智能变电站设计中虚端子、实光纤/光缆一体化设计方法

技术领域

本发明涉及电力系统涉及领域，尤其是涉及一种智能变电站设计中虚端子、实光纤/光缆 一体化表示方法。

背景技术

智能变电站（包括数字化变电站）利用最新的通信技术和信息处理技术，与常规变电站 相比，其结构和形态发生了革命性的变化，常规变电站中，信号的传输是通过电缆连接实现 的，信号与电缆存在一一对应关系；而在智能变电站中（包括数字化变电站），信号通过光纤 网络在智能装置之间传输，电缆或光缆只能反映出端口之间通信上的物理连接关系，不能描 述真实的功能互操作、互通关系。国网公司对智能变电站的设计规范规定，“对于智能变电站 的设计要从原来的二次回路设计转变到对于智能变电站中的虚端子及虚回路的设计，同时也 要对光缆等通信管道进行设计”，这个规范并没有给出确切的绘图实例，以至于到现在为止， 智能变电站设计依然停留在看不见、摸不着的状态，智能电网建设不具备大规模推广的条件。 虚回路信号与具体的光纤、光缆的对应关系无法表达清楚。目前国内设计院在设计智能站时， 虚端子与实光纤回路是分开设计，即虚端子与虚回路用单独的虚端子连接图或表格一一对应 描述，而光缆等物理连接图也是单独的图示表达，这就造成了物理通道与虚回路脱节的问题， 检修运行人员无法知道光纤中究竟传输的是什么信号，对检修运行造成重大安全隐患。

公开号为CN101431254A的专利《数字化变电站的智能装置GOOSE虚端子配置方法》中 提出来虚端子的配置及描述方法，但是没有提及关于虚端子与光纤、光缆之间对应关系的表 达。申请号为201210002076.9的专利《二次回路图中虚回路与物理端口对应关系的表示方法》 中提出了智能装置二次回路图中虚回路与物理端口对应关系的表示方法，仅仅停留在多条虚 回路对应的物理端口的对应关系的表达上，而没有提及对智能装置虚回路所经过的具体的光 纤回路的一体化表示，因为很多装置不是物理端口之间直接连接，而需要经过光纤配线架或 交换机等网络设备。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种智能变电站设计中虚端子、实光纤/光缆 一体化表示方法，它具有基于虚回路与物理端口的方式表达智能变电站中智能装置之间的互 操作关系，并且绘制出的二次回路图，在一张图纸上表达虚端子之间的虚回路的同时，更重 要的是表达了每个虚端子对应的物理回路的路径，一目了然的表达光缆中传输的虚端子信号， 极大的方便了后期变电站的调试与运行管理工作的优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:

一种智能变电站设计中虚端子、实光纤/光缆一体化表示方法，该方法的实现步骤如下：

步骤一：依据IEC61850标准确定虚端子的表示方法：每个虚端子有三个属性分别为：虚 端子编号、虚端子功能描述、虚端子数据属性；

步骤二：在虚端子的出口或入口处，该虚端子连接的回路的虚压板；在虚端子图中出现 的压板命名为“虚压板”，以区分保护装置内部的“软压板”；

步骤三：基于厂家提供的关于物理端口与虚端子的对应关联关系，明确具体的虚端子信 号流经的物理端口；

步骤四：确定光纤/光缆的表示方法，标识内容包括光缆设计编号、纤芯总数、纤芯编号， 格式为：光缆设计编号-纤芯编号/纤芯总数；

步骤五：标识屏柜、装置及柜内编号，标识内容包括屏柜名称、装置名称及装置设计编 号，格式为：屏柜名称—装置名称装置设计编号；所述装置包括智能装置和交换机；

步骤六：连接入交换机的光纤虚信号描述方法：由于交换机是信息共享的容器，对于接 入交换机的光纤，在光纤的装置端应按相对编号法，标识出对侧屏柜名称—装置名称—端口 号-虚端子号，从而追溯信息的源头，实现SCD文件的图纸图示化。

所述步骤一中，所述虚端子编号采用虚端子类型码+虚端子序列号的编号方式。

所述步骤一中虚端子类型码分为如下四种：

GOIN：代表GOOSE输入信号；

GOOUT：代表GOOSE输出信号；

SVIN：代表采样输入信号；

SVOUT：代表采样输出信号。

所述步骤一中，虚端子的功能描述是按照IEC61850标准和Q／GDW 396-2009《IEC 61850 工程继电保护应用模型》标准中的要求确定的；

所述步骤一中，虚端子数据属性即按照IEC61850标准中定义的数据点的数据引用路径。

虚压板的配置原则是：如果单智能装置的检修影响到整站其他系统设备的运行，被检修 装置相关的SV、GOOSE虚端子应配置虚压板，即虚压板的表示。

所述步骤三的物理端口的表达方式为：端口依存于板卡的，声明板卡号。

本发明的有益效果：基于虚回路与物理端口的方式表达智能变电站中智能装置之间的互 操作关系，在二次回路图中虚实结合，一目了然的表达光缆中传输的虚信号，极大的方便了 后期变电站的调试与运行管理工作，某个信号出问题时，可快速定位故障的物理端口，实现 了智能变电站物理层设计和逻辑层设计的耦合。

附图说明：

图1为虚端子与物理路径对应关系示意图。

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。

本发明在一张图纸上表达虚端子之间的虚回路的同时，更重要的是表达了每条虚回路对 应的物理路径，屏柜-装置-光配-光缆-光纤-物理端口-虚端子，层层深入，按传统变电站设 计的相对编号原则，使抽象与现实紧密结合，传统与智能一脉相承。

一种智能变电站设计中虚端子、实光纤/光缆一体化表示方法，该方法的实现步骤如下：

步骤一：确定虚端子的表示方法，每个虚端子有三个属性分别为：虚端子编号、虚端子 功能描述、虚端子数据属性；

（1）其中，虚端子编号方式采用虚端子类型码+虚端子序列号的方式，虚端子类型码分为如 下四种，

1)GOIN：代表GOOSE输入信号；

2)GOOUT：代表GOOSE输出信号；

3)SVIN：代表采样输入信号；

4)SVOUT：代表采样输出信号；

（2）虚端子的功能描述是按照IEC61850标准和Q／GDW 396-2009《IEC 61850工程继电保 护应用模型》标准中的要求确定的；

（3）虚端子数据属性即按照IEC61850标准中定义的数据点的数据引用路径。

例如，某一GOOSE输出虚端子表示为：

步骤二：在虚端子的出口或入口处，用图符在虚端子图上表示该回路的虚压板；在虚端 子图中出现的压板命名为“虚压板”，以区分保护装置内部的“软压板”。虚压板的配置原则 是：如果单智能装置的检修影响到整站其他系统设备的运行，被检修装置相关的SV、GOOSE 虚端子应配置虚压板，即虚压板的表示。

步骤三：基于厂家提供的关于物理端口与虚端子的对应关联关系，明确具体的虚端子信 号流经的物理端口；物理端口的表达方式为：端口依存于板卡的，声明板卡号，如下：“板卡 号”ד端口号”。例如某一装置的端口描述为：B07×TX1，即“B07”号板卡的“TX1”口； 无板卡的，如交换机的物理端口只有端口编号，标识方式：端口号，即单装置物理端口的表 达。例如“RX01”；光纤配线架的端口格式为：光配层编号/光配端口编号，例如标识为“A/01”。

步骤四：确定光纤/光缆的表示方法，标识内容包括光缆设计编号、纤芯总数、纤芯编号， 格式为：光缆设计编号-纤芯编号/纤芯总数。例如某一光纤/光缆表示为“1B-101-2/4”，即编号 为“1B-101”的4芯光缆中的第2条纤芯。

步骤五：屏柜、装置及柜内编号的标识方法，标识内容包括屏柜名称、装置名称及装置 设计编号，格式为：屏柜名称—装置名称装置设计编号；装置包括智能装置和交换机。例 如一个装置标识为“#1主高压侧充气柜—智能终端合并单元15n”。

步骤六：连接入交换机的光纤虚信号描述方法：由于交换机是信息共享的容器，对于接 入交换机的光纤，在光纤的装置端应按相对编号法，标识出对侧屏柜名称—装置名称—端口 号-虚端子号，从而有效的追溯信息的源头，从而实现SCD文件的图纸图示化。

图1中的“#1主变保护柜”表达的是装置所在屏柜，装置名称是“主变保护装置”，装 置型号是“PCD-978”，屏内设计编号是“1n”。

如图1所示，虚端子编号定义为：输出虚端子表示为GOOUT1～GOOUTi，输入虚端子表示 为GOIN1～GOINj；例如开出虚端子GOOUT01的语义名称是“跳高压侧_GOOSE”，且该虚端子 有出口压板。

如图1所示，“#1主变保护柜”中的智能装置“主变保护装置”的编号为“GOOUT01”的 虚端子“跳高压侧_GOOSE”与“#1主高压侧充气柜”中的智能装置“智能终端合并单元1” 的编号为“GOIN02”的虚端子构成一条虚回路。该虚回路的依次经过如下路径

1）智能装置“主变保护装置”的B07板卡的TX1口发出；

2）屏柜“#1主变保护柜”的第A层光配的01端口；

3）光缆“1B-101”的第2根纤芯；

4）屏柜“#1主高压侧充气柜”的第A层光配的02端口；

5）智能装置“智能终端合并单元1”的B02板卡的RX1口接收。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限 制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付 出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。