智能變電站配置信息的全生命周期管理

汪先進(jìn) 張瑞 朱文凱 何啟鵬

摘要：在高科技的不斷發(fā)展下，變電站也逐漸發(fā)展成為智能變電站，其內(nèi)部的配置信息將用于記錄智能變電站在運(yùn)行期間全部的關(guān)鍵信息。因此對(duì)配置信息進(jìn)行有效管理具有重要的意義。

關(guān)鍵詞：智能變電站;配置信息;全生命周期;管理

一、SCD文件全生命周期管理

如圖1，智能變電站在其整個(gè)生命周期內(nèi)將進(jìn)行多次改擴(kuò)建，經(jīng)歷多次“設(shè)計(jì)一配置一實(shí)施”的循環(huán)，SCD文件也相應(yīng)經(jīng)歷多次版本變更。目前國(guó)內(nèi)的智能變電站仍處于首個(gè)循環(huán)中。隨著已投運(yùn)的智能變電站逐漸進(jìn)入維護(hù)階段，在后續(xù)循環(huán)中對(duì)SCD文件實(shí)施有效管控將成為很大挑戰(zhàn)。

全生命周期管理是指對(duì)項(xiàng)目全生命周期內(nèi)各階段的活動(dòng)進(jìn)行全過程的管理，而非僅僅關(guān)注初期建設(shè)階段。由圖1可見，在新建變電站所經(jīng)歷的首次“設(shè)計(jì)一配置一實(shí)施”循環(huán)中，只需用到系統(tǒng)配置工具，而在變電站改擴(kuò)建所經(jīng)歷的后續(xù)循環(huán)中，則需要用到配置信息的全生命周期管理工具，系統(tǒng)配置工具僅是該工具的構(gòu)成模塊之一。該管理系統(tǒng)的功能模塊：第一，版本管理。保證版本的唯一性，實(shí)現(xiàn)版本歷史的連續(xù)性、可跟蹤性和可回溯性。版本庫、版本棚的服務(wù)和客戶端構(gòu)成;第二，變更控制。變更控制同樣也是智能變電站配置信息全生命周期管理結(jié)構(gòu)中的一大重要組成部分，該系統(tǒng)最主要的目的在于確保配置信息能始終保持高度一致和完整，利用相關(guān)專業(yè)軟件有效防止配置信息內(nèi)容不會(huì)在沒有得到授權(quán)允許的情況下被非法修改，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)主動(dòng)變更控制。在變更控制系統(tǒng)當(dāng)中其主要構(gòu)成元素為控制配置信息的安全性模塊、控制配置信息的完整性模塊及控制配置信息的一致性模塊構(gòu)成;第三，人工審核。上級(jí)管理部門對(duì)修改后的SCD文件進(jìn)行核査與批準(zhǔn)。版本控制軟件的客戶端應(yīng)提供對(duì)SCD版本差異化的比對(duì)功能，以方便審核;第四，在線監(jiān)視。在線監(jiān)視是智能變電站配置信息全生命周期管理中系統(tǒng)當(dāng)中的另一大重要組成部分，該系統(tǒng)的主要目的在于確保智能變電站當(dāng)中的配置信息能夠始終與運(yùn)行裝置內(nèi)的配置信息保持一致，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全程實(shí)時(shí)監(jiān)視智能變電站的虛端子以及虛回路信息，但該系統(tǒng)具有一定的局限性，即雖然能夠保證配置信息的一致性，但是在智能變電站當(dāng)中一旦配置信息的版本發(fā)生更改，在線監(jiān)視系統(tǒng)無法對(duì)其正確性進(jìn)行有效控制，仍舊要依靠版本管理功能實(shí)現(xiàn)全生命周期管理。

二、SCD的版本控制研究

版本控制主要就是配置信息管理系統(tǒng)的核心，其主要目的就是建立SCD版本的基線，從而控制SCD文件的簽入以及簽出，提供其在完整生命周期內(nèi)的版本跟蹤及版本之間差異信息的可視化比較等功能。版本之間差異的比較是版本控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)功能，而這項(xiàng)功能對(duì)于SCD版本管理也具有非常重要的意義。結(jié)合SCD語法和SCD語義開發(fā)新型版本比較軟件，揭示SCD版本之間的實(shí)質(zhì)性差異和延續(xù)關(guān)系，并對(duì)差異結(jié)果進(jìn)行可視化展示。還應(yīng)對(duì)修改內(nèi)容進(jìn)行智能判別，以標(biāo)注修改的嚴(yán)重程度。這樣才方便上級(jí)管理部門對(duì)修改后的SCD文件進(jìn)行核查。

三、配置信息在線監(jiān)視

利用MMS服務(wù)在線監(jiān)視配置信息（簡(jiǎn)稱MMS方案）。IEC61850-7-2和IEC61850-7-4Ed1。存在一個(gè)很大的缺陷，即很多配置信息只能從ICD/SCD文件中離線獲得，而不能經(jīng)由MMS服務(wù)在線獲取。其中最為明顯的問題是，裝置的輸入虛端子（即INPUTS信息）由于缺乏對(duì)象模型，無法通過MMS服務(wù)在線讀取。在IEC61850-7-4Ed2.0中提供了一個(gè)新特性，即每個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn)都可包含若干個(gè)數(shù)據(jù)類型為ORG的輸入?yún)⒁↖nRef），以指向該功能所需的外部輸入。利用該特性，可以構(gòu)成一種配置信息在線監(jiān)視的新方案。1）根據(jù)IEC61850的對(duì)象模型，LNO是通用邏輯節(jié)點(diǎn)的子類，所以LNO也可包含InRef實(shí)例。根據(jù)CID/SCD文件中INPUTS部分定義的裝置輸人虛端子信息，在LNO中建立相應(yīng)的對(duì)象模型，并按照InRef1，InRef2，……，InRefn。方式命名，每個(gè)InRef實(shí)例對(duì)應(yīng)一個(gè)輸入虛端子。在裝置初始化時(shí)，根據(jù)CID文件自動(dòng)建立上述對(duì)象模型。2）在運(yùn)行期間，在線監(jiān)視模塊利用MMS讀服務(wù)或報(bào)告服務(wù)在線獲取裝置中LNO的對(duì)象模型，從各InRef實(shí)例中獲取輸入虛端子的配置信息;與此同時(shí)，從GOOSE控制塊（GCB）和SV控制塊（MSVCB）中獲取輸出虛端子信息，將上述配置信息與SCD文件進(jìn)行自動(dòng)比對(duì)。

四、結(jié)語

本文通過對(duì)智能變電站配置信息全生命周期管理系統(tǒng)的各個(gè)功能模塊進(jìn)行簡(jiǎn)要論述，以期能為相關(guān)管理人員提供重要幫助。但由于在該方面的相關(guān)研究論述仍然比較少，在日后的管理工作當(dāng)中還要不斷調(diào)整和完善，從而真正落實(shí)配置信息的全生命周期管理。

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[3]徐雯，徐晶冉.智能變電站配置信息的全生命周期管理[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司旌德縣供電公司1

國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司績(jī)溪縣供電公司2 ）

作者簡(jiǎn)介：汪先進(jìn)（1990.9-），男，安徽寧國(guó)人，安徽建筑大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)，本科，學(xué)士，工程師，研究方向：智能變電站運(yùn)維管理技術(shù)。