基于聚類的智能變電站SCD文件內(nèi)部比對(duì)

鐘文，呂飛鵬，廖小君，王星宇

(1.四川大學(xué) 電氣信息學(xué)院，成都 610065； 2.國(guó)網(wǎng)四川省電力公司技能培訓(xùn)中心，成都 610065)

0 引 言

智能變電站SCD文件描述了整個(gè)變電站IED的實(shí)例配置和通信參數(shù)信息、IED之間的連接結(jié)構(gòu)以及變電站一次系統(tǒng)構(gòu)架[1-3]。該文件配置正確性對(duì)智能變電站安全運(yùn)維起到十分重要的作用。

為保證智能站配置正確性與繼電保護(hù)可靠性，智能變電站在正式投運(yùn)之前必須進(jìn)行資料驗(yàn)收、設(shè)備驗(yàn)收、網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)收、屏柜及接線驗(yàn)收、輔助設(shè)備驗(yàn)收等工作[4-5]?，F(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收人員運(yùn)用試驗(yàn)裝置對(duì)一次功能進(jìn)行模擬，同時(shí)操作監(jiān)控后臺(tái)下發(fā)操作命令，驗(yàn)收人員通過觀察設(shè)備接收?qǐng)?bào)文的情況來判斷功能的完成情況[6-9]，需要大量人力及時(shí)間成本，且難以發(fā)現(xiàn)潛在的隱藏設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。

為減少驗(yàn)收工作量，文獻(xiàn)[10]設(shè)計(jì)SCD/ICD標(biāo)準(zhǔn)化檢驗(yàn)程序，對(duì)SCD和ICD文件做規(guī)范性校驗(yàn)，保證虛端子信息準(zhǔn)確傳遞；文獻(xiàn)[11]開發(fā)了虛回路檢驗(yàn)工具并提出雙重驗(yàn)收方案，能夠檢測(cè)AB套設(shè)備配置的獨(dú)立性。文獻(xiàn)[10-11]沒有檢驗(yàn)IED之間連接關(guān)系及虛端子信號(hào)的確切含義，因此不能發(fā)現(xiàn)IED連接與虛端子配置具體差異和缺失；文獻(xiàn)[12]提出并構(gòu)建220 kV智能站驗(yàn)收模板，通過二次系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)間報(bào)文傳遞判斷二次功能執(zhí)行的合格性，但模板類型不完整，且通用性不高；文獻(xiàn)[13]基于位置的文文中件對(duì)比算法，對(duì)比前后不同版本的SCD文件生成檢修策略。不同版本SCD文件比對(duì)能發(fā)現(xiàn)SCD文件配置信息變化，但難以發(fā)現(xiàn)SCD文件本身存在的配置信息差異及配置錯(cuò)誤，對(duì)同一SCD文件內(nèi)部同類IED之間進(jìn)行配置比對(duì)研究尚未見報(bào)道。

文中提出了一種SCD文件內(nèi)部比對(duì)校驗(yàn)方法，首先通過聚類算法分別對(duì)IED按變電站間隔與設(shè)備類型聚類。其次根據(jù)聚類結(jié)果，以SCD文件同類間隔、同類IED以及雙重化配置的A、B套IED存在的相似性作為依據(jù)，對(duì)同類間隔IED配置數(shù)量及連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行比對(duì)、對(duì)同類IED以及雙重化配置IED的連接及虛端子具體內(nèi)容進(jìn)行比對(duì)，發(fā)現(xiàn)并輸出差異。通過同類間隔、同類IED以及雙重化配置三個(gè)方面的SCD文件內(nèi)部比對(duì)，容易在智能變電站現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收之前發(fā)現(xiàn)配置差異及錯(cuò)誤，減少校驗(yàn)工作量及站內(nèi)SCD文件的頻繁升級(jí)、反復(fù)設(shè)備調(diào)試，且對(duì)不同電壓等級(jí)及接線方式的智能站有良好的通用性。

1 聚類分析原理

1.1 馬爾科夫隨機(jī)游走

將IED視為頂點(diǎn)，IED間虛端子信息傳遞視為邊，則智能變電站IED及其虛端子信息可映射為圖。

G=(V,E)

(1)

式中V={V1，V2，……Vn}為n個(gè)IED集合；E={|1≤i，j≤n}為邊集合。

對(duì)圖頂點(diǎn)的聚類稱為圖聚類。圖聚類將網(wǎng)絡(luò)中的頂點(diǎn)劃分為多個(gè)簇，使簇內(nèi)頂點(diǎn)間聯(lián)系相對(duì)緊密，不同簇頂點(diǎn)間聯(lián)系盡可能稀疏[14]。馬爾科夫聚類算法(MCL)[15]是基于隨機(jī)游走過程的圖聚類算法。該算法通過修改狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣，使頂點(diǎn)在簇內(nèi)游走的概率變大，走出簇的概率變小。在SCD文件不同IED之間絕大多數(shù)的信息連接主要存在于本間隔內(nèi)多個(gè)IED之間[16]，即在間隔內(nèi)IED聯(lián)系較緊密，間隔間IED聯(lián)系較稀疏，因此MCL算法適合對(duì)IED按間隔聚類。

使用鄰接矩陣A來表示無向圖G。其中：

(2)

式中Vi為頂點(diǎn)；E為邊；ω為邊的權(quán)重。

為防止在偶數(shù)次隨機(jī)游走過程中出現(xiàn)永不可達(dá)的情況，為每一頂點(diǎn)添加自環(huán)，即:

A′=A+eye(n)

(3)

式中eye(n)為n維單位矩陣。

將矩陣A′按列歸一化，可得從任意頂點(diǎn)出發(fā)，經(jīng)一步游走到的其他頂點(diǎn)的概率矩陣，稱其為狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣P，其中:

(4)

為連接圖的不同區(qū)域，計(jì)算第n-1次狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣的e次冪，可得在以狀態(tài)n-1為起點(diǎn)，狀態(tài)n為終點(diǎn)，經(jīng)過e步轉(zhuǎn)移的概率，這個(gè)過程稱為擴(kuò)張(Expansion)。

(5)

為改善Expansion過程的概率趨同問題，增加膨脹(Inflation)操作，可使大概率增大，小概率減小，增大簇間區(qū)分度。

(6)

式中r為Inflation過程參數(shù)。

重復(fù)Expansion和Inflation過程，直到轉(zhuǎn)移概率矩陣收斂，列數(shù)值相近表示節(jié)點(diǎn)游走概率相似，可聚類為一簇。MCL聚類并不直接得到聚類簇結(jié)果，而是給出一個(gè)可以度量IED相似性的矩陣，通過密度聚類可以自動(dòng)尋找這些簇。

1.2 密度聚類

基于密度的聚類方法通過低密度區(qū)域分割高密度區(qū)域[17]，將每個(gè)獨(dú)立的高密度區(qū)域作為一個(gè)簇，不屬于任何簇的對(duì)象為噪聲。DBSCAN是一種聚類速度較快的密度聚類[18]，給定半徑Eps和簇內(nèi)對(duì)象個(gè)數(shù)最小值MinPts，能自動(dòng)決定將聚類數(shù)目，并降低“噪聲”影響而發(fā)現(xiàn)任意形狀的聚類。

首先選取樣本數(shù)據(jù)矩陣，并采用歐氏距離度量節(jié)點(diǎn)間相似性，集合V中節(jié)點(diǎn)i與j的歐氏距離定義為：

(7)

式中xik和xjk分別為數(shù)據(jù)對(duì)象i和j個(gè)的第k個(gè)樣本值。其次檢查i的Eps鄰域，即以i為中心，以Eps為半徑的超球體空間。

NEps(i)={j∈N|d(i,j)≤Eps}

(8)

若i的Eps鄰域至少包含minPts個(gè)對(duì)象，標(biāo)記為核心點(diǎn)；若i在核心點(diǎn)Eps鄰域內(nèi)，但其Eps鄰域內(nèi)點(diǎn)的數(shù)量小于MinPts，標(biāo)記為邊界點(diǎn)；若i不是核心點(diǎn)和邊界點(diǎn)，標(biāo)記為噪聲點(diǎn)。標(biāo)記完成后，刪除噪聲點(diǎn)，連接距離在Eps內(nèi)的所有核心點(diǎn)，將每組連通的核心點(diǎn)形成一個(gè)簇，并將每個(gè)邊界點(diǎn)指派到與之關(guān)聯(lián)的核心點(diǎn)的簇中。

DBSCAN聚類的準(zhǔn)確性與Eps和minPts 2個(gè)參數(shù)的選擇有關(guān)[19]。由于最少2個(gè)IED就可以完成間隔保護(hù)工作，設(shè)定minPts=2。對(duì)于i∈N，采用k最鄰近算法查找與i距離最近的第k個(gè)對(duì)象的距離distk(i)。遍歷n個(gè)對(duì)象，得到集合Distk，排序并繪制成KNN-dist曲線，合適的Eps在曲線的拐點(diǎn)即斜率突增處取得。文中通過與模塊度Q結(jié)合，自動(dòng)選取最優(yōu)Eps，如圖1所示。

圖1 KNN-dist曲線圖

1.3 聚類質(zhì)量評(píng)估

使用模塊度Q評(píng)估聚類質(zhì)量，其值越接近1，則類內(nèi)部節(jié)點(diǎn)相似度越高，類間節(jié)點(diǎn)相似度越低，在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)分析中，Q值的最高點(diǎn)一般出現(xiàn)在0.3～0.7之間。計(jì)算公式為：

(9)

式中m為網(wǎng)絡(luò)中邊的總數(shù)；ki為節(jié)點(diǎn)i的度；aij為式(2)中取w=1的值，函數(shù)δ(Ci,Cj)取值如下，Ci為節(jié)點(diǎn)i的聚類類別：

(10)

2 IED聚類

2.1 按變電站間隔聚類

以IED鄰接矩陣作為樣本數(shù)據(jù)矩陣，通過MCL與DBSCAN算法，將同一間隔的IED聚為一類。若IED連接配置滿足間隔內(nèi)連接緊密，間隔間稀疏的特征，則一個(gè)間隔的聚類結(jié)果應(yīng)包含該間隔所有相關(guān)的保護(hù)、測(cè)控、合并單元及智能終端IED。若IED連接配置存在潛在錯(cuò)誤如出現(xiàn)漏連、錯(cuò)連，使其與間隔內(nèi)的IED連接不再緊密，則不會(huì)與同間隔的IED聚為一類。根據(jù)此聚類結(jié)果，一方面設(shè)計(jì)人員通過查看聚類情況，能了解變電站配置結(jié)構(gòu)，并初步判斷發(fā)現(xiàn)配置缺漏，另一方面，根據(jù)聚類結(jié)果尋找同類型間隔，并通過后續(xù)比對(duì)，方便查找間隔差異。對(duì)IED按間隔聚類的步驟如下。

(1)解析SCD文件可得IED連接矩陣L，設(shè)共有n個(gè)節(jié)點(diǎn)，m條連接信息。

(11)

式中i為源節(jié)點(diǎn)；j為目標(biāo)節(jié)點(diǎn)；weightij為邊的權(quán)重。由于某些IED如母線保護(hù)裝置需要接收多個(gè)間隔信息，導(dǎo)致不同間隔的節(jié)點(diǎn)均向其游走，干擾聚類結(jié)果，對(duì)比節(jié)點(diǎn)i，j的英文簡(jiǎn)寫名稱的間隔類型位，若相同，則邊權(quán)重為1，否則邊權(quán)重為0.1;

(2)由IED連接矩陣L計(jì)算無向加權(quán)連接圖的鄰接矩陣A;

(3)以A為樣本數(shù)據(jù)矩陣，進(jìn)行MCL聚類。根據(jù)對(duì)多個(gè)不同電壓等級(jí)和不同規(guī)模智能站的試驗(yàn)與計(jì)算，選取e=2，r=2時(shí)聚類效果最好;

(4)以MCL聚類得到的轉(zhuǎn)移概率矩陣的轉(zhuǎn)置PT為樣本數(shù)據(jù)矩陣，計(jì)算k=2的KNN-dist曲線，計(jì)算曲線每個(gè)點(diǎn)的差分，并從大到小排列，依次取差分值點(diǎn)distk(i)作為Eps，對(duì)樣本數(shù)據(jù)矩陣做DBSCAN聚類并計(jì)算模塊度Q，令取得最大Q值的distk(i)為最終Eps參數(shù);

(5)間隔名稱自動(dòng)識(shí)別。對(duì)步驟4聚類出的每一個(gè)間隔，使用最長(zhǎng)公共子序列(LCS)算法，將間隔內(nèi)所有IED功能描述的公共字符串作為間隔名稱。

間隔聚類的噪聲節(jié)點(diǎn)為兩類：(1)僅與一個(gè)非同類間隔IED相連接的節(jié)點(diǎn)，無法構(gòu)成間隔，又難以向連接緊密的節(jié)點(diǎn)游走，如文中算例中35 kV電容保護(hù)裝置；(2)連接的間隔多，但連接不緊密的節(jié)點(diǎn)，如變壓器保護(hù)裝置，由變壓器高中低壓側(cè)三個(gè)間隔共用，因此不適合歸于某一側(cè)間隔。

2.2 按IED類型聚類

對(duì)IED按類型聚類，即同一電壓等級(jí)且功能相同的IED聚為一類，著重在于區(qū)別IED內(nèi)部的邏輯設(shè)備、邏輯節(jié)點(diǎn)、虛端子連接。若兩個(gè)IED的內(nèi)部配置相同，則通過聚類算法能夠聚為一類，若配置不同，則IED歸為噪聲。在按類型聚類結(jié)果基礎(chǔ)上，通過后續(xù)IED連接及虛端子比對(duì)查找可能存在的配置錯(cuò)誤。

解析SCD文件可得IED節(jié)點(diǎn)矩陣Node。

(12)

式中nodei保存節(jié)點(diǎn)i的信息，依次為IED節(jié)點(diǎn)入度、出度、度，訪問點(diǎn)個(gè)數(shù)，通信子網(wǎng)個(gè)數(shù)，LD總數(shù)量，分別接于G1、S1、M1訪問點(diǎn)的LD數(shù)量，輸入、輸出虛端子信息數(shù)量。

選用Node矩陣作為樣本數(shù)據(jù)矩陣，取Eps=0，minPts=2，進(jìn)行DBSCAN聚類，得到每個(gè)簇至少包含兩個(gè)配置無差別IED的聚類結(jié)果。聚類完成后，使用LCS算法，識(shí)別每類IED類型。

按類型聚類的噪聲節(jié)點(diǎn)為三類：(1)配置有差異的IED；(2)SCD文件中僅配置一個(gè)，無相同功能的IED；(3)有相同功能的IED，但配置均不相似的IED。對(duì)于第一類噪聲節(jié)點(diǎn)，尋找其與已聚類節(jié)點(diǎn)的差異是有意義的。

3 SCD文件內(nèi)部比對(duì)

3.1 間隔結(jié)構(gòu)比對(duì)

SCD文件中同類型間隔，如所有220 kV線路間隔，包含的IED數(shù)量及連接結(jié)構(gòu)應(yīng)該是高度相似的，根據(jù)這種配置上的相似性，將每一個(gè)間隔與同其類間隔比對(duì)，可得到此間隔IED數(shù)量及連接結(jié)構(gòu)上的差異，設(shè)計(jì)人員應(yīng)特別注意核查。

首先將LCS算法得到的間隔名稱規(guī)范化為“電壓等級(jí)+間隔類型”，若某兩類的規(guī)范化后間隔名稱相同，則為同類型間隔。按IED名稱字母順序?qū)﹂g隔內(nèi)節(jié)點(diǎn)排序，以保證不同間隔節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)性，生成間隔內(nèi)節(jié)點(diǎn)鄰接矩陣，比對(duì)鄰接矩陣的每個(gè)元素，若不同，則為連接結(jié)構(gòu)差異，找出差異元素對(duì)應(yīng)行列的IED節(jié)點(diǎn)，可解析出差異連接。

3.2 同類IED比對(duì)

同類型IED如PL2201A與PL2202A功能相同，其配置也應(yīng)該是高度相似的。由于按類型聚類能保證已聚類節(jié)點(diǎn)IED內(nèi)部配置在數(shù)量上相同，因此對(duì)同類型IED配置具體內(nèi)容比對(duì)，若有差異則可能為誤連。將第一類噪聲節(jié)點(diǎn)與參照節(jié)點(diǎn)相比對(duì)，若有差異，則設(shè)計(jì)人員可根據(jù)差異的具體內(nèi)容對(duì)SCD文件進(jìn)行修改。

對(duì)于SCD文件中的每一個(gè)IED，若IED非噪聲，將其與其同類IED依次比對(duì)，查找本類中每個(gè)IED連接及虛端子信息配置內(nèi)容差異。若IED為第一類噪聲，通過名稱及IED描述，尋找非噪聲的相同功能IED并比對(duì)其連接、虛端子差異，如通過名稱識(shí)別，將已聚類節(jié)點(diǎn)SL1104作為噪聲節(jié)點(diǎn)SL1113的參照節(jié)點(diǎn)。若為第二類，則判定此節(jié)點(diǎn)無相似節(jié)點(diǎn)。若為第三類，則判定此節(jié)點(diǎn)無可參照節(jié)點(diǎn)。

進(jìn)行連接比對(duì)時(shí)，根據(jù)間隔聚類結(jié)果，將IED之間的連接類型分為間隔內(nèi)與間隔間連接。匹配連接類型，若相符，再比對(duì)其連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)備類型與電壓等級(jí)，若相符則認(rèn)為兩條連接對(duì)應(yīng)。進(jìn)行虛端子比對(duì)時(shí)，將SCD文件中虛端子的配置整理為“源節(jié)點(diǎn)-外部引用地址-外部虛端子信號(hào)描述-目標(biāo)節(jié)點(diǎn)-內(nèi)部引用地址-內(nèi)部虛端子信號(hào)描述”。首先判斷兩條虛端子信息的源節(jié)點(diǎn)與目標(biāo)節(jié)點(diǎn)是否對(duì)應(yīng)，若是，再比對(duì)其外部引用地址、外部虛端子信號(hào)描述、目標(biāo)節(jié)點(diǎn)、內(nèi)部虛端子信號(hào)描述，只要其中之一相符，則認(rèn)為兩條虛端子傳遞內(nèi)容相同。為保證比對(duì)過程中每一條內(nèi)容一一對(duì)應(yīng)，防止重復(fù)比對(duì)，為每一條比對(duì)內(nèi)容添加比對(duì)標(biāo)記屬性，若查找到對(duì)應(yīng)連接或虛端子，則比對(duì)標(biāo)記置1。比對(duì)完成后，若比對(duì)標(biāo)記為0，則表示此條內(nèi)容無對(duì)應(yīng)。

3.3 雙重化配置比對(duì)

雙重化配置節(jié)點(diǎn)理論上A套和B套設(shè)備總體結(jié)構(gòu)以及兩套之間數(shù)據(jù)連接包括其拓?fù)浜吞摱俗舆B接應(yīng)大部分相似。通過AB套IED配置內(nèi)容比對(duì)，輸出的差異除了因生產(chǎn)廠家不同而存在的配置差異外，還包括AB套都應(yīng)該配置卻僅在一套IED中配置的內(nèi)容，若此類虛端子配置有缺失，設(shè)計(jì)人員可根據(jù)需求進(jìn)行修改。

對(duì)于雙重化配置節(jié)點(diǎn)，查找AB套IED的連接配置差異。分別將AB套IED的連接與虛端子配置信息儲(chǔ)存在ListA、ListB中，按上一節(jié)方法比對(duì)并輸出差異。

完整SCD文件內(nèi)部比對(duì)流程如圖2所示。

圖2 SCD文件內(nèi)部比對(duì)流程

4 算例分析

以220 kV智能站ZTB作為算例進(jìn)行分析。該站有220 kV、110 kV和35 kV三個(gè)電壓等級(jí)，主變兩臺(tái)。ZTB共有139個(gè)IED，463條IED連接信息，6 079條虛端子連接信息。

4.1 按間隔聚類結(jié)果

根據(jù)IED聚類步驟4，算法自動(dòng)取Eps=0.511 3，聚類模塊度Q=0.334 6。將IED連接信息轉(zhuǎn)化為圖，節(jié)點(diǎn)標(biāo)簽為IED類別，標(biāo)簽下方為IED名稱，使用力導(dǎo)算法布局，結(jié)果見圖3所示。由圖知，MCL與DBSCAN結(jié)合，聚類效果良好。cluster1為220 kV母聯(lián)間隔；cluster2-7為220 kV線路間隔；cluster8為110 kV母線間隔A；cluster9-10分別為220 kV母線間隔A、B；cluster11-12為110 kV母線分段間隔；cluster13-18為110 kV線路間隔；cluster19為110 kV母線間隔B；cluster20-21為主變本體間隔；cluster22-23為變壓器110 kV側(cè)間隔；cluster24-25為變壓器220 kV側(cè)間隔；cluster26-27為變壓器35 kV側(cè)間隔。

圖3 按間隔聚類結(jié)果

與文獻(xiàn)[12]解析IED名稱與功能描述構(gòu)建全站層次數(shù)據(jù)模型尋找間隔的方式相比，文中聚類算法(1)以IED之間連接拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)作為聚類依據(jù)，根據(jù)聚類結(jié)果能反映連接可能存在錯(cuò)誤的IED，是后續(xù)比對(duì)的基礎(chǔ)；(2)可避免因IED信息缺失或命名不規(guī)范而產(chǎn)生無法解析與錯(cuò)誤識(shí)別節(jié)點(diǎn)間隔的問題；(3)IED間隔區(qū)分更細(xì)致，根據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可區(qū)分變壓器高中低壓側(cè)間隔；可區(qū)分出不共用測(cè)控裝置的母線AB套保護(hù)間隔；另外，在500 kV的智能站測(cè)試中，可識(shí)別3/2接線方式按照串進(jìn)行布置的間隔。

4.2 按類型聚類結(jié)果

IED按類型共聚為28類，46個(gè)節(jié)點(diǎn)為噪聲，結(jié)果展示為圖4，縱坐標(biāo)為聚類的類別，橫坐標(biāo)為IED實(shí)例編號(hào)。形成節(jié)點(diǎn)表時(shí)，節(jié)點(diǎn)按類型順序輸出，所以聚類結(jié)果呈現(xiàn)階梯形狀。cluster1為220 kV母聯(lián)保護(hù)裝置；cluster2為220 kV線路保護(hù)裝置；cluster3為35 kV電容器保護(hù)測(cè)控裝置；cluster4為110 kV線路保護(hù)測(cè)控裝置等。由結(jié)果可知，此算法將不同類型的IED做出了準(zhǔn)確的區(qū)分，將同類型且內(nèi)部配置相同的IED聚為一類。

圖4 IED按類型聚類結(jié)果

與解析IED名稱與功能描述對(duì)IED分類的方式比較，采用聚類算法(1)目的不同，聚類算法以IED內(nèi)部結(jié)構(gòu)配置數(shù)據(jù)為依據(jù)不僅能找出相同功能節(jié)點(diǎn)，且保證已聚類節(jié)點(diǎn)IED內(nèi)部配置在數(shù)量上相同；(2)通過查看噪聲節(jié)點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員能初步定位配置可能存在配置錯(cuò)誤的IED；(3)可避免因IED信息缺失或命名不規(guī)范而產(chǎn)生無法解析與錯(cuò)誤識(shí)別問題。

4.3 按間隔聚類比對(duì)結(jié)果

對(duì)變電站間隔結(jié)構(gòu)比對(duì)結(jié)果見表1。由表可知，同類間隔比對(duì)能夠找出結(jié)構(gòu)不同的間隔及具體差異。內(nèi)佛一線間隔連接結(jié)構(gòu)有差異，其合并單元ML2205B沒有與PL2205B連接。110 kV母線間隔B，相較于110 kV母線間隔A缺少一套測(cè)控與合并單元裝置。

表1 變電站間隔結(jié)構(gòu)比對(duì)結(jié)果

4.4 按類型聚類比對(duì)結(jié)果

對(duì)同類型節(jié)點(diǎn)連接及虛端子比對(duì)結(jié)果見表2，表中15條虛端子差異為ML2201B向PL2205B發(fā)送的全部15條虛端子信息。由于已聚類節(jié)點(diǎn)其IED內(nèi)部配置在數(shù)量上相同，根據(jù)結(jié)果容易分析出連接ML2201B-PL2205B為錯(cuò)連。

表2 同類型IED比對(duì)結(jié)果

對(duì)于噪聲節(jié)點(diǎn)，其與參照節(jié)點(diǎn)的部分比對(duì)結(jié)果見表3，共查找出6條連接差異，174條虛端子差異，差異具體內(nèi)容可見附件，連接差異比例為1%，虛端子差異比例為2.8%，極大減少檢驗(yàn)工作量。

表3 噪聲節(jié)點(diǎn)比對(duì)結(jié)果

4.5 雙重化配置節(jié)點(diǎn)比對(duì)結(jié)果

雙重化配置的IED部分比對(duì)結(jié)果如表4所示，共查找出雙重化配置連接差異33條，虛端子差異915條，差異具體內(nèi)容可見附件。由表可知，雙重化對(duì)比能找出AB套設(shè)備之間全部配置差異。

表4 雙重化節(jié)點(diǎn)比對(duì)結(jié)果

文中所提SCD文件內(nèi)部比對(duì)檢測(cè)方法利用SCD文件同類間隔、同類IED本身存在的相似性作為比對(duì)依據(jù)，無需創(chuàng)建多個(gè)驗(yàn)收模板，因此通用性高。以多角度(間隔、類型、雙重化配置)查找IED配置信息差異，方便設(shè)計(jì)人員發(fā)現(xiàn)配置錯(cuò)誤。

5 結(jié)束語

文中提出了一種通過聚類算法分析SCD文件并對(duì)其進(jìn)行內(nèi)部比對(duì)檢驗(yàn)SCD文件配置的方法，得到如下結(jié)論：

(1)通過聚類算法以IED間連接拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和IED內(nèi)部配置作為依據(jù)對(duì)IED按間隔與按類型劃分，聚類結(jié)果良好，并便于后續(xù)比對(duì)發(fā)現(xiàn)SCD文件配置差異；

(2)從同類型間隔、同類型IED與雙重化配置三個(gè)方面比對(duì)并展示IED配置信息差異，使設(shè)計(jì)人員及時(shí)檢查差異發(fā)現(xiàn)配置錯(cuò)誤，減少校驗(yàn)工作量與現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收SCD文件更新的頻率，消除設(shè)計(jì)中可能存在、難以發(fā)現(xiàn)的隱藏錯(cuò)誤及缺失，提高智能站配置正確性、運(yùn)行可靠性；

(3)所提方法對(duì)不同電壓等級(jí)及接線方式的智能站有良好通用性。