一种可视化SCD保护二次回路正确性检查系统及检查方法与流程

本发明涉及一种scd保护二次回路正确性检查系统及检查方法，尤其是涉及一种可视化scd文件正确性检查系统及检查方法。

背景技术：

智能变电站自动化系统基于iec61850体系，采用系统配置文件scd(systemconfigurationdescription)描述智能变电站的二次系统。由于scd文件是基于xml语言的一种描述文件，因此保护二次回路原理图表现形态与常规变电站有根本性差异。这样，对于技术人员来讲通过所掌握的继电保护二次系统专业知识检查scd的正确性就非常困难。实际工程应用中经常发生scd文件不对，但人工无法发现保护二次回路问题的情况，从而给智能变电站的安全运行带来了隐患。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可视化scd保护二次回路正确性检查系统及检查方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种可视化scd保护二次回路正确性检查系统，连接至后台系统的人机交互单元，该检查系统包括scd解析模块、设计模板模块、可视化展示模块和回路比对模块；

scd解析模块、设计模板模块：分别与所述的人机交互单元连接；所述的scd解析模块从人机交互单元获取scd文件并进行解析，从而建立保护二次系统虚回路模型；所述的设计模板模块从人机交互单元获取变电站保护二次回路设计规则，并根据该规则确定保护二次回路设计模板；

可视化展示模块、回路比对模块：分别连接人机交互单元、scd解析模块和设计模板模块，并对应获取保护二次系统虚回路模型和保护二次回路设计模板；所 述的可视化展示模块建立保护二次系统虚回路模型与保护二次回路设计模板中元素之间的关联关系，形成保护二次系统虚回路模型可视化展示图形，并发送至人机交互单元进行展示；所述的回路比对模块将保护二次系统虚回路模型与保护二次回路设计模板进行对比，形成比对文档并保存；

人机交互单元从回路比对模块调用所述的比对文档，若比对文档中保护二次系统虚回路模型与保护二次回路设计模板中参数一致，则scd文件正确，否则存在错误。

所述的scd解析模块包括scd获取单元和模型解析单元；

所述的scd获取单元连接人机交互单元并读取scd文件；

所述的模型解析单元采用scl标签搜索技术从scd文件中解析得到保护二次系统虚回路模型并保存，所述的保护二次系统虚回路模型为基于保护装置goose二次回路及虚端子的静态模型。

所述的设计模板模块包括设计规则单元和设计模板单元；

所述的设计规则单元从人机交互单元获取变电站保护二次回路设计规则，形成二次回路输入输出规范；

所述的设计模板单元设计生成符合二次回路输入输出规范的保护二次回路设计模板并保存。

所述的保护二次回路设计模板包括多个，每个模板对应相应的保护装置。

所述的可视化展示模块包括图形映射单元和图形展示单元；

所述的图形映射单元获取保护二次系统虚回路模型以及保护二次回路设计模板，采用图模映射技术建立保护二次系统虚回路模型与保护二次回路设计模板中元素之间的关联关系；

所述的图形展示单元将所述的关联关系转化成可视化展示图形，并发送至人机交互单元进行展示。

所述的回路比对模块包括数据调用单元和回路比对单元；

所述的数据调用单元根据人机交互单元输入命令调用对应的保护二次回路设计模板及保护二次系统虚回路模型；

所述的回路比对单元将调用的保护二次回路设计模板及保护二次系统虚回路模型进行对比，得到比对文档并保存。

一种可视化scd保护二次回路正确性检查方法，该方法包括如下步骤：

(1)scd解析模块读取scd文件，采用scl标签搜索技术解析scd文件并建立保护二次系统虚回路模型；

(2)设计模板模块基于变电站保护二次回路设计规则设计生成对应不同保护装置的多个保护二次回路设计模板；

(3)可视化展示模块采用图模映射技术建立保护二次系统虚回路模型与保护二次回路设计模板中元素之间的关联关系，形成保护二次系统虚回路模型可视化展示图形，并发送至人机交互单元进行展示；

(4)回路比对模块根据人机交互单元指令调用保护二次系统虚回路模型，以及相应保护装置的保护二次回路设计模板，将两者进行对比得到比对文档并保存；

(5)人机交互单元调用比对文档人工判断scd文件正确性，若比对文档中保护二次系统虚回路模型与保护二次回路设计模板中参数一致，则scd文件正确，否则存在错误。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

(1)通过基于scd文件建立的保护二次系统虚回路模型与通过变电站保护二次回路设计规则确定的保护二次回路设计模板进行比对形成比对文档，通过调用比对文档判断二次虚回路模型与保护二次回路设计模板的一致性完成scd保护二次回路的检查，该方式检查效率高；

(2)比对文档通过人机交互单元进行展示，直观可靠，能通过检查结果及时做出相应的纠正操作，避免智能变电站二次系统运行隐患；

(3)可视化展示模块可以将变电站保护二次系统虚回路模型进行展示，能够帮助工作人员直观了解该变电站系统中保护二次回路的联接关系，解决了智能变电站二次系统成为“黑匣子”的问题。

附图说明

图1为本发明可视化scd保护二次回路正确性检查系统的结构示意图；

图2为本发明采用可视化scd保护二次回路正确性检查系统进行scd正确性检查的流程图。

图中，1为人机交互单元，2为scd解析模块，3为设计模板模块，4为可视化展示模块，5为回路比对模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

如图1所示，一种可视化scd保护二次回路正确性检查系统，连接至后台系统的人机交互单元1，该检查系统包括scd解析模块2、设计模板模块3、可视化展示模块4和回路比对模块5。scd解析模块2、设计模板模块3：分别与所述的人机交互单元1连接；所述的scd解析模块2从人机交互单元1获取scd文件并进行解析，从而建立保护二次系统虚回路模型；所述的设计模板模块3从人机交互单元1获取变电站保护二次回路设计规则，并根据该规则确定保护二次回路设计模板；这里所述的变电站保护二次回路设计规则包括《输变电工程通用设计》及保护二次回路应用原则。可视化展示模块4、回路比对模块5分别连接人机交互单元1、scd解析模块2和设计模板模块3，并从scd解析模块2和设计模板模块3对应获取保护二次系统虚回路模型和保护二次回路设计模板；所述的可视化展示模块4建立保护二次系统虚回路模型与保护二次回路设计模板中元素之间的关联关系，形成保护二次系统虚回路模型可视化展示图形，并发送至人机交互单元1进行展示；所述的回路比对模块5将保护二次系统虚回路模型与保护二次回路设计模板进行对比，形成比对文档并保存；人机交互单元1从回路比对模块5调用所述的比对文档，若比对文档中保护二次系统虚回路模型与保护二次回路设计模板中参数一致，则scd文件正确，否则存在错误。

所述的scd解析模块2包括scd获取单元和模型解析单元；所述的scd获取单元连接人机交互单元1并读取scd文件；所述的模型解析单元采用scl标签搜索技术从scd文件中解析得到保护二次系统虚回路模型并保存，所述的保护二次系统虚回路模型为基于保护装置goose二次回路及虚端子的静态模型。该保护二次系统虚回路模型为仅包含保护装置虚回路相关的全部信息所表示的模型，包括goose控制块定义、extref定义、goose控制块定义中数据集的定义等。另外搜索scl标签，如：ied标签类别：<ied、>、</ied>，inputs标签类别：<inputs、>、</inputs>、/>，gsecontrol标签类别：<gsecontrol、>、</gsecontrol>，ld标签类别：<ldevice、>、</ldevice>、/>，ln标签类别：<ln、>、</ln>、/>，dataset标签类别：<dataset、>、</dataset>、/>等。

所述的设计模板模块3包括设计规则单元和设计模板单元；所述的设计规则单 元从人机交互单元1获取变电站保护二次回路设计规则形成二次回路输入输出规范；所述的设计模板单元设计生成符合二次回路输入输出规范的保护二次回路设计模板并保存。所述的保护二次回路设计模板包括多个，每个模板对应相应的保护装置，这里所述的保护装置包括线路、变压器、母线和断路器保护等。

所述的可视化展示模块4包括图形映射单元和图形展示单元；所述的图形映射单元获取保护二次系统虚回路模型以及保护二次回路设计模板，采用图模映射技术建立保护二次系统虚回路模型与保护二次回路设计模板中元素之间的关联关系；这里所述的图模映射技术是指建立图形中元素、元素之间的关联、动态数值与模型中的对象、对象间的模型关系以及模型中的数据状态一一对应关系。所述的图形展示单元将所述的关联关系转化成可视化展示图形并发送至人机交互单元1进行展示。

所述的回路比对模块5包括数据调用单元和回路比对单元；所述的数据调用单元根据人机交互单元1输入命令调用对应的保护二次回路设计模板及保护二次系统虚回路模型；所述的回路比对单元将调用的保护二次回路设计模板及保护二次系统虚回路模型进行对比，得到比对文档并保存。

如图2所示为采用上述可视化scd文件正确性检查系统进行scd文件正确性检查的检查方法，该方法包括如下步骤：

执行步骤s100：scd解析模块2读取scd文件，采用scl标签搜索技术解析scd文件并建立保护二次系统虚回路模型；

执行步骤s200：设计模板模块3基于变电站保护二次回路设计规则设计生成对应不同保护装置的多个保护二次回路设计模板；

执行步骤s300：可视化展示模块4采用图模映射技术建立保护二次系统虚回路模型与保护二次回路设计模板中元素之间的关联关系，形成保护二次系统虚回路模型可视化展示图形，并发送至人机交互单元1进行展示；

执行步骤s400：回路比对模块5根据人机交互单元1指令调用保护二次系统虚回路模型以及相应保护装置的保护二次回路设计模板，将两者进行对比得到比对文档并保存；

执行步骤s500：人机交互单元1调用比对文档人工判断scd文件正确性，若比对文档中保护二次系统虚回路模型与保护二次回路设计模板中参数一致，则scd文件正确，否则存在错误。