[发明专利]基于智能装置物理端口建模的智能变电站通信设计的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于智能装置物理端口建模的智能变电站通信设计的方法。

背景技术

对于智能变电站二次系统的工程设计来说，影响最大的变化就是：智能变电站以通信网络取代了常规二次回路，网络中的虚拟数字信息取代了物理上的电气信号，二次系统功能信息逻辑和信号的输入输出关系与通信网络接线不再一一对应，传统的二次回路的形式无法表达智能变电站中功能逻辑和信号逻辑。

目前智能变电站设计过程中面临的主要问题是：

1）在变电站初步设计阶段需要设计院提供对智能装置的很多功能、性能指标及通信设备电缆光缆等的用料清册，而如果初步设计深度不够的话，很难比较准确的给出这些信息。

2）由于设计单位缺乏完备的图形支持的设计手段，工程设计仅限于完成硬接线设计的程度，不能提供工程建设阶段所需要的智能装置功能配置、通信配置和相关设计资料。而现有的建模工具软件，主要注重的是SCD、ICD、CID的输出，大多数只是作为一个便捷的编辑工具来使用，对于厂站通信系统的网络结构建模、智能装置实例建模、IED之间通信关系的建模缺乏形象的展示。

3）二次设备网络化后最重要的设备之一就是以太网交换机，而IEC61850标准中对于保护装置、智能终端等IED均进行建模，而对于以太网交换机未进行建模，这就大大影响了设计单位设计合理准确的网络通信的准确性。

发明内容

本发明的主要目的是克服现有技术的不足，提供一种基于智能装置物理端口建模的智能变电站通信设计的方法，该方法是基于IEC61850的变电站配置描述方法，通过建立智能装置物理网络端口的连接关系模型，完成智能变电站通信系统的完整设计。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:

基于智能装置物理端口建模的智能变电站通信设计的方法，该方法的实现步骤如下：

步骤1：以与IEC61970CIM相同的形式用RDF描述智能装置物理网络端口的IEC61850模型，建立智能装置物理网络端口模型的RDF Schema，确定智能装置物理网络端口的IEC61850模型对象在RDF中的结构描述，包括模型类，模型类属性及模型类之间的关联关系；

步骤2：对智能装置物理网络端口进行基于RDF模型的建模，确定智能装置物理网络端口的模型结构，及智能装置物理网络端口和交换机端口相互之间的关联关系；

步骤3：在AutoCAD中设计智能装置物理网络端口图元类型模块，通过CAD图形符号表示智能装置物理网络端口，通过CAD中的短直线表示智能装置物理网络端口，智能装置物理网络端口图形中都通过一个扩展属性记录RDF模型中对应资源对象的唯一标识；

步骤4：CAD中智能装置物理网络端口设备均与模型RDF Schema中对应的资源建立一一对应的映射关系； 

步骤5：在AutoCAD中通过绘制连接线折线，将智能装置物理网络端口与以太网交换机的网口建立连接关系，绘制的同时将RDF模型中的以太网交换机的网口与智能装置IED的网口建立了模型的连接关系；

步骤6：完成基于智能装置物理端口建模的智能变电站通信。

所述步骤2中，所述关联关系如下：子网类模块、网段类模块、以太网交换机类模块及智能装置模型类模块均继承自网络设备基类模块，网段类模块聚合到子网类模块，网口类模块聚合到网络设备基类类模块，即继承自网络设备基类模块的以太网交换机类模块也聚合了网口类模块。

本发明通过将智能装置物理网络端口建模，通过绘制AutoCAD图形方式，将交换机与智能装置间的物理和逻辑的连接关系建立起来，并以图形化的方式直观的表现出来，保证了设计过程中对网络通信情况的直观掌控，从而保证设计过程中对网络通信的设计。在本发明建立的智能装置物理网络端口模型的基础上可以在智能变电站设计过程中根据逻辑互操作关系方便的配置虚拟网络（VLAN）。

附图说明

图1为RDF Schema模型中对于以太网交换机和交换机网口的模型定义及关联关系。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

本发明通过将智能装置物理网络端口建模，通过绘制AutoCAD图形方式，将交换机与智能装置间的物理和逻辑的连接关系建立起来，并以图形化的方式直观的表现出来，保证了设计过程中对网络通信情况的直观掌控，从而保证设计过程中对网络通信的设计。

为实现该方法，采用如下实施方案：