论文部分内容阅读
国电南瑞科技股份有限公司 江苏省南京市 211106
摘要：本文建立在对智能变电站多年的调试、设计、开发的基础上，致力于智能变电站的调试、设计、运维效率的提高、质量的提升，提出了基于软件管理智能变电站工程文件即SCD文件的办法。
关键字：智能变电站 scd 管理 比较
1、背景概述
在近几年的智能变电站建设发展中，自动化系统里工程文件的重要性日显突出。智能变电站在调试过程中，利用组态配置工具，根据IEC61850标准协议配置生成的全站唯一的工程文件，即SCD文件。然而，系统配置流程和配置文件也带来众多技术和管理问题，例如：配置文件的版本如何控制及管理、装置的私有信息如何保存及管理、虚端子连接配置如何管理等。另外，对于早已习惯于管理图纸及电缆硬接线连接的一般运行和维护人员来说，阅读和管理基于变电站配置描述语言的配置文件依然十分复杂，急需一种更简单有效的手段对虚端子连接配置等重要信息进行管理和维护。
2、工程文件的管理内容及办法
本文建立在对智能变电站多年的调试、设计、开发的基础上，致力于智能变电站的调试、设计、运维效率的提高、质量的提升，提出了基于软件管理智能变电站工程文件即SCD文件的办法。主要涉及到配置SCD文件的组态软件的版本管理、文件比较、信息安全等方面的功能提升。
目前的智能变电站是基于配置文件的变电站，全站的调试工作都是围绕的SCD文件开展，SCD的配置、修改的准确度、完整性依赖于配置文件，各集成厂商习惯使用自己的组态软件，该文章是以统一的标准组态配置软件为前提，提出的相关内容。
2.1版本管理
2.1.1 History元素版本管理
IEC61850标准中规定到在头部分（Header）定义了历史元素用于记录SCD配置文件的版本（version）、修改版本（revision）、编辑作者（who）、时间（when）、内容（what）、原因（why）等几个填写域。标准的组态软件都包括上述内容，History元素仅用于配置文件版本或修订版本的历史记录，需要配置人员规范填写。因此提出建议组态软件在导出SCD文件时，强制加入检查项，6个域必须具有填写内容，且修改版本域与历史记录不得重复，否则SCD将无法导出成功。这样可以达到SCD文件版本的初步管理效果。
2.1.2 配置版本跟踪管理
在标准的配置文件中，还明确了4个版本参数用于配置版本跟踪，包括体现模型语意或数据模型的模板配置版本（configRev，字符串类型的）、体现保护定值区或定值属性的定值参数版本（paramRev，32为整型），体现发送控制块数据集等相关参数的通信配置版本（confRev，无符号32位整型）以及体现CF属性值的配置属性变量版本（valRev，32位整型）。本文提议在组态配置工具中，可以增加上述4项版本配置修改的跟踪记录功能，当某一配置版本修改保存后，通过数据库的内部关联生成到History元素下的“what”域，实现实时的无缝记录统计。举例：IEDname为PX110，G1节点下的，发送控制块gocb0的confRev由0改成1，则在History元素下的“why”域中，自动生成记录：PX110/G1/gocb0/confRev 0-1。
2.1.3 虚端子版本管理
虚端子配置工作是智能变电站调试、运维过程中最为重要的步骤，也是涉及最广，修改最频繁的工作内容。因此对于SCD里虚端子的版本管理意义具有重大意义。目前，智能变电站集成商的组态软件还局限于人工连接虚端子，工作量较大，出现错误的可能性较高。建议在组态配置软件可以嵌入虚端子的修改历史记录功能，每次导出SCD文件的同时，生成与上次对比的虚端子记录表，譬如以发送端为固定，先前的错误虚端子连接以虚线记录，修改后的或增加的虚端子以实线显示，达到一目了然的效果，这样有效地管理，可以反映现场的实际调试情况，便于工作量的统计，工作效率的提高。
2.2 文件比较
2.2.1虚端子文件比较
通常，组态配置文件的虚端子是按照设计院出的虚端子表进行人为配置。建议组态软件可以统一虚端子表格格式，将设计院提供的虚端子表进行移植，转换成特定格式表格中，然后与集成完成后虚端子导出的表格进行自动校验比较，不仅达到了自动比较的效果，还可以进一步开发组态功能，按照固定格式的表格进行虚端子的自动连接，大大提高了智能变电站的组态效率。
2.2.2 ICD文件比较
智能变电站的新建、改造过程中，经常遇到ICD文件的更换工作。建议工程使用的组态配置软件应具备ICD比较功能。ICD文件更换过程中自动提示，指出前后区别之处，便于组态人员进行选择性的保留。在ICD文件更换比较过程中，可以清晰的了解前后ICD文件的不同之处，通过不同颜色表示差异的严重程度，最前方的方框供配置人员选择性保留，打钩可以保留重要信息，有助于ICD文件科学管理，大大提高了调试效率。
2.3 信息安全
2.3.1 SCD文件软件管理
目前，组态软件导出的SCD文件可以反应生成的时间，但是文件属于完全开放性，任何文本文件可以打开SCD文件查看，修改。由于SCD文件完全展现了一个变电站的真实内容，最大化的体现了一个变电站的实际情况，因此本文试想组态软件在导出SCD文件时可以自动生成加密压缩文件，仅供调试人员或电网内部人员查看使用。
2.3.2 SCD文件部门管理
SCD文件主要涵盖了变电站继电保护和自动化专业，应统一这两个专业管理部分对SCD文件进行统一管理。变电站新建时，设计单位或建设单位完成SCD文件配置工作，建设单位完成全站装置调试及虚端子版本核对工作。在变电站投运前移交运行部门上传配置文件管理系统进行备份，备份完成后汇报区域管理部门。管理部门对SCD文件进行文件合法性检查，确认版本后批准变电站投产。变电站运行时，运行检修人员从配置文件管理系统上下载最新的SCD文件用于装置检修、消缺、核对版本和虚端子等工作。如因缺陷需要对SCD文件进行修改，完成工作后及时上传配置文件管理系统并汇报区域管理部门。管理部门对SCD文件进行核查后批准相关装置或后台配置文件下装消缺工作。变电站改扩建时，设计单位或建设单位从配置文件管理系统上下载最新的SCD文件用于增加、修改相关装置及其虚端子配置关系。完成修改工作后下装并调试完成新增装置，上传生成的新SCD文件并汇报区域管理部门。管理部门对SCD文件进行核查确认新文件版本后批准相关运行装置或后台配置文件下装。
3、结束语
本文章就智能变电站工程文件的几个方面简要提出一些建议和管理办法，希望能够对智能变电站的系统集成以及二次系统的调试工作起到小小的作用，不妥之处还望多多指正。
作者简介：季成（1987—），男，助理工程师，主要研究方向：变电站自动化
李家锋（1979—），男，助理工程师，主要研究方向：变电站自动化
施星海（1988—），男，助理工程师，主要研究方向：变电站自动化
摘要：本文建立在对智能变电站多年的调试、设计、开发的基础上，致力于智能变电站的调试、设计、运维效率的提高、质量的提升，提出了基于软件管理智能变电站工程文件即SCD文件的办法。
关键字：智能变电站 scd 管理 比较
1、背景概述
在近几年的智能变电站建设发展中，自动化系统里工程文件的重要性日显突出。智能变电站在调试过程中，利用组态配置工具，根据IEC61850标准协议配置生成的全站唯一的工程文件，即SCD文件。然而，系统配置流程和配置文件也带来众多技术和管理问题，例如：配置文件的版本如何控制及管理、装置的私有信息如何保存及管理、虚端子连接配置如何管理等。另外，对于早已习惯于管理图纸及电缆硬接线连接的一般运行和维护人员来说，阅读和管理基于变电站配置描述语言的配置文件依然十分复杂，急需一种更简单有效的手段对虚端子连接配置等重要信息进行管理和维护。
2、工程文件的管理内容及办法
本文建立在对智能变电站多年的调试、设计、开发的基础上，致力于智能变电站的调试、设计、运维效率的提高、质量的提升，提出了基于软件管理智能变电站工程文件即SCD文件的办法。主要涉及到配置SCD文件的组态软件的版本管理、文件比较、信息安全等方面的功能提升。
目前的智能变电站是基于配置文件的变电站，全站的调试工作都是围绕的SCD文件开展，SCD的配置、修改的准确度、完整性依赖于配置文件，各集成厂商习惯使用自己的组态软件，该文章是以统一的标准组态配置软件为前提，提出的相关内容。
2.1版本管理
2.1.1 History元素版本管理
IEC61850标准中规定到在头部分（Header）定义了历史元素用于记录SCD配置文件的版本（version）、修改版本（revision）、编辑作者（who）、时间（when）、内容（what）、原因（why）等几个填写域。标准的组态软件都包括上述内容，History元素仅用于配置文件版本或修订版本的历史记录，需要配置人员规范填写。因此提出建议组态软件在导出SCD文件时，强制加入检查项，6个域必须具有填写内容，且修改版本域与历史记录不得重复，否则SCD将无法导出成功。这样可以达到SCD文件版本的初步管理效果。
2.1.2 配置版本跟踪管理
在标准的配置文件中，还明确了4个版本参数用于配置版本跟踪，包括体现模型语意或数据模型的模板配置版本（configRev，字符串类型的）、体现保护定值区或定值属性的定值参数版本（paramRev，32为整型），体现发送控制块数据集等相关参数的通信配置版本（confRev，无符号32位整型）以及体现CF属性值的配置属性变量版本（valRev，32位整型）。本文提议在组态配置工具中，可以增加上述4项版本配置修改的跟踪记录功能，当某一配置版本修改保存后，通过数据库的内部关联生成到History元素下的“what”域，实现实时的无缝记录统计。举例：IEDname为PX110，G1节点下的，发送控制块gocb0的confRev由0改成1，则在History元素下的“why”域中，自动生成记录：PX110/G1/gocb0/confRev 0-1。
2.1.3 虚端子版本管理
虚端子配置工作是智能变电站调试、运维过程中最为重要的步骤，也是涉及最广，修改最频繁的工作内容。因此对于SCD里虚端子的版本管理意义具有重大意义。目前，智能变电站集成商的组态软件还局限于人工连接虚端子，工作量较大，出现错误的可能性较高。建议在组态配置软件可以嵌入虚端子的修改历史记录功能，每次导出SCD文件的同时，生成与上次对比的虚端子记录表，譬如以发送端为固定，先前的错误虚端子连接以虚线记录，修改后的或增加的虚端子以实线显示，达到一目了然的效果，这样有效地管理，可以反映现场的实际调试情况，便于工作量的统计，工作效率的提高。
2.2 文件比较
2.2.1虚端子文件比较
通常，组态配置文件的虚端子是按照设计院出的虚端子表进行人为配置。建议组态软件可以统一虚端子表格格式，将设计院提供的虚端子表进行移植，转换成特定格式表格中，然后与集成完成后虚端子导出的表格进行自动校验比较，不仅达到了自动比较的效果，还可以进一步开发组态功能，按照固定格式的表格进行虚端子的自动连接，大大提高了智能变电站的组态效率。
2.2.2 ICD文件比较
智能变电站的新建、改造过程中，经常遇到ICD文件的更换工作。建议工程使用的组态配置软件应具备ICD比较功能。ICD文件更换过程中自动提示，指出前后区别之处，便于组态人员进行选择性的保留。在ICD文件更换比较过程中，可以清晰的了解前后ICD文件的不同之处，通过不同颜色表示差异的严重程度，最前方的方框供配置人员选择性保留，打钩可以保留重要信息，有助于ICD文件科学管理，大大提高了调试效率。
2.3 信息安全
2.3.1 SCD文件软件管理
目前，组态软件导出的SCD文件可以反应生成的时间，但是文件属于完全开放性，任何文本文件可以打开SCD文件查看，修改。由于SCD文件完全展现了一个变电站的真实内容，最大化的体现了一个变电站的实际情况，因此本文试想组态软件在导出SCD文件时可以自动生成加密压缩文件，仅供调试人员或电网内部人员查看使用。
2.3.2 SCD文件部门管理
SCD文件主要涵盖了变电站继电保护和自动化专业，应统一这两个专业管理部分对SCD文件进行统一管理。变电站新建时，设计单位或建设单位完成SCD文件配置工作，建设单位完成全站装置调试及虚端子版本核对工作。在变电站投运前移交运行部门上传配置文件管理系统进行备份，备份完成后汇报区域管理部门。管理部门对SCD文件进行文件合法性检查，确认版本后批准变电站投产。变电站运行时，运行检修人员从配置文件管理系统上下载最新的SCD文件用于装置检修、消缺、核对版本和虚端子等工作。如因缺陷需要对SCD文件进行修改，完成工作后及时上传配置文件管理系统并汇报区域管理部门。管理部门对SCD文件进行核查后批准相关装置或后台配置文件下装消缺工作。变电站改扩建时，设计单位或建设单位从配置文件管理系统上下载最新的SCD文件用于增加、修改相关装置及其虚端子配置关系。完成修改工作后下装并调试完成新增装置，上传生成的新SCD文件并汇报区域管理部门。管理部门对SCD文件进行核查确认新文件版本后批准相关运行装置或后台配置文件下装。
3、结束语
本文章就智能变电站工程文件的几个方面简要提出一些建议和管理办法，希望能够对智能变电站的系统集成以及二次系统的调试工作起到小小的作用，不妥之处还望多多指正。
作者简介：季成（1987—），男，助理工程师，主要研究方向：变电站自动化
李家锋（1979—），男，助理工程师，主要研究方向：变电站自动化
施星海（1988—），男，助理工程师，主要研究方向：变电站自动化