智能变电站自动链接SCD文件虚端子以及自动检查SCD文件虚端子的方法

刘青

（南瑞集团（国网电力科学研究院）有限公司江苏南京211106）

摘要：SCD文件的制作是调试智能变电站的核心，而虚端子的链接是制作SCD文件的核心。本文通过梳理智能变电站手动调试的流程和方法，提出在有设计院给出Excel文件虚端子表和没有Excel文件虚端子表两种情况下，自动链接虚端子的流程，大大减少了制作SCD文件的时间，也减少了因人为原因制作SCD文件的错误，提高了工作效率。同时提出将已经配置好虚端子的SCD文件中的虚端子回路导出Excel文件，通过对比Excel文件和设计院的Excel文件，可以检查虚端子链接是否有误，在联调前检查出问题可以减少联调中再遇到问题检查问题的时间。

关键词：智能变电站；SCD文件；自动链接；自动查误

引言

随着智能电网的发展，智能变电站在数量上大规模的扩大。智能变电站的系统配置描述文件是调试智能变电站的核心。调试智能变电站的流程是，设计院给出Excel表格形式的虚端子表，各个厂家给出设备的ICD文件，设计院或集成商将设备的ICD文件导入，根据虚端子表创建SCD文件，各厂家根据SCD文件生成设备的配置文件下装至设备，最后再参照虚端子表统一进行联调。由此可见，SCD文件制作的时间和准确度直接决定了整站调试的进度，是整站调试顺利进行的前提。而在制作整站SCD文件时，参照虚端子表链接虚端子是最费时间，且最容易出错的环节。

目前，国内对自动链接虚端子有一定的研究。文献一提出基于关键字匹配虚端子的方法，需要手动先创建间隔模板和提取关键字[1]。

本文对现在手动链接虚端子的方法重新梳理，主要研究三个方面：在设计院给出Excel表格形式虚端子表的情况下，进行自动链接虚端子；在设计院没有给出虚端子表的情况下，进行自动链接虚端子；对已经建立好虚端子链接的SCD文件，参照虚端子表进行检查。

1已有虚端子表的软件设计

目前，手动参照虚端子表链接虚端子的流程是：参照虚端子表，先找到虚端子中接收装置的名称和属性，再找到发送装置的名称和属性，然后关联，保存。

根据手动链接虚端子的过程，建立自动链接虚端子的流程：（1）读取SCD文件，获得SCD中所有的IED的名称和描述，创建IED表。（2）读取Excel文档，获得工作表的名称，目的是获取有效的工作表。（3）将工作表的名称与SCD中IED的描述进行匹配，如果不一致就报错，显示当前工作表的名称不存在，再读下一个工作表；如果一致，则读取工作表的内容，获取有效的表格。（4）在工作表中，一行一行的读取发送端的装置名称和属性，接收端的名称和属性。（5）同一行，先查找发送端的装置名称是否在SCD的IED表中，如果不在表中就报错，显示此装置名称不存在，读下一个发送端的装置名称；如果在表中，则继续查找发送端的属性，如果属性不在IED的发送数据集中就报错，读下一个发送端的装置名称；如果在表中，存储与此属性对应的数据。（6）再读取接收端的装置名称，查找装置名称是否在SCD的IED表中，如果不在就报错，显示装置名称不存在；如果在表中，则继续查找接收端的属性是否在IED的Inputs中，如果不在就报错，读下一个发送端的装置名称，如果在Inputs中，则存储此Inputs数据。（7）最后，检查Inputs里是否已有发送数据，如果没有，将发送端装置的数据自动填入接收端装置的inputs中，实现自动链接虚端子。

2无虚端子表的软件设计

在调试过程中，也有在没有虚端子表的情况下需要建立SCD文件。此时手动建立的流程是，根据国家电网公司颁布的设计规范，创建典型间隔，建立二次设备交互信息，根据交互信息，选择接收装置和发送装置，将接收装置和发送装置的对应属性链接，保存。

根据手动链接虚端子的过程，建立自动链接虚端子的流程：（1）依据智能变电站设计规范建立二次设备链接信息词典、数据特征词典、数据类型词典。读取SCD文件，创建装置表。（2）读取二次设备链接信息词典，获取发送端装置和接收端装置的IED特征描述和名称的首字母，在装置表中找到发送端装置的IED和接收端装置的IED，并确定SV/GOOSE类型。（3）根据SV/GOOSE类型，在接收装置IED中相应的访问点下读取所有Inputs里的接入数据属性，并根据所述接入数据属性在同一IED中找到对应的数据描述；创建接收装置IED的接入数据表，所述接入数据表包括接入数据属性和对应的数据描述。（4）读取接入数据表中每一个接入数据属性和对应的数据描述，检查属性中是否已有发送数据属性，如果有，则继续读下一个接入数据的属性和描述。（5）在数据特征词典中查找本接入数据属性和描述里含有的数据特征词，记录此匹配的数据特征词；在数据类型词典中查找本接入数据属性里含有的数据类型，记录此匹配的数据类型；如果没有找到数据特征词或数据类型，则返回，读下一个接入数据的属性和描述。（6）根据确定的SV/GOOSE类型，在发送装置IED相应的访问点下找到所有的发送数据属性，并根据所述发送数据属性在同一IED中找到对应的数据描述；创建发送装置IED的发送数据表，所述发送数据表包括发送数据属性和对应的数据描述。（7）在发送数据表中依次查找上述中记录的匹配数据特征词和对应的匹配数据类型；如在某一发送数据属性中找到所述匹配数据特征词和对应的匹配数据类型，则将找到的发送数据属性和对应的发送装置IED名称写入SCD文件中与所述匹配数据特征词和对应的匹配数据类型相对应的接入数据属性中，实现自动链接虚端子。

3静态检查虚端子链接的软件设计

手动链接好虚端子的SCD文件，在联调之前检查一遍是一件必不可少的事情。但是SCD文件是个不能很直观的查看里面内容的文件，若是一个一个对照虚端子表Excel文件检查虚端子，此工作量将非常巨大。将SCD文件里虚端子链接回路转化成Excel文件，既可以方便查看保存，也可以与设计院的Excel文件进行对比，是个可行方法。

自动生成Excel文件的流程：（1）先读取SCD文件，获得SCD中所有的IED，将IED的描述作为Exce文件的名称和工作表的名称。（2）然后读取每个IED的Inputs数据，获得接收端的装置名称，序号，属性以及描述。（3）再检查发送端是否为空，若为空读下一个Inputs数据，若不为空，根据发送端的数据，在SCD文件中找到发送端的装置IED，再在IED中查找发送数据集，序号以及描述。（4）最后，当一个IED全部读取完后，生成Excel文件，并保存，再读取下一个IED，直到整个SCD文件全部完成。

若生成的虚端子表Excel文件与设计院的Excel文件在发送端或者是接收端的列属性不一致，修改虚端子表的列，使列名称与Excel文件一致。读取虚端子表Excel文件和设计院的Excel文件，比对将不一样的部分显示在虚端子表Excel文件相应的位置中，供调试人员参考修改。

4结束语

根据手动调试智能变电站的流程，借鉴已有的自动链接虚端子回路的研究，本文提出在有设计院给出Excel文件虚端子表和没有Excel文件虚端子表两种情况下，自动链接虚端子的流程，大大减少了制作SCD文件的时间，也减少了因人为原因制作SCD文件的错误，提高了工作效率。同时提出将已经配置好虚端子的SCD文件中的虚端子回路导出Excel文件，通过对比Excel文件和设计院的Excel文件，可以检查虚端子链接是否有误，在联调前检查出问题可以减少联调中再遇到问题检查问题的时间。

参考文献：

[1]陈盼，林传伟，杨慧芬，等.基于关键字符匹配的虚端子自动关联方法[J].电力系统保护与控制.2013，41（18）：133-137