專利名稱：基于cad的圖形化智能變電站模型設計方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種智能變電站模型設計方法，屬于電力系統(tǒng)自動控制技術領域。
背景技術：
在現(xiàn)有的智能變電站工程中，設計方式和原有的常規(guī)變電站的方式基本一致，由 IED制造廠商提供裝置原理圖和組屏圖，由設計院負責根據(jù)工程規(guī)劃繪制一、二次系統(tǒng)接線 圖和網(wǎng)絡接線圖等工程圖紙，再由系統(tǒng)廠商二次輸入生成系統(tǒng)模型文件，并完成模型配置， 流程如圖1所示。這種設計方式的弊端是
1.帶來對照圖紙人為輸入信息的重復勞動和可能差錯。設計院提供的工程圖紙交由 集成商生成模型文件過程中，不可避免需要多次人工輸入信息，大大增加了出錯可能性。2.進度嚴重依賴設備廠商。由于設計院提供的圖紙不直接涉及模型文件，在設計、 施工、調(diào)試、維護過程中都必須由廠商輔助完成站內(nèi)數(shù)據(jù)信息流的設計及模型配置，基本上 由廠商掌握聯(lián)調(diào)工作進度和工程進度，帶來大量廠商協(xié)調(diào)問題及工作。3.在變電站改擴建時未獲得預想的便利。由于系統(tǒng)集成由設備廠商完成，且裝置 配置工具和系統(tǒng)配置工具缺乏通用性，改擴建時若更換廠商則原有的配置繼承非常有限， 大大限制工程改擴建靈活性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種智能變電站模型設計軟件，實現(xiàn)在設計階 段完成智能變電站完整的數(shù)據(jù)模型配置和數(shù)據(jù)流連接，實現(xiàn)信息一次輸入，交互共享。為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種基于CAD的圖形化智能變電站模型設計方 法，其特征在于，包括以下步驟
1)在CAD中分別設置兩個功能模塊圖形編輯模塊，用于繪制常規(guī)圖紙和擴展屬性定 義功能；模型編輯模塊，用于最終生成模型文件，支持文件的導入、導出、編輯和校驗等高級 功能，所述圖形編輯模塊與模型編輯模塊通過訪問XML數(shù)據(jù)庫接口完成模型信息的共享操 作；
2)定義變電站一、二次系統(tǒng)中各設備的圖元塊，包括斷路器、隔離開關、互感器、變壓 器、母線、保護裝置、合并單元等；
3)所有圖元塊按IEC61850-6標準中要求的信息添加擴展屬性，擴展屬性包括IED名 稱、邏輯設備LD(Logical Device)名稱、邏輯節(jié)點LN(Logical Node)名稱、前綴名prefix、 實例號inst (Instance number)、虛端子的開入和開出名稱等；
4)定義專用圖層，分別繪制變電站一、二次系統(tǒng)接線圖、變電站自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡圖以及 虛端子連接圖，圖層中的各類圖元塊均采用步驟3)生成的具有IEC 61850擴展屬性的圖元 塊；
5)根據(jù)接線和網(wǎng)絡圖生成圖元塊擴展屬性值，按照IEC61850-6標準將擴展屬性值導入XML數(shù)據(jù)庫；
6)生成及編輯模型，從XML數(shù)據(jù)庫中讀取數(shù)據(jù)生成SCD模型文件，或?qū)⑿薷暮蟮哪Ｐ臀?件導入數(shù)據(jù)庫反向關聯(lián)圖形，并對導入、導出的模型進行語法校驗。前述的基于CAD的圖形化智能變電站模型設計方法，其特征在于在所述步驟5) 中，將圖元塊屬性按XML的文件格式輸出保存于XML數(shù)據(jù)庫，使得圖形編輯模塊和模型編輯 模塊都能夠從數(shù)據(jù)庫中獲得需要的信息，實現(xiàn)信息共享。本發(fā)明所達到的有益效果
本發(fā)明通過開發(fā)一套基于CAD的圖形化模型設計軟件，將智能變電站設計及系統(tǒng)集成 工作融合，實現(xiàn)在設計中除完成常規(guī)的變電站一、二次接線圖外，還能夠根據(jù)各設備廠商提 供的ICD模型文件及變電站一、二次設備的配置原理完成全站完整的數(shù)據(jù)模型配置和變電 站的數(shù)據(jù)流連接。完整的數(shù)據(jù)模型包括反應一次接線的SSD文件和包含SSD、ICD及數(shù)據(jù) 流配置的S⑶文件，數(shù)據(jù)流連接包括通用面向?qū)ο蟮淖冸娬臼录礼OOSE (Generic Object Oriented SubStation Event)和采樣SV (Sampled Values)的虛端子連接。真正做到變電 站中信息只輸入一次，通過交互的方式實現(xiàn)信息的共享，在設計層面上完善和實現(xiàn)智能變 電站的開放性。設計院能夠直接提供全套的圖紙和變電站配置模型文件，指導工程施工、調(diào) 試，不需要再由廠商采用各自的配置工具將設計圖紙“翻譯”為模型文件，為今后工程的維 護和改擴建提供便利。


圖1為現(xiàn)有的智能變電站設計流程圖。圖2為本發(fā)明的軟件總體方案圖。圖3為采用本發(fā)明的智能變電站設計流程圖。圖4為本發(fā)明中軟件模塊與XML數(shù)據(jù)庫的關聯(lián)圖。
具體實施例方式以某變電站為例，本發(fā)明的基于CAD的圖形化智能變電站模型設計方法， 具體實施步驟如下
1)定義變電站一、二次系統(tǒng)中各設備的圖元塊，如斷路器、隔離開關、互感器、變壓器、 母線、保護裝置、合并單元等。2)所有圖元塊按IEC 61850-6標準中要求的信息添加擴展屬性，如IED名稱、邏 輯設備LD (Logical Device)名稱、邏輯節(jié)點LN (Logical Node)名稱、前綴名prefix、實 例號inst (Instance number)、虛端子的開入和開出名稱等。其中邏輯節(jié)點LN (Logical Node)名稱、前綴名prefix、實例號inst (Instance number)、虛端子的開入和開出名稱等 可通過裝置廠商提供的裝置模型直接導入。3)定義專用圖層，分別繪制變電站一、二次系統(tǒng)接線圖、變電站自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡圖 以及虛端子連接圖，圖層中的各類圖元塊均采用具有IEC 61850擴展屬性的塊(即第(2)步 生成的圖元塊)。4)根據(jù)接線和網(wǎng)絡圖即可由軟件自動生成圖元塊擴展屬性值，并按照IEC 61850-6標準將擴展屬性值導入XML數(shù)據(jù)庫。
5)從XML數(shù)據(jù)庫中讀取數(shù)據(jù)生成S⑶模型文件。采用上述方法改進后的智能變電站設計流程為如圖3所示。圖4為圖形編輯模塊 和模型編輯模塊通過XML數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)模型信息共享的示意圖。本發(fā)明具有以下特點
1)智能化變電站的設計， 由以往的“設計院提供系統(tǒng)設計圖紙——各系統(tǒng)廠商輸入工 程信息生成系統(tǒng)模型一裝置廠商提供裝置模型由系統(tǒng)廠商生成全站配置模型”簡化為 “裝置廠商提供裝置模型后設計院直接設計并生成模型文件”，以常規(guī)220kV變電站為例，將 減少近200個的裝置相關的人為重復輸入信息工作，避免這一環(huán)節(jié)的可能差錯。2)施工、調(diào)試、維護中，以往的“設計院修改圖紙——集成商重新輸入信息，重生成 SCD模型文件——設備商重生成CID模型文件”的環(huán)節(jié)將簡化為“設計院修改并生成模型文 件”，大大降低工程施工、調(diào)試、維護中對廠商的依賴。3)工程改擴建時，由于直接由設計院設計并生成模型文件，因此不再局限于原工 程廠商的配置工具，廠商選擇更為靈活。以上已以較佳實施例公開了本發(fā)明，然其并非用以限制本發(fā)明，凡采用等同替換 或者等效變換方式所獲得的技術方案，均落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
一種基于CAD的圖形化智能變電站模型設計方法，其特征在于，包括以下步驟1)在CAD中分別設置兩個功能模塊圖形編輯模塊，用于繪制常規(guī)圖紙和擴展屬性定義功能；模型編輯模塊，用于最終生成模型文件，支持文件的導入、導出、編輯和校驗等高級功能，所述圖形編輯模塊與模型編輯模塊通過訪問XML數(shù)據(jù)庫接口完成模型信息的共享操作；2)定義變電站一、二次系統(tǒng)中各設備的圖元塊；3)所有圖元塊按IEC 61850 6標準中要求的信息添加擴展屬性；4)定義專用圖層，分別繪制變電站一、二次系統(tǒng)接線圖、變電站自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡圖以及虛端子連接圖，圖層中的各類圖元塊均采用步驟3)生成的具有IEC 61850擴展屬性的圖元塊；5)根據(jù)接線和網(wǎng)絡圖生成圖元塊擴展屬性值，按照IEC 61850 6標準將擴展屬性值導入XML數(shù)據(jù)庫；6)生成及編輯模型，從XML數(shù)據(jù)庫中讀取數(shù)據(jù)生成SCD模型文件，或?qū)⑿薷暮蟮哪Ｐ臀募霐?shù)據(jù)庫反向關聯(lián)圖形，并對導入、導出的模型進行語法校驗。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于CAD的圖形化智能變電站模型設計方法，其特征在于 在所述步驟5)中，將圖元塊屬性按XML的文件格式輸出保存于XML數(shù)據(jù)庫，使得圖形編輯 模塊和模型編輯模塊都能夠從數(shù)據(jù)庫中獲得需要的信息，實現(xiàn)信息共享。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于CAD的圖形化智能變電站模型設計方法，在CAD中分別設置兩個功能模塊圖形編輯模塊，用于繪制常規(guī)圖紙和擴展屬性定義功能；模型編輯模塊，用于最終生成模型文件，支持文件的導入、導出、編輯和校驗等高級功能，所述圖形編輯模塊與模型編輯模塊通過訪問XML數(shù)據(jù)庫接口完成模型信息的共享操作。本發(fā)明通過開發(fā)一套基于CAD的圖形化模型設計軟件，將智能變電站設計及系統(tǒng)集成工作融合，實現(xiàn)在設計中除完成常規(guī)的變電站一、二次接線圖外，還能夠根據(jù)各設備廠商提供的ICD模型文件及變電站一、二次設備的配置原理完成全站完整的數(shù)據(jù)模型配置和變電站的數(shù)據(jù)流連接。
文檔編號G06F17/50GK101989312SQ201010549219
公開日2011年3月23日 申請日期2010年11月18日 優(yōu)先權日2010年11月18日
發(fā)明者婁悅, 孫純軍, 朱東升, 朱紅, 楊合恭, 林俊, 沈泓, 秦華, 胡華威, 蘇麟, 陳飛, 魯東海 申請人:江蘇省電力設計院;國電南京自動化股份有限公司