本發(fā)明屬于智能變電站設計領域，尤其涉及一種用于虛端子連接的模板以及自動生成的方法。

背景技術：

智能變電站的二次邏輯回路主要是智能電子設備之間的信號連接關系，按照國網(wǎng)的要求，由設計人員完成虛端子的連接，主流的配置工具在配置SCD時主要是通過表格或圖模一體的方式點對點依次連接完成，一次連接只能完成一根虛端子連線；有些工具雖然提供間隔復制，批量復制等功能，但依然主要依靠人力完成，當變電站等級越高，IED設備越多時，SCD的虛端子連線也就會成倍的增加；而且SCD配置一般由一位設計人員獨立完成，并不容易拆分由多人獨立完成，多人完成也存在版本分散、即時同步合并的問題，因此基于以上原因就造成了SCD的配置的工作量大且配置效率不高的問題，在時間緊迫的情況下此問題更顯得突出。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服上述背景技術的不足，提供了一種用于虛端子連接的模板以及自動生成的方法，具體由以下方案實現(xiàn)：

所述用于虛端子連接的模板，基于已投運變電站的全站系統(tǒng)，所述模板存儲虛端子連接方式，將新建變電站的全站系統(tǒng)配置文件根據(jù)所述模板自動生成對應的虛端子連接。

所述用于虛端子連接的模板的進一步設計在于，所述模板為XML的格式文件。

所述用于虛端子連接的模板的進一步設計在于，所述模板文件為三層結構：第一層為模板智能電子設備層，第二層為面向通用對象的變電站事件接收和采樣測量值接收層，第三層為外部智能電子設備層，第四層為虛回路關系層。

所述用于虛端子連接的模板的進一步設計在于，所述模板文件按照虛端子的特點與設備類型進行分類，類別包括線路保護模板、母線保護模板、變壓器保護模板、合并單元模板、智能終端模板以及測控模板，每個設備類型模板文件包括不同電壓等級的虛回路。

如所述用于虛端子連接的模板的自動生成的方法，包括如下具體步驟：

a)批量導入多個已投運變電站的全站系統(tǒng)配置文件；

b)通過自動學習的方法提取每個全站系統(tǒng)配置文件內的元素信息，并對所述元素信息中的設備描述和智能電子設備名稱的關鍵字以及虛端子描述和引用名關鍵字通過或的邏輯運算方式不斷累加，形成新的模板添加至模板庫；

c)將所述模板文件通過用戶詞典實與新的全站系統(tǒng)配置文件現(xiàn)匹配，所述用戶詞典根據(jù)已有的全站系統(tǒng)配置文件創(chuàng)建。

所述用于虛端子連接的模板的自動生成的方法的進一步設計在于，所述步驟b)中模板通過分詞技術和相似度匹配對全站系統(tǒng)配置文件內含有同義詞關鍵字的元素信息進行合并的方式生成更具復用性的模板庫。

所述用于虛端子連接的模板的自動生成的方法的進一步設計在于，所述步驟c中的匹配的方式包括：

智能電子設備的匹配，通過智能電子設備的描述關鍵字和智能電子設備名稱關鍵字與用戶詞典進行匹配；

虛端子的匹配，通過虛端子的描述和虛端子引用名關鍵字與用戶詞典進行匹配。

所述用于虛端子連接的模板的自動生成的方法的進一步設計在于，所述步驟c)中用戶詞典的創(chuàng)建包括如下步驟：

(1)創(chuàng)建用于存儲關鍵字詞典的文本文件；

(2)解析全站系統(tǒng)配置文件提取智能電子設備與虛端子的描述信息，并將所述描述信息存儲成文本文件；

(3)將所述用戶詞典和描述信息導入ICTCLAS系統(tǒng)中進行分詞，獲取分詞結果及關鍵字；

(4)將新產(chǎn)生的關鍵字追加記載至用戶詞典。

本發(fā)明的有益效果為：

基于模板的用于虛端子連接的模板以及自動生成的方法，通過引入存儲有連接方式的模板，形成不斷的升級維護設備模板庫，采用批量的設計方法選擇相應類型的模板并實例，能快速高效的完成SCD文件的制作，可以在SCD文件的自動設計方面提高效率。目前的虛回路設計依然主要依靠人工方式單根連接完成，本發(fā)明在定義了模板的具體格式的同時，又通過引入中英文分詞技術和相似度算法解決了模板自動創(chuàng)建及復用性的問題。并且建立虛端子連接模板，采用批量的設計方法選擇相應模板并實例，能快速高效的完成SCD文件的制作。

附圖說明

圖1為模板文件的結構的示意圖。

圖2為關鍵字自動提取流程的示意圖。

圖3為IED關鍵字自動提取及整合流程示意圖。

圖4為虛回路設計流程示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本申請作進一步詳細的說明。

本實施例的所述用于虛端子連接的模板，基于已投運變電站的全站系統(tǒng)，所述模板存儲虛端子連接方式，將新建變電站的全站系統(tǒng)配置文件根據(jù)所述模板自動生成對應的虛端子連接?？紤]到從程序解析的角度如果所有的模板都存在一個文件，解析占用的內存消耗過大，本實施例采用多個模板文件方式更為適宜。

本實施例的模板為XML的格式文件。該模板文件為三層結構：第一層為模板智能電子設備層，第二層為面向通用對象的變電站事件接收和采樣測量值接收層，第三層為外部智能電子設備層，第四層為虛回路關系層。

進一步的，本實施例中的模板文件按照虛端子的特點與設備類型進行分類，類別包括線路保護模板、母線保護模板、變壓器保護模板、合并單元模板、智能終端模板以及測控模板，每個設備類型模板文件包括不同電壓等級的虛回路，具體如表1所示。

表1 模板文件的分類

如所述用于虛端子連接的模板，本實施例還提供了一種用于虛端子連接的模板的自動生成的方法，包括如下具體步驟：

a)批量導入多個已投運變電站的全站系統(tǒng)配置文件；

b)通過自動學習的方法提取每個全站系統(tǒng)配置文件內的元素信息，并對所述元素信息中的設備描述和智能電子設備名稱的關鍵字以及虛端子描述和引用名關鍵字通過或的邏輯運算方式不斷累加，形成新的模板添加至模板庫。

c)將所述模板文件通過用戶詞典實與新的全站系統(tǒng)配置文件現(xiàn)匹配，所述用戶詞典根據(jù)已有的全站系統(tǒng)配置文件創(chuàng)建。

步驟b)中模板通過分詞技術和相似度匹配對全站系統(tǒng)配置文件內含有同義詞關鍵字的元素信息進行合并的方式生成更具復用性的模板庫。

步驟c中的匹配的方式包括：智能電子設備的匹配，通過智能電子設備的描述關鍵字和智能電子設備名稱關鍵字與用戶詞典進行匹配。虛端子的匹配，通過虛端子的描述和虛端子引用名關鍵字與用戶詞典進行匹配。

設備的匹配主要通過IED的描述關鍵字和IEDname關鍵字進行匹配。描述關鍵字通過正則表達式來反應描述的匹配模式，如“220kV甲乙線合智一體A套”，關鍵字可以為“{合并單元or合智一體}and 220and線and A”，關鍵字通過邏輯符號連接，and表示與，or表示或，{}表示優(yōu)先處理，對于線路的匹配因為一般SCD的描述都會寫成“XX線”，可能匹配到母線，因此需要增加IEDname的匹配進一步確定，當IEDname中含有“ML”、“PL”、“IL”、“HL”等則可以進一步確定是線路。

虛端子匹配主要通過描述和引用名關鍵字匹配的方式，這是因為考慮到現(xiàn)階段虛端子的描述及引用名只有相關規(guī)范對保護的虛端子進行了統(tǒng)一，其他設備尚未進行或開展，因此這里全部采用描述和引用名關鍵字匹配的方式。如虛端子描述為“斷路器分相跳閘位置TWJa”，描述關鍵字為“{斷路器or開關}and位置and A相”，需要注意的是，對于時標t，一般描述和stVal相同，需要借助引用名關鍵字進行匹配，因此模板中也增加了引用名關鍵字部分，對于描述相同但是引用路徑不同起到了輔助甄別的作用。

通過以上分析虛端子的連接模板以線路保護模板文件的220kV線路A套為例，示意如下：

上述文件格式解釋說明如下：

(1)IED元素，表示一個設備類型，一個VLTPL元素含有多個IED元素。IED的屬性有configVersion、extRule、desc、descKey、Connectionmode、type、manufacturer、name：configVersion表示版本號，默認為“1.00”；extRule表示擴展匹配規(guī)則，默認為空，表示通過關鍵字匹配，可增加“name”，表示通過IEDname和關鍵字組合匹配，多用于線路；desc表示描述，如“220kV線路保護A套”；descKey表示描述關鍵字，如“220”and“線”and“保護”and“A”，關鍵字通過邏輯符號連接，and表示與，or表示或，{}表示優(yōu)先處理的部分，以下所有關鍵字都按照這個邏輯符號進行填寫；Connectionmode表示連接接線方式，如：“雙母線”、“3/2接線”；type表示設備類型，默認為“通用”，目前的模板采用通用模板，不根據(jù)設備類型進行設置；manufacture表示生成廠商，默認為“通用”，目前的模板采用通用模板，不根據(jù)廠商類型進行設置；name表示IEDname的關鍵字，如“ML22and A”，可以作為擴展匹配規(guī)則的填寫項。

(2)GoRx元素，表示變GOOSE接收，一個IED元素含有一個GoRx元素。

(3)SvRx元素，表示變GOOSE接收，一個IED元素含有一個SvRx元素。

(4)TxIED元素，表示發(fā)送側設備，一個GoRx或SvRx元素含有一個或多個TxIED元素，根據(jù)設備的實際連接情況填寫。TxIED屬性包括extRule、desc、descKey、type、name、manufacturer，各個屬性的具體含義見IED元素。

(5)VLink元素，表示虛回路，一個TxIED含有一個或多個VLink元素，根據(jù)設備的實際連接情況填寫。VLink屬性包括desc、mark：desc表示虛回路的描述名，一般取接收側的虛端子即可；mark表示備注信息，因為模板是最大化的虛回路，在校驗的時候不是每個模板都需要作為校驗依據(jù)，因此需要對每個虛端子進行標注其試用用場合，默認不填寫表示始終需要設計和校驗，當填寫了想關文字，則需要根據(jù)文字的含義進行處理。目前已經(jīng)使用的描述文字有“遠傳1_遠傳2_其它保護動作_僅適用于光纖電流差動保護裝置”表示“遠傳1_遠傳2_其它保護動作”的虛回路僅對光纖差動保護裝置有效。此元素可在后續(xù)根據(jù)工程和設備具體使用不斷擴充。

(6)Rx元素，表示虛回路的接收側，一個VLink包含一個Rx元素，Rx屬性包括extRule、stddesc、descKey、refKey、stdref：extRule表示擴展匹配規(guī)則，默認為空，表示通過關鍵字匹配；stddesc表示“六統(tǒng)一”的標準描述，如“斷路器分相跳閘位置TWJa”，目前只有保護裝置有標準描述項，其他設備類型的虛端子尚未進行規(guī)范；descKey表示描述關鍵字，如“{斷路器or開關}and位置and A相”，關鍵字通過邏輯符號連接，and表示與，or表示或，{}表示優(yōu)先處理的部分；stdref表示標準引用名，默認為空，暫不使用；refKey表示引用名關鍵字，如“RPIT/*XCBR*.Pos.stVal”，這里的*為通配符，代替0個或多個字符，可以用來模糊匹配。

(7)Tx元素，表示虛回路的發(fā)送側，一個VLink包含一個Tx元素，Tx屬性包括extRule、stddesc、descKey、refKey、stdref：extRule表示擴展匹配規(guī)則，默認為空，表示通過關鍵字匹配，填寫“refKey”表示通過引用名關鍵字匹配，主要用于測控裝置的外部信號未知描述的匹配；stddesc表示“六統(tǒng)一”的標準描述，“支路6_保護跳閘”，目前只有保護裝置有，其他設備類型的虛端子尚未進行規(guī)范；descKey表示描述關鍵字，如“{斷路器or開關}and位置and A相”，關鍵字通過邏輯符號連接，and表示與，or表示或，{}表示優(yōu)先處理的部分；stdref表示標準引用名，默認為空，暫不使用；refKey表示引用名關鍵字，RPIT/*GGIO*.*Ind*.stVal用于匹配各個外部引用名。

關鍵字主要指IED和虛端子的描述關鍵字，關鍵字一般是高頻詞。目前相關文獻已經(jīng)對中文分詞技術進行了較深入的研究，中文分詞技術可以從大量的描述文字自動分解詞語，提取關鍵字，此外可以通過導入用戶詞典的方式提供更接近用戶業(yè)務對象的分詞結果。本實施例的用戶詞典的創(chuàng)建流程，如圖2，包括如下步驟：(1)創(chuàng)建用于存儲關鍵字詞典的文本文件。(2)解析全站系統(tǒng)配置文件提取智能電子設備與虛端子的描述信息，并將描述信息存儲成文本文件。(3)將用戶詞典和描述信息導入ICTCLAS系統(tǒng)中進行分詞，獲取分詞結果及關鍵字。(4)將新產(chǎn)生的關鍵字追加記載至用戶詞典。

模板中IED有關鍵字，如“500and斷路器and保護and A”，當掃描SCD文件中提取到“500and開關and保護and A”，需要最終合并為{500 and斷路器and保護and A}or{500and開關and保護and A}。此時就遇到無法在模板文件中找到同種設備類型繼而合并關鍵字的問題。

模板與全站系統(tǒng)配置文件的匹配的具體步驟如下：

(1)模板文件的匹配，模板文件按設備類型劃分，要根據(jù)全站系統(tǒng)配置文件中解析的智能電子設備描述、IEDname、等獲取相應的模板文件；

(2)模板文件中智能電子設備匹配，根據(jù)全站系統(tǒng)配置文件中解析的智能電子設備描述、智能電子設備名稱確定模板文件的智能電子設備；

(3)GOOSE與SV發(fā)送智能電子設備的匹配，根據(jù)全站系統(tǒng)配置文件中虛端子的發(fā)送智能電子設備描述、智能電子設備名稱確定模板文件的發(fā)送智能電子設備；

(4)GOOSE與SV發(fā)送智能電子設備虛端子匹配，根據(jù)全站系統(tǒng)配置文件中發(fā)送智能電子設備的虛端子描述、引用名關鍵字確定模板文件的發(fā)送虛端子；

(5)GOOSE與SV接收智能電子設備虛端子匹配，根據(jù)全站系統(tǒng)配置文件中接收虛端子描述、引用名關鍵字確定模板文件的接收虛端子。

針對步驟c)，本實施例引入了RKR-GST相似度算法，GST(Greedy String Tiling)算法，是貪心串覆蓋算法的簡稱，同時引入KR(Karp-Rabin)算法，是隨機串匹配算法的簡稱。RKR-GST算法，結合了GST算法和KR算法的優(yōu)點。算法的基本思想是：模式串于文本串中的每個元素不需要一一進行比較，只有在模式串子串的散列值與文本串子串的散列值相同時進行比較，是一種運行效率較高的模式匹配算法。對兩個不同的字符串進行相似度比較后，相似度其中Coverage代表的是兩個不同字符串中相同的字符的個數(shù)，Length(P)和Length(T)代表兩個不同字符串各自的字符個數(shù)。

IED關鍵字的自動提取流程適用于IED和TxIED元素的自動創(chuàng)建，如圖3所示。

(1)導入某SCD文件樣本，解析IED的描述(名稱的提取方法同描述)。

(2)根據(jù)IED用戶詞典，進行中英文分詞和提取關鍵字，新增加的關鍵字增補進入用戶詞典。

(3)遍歷模板IED，對SCD和模板的關鍵字依次進行相似度計算。存在相同關鍵字，不處理；不存在，最大相似度超過60％(為了保證模板的準確性，需要對修改模板的準入門檻抬高，避免模板修改的隨意性，另外由于本應用場景下的字符串本身大多是短串，也不能抬的太高)通過or連接；不存在，最大相似度小于60％，則可能需要人工判斷重新創(chuàng)建模板類型或者否相同含義合并。

虛端子的關鍵字提取流程同IED關鍵字的提取流程，只不過需要定位到TxIED下的幾根連線中，以減小遍歷次數(shù)和增加成功概率。

步驟c)中用戶詞典的創(chuàng)建包括如下步驟：

(1)創(chuàng)建用于存儲關鍵字詞典的文本文件；

(2)解析全站系統(tǒng)配置文件提取智能電子設備與虛端子的描述信息，并將所述描述信息存儲成文本文件；

(3)將所述用戶詞典和描述信息導入ICTCLAS系統(tǒng)中進行分詞，獲取分詞結果及關鍵字；

(4)將新產(chǎn)生的關鍵字追加記載至用戶詞典。

綜上，本實施例提供的示例中的虛回路的工作流程如圖4所示：

(1)模板創(chuàng)建部分：在虛回路編輯模板，通過導入多個SCD，自動提取SCD的必要信息，以XML語言的方式創(chuàng)建模板，并以中文分詞及相似度計算技術，自動合并不同SCD內提取的必要信息的同義詞關鍵字，進行整合，以完善模板的復用性，并形成模板庫。

(2)解析和匹配部分：導入SCD，解析IED列表和Inputs信息，獲取IED信息和虛回路信息。通過輸入IED描述、IEDname等，可以在模板文件匹配到相應的IED模板。

(3)校驗輸出和展示部分：將模板的IED虛端子信息通過描述關鍵字、引用名關鍵字進行匹配生成虛端子連接，將虛端子連接結果進行展示。

本實施例的用于虛端子連接的模板以及自動生成的方法通過自動創(chuàng)建虛端子連接模板，通過不斷的升級維護，可以在SCD文件的自動設計方面提高效率。目前的虛回路設計依然主要依靠人工方式單根連接完成，本發(fā)明在定義了模板的具體格式的同時，又通過引入中英文分詞技術和相似度算法解決了模板自動創(chuàng)建及復用性的問題。通過建立虛端子連接模板，可以采用批量的設計方法選擇相應模板并實例，能快速高效的完成SCD文件的制作。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。