[发明专利]自动生成变电站GOOSE信号连接拓扑关系的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统中的变电站通信领域，尤其适用于采用国际标准IEC61850中描述的GOOSE通信的系统。

背景技术

通常，对于变电站自动化系统，分布式功能的应用是非常必要和重要的，这种分布式功能的实现依靠智能电子设备(IED)之间信号的交换来完成，例如典型的变电站层的联锁功能，分布式保护配合等等。IED之间信号交换的通信，也称为水平通信，传统方法大多数采用硬接线的模式实现，通过扩展IED的输入/输出(I/O)卡进行输入输出数据的交换，但是传统方法具有的优点是信号输入输出非常明确，而且交换信号调试比较容易，直观可靠。然而，这种方法也具有以下的缺陷：

1)需要大量的I/O扩展槽和卡；

2)IED之间需要布置大量的电缆硬结线连接；

3)IED之间仅仅传输二进制信号，不能传输模拟量信号；

在实际的应用过程中，以上的种种问题严重限制了变电站自动化系统分布式应用功能的范围和灵活性。

随着IEC61850标准的发布，数字化变电站已经得到快速的发展，同时也变成了变电站自动化系统设计的趋势，该标准采用工业以太网作为主要的现场通信总线。基于IEC61850国际标准的面向通用对象的变电站事件(GOOSE)就是为了提供一种IED设备之间基于工业以太网上快速、可靠的数据交互机制。目前，GOOSE数据交换机制能够完全取代传统的方式，IED之间交换的信号从传统硬接线方式转为通信网络方式传输。这种在IED之间进行网络交换的GOOSE信号变成了“虚拟信号”。相比传统硬结线方式而言，GOOSE通信机制不仅信号的容量大很多，信号的类型多样化。因此，对于通信方式，分布式应用功能具有更灵活的配置和可靠的应用。当然，由于GOOSE通信网络不需要电力电缆连接，仅仅采用光纤或者双绞线连接IED，从而维护会更容易。

然而，GOOSE网络通信在实际应用过程中也存在一些缺陷，由于信号通过网络传输变成了虚拟信号，从而导致了信号的不可见性，对于这种不可见的虚拟信号的实际调试过程，有效调试工具就变的非常重要和必要。实际上，目前还没有一个方法能够有效的对GOOSE信号进行测试和监视，也没有一种方法对基于GOOSE信号的分布式应用的逻辑执行结果进行检测和验证。由于缺乏对GOOSE“虚拟信号流”的监视，IED之间的GOOSE信号逻辑连接关系也不是可显示的。而且，GOOSE的性能大大的依赖于通信网络的动态因素。在GOOSE实际应用中，为了提高它的可靠性，实现有效GOOSE应用、测试和监视的方法就变的非常重要。所以，GOOSE信号逻辑连接关系(也称为GOOSE信号逻辑连接拓扑关系)，这种逻辑关系就是指GOOSE信号是哪个IED发布的，将被哪些IED所订阅，他们之间具有多对多的关系，类似一张网络有向连接图。获取这种拓扑逻辑关系是GOOSE测试和监视的基本前提要求。

由此可见，为了提高GOOSE应用优势，如何解决GOOSE信号之间的逻辑连接拓扑关系的生成问题是至关重要的。

发明内容

为了克服和解决以上提到的缺陷和关键性的问题，这个发明的主要目的提供一种自动生成变电站GOOSE信号连接拓扑关系的方法和设备。

本发明一个方面，提供一种自动生成变电站GOOSE信号连接拓扑关系的方法。本方法包含了以下几个步骤：导入变电站配置语言(SCL)文件；搜索每个访问连接点下的所有GOOSE的输入和输出信号；匹配所有的输入和输出信号；根据匹配的结果，产生GOOSE信号连接拓扑关系。

根据本发明的实施例，自动生成变电站GOOSE信号连接拓扑关系的方法，还包含从变电站配置语言文件中生成数据模型库的步骤。该数据模型库通过导入变电站语言文件生成。

根据本发明的方法，通过搜索所有的通信子网进行检测是否存在传输GOOSE信号的通信子网，如果不存在这样的通信子网，不会生成GOOSE信号连接拓扑关系。

根据本发明的实施例，搜索每个访问点下面的所有GOOSE的输入和输出信号，包括以下步骤：1)搜索所述的每个通信子网包含的所有访问点；或者搜索所有的IED；2)检测搜索的访问点是否包含一个服务器对象；3)检测在所述服务器的每个逻辑设备中是否包含GOOSE控制块对象；4)查找该GOOSE控制块引用数据集中的所有GOOSE输出信号；并查找每个逻辑设备下每个逻辑节点的所有GOOSE输入信号。