数字化变电站计量虚端子可视化系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010552892.1 (22)申请日 2020.06.17 (71)申请人 南京太司德智能电气有限公司 地址 211111 江苏省南京市江宁区秣陵街 道庄排路109号1幢01 （江宁开发区） (72)发明人 张海永张驰李聪钱威 高承贵 (74)专利代理机构 贵阳中新专利商标事务所 52100 代理人 胡绪东 (51)Int.Cl. H02B 15/02(2006.01) G06F 30/30(2020.01) G06F 113/04(2020.01) (54)发明名称 一。

2、种数字化变电站计量虚端子可视化系统 (57)摘要 本发明公开了一种数字化变电站计量虚端 子可视化系统， 该系统包括： 电力SCD管理工具， 用于导入IED_TABLE设备表、 VIRTUAL_LEAF_ TABLE虚端子叶子信息表到数据库； Web后台系 统， 用于创建Station_TABLE变电站表、 BAY_ TABLE电气间隔表的记录信息， 并能将IED_TABLE 设备表里的设备编辑其所属的电气间隔； 智能移 动设备， 安装有独立的APP模块， APP模块调用摄 像头模块采集变电站计量设备图片， 并通过AR引 擎提取计量设备的图像特征， 再通过请求虚拟模 型数据， 创建可视化的计量设。

3、备虚端子AR图像。 本发明使变电站虚端子一一对应并进行可视化 展示， 有效地提高了智能变电站虚端子连线的准 确度， 提高了数字化变电站作业人员在日常组态 配置和现场调试工作中的准确性、 便捷性、 安全 性。 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 CN 111682444 A 2020.09.18 CN 111682444 A 1.一种数字化变电站计量虚端子可视化系统， 其特征在于： 包括： 电力SCD管理工具， 用于实现对智能变电站整站二次IED设备的配置文件SCD的管理， 电 力SCD管理工具包括： 多SCD文件载入及解析模块和各IED装置之间虚端子连线的可视化展 示模块， 多SCD文件载入。

4、及解析模块实现对SCD文件的语义检验、 错误信息分级分类展示， 支 持各IED装置之间虚段子连线的可视化展示， 电力SCD管理工具首先载入并解析变电站SCD 文件， 然后对SCD的语义检验， 检验无误后， 电力SCD管理工具可视化展示数字化变电站装置 之间的虚端子信息， 并保存IED_TABLE设备表、 VIRTUAL_LEAF_TABLE虚端子叶子信息表到数 据库， 以备web端提取信息后进行组态画图展示； Web后台系统， 用于并发控制、 特征解析、 数据库查询和数据封装， 以及用于创建 Station_TABLE变电站表、 BAY_TABLE电气间隔表的记录信息， 并能将IED_TABL。

5、E设备表里的 设备编辑其所属的电气间隔； 智能移动设备， 安装有独立的 APP模块， APP模块调用摄像头模块采集变电站计量设备 图片， 并通过AR引擎提取计量设备的图像特征， 再通过虚拟对象控制模块解析其中标识的 各项信息， 根据解析后的数据请求， 在数据库中查找相应表格数据， 创建可视化的计量设备 虚端子图连接图， 以AR的形式显示在智能移动设备的显示屏上。 2.根据权利要求1所述的一种数字化变电站计量虚端子可视化系统， 其特征在于： web 后台系统编辑IED_TABLE设备表： 编辑每个设备GOOSE/SV IN OUT实际连接的交换机端口， 即在数据库IED_TABLE 设备表里需要。

6、含有字段： ConnectPort_SO、 ConnectPort_SI、 ConnectPort_GO、 ConnectPort_GI。 3.根据权利要求1所述的一种数字化变电站计量虚端子可视化系统， 其特征在于： 电力 SCD工具解析时， 对于MU合并单元没有采样的设备， VIRTUAL_LEAF_TABLE虚端子叶子信息表 至少创建6条SV IN的记录： 采集卡IA发送给合并单元IA、 采集卡IB发送给合并单元IB、 采集 卡IC发送给合并单元IC、 采集卡UA发送给合并单元UA、 采集卡UB发送给合并单元UB、 采集卡 UC发送给合并单元UC。 4.根据权利要求1所述的一种数字化变电站。

7、计量虚端子可视化系统， 其特征在于： 智能 移动设备扫描数字化变电站计量设备， 首先， 展示计量设备自有属性， 自有属性包括设备名 称、 型号、 设备类型编码、 产品编号， 同时展示计量设备相关虚端子连接图， 并且采用固定展 示模型将数据悬浮在实物图片中进行展示。 5.根据权利要求1所述的一种数字化变电站计量虚端子可视化系统， 其特征在于： 数据 库Station_TABLE变电站表的字段包括Id、 StationName、 StationType、 Vol、 Dep、 manager、 managerCall， Id： Int类型， 表示自增长， StationName： String类型，。

8、 表示变电站名称， StationType： Int类型， 表示变电站类型， Vol： Int类型， 表示电压等级， Dep： String类型， 表 示所属直属管理部门， manager： String类型， 表示负责人、 managerCall： String类型， 表示 负责人联系方式。 6.根据权利要求1所述的一种数字化变电站计量虚端子可视化系统， 其特征在于： BAY_ TABLE电气间隔表的字段包括Id、 Station_id、 BayName、 BayDesc、 vol， Id： Int类型， 表示自 增长， Station_id： int类型， 表示所属变电站ID， BayNa。

9、me： String类型， 表示电气间隔编号 及简称， BayDesc： String类型， 表示电气间隔详细名称， vol： String类型， 表示电压等级。 7.根据权利要求1所述的一种数字化变电站计量虚端子可视化系统， 其特征在于： IED_ 权利要求书 1/2 页 2 CN 111682444 A 2 TABLE 设备表的字段包括Id、 Bay_id、 IEDType、 IEDName、 IEDDesc、 IEDFAC、 IEDCRC、 ConnectPort_SO、 ConnectPort_SI、 ConnectPort_GO、 ConnectPort_GI； Id： int类型，。

10、 表示 自增长IED_id， Bay_id： 类型Int， 表示所属电气间隔ID， IEDType： Int类型， 表示设备类型， IEDName： String类型， 表示IED设备名， IEDDesc： String类型， 表示IED设备描述， IEDFAC： String IED类型， 表示设备所属厂家， IEDCRC： String类型， 表示IED CRC， ConnectPort_SO： String类型， 表示SV OUT实际连接的交换机端口或者设备信息， ConnectPort_SI： String类 型， 表示SV IN实际连接的交换机端口或者设备信息， ConnectPor。

11、t_GO： String类型， 表示 GOOSE OUT实际连接的交换机端口或者设备信息， ConnectPort_GI： String类型， 表示GOOSE IN实际连接的交换机端口或者设备信息。 8.根据权利要求1所述的一种数字化变电站计量虚端子可视化系统， 其特征在于： VIRTUAL_LEAF_TABLE虚端子叶子信息表的字段包括Id、 MY_IED_id、 LEAF_TYPE、 LEAF_DIR、 MY_Leaf、 MY_leaf_desc、 Relative_IED、 Relative_Leaf、 Relative_leaf_desc； Id： int类 型， 表示自增长， MY_。

12、IED_id： Int类型， 表示以此IED设备为中心， LEAF_TYPE： Int类型， 0表 示 GOOSE、 1表示SV， LEAF_DIR： Int类型， 0表示IN、 1表示OUT， MY_Leaf： String类型， 表示此 IED相应叶子， MY_leaf_desc： String类型， 表示此IED相应叶子描述， Relative_IED： Int类 型， 表示相关联的IED id， Relative_Leaf： String类型， 表示相关联IED的相应叶子， Relative_leaf_desc： String类型， 表示相关联IED的相应叶子描述。 权利要求书 2/2。

13、 页 3 CN 111682444 A 3 一种数字化变电站计量虚端子可视化系统 技术领域 0001 本发明涉及一种数字化变电站计量虚端子可视化系统， 属于变电站计量虚端子仿 真技术领域。 背景技术 0002 目前， 智能变电站二次系统建设普遍采用IEC61850 协议进行二次系统的组网工 作。 对照图纸进行端子连线传统的工作模式变为对网络通信的配置。 二次系统功能信息逻 辑和信号的输入输出关系与通信网络接线不再一一对应， 硬连接方式已不复存在。 调试过 程的电信号， 大多变为通信报文。 0003 从传统变电站到智能变电站， 采用光纤数字化通讯， 虚端子替代了硬接线， 对于习 惯了传统变电站的。

14、调试运维人员来说， 变电站内的信息传递回路变得不再直观。 在智能变 电站， 信息的传递依靠以太网报文， 装置间的联系通过虚端子完成， 不再肉眼直观可见， 大 大增加了运维人员的工作难度。 发明内容 0004 本发明要解决的技术问题是： 针对现有数字化变电站计量设备虚端子连接不易理 清的问题， 提供一种数字化变电站计量虚端子可视化系统， 能够导入数字化变电站SCD文 件， 创建计量设备虚端子数据库， 并通过智能移动设备显示可视化的变电站虚端子连接图。 有效地提高了智能变电站虚端子连线的准确度， 提高了数字化变电站作业人员在日常组态 配置和现场调试工作中的准确性、 便捷性、 安全性。 0005 本。

15、发明采取的技术方案为： 一种数字化变电站计量虚端子可视化系统， 包括： 电力SCD管理工具， 主要用于实现对智能变电站整站二次IED设备的配置文件SCD的管 理， 电力SCD管理工具包括： 多SCD文件的稳定快速载入及解析模块和各IED装置之间虚端子 连线的可视化展示模块， 多SCD文件载入及解析模块实现对SCD文件的语义检验、 错误信息 分级分类展示， 支持各IED装置之间虚段子连线的可视化展示， 电力SCD管理工具首先载入 并解析变电站SCD文件， 然后对SCD的语义检验， 检验无误后， 电力SCD管理工具可视化展示 数字化变电站装置之间的虚端子信息， 并保存IED_TABLE设备表、 V。

16、IRTUAL_LEAF_TABLE虚端 子叶子信息表到数据库， 以备web端提取信息后进行组态画图展示； Web后台系统， 用于并发控制、 特征解析、 数据库查询和数据封装， 以及用于创建 Station_TABLE变电站表、 BAY_TABLE电气间隔表的记录信息， 并能将IED_TABLE设备表里的 设备编辑其所属的电气间隔； 智能移动设备， 安装有独立的 APP模块， APP模块调用摄像头模块采集变电站计量设备 图片， 并通过AR引擎提取计量设备的图像特征， 再通过虚拟对象控制模块解析其中标识的 各项信息， 根据解析后的数据请求， 在数据库中查找相应表格数据， 创建可视化的计量设备 虚端。

17、子图连接图， 以AR的形式显示在智能移动设备的显示屏上。 0006 web后台系统编辑IED_TABLE设备表： 编辑每个设备GOOSE/SV IN OUT实际连接的 说明书 1/4 页 4 CN 111682444 A 4 交换机端口， 即在数据库IED_TABLE 设备表里需要含有字段： ConnectPort_SO、 ConnectPort_SI、 ConnectPort_GO、 ConnectPort_GI。 0007 电力SCD工具解析时， 对于MU合并单元没有采样的设备， VIRTUAL_LEAF_TABLE虚端 子叶子信息表至少创建6条SV IN的记录： 采集卡IA发送给合并单元。

18、IA、 采集卡IB发送给合 并单元IB、 采集卡IC发送给合并单元IC、 采集卡UA发送给合并单元UA、 采集卡UB发送给合并 单元UB、 采集卡UC发送给合并单元UC。 0008 智能移动设备扫描数字化变电站计量设备， 首先， 展示计量设备自有属性， 自有属 性包括设备名称、 型号、 设备类型编码、 产品编号， 同时展示计量设备设备相关虚端子连接 图， 并且采用固定展示模型将数据悬浮在实物图片中进行展示。 0009 数据库Station_TABLE变电站表的字段包括Id、 StationName、 StationType、 Vol、 Dep、 manager、 managerCall， Id。

19、： Int类型， 表示自增长， StationName： String类型， 表示变电 站名称， StationType： Int类型， 表示变电站类型， Vol： Int类型， 表示电压等级， Dep： String 类型， 表示所属直属管理部门， manager： String类型， 表示负责人、 managerCall： String类 型， 表示负责人联系方式。 0010 BAY_TABLE电气间隔表的字段包括Id、 Station_id、 BayName、 BayDesc、 vol， Id： Int类型， 表示自增长， Station_id： int类型， 表示所属变电站ID， Ba。

20、yName： String类型， 表 示电气间隔编号及简称， BayDesc： String类型， 表示电气间隔详细名称， vol： String类型， 表示电压等级。 0011 IED_TABLE 设备表的字段包括Id、 Bay_id、 IEDType、 IEDName、 IEDDesc、 IEDFAC、 IEDCRC、 ConnectPort_SO、 ConnectPort_SI、 ConnectPort_GO 、 ConnectPort_GI； Id： int类 型， 表示自增长IED_id， Bay_id： 类型Int， 表示所属电气间隔ID， IEDType： Int类型， 表示设 。

21、备类型， IEDName： String类型， 表示IED设备名， IEDDesc： String类型， 表示IED设备描述， IEDFAC： String IED类型， 表示设备所属厂家， IEDCRC： String类型， 表示IED CRC， ConnectPort_SO： String类型， 表示SV OUT实际连接的交换机端口或者设备信息， ConnectPort_SI： String类型， 表示SV IN实际连接的交换机端口或者设备信息， ConnectPort_GO ： String类型， 表示GOOSE OUT实际连接的交换机端口或者设备信息， ConnectPort_GI： 。

22、String类型， 表示GOOSE IN实际连接的交换机端口或者设备信息。 0012 VIRTUAL_LEAF_TABLE虚端子叶子信息表的字段包括Id、 MY_IED_id、 LEAF_TYPE、 LEAF_DIR、 MY_Leaf、 MY_leaf_desc、 Relative_IED、 Relative_Leaf、 Relative_leaf_desc； Id： int类型， 表示自增长， MY_IED_id： Int类型， 表示以此IED设备为中心， LEAF_TYPE： Int类 型， 0表示 GOOSE、 1表示SV， LEAF_DIR： Int类型， 0表示IN、 1表示OUT，。

23、 MY_Leaf： String 类 型， 表示此IED相应叶子， MY_leaf_desc： String类型， 表示此IED相应叶子描述， Relative_ IED： Int类型， 表示相关联的IED id， Relative_Leaf： String类型， 表示相关联IED的相应叶 子， Relative_leaf_desc： String类型， 表示相关联IED的相应叶子描述。 0013 本发明的有益效果： 与现有技术相比， 本发明的效果如下： 1） 本发明使变电站虚段子一一对应并进行可视化展示， 有效地提高了智能变电站虚端 子连线的准确度， 提高了数字化变电站作业人员在日常组态配置。

24、和现场调试工作中的准确 性、 便捷性、 安全性， 本发明中虚端子可视化系统针对的是数字化变电站中的计量设备， 可 显示的虚端子信息较一般SCD文件导出的虚端子信息要多， 可展示内容更加丰富； 说明书 2/4 页 5 CN 111682444 A 5 2） 本发明中的VIRTUAL_LEAF_TABLE虚端子叶子信息表记录有6条SV IN的记录， 可准确 反映合并单元MU的电压电流信息来自哪个互感器的哪个采集卡， 方便工作人员调试检查合 并单元MU； 3） 本发明的IED_TABLE 设备表记录有每个设备GOOSE/SV IN OUT实际连接的交换机端 口， 能够真实直观的反映变电站计量设备与交。

25、换机的实际端口连接， 方便工作人员调试检 查计量设备。 附图说明 0014 图1为本发明的原理结构示意图。 具体实施方式 0015 下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。 0016 实施例1： 如图1示， 一种数字化变电站计量虚端子可视化系统， 包括电力SCD管理 工具、 Web后台系统、 智能移动设备。 0017 电力SCD管理工具， 主要用于实现对智能变电站整站二次IED设备的配置文件SCD 的管理， 电力SCD管理工具包括： 多SCD文件的稳定快速载入及解析模块和各IED装置之间虚 端子连线的可视化展示模块， 多SCD文件载入及解析模块实现对SCD文件的语义检验、 错误 信息。

26、分级分类展示， 支持各IED装置之间虚段子连线的可视化展示， 电力SCD管理工具首先 载入并解析变电站SCD文件， 然后对SCD的语义检验， 检验无误后， 电力SCD管理工具可视化 展示数字化变电站装置之间的虚端子信息， 并保存IED_TABLE设备表、 VIRTUAL_LEAF_TABLE 虚端子叶子信息表到数据库， 以备web端提取信息后进行组态画图展示； Web后台系统， 用于并发控制、 特征解析、 数据库查询和数据封装， 以及用于创建 Station_TABLE变电站表、 BAY_TABLE电气间隔表的记录信息， 并能将IED_TABLE设备表里的 设备编辑其所属的电气间隔； 智能移动。

27、设备， 安装有独立的 APP模块， APP模块调用摄像头模块采集变电站计量设备 图片， 并通过AR引擎提取计量设备的图像特征， 再通过虚拟对象控制模块解析其中标识的 各项信息， 根据解析后的数据请求， 在数据库中查找相应表格数据， 创建可视化的计量设备 虚端子图连接图， 以AR的形式显示在智能移动设备的显示屏上。 0018 对于IED_TABLE 设备表的编辑， 由于组网的GOOSE、 SV数据传输是从1个设备光纤 发出数据是到交换机1个端口， 然后从交换机另外1个端口输出到第2个设备的， 所以在web 后台系统中需要编辑每个设备GOOSE/SV IN OUT实际连接的交换机端口， 即在数据库。

28、IED_ TABLE 设备表里需要含有字段： ConnectPort_SO、 ConnectPort_SI、 ConnectPort_GO、 ConnectPort_GI。 0019 对于VIRTUAL_LEAF_TABLE虚端子叶子信息表的编辑， 由于每个间隔合并单元MU需 要工具能编辑其输入的3路电压， 3路电流的中文描述信息 （用于描述电压电流信息来自哪 个互感器的哪个采集卡） ， 而一般SCD里没有电流采集卡SV输出到MU的信息， PT合并单元倒 是有SV输出电压给MU， 所以电力SCD工具里解析的时候， 对于MU合并单元这种本身没有采样 的设备， VIRTUAL_LEAF_TABLE。

29、虚端子叶子信息表至少创建6条SV IN的记录： 采集卡IA发送 给合并单元IA、 采集卡IB发送给合并单元IB、 采集卡IC发送给合并单元IC、 采集卡UA发送给 说明书 3/4 页 6 CN 111682444 A 6 合并单元UA、 采集卡UB发送给合并单元UB、 采集卡UC发送给合并单元UC。 0020 数字化变电站计量虚端子可视化系统通过智能移动设备扫描数字化变电站计量 设备， 首先展示计量设备自有属性， 包括设备名称、 型号、 设备类型编码、 产品编号等， 同时 展示计量设备相关虚端子连接图。 并且采用固定展示模型将数据悬浮在实物图片中进行展 示。 0021 数字化变电站计量虚端子可。

30、视化系统的数据库Station_TABLE变电站表的字段包 括Id （Int类型， 表示自增长） 、 StationName （String类型， 表示变电站名称） 、 StationType （Int类型， 表示变电站类型） 、 Vol （Int类型， 表示电压等级） 、 Dep （String类型， 表示所属直 属管理部门） 、 manager （String类型， 表示负责人） 、 managerCall （String类型， 表示负责人 联系方式） ； BAY_TABLE电气间隔表的字段包括Id （Int类型， 表示自增长） 、 Station_id （int类型， 表 示所属变电站I。

31、D） 、 BayName （String类型， 表示电气间隔编号及简称） 、 BayDesc （String类 型， 表示电气间隔详细名称） 、 vol （String类型， 表示电压等级） ； IED_TABLE 设备表的字段 包括Id （int类型， 表示自增长IED_id） 、 Bay_id （类型Int， 表示所属电气间隔ID） 、 IEDType （Int类型， 表示设备类型） 、 IEDName （String类型， 表示IED设备名） 、 IEDDesc （String类型， 表示IED设备描述） 、 IEDFAC （String IED类型， 表示设备所属厂家） 、 IEDCR。

32、C （String类型， 表 示IED CRC） 、 ConnectPort_SO （String类型， 表示SV OUT实际连接的交换机端口或者设备信 息） 、 ConnectPort_SI （String类型， 表示SV IN实际连接的交换机端口或者设备信息） 、 ConnectPort_GO （String类型， 表示GOOSE OUT实际连接的交换机端口或者设备信息） 、 ConnectPort_GI （String类型， 表示GOOSE IN实际连接的交换机端口或者设备信息） ； VIRTUAL_LEAF_TABLE虚端子叶子信息表的字段包括Id （int类型， 表示自增长） 、 M。

33、Y_ IED_id （Int类型， 表示以此IED设备为中心） 、 LEAF_TYPE （Int类型， 0表示 GOOSE、 1表示 SV） 、 LEAF_DIR （Int类型， 0表示IN、 1表示OUT） 、 MY_Leaf （String类型， 表示此IED相应叶 子） 、 MY_leaf_desc （String类型， 表示此IED相应叶子描述） 、 Relative_IED （Int类型， 表示 相关联的IED id） 、 Relative_Leaf （String类型， 表示相关联IED的相应叶子） 、 Relative_ leaf_desc （String类型， 表示相关联IED的相应叶子描述） 。 0022 以上所述， 仅为本发明的具体实施方式， 但本发明的保护范围并不局限于此， 任何 熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内， 可轻易想到变化或替换， 都应涵 盖在本发明的保护范围之内， 因此， 本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。 说明书 4/4 页 7 CN 111682444 A 7 图1 说明书附图 1/1 页 8 CN 111682444 A 8 。