專利名稱：一種變電站自動(dòng)化通用五防系統(tǒng)數(shù)據(jù)描述方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于XML語言的變電站自動(dòng)化通用五防系統(tǒng)數(shù)據(jù)描述方法， 屬于變電站自動(dòng)化領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
"五防"是電力系統(tǒng)為防止操作人員在現(xiàn)場(chǎng)操作過程中發(fā)生五種惡性事故 而釆取的 一種防范措施。當(dāng)前的變電站自動(dòng)化的五防系統(tǒng)以微機(jī)防誤操作閉鎖 系統(tǒng)居多，它可以是單獨(dú)的五防機(jī)，也可以將五防功能作為子系統(tǒng)嵌入到監(jiān)控 系統(tǒng)中，五防模塊與后臺(tái)具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)、統(tǒng)一的畫面編輯。五防系統(tǒng)預(yù)存 五防數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)包含了所有設(shè)備操作應(yīng)滿足的五防規(guī)則。操作人員操作時(shí) 五防系統(tǒng)在后臺(tái)執(zhí)行監(jiān)控，進(jìn)行規(guī)則匹配，只有在滿足五防閉鎖規(guī)則的條件下， 才允許執(zhí)行所進(jìn)行的操作。因此，五防規(guī)則庫(kù)對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的正確操作 起決定性作用。
當(dāng)前各個(gè)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)廠家五防系統(tǒng)的功能相互獨(dú)立、五防規(guī)則的組 織形式各種各樣，缺乏一個(gè)通用性強(qiáng)的五防規(guī)則格式，且閉鎖規(guī)則是按照變電 站的具體設(shè)備單獨(dú)編輯的。但是，在工程應(yīng)用中，每個(gè)變電站有幾十條甚至更 多的間隔，每個(gè)間隔又可能包含多個(gè)一次設(shè)備(包括刀閘、開關(guān)、接地線等)， 而且每個(gè)設(shè)備包含多個(gè)閉鎖規(guī)則。因此，為這些一次設(shè)備逐一編輯五防規(guī)則耗 費(fèi)了大量的時(shí)間。通過手動(dòng)輸入的五防規(guī)則極有可能出錯(cuò)，這可能會(huì)引發(fā)嚴(yán)重 的后果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種通用的變電站自動(dòng)化五防系統(tǒng)數(shù)據(jù) 描述方法，其與具體的變電站設(shè)備無關(guān)。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供 一種變電站自動(dòng)化通用五防系統(tǒng)數(shù)據(jù)描 述方法，其特征在于包括以下步驟
l)將五防規(guī)則需要的常量類型和實(shí)際的五防規(guī)則數(shù)據(jù)都由XML語言描述并存
5儲(chǔ)在XML文本中；
2) 定義通用五防規(guī)則的數(shù)據(jù)模型，包括各種數(shù)據(jù)類型，層次結(jié)構(gòu)以及各個(gè) 屬性域；
3) 從五防規(guī)則模版映射到五防規(guī)則實(shí)例；
4 )將基于XML語言的通用五防規(guī)則模版應(yīng)用到變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中。 本發(fā)明所達(dá)到的有益效果
本發(fā)明的基于XML語言的變電站通用五防系統(tǒng)的數(shù)據(jù)描述方法具有較強(qiáng)的數(shù) 據(jù)描述能力和通用性，解決了各廠家五防系統(tǒng)間的兼容性問題；有效地減少了 五防系統(tǒng)中五防規(guī)則編輯的工作量，提高了準(zhǔn)確性。


圖1是本發(fā)明中基于XML的通用五防規(guī)則數(shù)據(jù)描述過程的數(shù)據(jù)模型；
圖2是本發(fā)明中通用五防規(guī)則XML模版文件到五防規(guī)則實(shí)例的映射示意圖3是本發(fā)明中基于XML語言的通用五防規(guī)則應(yīng)用于變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中
的工作流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)闡述。
在所述步驟l)將五防規(guī)則需要的常量類型和實(shí)際的五防規(guī)則數(shù)據(jù)都由XML 語言描述并存儲(chǔ)在XML文本中的過程中，使用XML語言為通用五防規(guī)則組織數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的組織方法為使用XML的標(biāo)簽和屬性值來描述通用五防規(guī) 則文本中字段的意義。
所述通用五防規(guī)則文本包括字典常量定義部分和規(guī)則描述部分，所述規(guī)則 描述部分的內(nèi)容為與字典常量定義部分描述類型相同的數(shù)據(jù)域。
所述字典常量定義了該通用五防規(guī)則描述方法常用的常量類型，包括變 電站電氣接線類型、間隔類型、 一次設(shè)備類型、設(shè)備子類型、操作類型、測(cè)點(diǎn) 類型、關(guān)系表達(dá)式類型、五防報(bào)警類型，所述字典常量類型可擴(kuò)充。
其中一次接線類型常量包括單母線接線、單母線分段接線、單母線加旁 路接線、單母線分段加旁路接線、雙母線接線、雙母線分段接線、雙母線加旁 路接線、雙母線分段加旁路接線、三母線接線、三母線分段接線、三母線分段加旁路接線、3/2接線、3/2分段接線、4/3接線、內(nèi)橋接線、外橋接線、復(fù)式 橋形接線、三角形接線、四角形接線、多角形接線；
間隔類型常量包括高壓進(jìn)線設(shè)備組、中壓出線設(shè)備組、低壓饋(出)線設(shè)備 組、主變?cè)O(shè)備組、變高側(cè)設(shè)備組、變中側(cè)設(shè)備組、變低惻設(shè)備組、高壓容抗器 設(shè)備組、中壓容抗器設(shè)備組、低壓容抗器設(shè)備組、高壓母線設(shè)備組、中壓母線 設(shè)備組、低壓母線設(shè)備組、高壓旁路設(shè)備組、中壓旁路設(shè)備組、低壓旁路設(shè)備 組、高壓母聯(lián)設(shè)備組、中壓母聯(lián)設(shè)備組、低壓母聯(lián)設(shè)備組、發(fā)電機(jī)設(shè)備組；
一次設(shè)備類型包括開關(guān)、刀閘、手車、臨時(shí)接地線；
設(shè)備子類型包括開關(guān)、I母刀閘、n母刀閘、主變側(cè)刀閘、線路側(cè)刀閘、 正母壓變刀閘、副母壓變刀閘、主變惻地刀、線路惻地刀、母線側(cè)地刀、開關(guān)I 母?jìng)?cè)地刀、開關(guān)n母惻地刀、開關(guān)線路側(cè)地刀、開關(guān)主變側(cè)地刀、正母壓變地 刀、副母壓變地刀、I母地刀、II母地刀、手車；
操作類型包括分、合、運(yùn)行至分離、分離至運(yùn)行、試驗(yàn)至分離、分離至試
驗(yàn)；
測(cè)點(diǎn)類型包括位置、A相電流、B相電流、C相電流、A相電壓、B相電壓、 C相電壓、AB相電壓、BC相電壓、CA相電壓、零序電壓、零序電流；
關(guān)系比較類型包括等于、大于、大于等于、小于、小于等于、不等于； 五防報(bào)警類型包括嚴(yán)重報(bào)警、 一般報(bào)警、提示報(bào)警等。 圖1是本發(fā)明中基于XML的通用五防規(guī)則數(shù)據(jù)描述過程的數(shù)據(jù)模型。在所述 步驟2)定義通用五防規(guī)則的數(shù)據(jù)模型的過程中，按照電氣一次接線方式建立通 用五防數(shù)據(jù)模型，規(guī)則的通用性表現(xiàn)在規(guī)則與具體變電站設(shè)備無關(guān)，而是按照 "電氣接線名一間隔類型名一設(shè)備子類型名一操作類型名一閉鎖規(guī)則"的樹形 結(jié)構(gòu)組織數(shù)據(jù)，上一層和下一層XML節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)是逐層包含的關(guān)系。 從接線類型引出五防閉鎖規(guī)則的方法為
a) 由一次設(shè)備的接線類型確定該接線類型所包含的所有間隔類型；
b) 由間隔類型確定該間隔中包含的所有設(shè)備子類型；
c) 由設(shè)備子類型決定可能的幾種搡作方式；
d) 由操作方式?jīng)Q定包含幾個(gè)邏輯"或"關(guān)系的閉鎖規(guī)則。一個(gè)閉鎖規(guī)則包含多個(gè)邏輯"與"關(guān)系的閉鎖條件，閉鎖條件包含需要進(jìn)行 匹配的數(shù)據(jù)對(duì)象和數(shù)據(jù)值等。
在上述步驟中還包括對(duì)閉鎖條件數(shù)據(jù)域定義的過程。
圖2是本發(fā)明中通用五防規(guī)則XML模版文件到五防規(guī)則實(shí)例的映射示意圖； 在所述的步驟3)從五防規(guī)則模版映射到五防規(guī)則實(shí)例的過程中，由于五防規(guī)則 模版是通用的，可以應(yīng)用在變電站專用的五防機(jī)或者監(jiān)控系統(tǒng)后臺(tái)的五防子系 統(tǒng)中，變電站五防系統(tǒng)和通用規(guī)則模版具有相同的數(shù)據(jù)模型。具體映射步驟包 括
a) 對(duì)五防系統(tǒng)的具體廠站定義成與規(guī)則模版相同的接線類型；
b) 具體間隔類型定義成模板的設(shè)備組類型；
c) 具體開關(guān)刀閘等設(shè)備定義成模板的設(shè)備類型和設(shè)備子類型；
d) 使用XML解析器解析XML文檔模版,找到與廠站接線類型匹配的模板規(guī)則；
e) 按照規(guī)則模板中該接線類型下的設(shè)備組類型、設(shè)備子類型、操作類型逐一 生成具體的五防規(guī)則實(shí)例，保存到五防規(guī)則庫(kù)中。
按照上面五個(gè)步驟，五防規(guī)則的編輯變得方便可靠。操作時(shí)，五防系統(tǒng)只需 要按照常規(guī)的方式讀取規(guī)則庫(kù)中相應(yīng)的規(guī)則進(jìn)行匹配。
圖3是本發(fā)明中基于XML語言的通用五防規(guī)則應(yīng)用于變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中 的工作流程圖。在所述的4 )將基于XML語言的通用五防規(guī)則模版應(yīng)用到變電站 自動(dòng)化系統(tǒng)中的過程中，通用規(guī)則組態(tài)部分是XML規(guī)則模版的生成部分，可以 不用直接編輯XML語言，而是間接的通過規(guī)則組態(tài)軟件界面的搡作編輯通用五 防規(guī)則。變電站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)后臺(tái)的五防子系統(tǒng)提供解析XML規(guī)則模版，從 五防規(guī)則模版生成五防規(guī)則實(shí)例，并且可以按照間隔從五防規(guī)則庫(kù)導(dǎo)出測(cè)控保 護(hù)裝置和總控的五防規(guī)則文件。
測(cè)控保護(hù)裝置和總控裝置的五防規(guī)則文件提供測(cè)控保護(hù)裝置和總控五防功 能的閉鎖規(guī)則，可以把測(cè)控保護(hù)裝置各個(gè)間隔的五防規(guī)則文件上傳到間隔層的 各個(gè)裝置中，操作人員進(jìn)行操作時(shí)，測(cè)控保護(hù)裝置和總控讀取這些規(guī)則文件，并 根據(jù)各自取到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)則匹配，如符合，則允許搡作，否則上報(bào)不符 合的規(guī)則條件。后臺(tái)也可以下載測(cè)控保護(hù)裝置和總控的五防規(guī)則文件，在五防規(guī)則組態(tài)軟件 里進(jìn)行讀取驗(yàn)證或打印輸出。
以上所述的基于XML語言的通用五防系統(tǒng)數(shù)據(jù)描述方法具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)描 述能力和通用性，解決了各廠家五防系統(tǒng)間的兼容性問題；有效地減少了五防 系統(tǒng)中五防規(guī)則編輯的工作量，提高了準(zhǔn)確性；同時(shí)通用五防規(guī)則在測(cè)控保護(hù) 裝置和總控中的應(yīng)用解決了五防規(guī)則的 一 致性問題。
權(quán)利要求
1.一種變電站自動(dòng)化通用五防系統(tǒng)數(shù)據(jù)描述方法，其特征在于包括以下步驟1)將五防規(guī)則需要的常量類型和實(shí)際的五防規(guī)則數(shù)據(jù)都由XML語言描述并存儲(chǔ)在XML文本中；2)定義通用五防規(guī)則的數(shù)據(jù)模型，包括各種數(shù)據(jù)類型，層次結(jié)構(gòu)以及各個(gè)屬性域；3)從五防規(guī)則模版映射到五防規(guī)則實(shí)例；4)將基于XML語言的通用五防規(guī)則模版應(yīng)用到變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站自動(dòng)化通用五防系統(tǒng)數(shù)據(jù)描述方法，其特 征在于在所述步驟l)將五防規(guī)則需要的常量類型和實(shí)際的五防規(guī)則數(shù)據(jù)都由 XML語言描述并存儲(chǔ)在XML文本中的過程中，使用XML語言為通用五防規(guī)則組織 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的組織方法為使用XML的標(biāo)簽和屬性值來描述通用五防規(guī)則文本中字段的意義。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的變電站自動(dòng)化通用五防系統(tǒng)數(shù)據(jù)描述方法，其特 征在于所述通用五防規(guī)則文本包括字典常量定義部分和規(guī)則描述部分，所述 規(guī)則描述部分的內(nèi)容為與字典常量定義部分描述類型相同的數(shù)據(jù)域。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的變電站自動(dòng)化通用五防系統(tǒng)數(shù)據(jù)描述方法，其特 征在于所述字典常量定義了該通用五防規(guī)則描述方法常用的常量類型，包括 變電站電氣接線類型、間隔類型、 一次設(shè)備類型、設(shè)備子類型、操作類型、測(cè) 點(diǎn)類型、關(guān)系表達(dá)式類型、五防報(bào)警類型，所述字典常量類型可擴(kuò)充。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站自動(dòng)化通用五防系統(tǒng)數(shù)據(jù)描述方法，其特征 在于在所述步驟2)定義通用五防規(guī)則的數(shù)據(jù)模型的過程中，按照電氣一次接 線方式建立通用五防數(shù)據(jù)模型，按照"電氣接線名一間隔類型名一設(shè)備子類型 名一搡作類型名一閉鎖規(guī)則"的樹形結(jié)構(gòu)組織數(shù)據(jù)，上一層和下一層XML節(jié)點(diǎn) 數(shù)據(jù)是逐層包含的關(guān)系。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的變電站自動(dòng)化通用五防系統(tǒng)數(shù)據(jù)描述方法，其特征在于從接線類型引出五防閉鎖規(guī)則的方法為a) 由一次設(shè)備的接線類型確定該接線類型所包含的所有間隔類型；b) 由間隔類型確定該間隔中包含的所有設(shè)備子類型；c) 由設(shè)備子類型決定可能的幾種操作方式；d) 由操作方式?jīng)Q定包含幾個(gè)邏輯"或"關(guān)系的閉鎖規(guī)則，一個(gè)閉鎖規(guī)則包含 多個(gè)邏輯"與"關(guān)系的閉鎖條件，閉鎖條件包括需要進(jìn)行匹配的數(shù)據(jù)對(duì)象和數(shù)據(jù) 值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的變電站自動(dòng)化通用五防系統(tǒng)數(shù)據(jù)描述方法，其特征 在于在上述步驟中還包括對(duì)閉鎖條件數(shù)據(jù)域定義的過程。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站自動(dòng)化通用五防系統(tǒng)數(shù)據(jù)描述方法，其特征 在于在所述的步驟3)從五防規(guī)則模版映射到五防規(guī)則實(shí)例的過程中，具體映 射步驟包括a) 對(duì)五防系統(tǒng)的具體廠站定義成與規(guī)則模版相同的接線類型；b) 具體間隔類型定義成模板的設(shè)備組類型；c) 具體開關(guān)刀閘等設(shè)備定義成模板的設(shè)備類型和設(shè)備子類型；d) 使用XML解析器解析XML文檔模版，找到與廠站接線類型匹配的模板規(guī)則；e) 按照規(guī)則模板中該接線類型下的設(shè)備組類型、設(shè)備子類型、操作類型逐一 生成具體的五防規(guī)則實(shí)例，保存到五防規(guī)則庫(kù)中。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站自動(dòng)化通用五防系統(tǒng)數(shù)據(jù)描述方法，其特 征在于在所述的4 )將基于XML語言的通用五防規(guī)則模版應(yīng)用到變電站自動(dòng)化 系統(tǒng)中的過程中，通用規(guī)則組態(tài)部分是XML規(guī)則模版的生成部分，間接的通過 規(guī)則組態(tài)軟件界面的操作編輯通用五防規(guī)則，變電站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)后臺(tái)的五 防子系統(tǒng)提供解析XML規(guī)則模版，從五防規(guī)則模版生成五防規(guī)則實(shí)例，并且按 照間隔從五防規(guī)則庫(kù)導(dǎo)出測(cè)控保護(hù)裝置和總控的五防規(guī)則文件。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的變電站自動(dòng)化通用五防系統(tǒng)數(shù)據(jù)描述方法，其特 征在于測(cè)控保護(hù)裝置和總控裝置的五防規(guī)則文件提供測(cè)控保護(hù)裝置和總控五 防功能的閉鎖規(guī)則，把測(cè)控保護(hù)裝置各個(gè)間隔的五防規(guī)則文件上傳到間隔層的 各個(gè)裝置中，操作人員進(jìn)行操作時(shí)，測(cè)控保護(hù)裝置和總控讀取這些規(guī)則文件，并根據(jù)各自取到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)則匹配，如符合，則允許操作，否則上報(bào)不符 合的規(guī)則條件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種變電站自動(dòng)化通用五防系統(tǒng)數(shù)據(jù)描述方法，其特征在于包括以下步驟1)將五防規(guī)則需要的常量類型和實(shí)際的五防規(guī)則數(shù)據(jù)都由XML語言描述并存儲(chǔ)在XML文本中；2)定義通用五防規(guī)則的數(shù)據(jù)模型，包括各種數(shù)據(jù)類型，層次結(jié)構(gòu)以及各個(gè)屬性域；3)從五防規(guī)則模版映射到五防規(guī)則實(shí)例；4)將基于XML語言的通用五防規(guī)則模版應(yīng)用到變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中。本發(fā)明的基于XML語言的通用五防系統(tǒng)數(shù)據(jù)描述方法具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)描述能力和通用性，解決了各廠家五防系統(tǒng)間的兼容性問題；有效地減少了五防系統(tǒng)中五防規(guī)則編輯的工作量，提高了準(zhǔn)確性。
文檔編號(hào)H02J13/00GK101567582SQ20091002463
公開日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2009年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月25日
發(fā)明者周鄴飛, 濤 姜, 濤 崔, 張一華, 張海濱, 鋒 梁, 勇 王, 羅鐵華 申請(qǐng)人:江蘇省電力公司南通供電公司;國(guó)電南瑞科技股份有限公司