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智能变电站虚端子导入导出方法研究

2021-02-10 来源:星星旅游
第37卷第2期 华电技术 Vo1.37 No.2 2015年2月 Huadian Technology Feb.2015 智能变电站虚端子导入导出方法研究 郑文彬 ,王瑞彪 (1.国电南瑞科技股份有限公司,南京210061;2.无锡健科智能科技有限公司,江苏无锡210428) 摘要:介绍了一种智能变电站调试或扩建改造中导入导出虚端子信息的方法。将虚端子信息录入固定格式的文件中, 一键式导入虚端子信息,完成全站虚端子配置,然后一键式导出虚端子信息文件。该文件既方便扩建改造时改写虚端子 连接关系,也方便工程备份虚端子连接关系。工程实践证明,该功能大大减少了智能变电站虚端子配置的工作量。 关键词:智能变电站;虚端子;面向通用对象的变电站事件;过程层采样值;匹配 中图分类号:TM 76:TM 63 文献标志码:A 文章编号:1674—1951(2015)02—0016—05 0 引言 1 智能变电站虚端子链接关系导入方法 传统变电站的微机保护设置开入、开出、出口等 1.1智能变电站模型组态集成 端子排,保护装置的各开关量、出口以及二次间隔装 在智能变电站调试中,根据工程设计要求收集 置之间遥测的采集等都一一对应于具体的端子,保 该站所需要的所有装置模型( .icd),仔细研究设 护设计及测控四遥(遥信、遥控、遥测、遥调)设计 计院蓝图或变电站设计图纸,分析各装置类型,运用 时,都通过实际电缆实现端子到端子的变电站二次 正确的模型( .icd)进行系统组态集成。 设备和一次设备的连接,以及保护装置至一次设备 1.2导入前按固定格式完成虚端子导入文件 的出口。与传统变电站不同的是,智能变电站¨I2 J 在集成好组态模型之后,开始虚端子配置。根 全站所有二次装置的信息均为数字信息,保护及测 据设计院提供的接线图及虚端子信息表,整理各设 控装置之间均采用光缆连接;二次微机装置之间无 备之间关联关系,配合完成虚端子表格文件的录入, 传统变电站的电缆连接,而是采用IEC 61850 规 即录入固定格式的Excel文件。 约进行通信,通过变电站通信网络第6部分DL/T 在此简单说明Excel文档的格式。以某变电站 860.6建模,通过变电站通信网络第8部分DL/T 某二次间隔为单位创建一个Excel文档,Excel文件 860.8实现多种变电站设备和馈线设备之间的互操 名称为当前间隔名称,文档中根据当前间隔中含有 作及设备装置之间的信息交互、共享,以达到与传统 的所有二次智能电子装置分别建立以智能电子装置 变电站装置之间用电缆点对点连接的效果。 名称(IEDName)为名的Sheet。图1为某变电站虚 按面向通用对象的变电站事件(GOOSE)方式 端子文件模板,该模板为一个220 kV的间隔,该间 实现各保护装置之间信息的交互、跳合闸出口,按过 隔包括7个装置,即建有7个Sheet,分别以IED- 程层采样值(SV)实现保护装置、测控装置到合并单 Name名称为Sheet名称。每个Sheet中含10列:第 元测量的采集等。在此,传统的端子概念消失了,取 1列即为该装置所有虚端子信号的编号;第2列为 而代之的是基于网络传输的数字信号,即GOOSE 信息集编号,作为预留;第3—6列为该装置的虚端 虚端子、SV虚端子。虚端子 信息隐藏在变电站配 子信息,该装置作为起点设备,虚端子定义即为虚端 置描述(SCD) -s]文件中,不便于直观地查看,尤其 子中文描述,名称即为该智能电子装置的中文描述, 对SCD文件结构不熟悉的人员,直接到SCD文件中 虚端子号即为该装置中的信息标号,若为GOOSE 查看这些隐藏于其中的虚端子信息很不方便。在智 即为GOIN—n,若为SV即为SVIN—n,数据属性即为 能变电站的建设或扩建改造过程中,当智能装置中 该虚端子的Reference;第7一l0列为发送装置,即 的虚端子连接关系发生变化时,如何快速关联好这 该装置接收到哪些装置的哪些信息。列名称的具体 些虚端子关系并把关联好的虚端子关系以指定的文 解释不再赘述。 件格式导出保存,是本文讨论的重点。 新建智能变电站时,需要根据该智能变电站虚 端子设计蓝图按图1所示的格式创建相应的虚端子 收稿日期:2014—07—09;修回日期:2014—11—03 间隔文档,录入虚端子信息,得到虚端子导入文件。 ・l8・ 华电技术 第37卷 端子文件不存在 l。 用间隔名称匹配虚 端子文件路径下该 间隔的虚端子文件 从SCD文件中获取 全站间隔名称链表 群存放路径 I’   Yes1 t 读取该间隔 虚端子文件 获取该Excel文档中 Sheet名称,根据Sheet 名称加载接收IEDImt, 逐行读取Sheet内容 读取具体某行内容 后按列名获取信息 读取下 行 一读取下I I读取下 行I I一行 一获得s翟R 翥e广f H— 发蕤出送 aIED N Hme广.1婕且装直饿衣建立装置躲  sRef存在于 哈希表中  Yesf ........................ 加载IEDName获 得发送IEDInst m d 广 ● : 记录此rRef — 建立FCDA 哈希表 获得数据集子 元素FCDA 获得其GOOSE SV数据集 l ...........一 < 据某InputsInst 获得子元素 extRef(虚端子 信号接收表)建 立哈希表 //\\ 断rRef是否存在 收IEDInst? ̄ 根据列名获得rRef(接 收),rDesc(接收描述), sDesc(发送描述) Yes 分解rRef获得接收rLd (接收逻辑设备) extRef 哈希表 / l\/ l 添加此虚 端子关系 该装置虚端予关系表里 已经配好该虚端子rRef 图2虚端子导入程序流程 扩建改造时一键式导人虚端子关系打好基础。 装置发送虚端子信号的所有外部装置名称,建立外 部发送装置模型实例链表,逐次获取此链表中装置 实例,可得到实例模型文件,此即为发送装置模型文 件。从模型文件中获取外部发送装置的GOOSE,SV 发送数据集,建立发送数据集哈希表。哈希表中 Value用结构体定义,此结构体包括发送智能装置 中文描述(IEDDesc)、发送中文信息描述(fcdaDesc) 以及GOOUT—n(SVOUT—n),分别各自建立GOOSE 加载SCD文件后,软件对SCD进行解析提取, 依次提取电压等级、间隔名称,得到间隔下所有智能 电子装置,建立智能电子装置链表。依次建立以间 隔名命名的Excel文档,以IEDName为Sheet名,把 IEDName中虚端子关联关系导出填人文档中。 下面主要介绍Excel文档中某个Sheet内容的 获取,因为1个Sheet名代表1个接收的智能装置名 称,以某智能装置的虚端子关系导出为例解释导出 方法。 和SV的哈希表,以便后面导出虚端子时使用。 获取该智能电子装置下所有虚端子接收关系实 例(Inputslnst),建立InputsInst链表,判断InputsInst 软件自动加载到智能电子装置,获取向该智能 第2期 郑文彬,等:智能变电站虚端子导入导出方法研究 .19. 程序接口传入extReflnst实例 读取IEDInst,rDesc(收描述) sDesc(发描述),sRef 通过extReflnst获得 rRef,运用IEDInst 通过sRef分解出slED, 分解rRef,得到子 加载得到slEDInst实例 元素DOI,rReflnst 得到sReflnst(发送LN (接收LN实例) 实例) 收集rReflnst下所 收集sReflnst下所 有DOI,判断找到 有DOI,判断找到 上面的DOI子元素 上面的DOI子元素 将DOI简单属 l I将DOI简单属l I 性中名称为 收集DOI下子l I.陛中名称为I l收集DOI下子 “desc”的属性 元素组DAI I l“desc”的属性I l元素组DAI 内容设为rDesc I I内容设为sDescI I 判断DAI组 判断DAI组 中是否有元 中是否有元 、素为DUj IN。 、素为DU 不设DU的 Value值 1Yes  1................ !......一 将DAI中DU的 将DAI中DU的 Value值设为rDese Value值设为sDesc 图3导入虚端子描述流程 属性,若为GOOSE接收即置标志为“GOIN”,若为 SV接收即置标志为“SVIN”;根据InputsInst属性确 定在后面导出时用前一段建立的GOOSE哈希表还 是sV哈希表;读取InputsInst下子元素实例extRe. lfnst属性,取得rRef和sRef,根据InputsInst属性确 定哈希表类型;用sRef作为键值,去查找相应的哈 希表,即可得到此sRef对应的发送智能装置名称描 述(IEDDesc),fcdaDesc,GOOUT(SVOUT)序号及接 收GOIN(SVIN)序号;通过接收虚端子rRef及接收 智能装置实例(IEDInst)可以获得rDesc(即接收 IEDDesc),这样就获得了一条虚端子信息中虚端子 文件表要填写的信息;依次循环读取extReflnst实 例,获取虚端子文件需要的录入的信息。程序流程 如图4所示。 3软件开发工具及编码实现 3.1软硬件环境 编译采用Windows系统,编译器使用Eclipse, 语言使用Java,硬件环境为Pc机。 3.2程序编码实现 3.2.1虚端子导人编码 (1)虚端子导入主函数。 public static boolean imponVinualMapFile(Stirng importPath, ArrayList<String>conList.IProgressMonitor no— nitor) (2)匹配成功虚端子文件,获得文件读取。 private static void getExcelSheetList(Stirng excel, ArrayList<String>eonList.IProgressMonitor moni— tor) (3)获得外部发送装置相关发送数据集子元素 (fcda)哈希表。 private static void getAllMaplnfo(Stirng s—ied, IProgressMonitor monitor) (4)判断虚端子文件中接收rRef是否存在于接 收装置模型中:存在返回true,执行下一步;不存在 返回false,记录不存在信息,读取虚端子文件中下一 行虚端子信息。 private static boolean judge—rRef(String rRef, CommonClsInstance iedlnst.ArrayList<String>con— List) (5)添加虚端子关联关系。 private static void inputextRef(CommonClsln— stance extRefinst,Stirng sRef) (6)导入虚端子描述。 private static void inputextRefDesc(Common— ClsInstance iedInst, CommonClsInstance extRefinst, String sRef, String sDesc, Stirng rDesc) 3.2.2虚端子文件导出编码 (1)导出虚端子文件主函数。 public static boolean exportVirutalMapFile(int type,Stirng exportPath, IProgressMonitor monitor) (2)获取间隔节点,依次建立间隔虚端子文件, 导出虚端子准备。 public static boolean exportMapFile(BayNode bayNode,String exportPath,int type,IProgressMonitor monitor) (3)得到该装置接收外部装置相关发送数据集 子元素(fcda)哈希表。 private static void getRelatedInMapInf0(ArrayList <Stirng>relatedInIeds.IProgressMonitor monitormon— itor) (4)自适应设计文档行高(因为有的内容可能 在一个单元格会多行出现)。 ・20・ 华电技术 第37卷 图4虚端子导出程序流程 public static float getExce1cellAut0Height(String str.float fontCountInline) (5)输出字符距离。 public static float getregex(Stirng charStr) (6)导出虚端子文件填写函数。 private static void exportAllsendInf0(HSSFWork book wb,HSSFSheet tSheet,IedItem—端子文件,提高了工作效率,保证了配置的正确性, 在智能变电站调试或扩建改造中发挥了一定的 作用。 考虑到以后智能变电站会大面积推广,虚端子 的功能还有待进一步提高,尤其是在本文中提到的 导人虚端子前准备的虚端子文件编写功能需要进一 步改善,以实现更强大的虚端子配置功能。 参考文献: [1]何光宇,孙英云.智能电网基础[M].北京:中国电力出 版社,2010. Mapping iedltem, CommonClsInstance iedInst,ArrayList< String>relatedOutIeds,int tvpe) 4结束语 智能变电站虚端子文件导入导出软件已经应用 于工程实践中,实践证明,软件的应用大大减轻了智 能变电站虚端子配置工作量,可一键式导入导出虚 [2]刘贞,殷小虹.智能变电站的实现【J].机电信息,2009 (36):26—29. E3]钟清.智能电网关键技术研究[M].北(下转第33页) 第2期 王树国,等:9E型燃气轮机进气过滤系统改造 表2苏里格发电公司改造费用折算 ・33・ 期=苏里格发电公司改造前滤芯更换周期×[自备 电厂改造后外套更换周期/自备电厂改造前滤筒更 3结论 (1)加装预过滤外套可操作性强,效果明显,减 少了颗粒杂质对压气机叶片的冲击,延长了滤芯及 换周期]=12×0.6=7.2(月),苏里格发电公司改 造后的外套更换周期取7个月。 过滤外套在保证过滤效果和运行安全的前提 下,延长了滤芯使用寿命,每年可节省维护费用 44.2万元。 2.5地理因素和气候方面的影响 我国空气污染很严重,环境颗粒物质量浓度达 0.173~1.367 ms/m ,均大于0.1 ms/m ,属于恶劣 的空气环境。不同地区空气中颗粒的污染特性均有 差异,并受大气环境和地理因素的影响。 压气机叶片的使用寿命,降低了维护成本。 (2)若进气压差上升迅速,可人工拆除预过滤 外套,使压差回落,以保证机组安全运行。 (3)不同地区空气中颗粒的污染特性各有差 异,并受大气环境和地理因素的影响。 (4)采用加装预过滤外套措施一般适用于气候 干燥的地区,在其他地区应用效果如何,还有待实践 检验。 苏里格发电公司电厂地处毛乌素沙漠腹地,气 候干旱,多风沙,由于当地植被特点,春季还混杂较 多的杨、柳絮。反吹装置可部分清除滤芯内沙尘,但 对杨柳、絮清除效果不佳。通过加装预过滤外套,可 有效地减少杨柳、絮对滤芯的污染,同时对沙尘也有 定的抑制作用。 对于气候潮湿、空气污染较重、雾霾时间长的地 一参考文献: [1]杨顺虎.燃气一蒸汽联合循环发电设备及运行[M].北 京:中国电力出版社,2003. [2]陈永刚,李宏莲.PG9171E型燃气轮机变工况特性研究. 华东电力,2009,37(8):1422—1425. [3]白强,黄东宇.燃气轮机空气滤清装置的选型分析[J]. 燃气轮机技术,1992,5(3):35—44. 区,由于空气湿度大,过滤元件带水后性能如何就有 待商榷。如果遇到持续的雨、雾天气,灰尘就容易变 成糊状黏附到过滤元件上,此时若加装预过滤外套, 会使情况进一步恶化。因此,进气过滤系统选型要 对不同地区空气中颗粒物污染的特性进行分析后慎 重选择。 o●<>●o●o●<>●0●o●0●<>●0●o●o●<>●0●0●0●<>●<>●o●<>●0●0●<>●0(本文责编:王书平) 作者简介: 王树国(1972一),男,河北沧州人,工程师,工学硕士, 从事燃气轮机运行与维护方面的工作(E—mail:shuguo062150 @163.corn)。 ●0●<>●0●<>●<>●0●0‘<>●0●0●0●0●0●<>●0●0●<>●0●0●0●0●o● (上接第2O页)京:中国电力出版社,2011. [4]张帆.面向通用对象的变电站事件(GOOSE)实时解析和 预警系统[D].广州:华南理工大学,2010. [8]高翔.数字化变电站应用技术[M].北京:中国电力出版 社,2008. (本文责编:刘芳) [5]高亚栋,朱炳铨,李慧,等.数字化变电站的“虚端子”设 计方法与应用研究[J].电力系统保护与控制,2011,39 (5):124—127. 作者简介: [6]吴永超,王增平,吕燕石,等.变电站配置语言的应用及 解析[J].电力系统保护与控制,2009,37(15):38—41. [7]程少军,陈晓.智能电子装置的SCL文档配置工具的设 计与实现[J].继电器,2007,35(20):47—50. 郑文彬(1976一),男,陕西宝鸡人,工程师,从事智能变 电站组态集成的研究(E.mail:zwb616@126.eom)。 王瑞彪(1977一),男,山西太原人,工程师,从事智能网 络的研究。 

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