[发明专利]一种智能变电站二次系统故障自动定位装置

权利要求书

1.一种智能变电站二次系统故障自动定位装置，其特征在于：该装置包括硬件部分和软件部分：

硬件部分用于实现过程层SV、GOOSE数据的高精度无损实时采集、B码对时、站控层设备通信报文的采集，采用触模屏和自定义键盘相接合的模式；

软件部分包括：

采样值SV、面向通用对象变电站事件GOOSE数据采集及分析模块，用于接收过程层SV、GOOSE数据，并按照故障定位的特点解析SV、GOOSE报文，提取异常数据，存于数据库中；

站控层报文数据采集及分析模块，用于采集站控层设备间的通信报文，并按照故障定位的特点解析制造报文规范MMS报文，提取异常数据，存于数据库；

交换机数据采集及分析模块，用于采集交换机各端口的状态和流量，并根据一定策略判断交换机本身和各端口是否正常，提取异常数据，存于数据库中；

配置模型自动生成模块，用于自动生成二次设备网络及物理链路模型，为设置定位提供配置模型；

网络物理链路定位模块，用于分析各个网络节点，如各段光纤、以太网线、输出设备是否正常；

设备部件定位模块，在网络物理链路定位模块的基础上，进一步判断设备具体部件位置是否工作正常；

站控层通信设备定位模块，用于判断站控层设备通信是否正常，并具体定位到是哪个设备通信不正常，不正常的原因；

二次设备保护与控制逻辑定位模块，用于判断保护设备跳闸及遥控是否正常，并具体定位到某个设备，某个部件故障；

通过采集板以无损方式采集链路层的SV、GOOSE原始数据，通过光串口采集光B码，给整个定位装置对时，通过变换器、PHY、交换芯片组成站控层通信接口和镜像接口，通过通信接口接收站控层数据，通过镜像口获取站控层设备间的通信报文。

2.根据权利要求1所述的一种智能变电站二次系统故障自动定位装置，其特征在于：所述硬件部分满足：

(1)过程层数据采集的时间精度≦1us，光以太网口≧8对，光串口≧2对，电以太网口≧8个；

(2)与站控层通信设备≧255个，数据接收时间≦1s；

(3)监视站控层报文设备≧255个，报文分析时间≦1s。

3.根据权利要求2所述的一种智能变电站二次系统故障自动定位装置，其特征在于：所述配置模型自动生成模块满足：

(1)首先导入变电站配置描述SCD文件，通过XML语法解析出通讯子网节点及IED节点；通过子网节点以树状结构依层次解析出SV、GOOSE通讯参数；

(2)使用字符匹配及关联搜索技术解析出MMS站控层配置的保护功能信号、运行状态信号、压板状态信号、内部状态信号、告警信号、故障信号和保护事件，解析出SV及GOOSE控制块及其通道配置；

(3)其次导入系统规范描述SSD文件，通过XML语法解析出IED及其装置物理端口配置，一次装置、主接线图配置；

(4)综合子网节点、SV、GOOSE通讯参数及其输入输出通道配置、装置物理端口配置，自动生成关于二次设备及其物理链路、数据流向的二次设备及其关联图；

(5)通过一次装置、主接线图配置，使用正则表达式、矩阵知识自动生成一次设备及其关联图

(6)通过以上相关配置，再以预定义的设备模型库及其行为库，自动生成二次设备配置及关联模型。

4.根据权利要求3所述的一种智能变电站二次系统故障自动定位装置，其特征在于：所述网络物理链路定位模块满足：

(1)首先实时监视过程层交换机光口流量；

(2)采集交换机本身状态和端口状态；

(3)分析各SV、GOOSE、MMS控制块报文，判断其通讯状态；

(4)画出控制块链路图，并与控制块的通讯状态关联，呈现出控制块实时状态；

(5)根据交换机各端口的光功率和端口状态综合判断出是否光纤异常、交换机异常、输出源异常；首先判断光功率是否在标准范围内，如果是，则认为光纤正常，反之，则异常，如果端口本身状态异常，则认为交换机异常，两者，都正常，则认为输出源异常；

(6)画出网络构图，呈现出各节点当前流量及通讯状态，如异常，以红色标识，直观呈现哪段光纤、以太网、输出设备异常。