引言

由于歷史性的原因,變電站的系統(tǒng)配置工具(SCD工具)和測控裝置的電氣聯(lián)鎖工具是兩套獨立的工具,對于保證模型的一致性、準確性是不利的。現(xiàn)場維護過程中,就曾發(fā)現(xiàn)SCD文件更新而測控聯(lián)鎖工具未更新模型,導致測控的聯(lián)鎖輸入信號描述乃至輸入信號模型不正確的現(xiàn)象。本文針對此問題進行研究,在此基礎(chǔ)上開發(fā)了統(tǒng)一的基于SCD工具框架的測控聯(lián)鎖配置功能。

1方案概述

本文重點描述智能變電站系統(tǒng)配置工具的測控聯(lián)鎖配置功能,常規(guī)功能不再描述。測控聯(lián)鎖配置功能模塊概括來說,包含以下三個方面的內(nèi)容:

(1)通用邏輯組態(tài)平臺:將聯(lián)閉鎖邏輯組態(tài)過程中用到的圖形化邏輯組態(tài)功能進行抽象封裝,以平臺的形式提供一套通用的邏輯組態(tài)功能庫。

(2)聯(lián)閉鎖組態(tài)模塊:以站內(nèi)SCD作為其數(shù)據(jù)源,基于通用邏輯平臺提供的邏輯組態(tài)功能搭建聯(lián)閉鎖邏輯,并最終形成測控裝置能夠識別的聯(lián)閉鎖數(shù)據(jù)文件并下裝到裝置中。

(3)聯(lián)閉鎖仿真調(diào)試模塊:聯(lián)閉鎖邏輯仿真調(diào)試模塊以聯(lián)閉鎖邏輯組態(tài)工具的邏輯組態(tài)結(jié)果為基礎(chǔ),為數(shù)字化變電站間隔層測控裝置提供離線及在線的仿真調(diào)試功能。

2系統(tǒng)設(shè)計

2.1應(yīng)用功能劃分

應(yīng)用功能劃分如圖1所示。

(1)邏輯基礎(chǔ)功能用于定義邏輯圖元的統(tǒng)一接口。

(2)邏輯組件功能實現(xiàn)用于創(chuàng)建組態(tài)邏輯所需的所有功能部件,并通過對外提供統(tǒng)一的SDK。

(3)聯(lián)閉鎖應(yīng)用功能基于邏輯組件提供的邏輯圖組態(tài)功能。

(4)聯(lián)閉鎖通信功能為實現(xiàn)與間隔層設(shè)備通信提供相關(guān)的通信接口。

(5)SCD配置功能、聯(lián)閉鎖組態(tài)配置功能、聯(lián)閉鎖仿真調(diào)試功能不再單獨描述。

2.2程序架構(gòu)

程序架構(gòu)如圖2所示。

(1)基礎(chǔ)功能庫模塊,用于實現(xiàn)與界面、字符串及文件目錄等相關(guān)的一系列公共功能。

(2)基礎(chǔ)通信庫模塊,用于實現(xiàn)聯(lián)閉鎖功能中用到MMS以及UAРCDPB等通信功能。

(3)SCG文件解析庫模塊,用于實現(xiàn)SCD文件的解析并提供與SCG邏輯相關(guān)輔助功能。

(4)基礎(chǔ)圖形庫模塊,用于實現(xiàn)與圖形相關(guān)的一系列基礎(chǔ)功能。

(5)邏輯組態(tài)業(yè)務(wù)庫模塊,基于基礎(chǔ)圖形庫模塊提供的功能,并在基礎(chǔ)上提供統(tǒng)一的邏輯接口,供應(yīng)用開發(fā)人員進行二次開發(fā)。

(6)聯(lián)閉鎖業(yè)務(wù)庫模塊,用于實現(xiàn)與數(shù)字化變電站間隔層聯(lián)閉鎖相關(guān)的一系列功能。

(7)聯(lián)閉鎖組態(tài)工具進程模塊,該模塊是聯(lián)閉鎖組態(tài)功能的包裝進程,依賴基礎(chǔ)通信庫模塊實現(xiàn)聯(lián)閉鎖文件的上裝/下裝。

(8)聯(lián)閉鎖仿真調(diào)試工具進程模塊,該模塊是聯(lián)閉鎖仿真調(diào)試功能的包裝進程,依賴基礎(chǔ)通信庫模塊實現(xiàn)聯(lián)閉鎖邏輯的在線仿真調(diào)試。

3模塊設(shè)計

3.1基礎(chǔ)功能庫模塊

基礎(chǔ)功能庫模塊用于實現(xiàn)與界面、字符串及文件目錄等相關(guān)的一系列公共功能。該功能的實現(xiàn)與開發(fā)語言、界面框架類庫密切相關(guān),這里不做贅述。

3.2基礎(chǔ)通信庫模塊

MMS通信都有成熟的封裝庫可供直接使用,不做說明。

3.3SCL文件解析庫模塊

SCL解析庫模塊基于xML流的方式實現(xiàn)對SCL文件(SCLDocument類)的讀取,并在內(nèi)存中按樹形結(jié)構(gòu)存儲各解析出來的SCL元素(SCLELement類)及其屬性(SCLAttribute類),其結(jié)構(gòu)如圖3所示。

解析出來的SCL文件,在內(nèi)存中按原有xML語法的樹形格式對SCL數(shù)據(jù)進行了映射,通過SCLElement及SCLAttribute可方便地實現(xiàn)對整個SCL文件內(nèi)容的遍歷。

3.4基礎(chǔ)圖形庫模塊

基礎(chǔ)圖形庫模塊旨在提供與應(yīng)用場景無關(guān)的基礎(chǔ)圖形化操作,本模塊在架構(gòu)上可分解為圖符及圖形環(huán)境兩部分。

為實現(xiàn)圖符的可自定義擴充,圖符部分實現(xiàn)了GdSymbol-Template類,用于從外部文件中讀取圖符模板定義,并通過實例化的GdItemSymbol類來體現(xiàn)在圖形環(huán)境中。圖符模板文件采用xML格式,在該文件中描述了圖符的形狀、端子、屬性等信息。一個典型的圖符模板文件的結(jié)構(gòu)如下所示:

其中,id屬性用以唯一標識該圖符模板:appType屬性則用以標識該圖符的應(yīng)用類型。Shape、Terminal、PropertieS各子元素用以描述圖符的形狀、端子及屬性等信息。

3.5邏輯組態(tài)業(yè)務(wù)庫模塊

邏輯組態(tài)業(yè)務(wù)庫模塊基于基礎(chǔ)圖形庫模塊提供的功能,實現(xiàn)圖形化邏輯組態(tài)功能,具體包括預定義的邏輯符號及符號工具箱、符號屬性編輯、邏輯表達式生成以及邏輯圖形的管理,并在基礎(chǔ)上提供統(tǒng)一的邏輯接口,供二次開發(fā)。

3.6聯(lián)閉鎖業(yè)務(wù)庫模塊

聯(lián)閉鎖業(yè)務(wù)庫模塊用于實現(xiàn)與數(shù)字化變電站間隔層聯(lián)閉鎖相關(guān)的一系列功能。該模塊依賴SCL文件解析庫模塊對解析出來的SCD文件提取IO數(shù)據(jù),并提供聯(lián)閉鎖數(shù)據(jù)文件的生成等功能。

擴展的IO數(shù)據(jù)主要分為兩類:一類是無法用單個輸入表示的連續(xù)過程命令,例如,來自于站控層的過程遙控命令、遙調(diào)命令、置位命令等:另一類是預定義數(shù)據(jù)輸出點,將聯(lián)閉鎖邏輯與該數(shù)據(jù)點進行關(guān)聯(lián)。

IO數(shù)據(jù)擴展通過Private擴展的方式由ICD文件提供并集成進入SCD文件中,其擴展原則如下:

(1)引用邏輯設(shè)備配置:

<nril:ReferedLDldInSt="LD0"/>

其中,ldInSt屬性表示當前訪問點下參與閉鎖的邏輯設(shè)備實例名。

(2)過程輸入配置:

<nril:Inputtype="DI"intAddr="B01By.01BStavol"deSc="開關(guān)量輸入"/>

其中,type屬性表示過程命令類型,包括:(1)DI:數(shù)字量輸入,(2)AI:模擬量輸入:intAddr屬性表示變量地址(關(guān)鍵字):deSc屬性表示描述。

(3)輸出配置:

<nril:0utputtype="D0"intAddr="B18BkR一522Dout"deSc="開關(guān)量輸出"/>

其中,type屬性表示過程命令類型,包括:(1)D0:數(shù)字量輸出,(2)A0:模擬量輸出,(3)ND0:虛擬數(shù)字量輸出,(一)NA0:虛擬模擬量輸出,(5)IL:遙控聯(lián)鎖,(4)YK:遙控命令,(7)LED:液晶:intAddr屬性表示變量地址(關(guān)鍵字):deSc屬性表示描述。

3.7聯(lián)閉鎖組態(tài)工具進程模塊

聯(lián)閉鎖組態(tài)工具進程模塊是聯(lián)閉鎖組態(tài)功能的包裝進程,通過調(diào)用邏輯組態(tài)業(yè)務(wù)庫模塊實現(xiàn)聯(lián)閉鎖組態(tài)功能,通過聯(lián)閉鎖業(yè)務(wù)庫模塊獲取聯(lián)閉鎖邏輯組態(tài)所需的IO數(shù)據(jù)并生成聯(lián)閉鎖數(shù)據(jù)文件,此外,該模塊還依賴基礎(chǔ)通信庫模塊實現(xiàn)聯(lián)閉鎖文件的上裝/下裝,如圖4所示。

聯(lián)閉鎖組態(tài)工具進程模塊引入類似"工程"概念組織SCD文件及邏輯組態(tài)結(jié)果,其中邏輯組態(tài)結(jié)果采用多文件的方式進行存儲,一個邏輯圖對應(yīng)于一個磁盤文件存儲,針對SCD文件中某個特定IED進行的邏輯組態(tài)結(jié)果,存儲在SCD文件所在目錄中以IED名稱為文件名的子目錄下。

3.8聯(lián)閉鎖仿真調(diào)試工具進程模塊

聯(lián)閉鎖仿真調(diào)試工具進程模塊是聯(lián)閉鎖仿真調(diào)試功能的包裝進程,通過復用聯(lián)閉鎖組態(tài)工具進程模塊的邏輯組態(tài)結(jié)果,調(diào)用邏輯組態(tài)業(yè)務(wù)庫模塊及聯(lián)閉鎖業(yè)務(wù)庫模塊對邏輯組態(tài)結(jié)構(gòu)進行展示,同時依賴基礎(chǔ)通信庫模塊實現(xiàn)聯(lián)閉鎖邏輯的在線仿真調(diào)試。

4結(jié)語

本文描述了一種基于SCL配置工具框架的一體化測控聯(lián)鎖配置工具,應(yīng)用于智能變電站。在實際使用過程中,能夠有效保證系統(tǒng)配置文件和測控聯(lián)鎖配置的同步,提高了配置正確性,降低了配置難度,提高了配置效率。