信息不完整条件下的增量SCD、SPCD设计、校核方法与系统与流程

本发明属于智能变电站，涉及一种信息不完整条件下的增量scd、spcd设计、校核方法与系统。

背景技术：

1、智能变电站基于iec61850标准体系构建，采用了大量数字化、网络化的技术。变电站配置描述文件（substation configuration description，scd），作为智能站模型的最终载体，在变电站运行与调试中起到重要的作用，scd文件可由设计单位通过工具软件生成。

2、变电站的设计过程通常分阶段完成，在主体工程完毕后，会有一系列的改扩建需求。虽然不同阶段的设计单位一般是相同的，但是也存在不同设计单位的情况。不同设计单位的scd软件生成工具的技术架构、信息模型不通用，当前的设计单位不能获得前序单位的过程资产，只基于工程归档的图纸和模型材料，难以进行改扩建后的scd文件设计。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种信息不完整条件下的增量scd、spcd设计、校核方法与系统，可只基于工程归档的scd、spcd模型文件，缺失设计过程信息/模型条件下，实现了智能站增量模型设计。

2、本发明采用如下的技术方案。

3、本发明第一方面提供了一种信息不完整条件下的增量scd、spcd设计、校核方法，包括以下步骤：

4、s1：根据智能变电站当前的工作间隔组屏设计范围，绘制间隔内的信息流图，确定间隔内ied设备之间的过程层数据流，并以此配置间隔内发送设备和接收设备之间的虚回路连接关系；

5、s2：根据当前智能变电站模型文件的归档情况，获取跨间隔设备已占用端口和原scd文件中已使用的通信参数，作为设计约束条件；

6、s3：根据跨间隔设备之间的逻辑连接关系绘制跨间隔的信息流图，确定跨间隔ied设备之间的过程层数据流，并结合跨间隔设备已占用端口信息配置跨间隔发送设备和接收设备之间的虚回路连接关系；

7、s4：实例化ied设备的信息模型，并将ied设备的信息模型以及所述信息流图、虚回路连接关系、设计约束条件存储在内存或数据库中；

8、s5：根据内存或数据库中存储的信息生成增量scd文件和增量spcd文件；

9、s6：对增量scd文件和增量spcd文件进行一致性校核，并通过增量scd文件和增量spcd文件与原文件的冲突检测与合并，得到最终的scd文件和spcd文件。

10、优选地，s1中，绘制间隔内的信息流图时，在图中标识设计范围内有逻辑连接关系的设备之间的交互关系。

11、优选地，s2中，首先根据智能站模型文件的归档情况，将工作场景分为两种，包括：工作场景a：包含scd文件和spcd文件；工作场景b：仅包含scd文件。

12、优选地，s2中，对于工作场景a，通过解析spcd文件获取跨间隔设备已占用端口；对于工作场景b，通过解析scd文件获取跨间隔设备已占用端口。

13、优选地，s5中，从内存或数据库中的ied设备的信息模型中，提取虚端子、控制块参数，结合根据信息流图确认的数据流以及所述虚回路连接关系、设计约束条件进行通信参数配置、虚回路设计、物理光纤回路设计、组缆设计，并生成增量scd文件和增量spcd文件。

14、优选地，针对增量spcd文件进行如下扩展，以实现增量spcd文件中物理端口和逻辑端口对应关系的描述：

15、板卡元素扩展逻辑板卡属性，用于描述物理板卡对应的逻辑板卡；

16、端口元素扩展逻辑端口属性，用于描述物理端口对应的逻辑端口。

17、优选地，s6中，对增量scd文件与增量spcd文件进行如下一致性校核：

18、1 )从增量scd文件中提取全部的装置元素，获取其名称属性的值，构成集合datasetscd；

19、从增量spcd文件中提取全部的设备元素，获取其类型和装置名称属性，将类型属性值为“ied”元素的装置名称保存在集合datasetspcd中；

20、检查是否满足datasetscd= datasetspcd，以判定scd和spcd中修改的二次设备是否一致；若不满足，则提示错误，并依次将修改不一致的二次设备名称可视化展示；

21、2 ) 从增量scd文件中提取全部的虚回路元素，并从虚回路元素的外部装置名称属性获取虚回路的外部发送装置，根据外部发送装置获取增量scd文件中ied装置之间连接关系，构成邻接矩阵，其中n为ied装置数量，aij=1表示装置i到装置j有虚回路； aij=0 表示装置i到装置j没有虚回路；

22、3 )将ied装置依次按照电压等级、间隔名称、装置名称降序排列；

23、4 ) 从增量spcd文件中的光纤元素和内部光纤元素，提取全部ied、交换机和光配装置之间的连接关系，再剔除光配装置节点，在逻辑上将连接到光配装置节点的对应端的装置直接相连，然后遍历装置之间的连接关系，形成邻接矩阵和；

24、其中aspcd1描述ied装置之间的有向图，其中装置的编码顺序符合3）中的排序，bij=1表示装置i到装置j有物理回路；bij=0 表示装置i到装置j没有物理回路，n表示ied的装置数量；

25、aspcd2描述交换机装置之间以及交换机装置和ied装置之间的无向图，其中装置的编码顺序符合3）中的排序，cij=1表示装置i到装置j有物理回路；cij=0 表示装置i到装置j没有物理回路，m表示交换机装置和ied装置的数量；

26、5 ) 遍历ascd和aspcd1的每个元素，若aijbij且bij=0，则认定为增量scd文件与增量spcd文件虚实不一致；若aijbij且bij=1，则在aspcd2检索装置i和装置j是否属于一个连通岛中，若不属于，则认定增量scd文件与增量spcd文件虚实不一致；否则认定增量scd文件与增量spcd文件虚实一致；

27、若增量scd文件与增量spcd文件虚实一致，则获取增量spcd文件完整的接收端口信息，包括物理端口和逻辑端口，其中逻辑端口若与增量scd文件中不一致，则认为增量scd文件或增量spcd文件端口配置异常；

28、6 ) 若增量scd文件与增量spcd文件中包含多个同类型间隔，假设每个间隔装置数量为k，若aija（i+k）（j+k）且aij、a（i+k）（j+k）属于同类设备，或bijb（i+k）（j+k）且bij、b（i+k）（j+k）属于同类设备，则提示增量scd文件与增量spcd文件中同类型间隔配置不一致。

29、优选地，s6中，对工作场景b，将增量scd文件与原scd文件进行冲突检测与合并，确定最终的scd文件，将增量spcd文件作为最终的spcd文件；对工作场景a，分别对增量scd文件、增量spcd文件进行原文件的冲突检测与合并，确定最终的scd文件和spcd文件。

30、优选地，将增量scd文件与原scd文件进行冲突检测时，对产生冲突的对象进行改名处理，最后将增量scd文件和原scd文件合并，生成最终的scd文件，即智能变电站当前设计范围的scd文件。

31、优选地，将增量spcd文件和原spcd进行冲突检测时，对未通过检测的对象提示问题位置以进行核对修改；将通过各项检测的增量spcd文件和原spcd文件合并，生成最终的spcd文件，即智能变电站当前设计范围的spcd文件。

32、优选地，对增量scd文件与原scd文件进行的冲突检测包括：ied的sv控制块和goose控制块的地址信息、sv与goose的发布和订阅信息、逻辑节点类型、数据对象类型、数据属性类型检测；

33、对增量spcd文件和原spcd进行的冲突检测包括：区域region和线缆cable检测。

34、优选地，将增量scd文件和原scd文件合并，生成最终的scd文件的方式为：

35、生成增量scd文件过程中，进行虚回路设计时基于原scd文件的数据类型模板对新添加的ied设备进行数据类型和设备模板的更新；

36、并在生成增量scd文件后，将其作为整体流数据，覆盖原scd文件数据类型模板的索引位置，直接将增量scd文件与原scd文件按数据块的方式合并生成最终scd文件。

37、本发明第二方面提供了一种信息不完整条件下的增量scd、spcd设计、校核系统，包括：

38、设计信息获取模块，用于配置间隔内发送设备和接收设备之间的虚回路连接关系、获取设计约束条件、配置跨间隔发送设备和接收设备之间的虚回路连接关系；

39、设计信息存储模块，用于实例化ied设备的信息模型，并将ied设备的信息模型以及所述信息流图、虚回路连接关系、设计约束条件存储在内存或数据库中；

40、设计与校核模块，用于根据内存或数据库中存储的信息生成增量scd文件和增量spcd文件；对增量scd文件和增量spcd文件进行一致性校核，并通过增量scd文件和增量spcd文件与原文件的冲突检测与合并，得到最终的scd文件和spcd文件。

41、一种终端，包括处理器及存储介质；所述存储介质用于存储指令；所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行所述方法的步骤。

42、计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述方法的步骤。

43、与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：

44、本发明通过以工程归档的模型文件作为图形化化设计的约束和输入源，获取变电站模型，开展增量设计并融合原有模型生成最终产物的方式；避开了因过程资料缺失，而无法开展图形化设计的问题，实现了缺失设计过程信息条件下，智能站改扩建时对模型的增量设计。

45、本发明实用性高，适应性强，对变电站模型归档不同的现状均可实施。

46、本发明还扩展了增量spcd文件的端口定义，可实现增量spcd文件中物理端口和逻辑端口对应关系的描述，解决了光纤物理回路和虚回路无法对应的问题。

47、本发明的可以快速对装置间连接关系、端口正确性、同类间隔配置正确性进行校核。

48、本发明还提出了一种增量scd和原scd的快速合并的方式，只需要加载并局部解析数据类型模板即可实现增量scd和原scd的快速合并，可以避免加载整个scd文件所消耗的内存资源，大大降低了scd文件合并时反复的内存消耗，显著的提升了合并的速度。