的出現(xiàn)：第一，怎么出這些虛端子的聯(lián)系圖或者是表？第二，怎么來(lái)保障這些虛端子能夠正確連接？第三，怎么來(lái)校對(duì)這些SCD類(lèi)文件中的虛回路？以上的三個(gè)問(wèn)題聯(lián)合體現(xiàn)出了一些重要的需求，比如配置以及設(shè)計(jì)一致性的相關(guān)需求，同時(shí)也還有效率方面的需求。設(shè)計(jì)圖紙經(jīng)過(guò)各個(gè)擁有不同輸入以及輸出接口的相關(guān)配置圖等一同組成，然而配置就是要求在那些智能裝置的ICD模型的工程實(shí)例化的基礎(chǔ)之上，經(jīng)過(guò)輸出和輸入的變量映射，以便使它們能夠在所有系統(tǒng)的內(nèi)部裝置內(nèi)可以順利地建立起相應(yīng)的聯(lián)系。其實(shí)對(duì)于配置以及設(shè)計(jì)一體化來(lái)說(shuō)，這一技術(shù)的重要基礎(chǔ)就是要做到圖模一體化。然而在對(duì)圖紙做出設(shè)計(jì)的過(guò)程中，一般情況下是要按照?qǐng)D模的建立同時(shí)還要安排不一樣的圖模輸出和輸入變量來(lái)進(jìn)行命名的，而且其定義也要求能夠和標(biāo)準(zhǔn)化的那類(lèi)設(shè)計(jì)的一些有關(guān)規(guī)定是相符合的。另外，所有的裝置圖元的拓?fù)潢P(guān)系都必須要求是使用在建設(shè)所有裝置的虛端子的相應(yīng)的映射表之上的。

1.1 圖模一體化技術(shù)

對(duì)于那些常規(guī)多見(jiàn)的變電站設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，這些裝置圖元雖然沒(méi)有被許多模型文件大力支持，但是各種各樣的裝置已經(jīng)對(duì)許多定義進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，而且各個(gè)應(yīng)用也必須提供相應(yīng)的輸出、輸入端子的定義。比如：國(guó)家電網(wǎng)公司對(duì)于繼電保護(hù)發(fā)出了“六統(tǒng)一”的標(biāo)準(zhǔn)。導(dǎo)入裝置所用的界面控制文件以及建立圖模的過(guò)程是完全一樣的，要是出現(xiàn)不滿足標(biāo)準(zhǔn)的那類(lèi)定義就必須做出提示以及警告。把壓板作為一個(gè)例子來(lái)說(shuō)，其標(biāo)準(zhǔn)的具體條件就是：保護(hù)類(lèi)裝置必須含有特定模型，TR（HTML語(yǔ)言標(biāo)簽）是經(jīng)過(guò)一些特殊的操作之后而出現(xiàn)的一種跳閘信號(hào)。舉一個(gè)例子來(lái)說(shuō)，那些一樣型號(hào)的裝置要求不能在相同的電壓等級(jí)下進(jìn)行使用，會(huì)有部分的輸出以及輸入虛端子等的中文描述出現(xiàn)部分的不同，在這種條件之下，大部分廠家的裝置提供了同一種接口控制文件。這種做法是非常不規(guī)范的，而且也帶來(lái)許多不便之處。

1.2 拓?fù)溧徑颖?/p>

拓?fù)溧徑颖硎墙?jīng)過(guò)手工布線來(lái)產(chǎn)生的，通過(guò)拓?fù)涞倪B接線的復(fù)制以及虛端子表的映射關(guān)系，就能夠自動(dòng)地描繪出所有必要的連接線，從而達(dá)到人工檢查可視化這一重要目標(biāo)。在交換機(jī)連接這些裝置的時(shí)候也是同樣的要求，首先進(jìn)行畫(huà)線工作，其次依據(jù)這些連接線所產(chǎn)生的拓?fù)溥B接表這一特殊的辦法。各個(gè)裝置之間所有的連接線一般情況下都含有組播地址這類(lèi)屬性，這些特殊的屬性完全都是可以進(jìn)行配置的，所輸出的這類(lèi)SCD文件一般情況下也要包含這些特定的屬性內(nèi)容。

1.3 一致性問(wèn)題的解決

維護(hù)工作最為重要的一項(xiàng)參考資料就是虛回路的圖紙，運(yùn)用以及維護(hù)工作必須能夠?qū)нM(jìn)圖紙以及虛回路，從而能夠達(dá)到虛回路的完全可視化，況且是不按照設(shè)計(jì)的圖紙來(lái)完成重新的配置以及繪制相應(yīng)的虛回路。當(dāng)系統(tǒng)的集成商進(jìn)行集成以及調(diào)試的這一過(guò)程中，一般都是對(duì)局部進(jìn)行維修以及改進(jìn)的，并且在設(shè)計(jì)院把改動(dòng)過(guò)的新的結(jié)果做出備案手續(xù)。當(dāng)前，許多集成商一般情況下，都是運(yùn)用自己具有的工具對(duì)配置進(jìn)行改動(dòng)，然后再把改動(dòng)出來(lái)的新情況保存在特定的文件之中。然而通過(guò)虛端子這種自動(dòng)布線的功能通常就可以顯現(xiàn)出虛回路圖，以方便設(shè)計(jì)人員的監(jiān)察。

2 智能輔助的設(shè)計(jì)

2.1 虛回路的自動(dòng)布線

通常情況下，虛端子的映射表是涵蓋了全部裝置之間的所有虛端子的聯(lián)系，這種聯(lián)系現(xiàn)在已經(jīng)被看作是虛回路的可視化的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)。通常是在圖紙畫(huà)布上面來(lái)進(jìn)行虛回路的可視化的裝置配置，還要對(duì)兩個(gè)相應(yīng)的布線路徑做出具體的定義。更重要的是在做二次拓?fù)鋱D的過(guò)程中，只需要兩個(gè)裝置中的一個(gè)連接起來(lái)，就可以表示出這之間是具有相互的通訊聯(lián)系設(shè)備的，只不過(guò)這兩個(gè)裝置中都是通過(guò)一個(gè)通信線來(lái)進(jìn)行所有相關(guān)的映射，在虛回路布線中所定義出來(lái)的那條路徑，其實(shí)也就是要求來(lái)描繪出所需的通信線。

描繪虛回路的可視化的回路也就是重復(fù)描繪幾個(gè)通訊線，運(yùn)用這種方式來(lái)達(dá)到虛回路的自動(dòng)布線這一功能。更加值得注意的一點(diǎn)是，通過(guò)篩選虛回路所顯示的各種各樣的類(lèi)型種類(lèi)，能夠有效地減少一些相應(yīng)的線路，這樣也可以有效地防止出現(xiàn)繁雜以及零亂。

2.2 自動(dòng)生成光纜清冊(cè)

對(duì)光纜清冊(cè)進(jìn)行計(jì)算，就必須清楚兩個(gè)條件：第一，裝置之間以及交換機(jī)和配置之間所使用的通訊線；第二，屏柜內(nèi)具有什么樣的裝置。在拓?fù)鋱D中，要求對(duì)相關(guān)的通信線做出相應(yīng)的定義，只要存在了這兩個(gè)方面，生產(chǎn)所需的所有光纜清冊(cè)就可以在自動(dòng)條件下來(lái)完成。一般情況下所需要的工作量是比較大的。

2.3 對(duì)典型設(shè)計(jì)的支持

使用一些經(jīng)典的設(shè)計(jì)圖樣和一些經(jīng)典的工程配置，再加上一些特殊的操作（如間隔復(fù)制等），就能夠達(dá)到這一功能所要的效果。當(dāng)然它的主要要求就是完整性，因?yàn)樵谔幚硐嗤N類(lèi)的間隔時(shí)，這種設(shè)計(jì)方式一般會(huì)運(yùn)用一些特殊的辦法，然而虛端子的映射表卻無(wú)法表示出，必須要做到輸出是完整的，這樣才能夠方便檢測(cè)這些SCD文件。所以該工具也就為其提供了所需的另外一種功能，從而縮小手工的工作量。虛回路的布線功能可以自身檢測(cè)出映射的正確性。

3 設(shè)計(jì)配置信息的共享

在對(duì)系統(tǒng)做出維護(hù)的時(shí)候，必須要仔細(xì)地查看一下相應(yīng)的通信類(lèi)的參數(shù)，比如IP地址等。然而進(jìn)行故障分析或者是在調(diào)試時(shí)，必須要查詢檢測(cè)虛回路。其實(shí)在對(duì)環(huán)境進(jìn)行預(yù)測(cè)和設(shè)計(jì)的時(shí)候，有些工作量的一大部分已經(jīng)是完成的。那么怎樣來(lái)共同分享這些重要信息呢？雖然在SCD的文件中也涵蓋部分這類(lèi)信息，但是在利用維護(hù)的時(shí)候，更應(yīng)該做出清晰明白的圖示，這也就是對(duì)可視化運(yùn)行的維護(hù)。有些格式的虛端子的變量名（比如IEC格式），再結(jié)合一些其他文件的拓?fù)湫畔ⅲū热鏒XF類(lèi)文件的），就可以做到相關(guān)信息分享。

4 結(jié)語(yǔ)

本文中，智能變電站在設(shè)計(jì)方面仍然存在著大量的問(wèn)題，本文提出了一些相應(yīng)的解決辦法，按照這種特有的一體化思路，最終達(dá)到配置以及設(shè)計(jì)的統(tǒng)一，這不單單是對(duì)一致性的問(wèn)題做出了解決，而且還通過(guò)一系列措施減少了設(shè)計(jì)的工作量。如今許多設(shè)計(jì)院也正在使用設(shè)計(jì)配置的一體化工具，這給智能變電站的相關(guān)建設(shè)工作做出了很大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：殷夢(mèng)菲（1978-），女，安徽桐城人，國(guó)網(wǎng)江西省電力公司景德鎮(zhèn)供電分公司運(yùn)檢部變電二次一班工作負(fù)責(zé)人，技師。

（責(zé)任編輯：周 瓊）