基于SCD工具的測(cè)控聯(lián)鎖配置功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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(cè)控裝置的電氣聯(lián)鎖工具是兩套獨(dú)立的工具,對(duì)于保證模型的一致性、準(zhǔn)確性是不利的。現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)過(guò)程中,就曾發(fā)現(xiàn)SCD文件更新而測(cè)控聯(lián)鎖工具未更新模型,導(dǎo)致測(cè)控的聯(lián)鎖輸入信號(hào)描述乃至輸入信號(hào)模型不正確的現(xiàn)象。本文針對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行研究,在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了統(tǒng)一的基于SCD工具框架的測(cè)控聯(lián)鎖配置功能。

1方案概述

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

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

(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(tái)提供的邏輯組態(tài)功能搭建聯(lián)閉鎖邏輯,并最終形成測(cè)控裝置能夠識(shí)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(cè)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(jì)

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(shí)現(xiàn)用于創(chuàng)建組態(tài)邏輯所需的所有功能部件,并通過(guò)對(duì)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(shí)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(dú)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(kù)模塊,用于實(shí)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(kù)模塊,用于實(shí)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(kù)模塊,用于實(shí)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(kù)模塊,用于實(shí)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(kù)模塊,基于基礎(chǔ)圖形庫(kù)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(kāi)發(fā)人員進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。

(6)聯(lián)閉鎖業(yè)務(wù)庫(kù)模塊,用于實(shí)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(jìn)程模塊,該模塊是聯(lián)閉鎖組態(tài)功能的包裝進(jìn)程,依賴基礎(chǔ)通信庫(kù)模塊實(shí)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(jìn)程模塊,該模塊是聯(lián)閉鎖仿真調(diào)試功能的包裝進(jìn)程,依賴基礎(chǔ)通信庫(kù)模塊實(shí)現(xiàn)聯(lián)閉鎖邏輯的在線仿真調(diào)試。

3模塊設(shè)計(jì)

3.1基礎(chǔ)功能庫(kù)模塊

基礎(chǔ)功能庫(kù)模塊用于實(shí)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(shí)現(xiàn)與開(kāi)發(fā)語(yǔ)言、界面框架類庫(kù)密切相關(guān),這里不做贅述。

3.2基礎(chǔ)通信庫(kù)模塊

MMS通信都有成熟的封裝庫(kù)可供直接使用,不做說(shuō)明。

3.3SCL文件解析庫(kù)模塊

SCL解析庫(kù)模塊基于xML流的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)SCL文件(SCLDocument類)的讀取,并在內(nèi)存中按樹(shù)形結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)各解析出來(lái)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(lái)的SCL文件,在內(nèi)存中按原有xML語(yǔ)法的樹(shù)形格式對(duì)SCL數(shù)據(jù)進(jìn)行了映射,通過(guò)SCLElement及SCLAttribute可方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)SCL文件內(nèi)容的遍歷。

3.4基礎(chǔ)圖形庫(kù)模塊

基礎(chǔ)圖形庫(kù)模塊旨在提供與應(yīng)用場(chǎng)景無(wú)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(shí)現(xiàn)圖符的可自定義擴(kuò)充,圖符部分實(shí)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(guò)實(shí)例化的GdItemSymbol類來(lái)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(gè)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(biāo)識(shí)該圖符模板:appType屬性則用以標(biāo)識(shí)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(kù)模塊

邏輯組態(tài)業(yè)務(wù)庫(kù)模塊基于基礎(chǔ)圖形庫(kù)模塊提供的功能,實(shí)現(xiàn)圖形化邏輯組態(tài)功能,具體包括預(yù)定義的邏輯符號(hào)及符號(hào)工具箱、符號(hào)屬性編輯、邏輯表達(dá)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(kāi)發(fā)。

3.6聯(lián)閉鎖業(yè)務(wù)庫(kù)模塊

聯(lián)閉鎖業(yè)務(wù)庫(kù)模塊用于實(shí)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(kù)模塊對(duì)解析出來(lái)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(kuò)展的IO數(shù)據(jù)主要分為兩類:一類是無(wú)法用單個(gè)輸入表示的連續(xù)過(guò)程命令,例如,來(lái)自于站控層的過(guò)程遙控命令、遙調(diào)命令、置位命令等:另一類是預(yù)定義數(shù)據(jù)輸出點(diǎn),將聯(lián)閉鎖邏輯與該數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

IO數(shù)據(jù)擴(kuò)展通過(guò)Private擴(kuò)展的方式由ICD文件提供并集成進(jìn)入SCD文件中,其擴(kuò)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(dāng)前訪問(wèn)點(diǎn)下參與閉鎖的邏輯設(shè)備實(shí)例名。

(2)過(guò)程輸入配置:

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

其中,type屬性表示過(guò)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(kāi)關(guān)量輸出"/>

其中,type屬性表示過(guò)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(jìn)程模塊

聯(lián)閉鎖組態(tài)工具進(jìn)程模塊是聯(lián)閉鎖組態(tài)功能的包裝進(jìn)程,通過(guò)調(diào)用邏輯組態(tài)業(yè)務(wù)庫(kù)模塊實(shí)現(xiàn)聯(lián)閉鎖組態(tài)功能,通過(guò)聯(lián)閉鎖業(yè)務(wù)庫(kù)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(kù)模塊實(shí)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(jìn)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(jìn)行存儲(chǔ),一個(gè)邏輯圖對(duì)應(yīng)于一個(gè)磁盤(pán)文件存儲(chǔ),針對(duì)SCD文件中某個(gè)特定IED進(jìn)行的邏輯組態(tài)結(jié)果,存儲(chǔ)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(jìn)程模塊

聯(lián)閉鎖仿真調(diào)試工具進(jìn)程模塊是聯(lián)閉鎖仿真調(diào)試功能的包裝進(jìn)程,通過(guò)復(fù)用聯(lián)閉鎖組態(tài)工具進(jìn)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(kù)模塊及聯(lián)閉鎖業(yè)務(wù)庫(kù)模塊對(duì)邏輯組態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行展示,同時(shí)依賴基礎(chǔ)通信庫(kù)模塊實(shí)現(xiàn)聯(lián)閉鎖邏輯的在線仿真調(diào)試。

4結(jié)語(yǔ)

本文描述了一種基于SCL配置工具框架的一體化測(cè)控聯(lián)鎖配置工具,應(yīng)用于智能變電站。在實(shí)際使用過(guò)程中,能夠有效保證系統(tǒng)配置文件和測(cè)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。