黃紅艷，陳華東，奚新露

（1.國網(wǎng)浙江省電力有限公司培訓中心，浙江 杭州 310015；2.浙江省電力設(shè)計院，浙江 杭州 310012；3.北京四方繼保自動化股份有限公司，北京 100089）

0 引言

隨著智能變電站大量投運， 監(jiān)控系統(tǒng)對于智能變電站日常運行、檢修維護有著不可或缺的作用［1］。監(jiān)控系統(tǒng)間隔命名修改是變電站日常維護中的一個典型工作，修改內(nèi)容涉及到SCD（Substation Configuration Description，簡稱 SCD）、實時數(shù)據(jù)庫、圖形界面、報表、一體化五防等［2］。 但由于監(jiān)控系統(tǒng)的圖形文件本身與數(shù)據(jù)庫并未關(guān)聯(lián)， 間隔命名修改需要人工分步修改，工作量大，效率低且容易出錯。

為解決當前人工修改間隔命名所存在的一系列問題， 本文通過研究智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和圖形庫修改間隔名稱的原理， 提出采用模型的圖庫關(guān)聯(lián)方法， 用文本搜索替換功能實現(xiàn)變電站監(jiān)控系統(tǒng)間隔命名一鍵更改技術(shù)， 并在某變電站監(jiān)控系統(tǒng)上獲得成功應用。 該技術(shù)提高了間隔改名的工作效率和正確率，為保證安全生產(chǎn)提供技術(shù)支撐，具有較大實用價值。

1 當前間隔命名修改方法

當前國內(nèi)變電站監(jiān)控系統(tǒng)均采用圖模一體化技術(shù)，保證模型、數(shù)據(jù)庫和圖形庫的數(shù)據(jù)一致性。

圖模一體化技術(shù)在創(chuàng)建間隔后， 數(shù)據(jù)庫和圖形庫均可通過組態(tài)軟件進行統(tǒng)一修改， 但數(shù)據(jù)庫與圖形庫本身結(jié)構(gòu)相對獨立。因此，圖模庫一體化技術(shù)雖然保證了數(shù)據(jù)一致性， 即監(jiān)控系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)量在同一時刻是一致的， 但是數(shù)據(jù)庫中對數(shù)據(jù)的描述并不一定與圖形庫中數(shù)據(jù)的描述具有一致性［3］。

在創(chuàng)建圖形庫時， 圖形文件本身與數(shù)據(jù)庫并未關(guān)聯(lián)，進而圖形文件中的屬性、描述以及顯示的信息與數(shù)據(jù)庫不存在一致性。 所以數(shù)據(jù)庫中的間隔模型與圖形庫無關(guān)聯(lián)。在間隔名稱發(fā)生變化時，需在圖形編輯中修改主接線圖間隔描述、 圖形名稱和圖形中顯示的原有間隔名稱信息， 同時需要在數(shù)據(jù)庫中修改間隔名稱，才可以保證圖庫中間隔名稱的一致性。

變電站工程在實施過程中，由于裝置模型統(tǒng)一，會利用備用測控模型制作未投運間隔， 而未投運間隔的間隔名稱并未制定， 所以會用備用間隔名稱進行命名。當大量備用間隔改為投運間隔時，運維人員需要根據(jù)具體的調(diào)度間隔名稱對備用間隔名稱進行重命名。 而目前采用的修改技術(shù)要求運維人員按照作業(yè)指導書一步一步操作， 人工對數(shù)據(jù)庫和圖形庫中涉及到間隔名稱變化的地方進行修改， 同時要細心核對檢查，工作量繁瑣冗余且易出現(xiàn)錯改、漏改的情況［4］。

2 間隔命名一鍵更改技術(shù)

智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)間隔命名一鍵更改技術(shù)是依托某變電站監(jiān)控系統(tǒng)來研究的。

2.1 變電站監(jiān)控系統(tǒng)的特點

該變電站監(jiān)控系統(tǒng)采用圖模庫一體化設(shè)計，適用于多操作系統(tǒng) （Windows/UNIX/Linux/國產(chǎn)安全操作系統(tǒng)） 和多硬件系統(tǒng) （32 位/64 位）， 支持 IEC 61850 標準。

IEC 61850 配置工具由系統(tǒng)配置工具、組態(tài)工具兩部分組成。 系統(tǒng)配置工具的主要功能是導入ICD（IED Capabitity Pescription，簡稱 ICD）文件，配置一次設(shè)備在變電站中的拓撲關(guān)系， 對ICD 文件中所描述的邏輯設(shè)備、 邏輯節(jié)點等在變電站系統(tǒng)中進行實例化。 組態(tài)工具的主要功能是根據(jù)系統(tǒng)配置工具的輸出結(jié)果，主要是四遙分解文件，自動生成實時數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)， 并自動生成IEC 61850 索引信息與實時數(shù)據(jù)庫索引信息的映射關(guān)系。

該變電站的圖形系統(tǒng)可展示多種類型畫面，如系統(tǒng)主接線圖、間隔分圖、位圖、趨勢曲線等，可以來反映當前系統(tǒng)的運行工況， 系統(tǒng)主要分為圖形編輯和圖形監(jiān)控。 圖形編輯用于監(jiān)控畫面制作， 如接線圖、動態(tài)數(shù)據(jù)、通信狀態(tài)、光字牌等，同時進行畫面元素與實時數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。 圖形監(jiān)控用于展示圖形編輯完成的圖形，根據(jù)數(shù)據(jù)的更新，動態(tài)展示當前監(jiān)控畫面中的顯示效果。

為了保證圖模一致性， 該變電站監(jiān)控系統(tǒng)集成的IEC 61850 配置工具與監(jiān)控系統(tǒng)的實時庫具備修改一致性，在配置工具進行編輯時，會同時編輯實時庫。在修改完成后，對于前后變化較大的地方配置工具會分別列出前后兩種編輯描述， 對于變化不是很大的地方，將提示差異。

在配置工具中通過新建變電站、 新建電壓等級等操作，可以完成變電站基本屬性配置。完成間隔添加后，如果需要對間隔名稱修改，可在實時庫間隔樹結(jié)構(gòu)中和圖形編輯中對間隔名稱進行重命名， 此方法為人工逐步修改，無法實現(xiàn)一次全部修改［5］。

2.2 一鍵更改技術(shù)設(shè)計方案

智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)間隔命名一鍵更改技術(shù)實現(xiàn)原理是用JAVA 編程語言實現(xiàn)文本搜索替換功能。設(shè)計方案為在圖模庫一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)上，建立模型的圖庫關(guān)聯(lián)， 將圖形庫和實時庫以間隔為單元進行分割，搜索圖形庫中所有文本信息與間隔關(guān)聯(lián)，搜索實時庫中所有文本信息與間隔關(guān)聯(lián)，然后統(tǒng)計圖形庫和實時庫所有需要修改的資源進行文本字符替換。 同時，在其設(shè)計原則中限定一鍵修改間隔名稱范圍為圖形庫和實時庫， 修改后的間隔名稱長度需要滿足系統(tǒng)限制， 避免超出限制后影響系統(tǒng)運行。

2.3 一鍵更改技術(shù)實現(xiàn)方法

為實現(xiàn)該變電站監(jiān)控系統(tǒng)間隔命名一鍵更改，首先要在圖形文件增加間隔關(guān)聯(lián)屬性， 在圖形屬性中根據(jù)圖形名稱匹配實時數(shù)據(jù)庫中的間隔名稱，匹配規(guī)則為圖形名稱與間隔名稱一致。 設(shè)置圖形屬性時，默認根據(jù)以上匹配規(guī)則匹配，如果未找到匹配間隔，可人為進行關(guān)聯(lián)。其次是構(gòu)建圖形庫和數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一修改源。修改源讀取圖形庫資源和數(shù)據(jù)庫資源，圖形庫資源包括圖形文件名稱、 圖形自定義文本控件和具有文字顯示功能的控件等； 數(shù)據(jù)庫資源包括間隔信息表、四遙信息表、裝置信息表等。 根據(jù)數(shù)據(jù)庫中間隔名稱屬性， 自動建立數(shù)據(jù)庫間隔名稱與圖形庫資源的關(guān)聯(lián)關(guān)系。 當數(shù)據(jù)庫或圖形庫中間隔名稱發(fā)生變化時， 根據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系同時修改關(guān)聯(lián)關(guān)系中需要變化的間隔名稱。

統(tǒng)一修改源后， 在該變電站監(jiān)控系統(tǒng)中增加配置界面對間隔名稱進行統(tǒng)一修改，具體為：點擊資源管理按鈕，打開資源管理界面，界面設(shè)計分為變電站結(jié)構(gòu)區(qū)域、操作區(qū)域、結(jié)果顯示區(qū)域等。

變電站結(jié)構(gòu)區(qū)域以樹形結(jié)構(gòu)顯示，包括變電站、電壓等級、間隔3 個層級。 選擇不同的樹形節(jié)點，可以只修改節(jié)點對應的數(shù)據(jù)庫和圖形庫中的內(nèi)容。

操作區(qū)域包括要修改的原名稱和修改后的更改名稱。在原名稱中輸入需要替換的間隔名稱，在更改名稱中輸入替換后的間隔名稱， 點擊更改按鈕后可完成數(shù)據(jù)庫和圖形庫的內(nèi)容替換。

當在原名稱中輸入間隔名稱時， 結(jié)果顯示區(qū)域?qū)⒘谐鰯?shù)據(jù)庫和圖形庫中所有包含間隔名稱的內(nèi)容，當點擊更改按鈕后，結(jié)果區(qū)域?qū)⒘谐龈暮蟮拈g隔名稱。

2.4 一鍵更改技術(shù)操作流程

該智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)間隔命名一鍵更改技術(shù)操作流程可用圖1 表示。

圖1 間隔命名一鍵更改技術(shù)流程圖

在輸入原名稱時， 結(jié)果顯示區(qū)域會列出所有匹配原名稱的信息列表，包括間隔名稱描述、類型、容器、資源等，描述中符合搜索條件的名稱會用特殊原色（如紅色）表示。

輸入改后名稱，點擊替換按鈕后，會顯示替換后的信息列表，同樣包括間隔名稱描述、類型、容器、資源等，描述中被替換內(nèi)容會用特殊原色（如紅色）表示，替換內(nèi)容和數(shù)量一目了然。

點擊確定后保存， 可在實時庫和圖形中查看一鍵更改替換后的結(jié)果。

3 技術(shù)創(chuàng)新點

智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)間隔命名一鍵更改技術(shù)已在某變電站監(jiān)控系統(tǒng)上獲得成功應用， 其主要創(chuàng)新點如下：

1）研究圖模一體化模型的間隔信息關(guān)聯(lián)，確保數(shù)據(jù)庫和圖形庫中間隔信息的一致性。

2） 研究數(shù)據(jù)庫和圖形庫中間隔信息的統(tǒng)一管理。

3）統(tǒng)一間隔名稱修改源，設(shè)計合理的修改方式。

4）統(tǒng)計間隔名稱涉及的應用模塊，以及對應的存儲方式。

4 結(jié)語

本文以某智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)， 針對實際現(xiàn)場修改間隔命名工作量大和效率低等問題，開展監(jiān)控系統(tǒng)間隔名稱一鍵更改命名的技術(shù)研究與應用，旨在實現(xiàn)一處更改、一處校驗、全站生效的效果，避免多處修改、多處校驗造成的遺漏風險，降低修改出錯的可能性， 能夠為日常智能變電站工作提供便捷，有效提高監(jiān)控系統(tǒng)的日常維護效率。