[发明专利]智能变电站虚端子自动匹配方法

说明书

一种智能变电站虚端子自动匹配方法，通过基于智能变电站电气间隔和IED功能的二次设备关联模板库，给出了IED设备间的连接关系，从而将智能变电站全站虚端子连接问题分解为接收IED和与之相连的发送IED的虚端子连接的问题，降低自动连接复杂度；采用基于k近邻学习的虚端子自动匹配方法具有较高的正确性和鲁棒性。

技术领域

本发明涉及的是一种智能变电站控制领域的技术，具体是一种智能变电站虚端子自动匹配方法。

背景技术

国内对智能变电站二次系统虚端子的连接方法根据具体实现方式包括表格结合拖动的方法，基于图形化模型的可视化设计方法以及自动连接方法，表格结合拖动的方法具有不够直观，容易出错的缺点；基于图形化模型的可视化设计方法一定程度提高了智能变电站虚端子连接的效率，减轻了变电站设计人员的工作量。但仍然存在虚端子连接需要手动完成，整个连接、配置及核对过程工作量大，时间长等不足。自动连接方法中关键字符的选取需要通过人工观察完成，主观性较强或要求虚端子描述与虚端子数据属性严格对应，与当前设备生产商的虚端子设计存在差异的现状不符合。

发明内容

本发明针对现有技术虚端子连接需要手动完成导致连接质量受到不同设计人员对智能变电站熟悉程度的影响、整个连接配置及核对过程工作量大等缺陷，提出一种智能变电站虚端子自动匹配方法，通过基于智能变电站电气间隔和IED功能的二次设备关联模板库，给出了IED设备间的连接关系，从而将智能变电站全站虚端子连接问题分解为接收IED和与之相连的发送IED的虚端子连接的问题，降低自动连接复杂度；采用基于k近邻学习(k-Nearest Neighbor，kNN)的虚端子自动匹配方法具有较高的正确性和鲁棒性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明具体包括以下步骤：

步骤1)建立基于智能变电站电气间隔和IED功能的二次设备关联模板库，具体步骤包括：

1.1)根据IED的功能和其关联的一次设备的电压等级、主接线方式，对智能变电站二次系统的主要IED进行划分，并且依照一次系统间隔配置的原则和二次系统功能要求，确定二次系统间隔内IED的数量；

1.2)根据典型间隔的划分和不同电压等级和母线接线方式下IED配置原则，得出双母线接线的智能变电站的IED的逻辑信息流图，用于表示间隔内IED和以及与间隔相连IED的GOOSE、SV信号的发送和接收关系；

1.3)根据逻辑信息流图获得表示IED间关联关系的二次设备关联模板库。

步骤2)对二次设备关联模板库中IED虚端子的实例化处理：在确定IED具体型号以后，根据设备生产厂商提供的ICD文件，结合IED所在实际线路，即对于任意待匹配的IED，可以知道与该IED相连的发送IED，完成IED虚端子的实例化。

步骤3)获取样本数据：

根据待匹配的IED设备型号，从已有的智能变电站SCD文件获得同种类型IED的虚连接样本数据；以IED个数为基本单元，用随机抽样的方法将其分为训练样本集和匹配样本集

所述的训练样本集和匹配样本集中IED个数优选比例为3:7。

步骤4)根据虚连接选择自动匹配结果：计算训练样本集中任意一个输入虚端子，分别计算其所有虚端子组合中的每一个与匹配样本集中的每一个虚连接的虚连接距离并选择其中最小的若干个作为候选匹配结果，再采用基于k近邻学习方法得到自动匹配结果。

所述的候选匹配结果的数量与匹配样本集中IED的数量相同。

所述的虚连接距离是指：对两个虚连接L₁和L₂，它们之间的虚连接距离