專利名稱：基于iec61850的cad電力圖形生成解析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于IEC61850的CAD電力圖形生成解析方法。
背景技術(shù)：
CAD制圖普遍應(yīng)用于電力設(shè)計中，常用于各系統(tǒng)接線圖、端子圖等的設(shè)計，其中也不乏有一些配套的插件加快圖紙設(shè)計，在這些系統(tǒng)設(shè)計中，有的基于CAD制作了大量不同類別的圖塊來快速制作圖紙，但不能進行圖紙的分析；有的基于其他平臺可自定義圖元并做快速的分析及制圖，但不能直接的輸出CAD圖紙。AutoCAD從R14版本起，引入了 ActiveX Automation技術(shù)，該技術(shù)允許VC、VB、Java等各種面向?qū)ο缶幊汰h(huán)境下的語言和應(yīng)用程序通過ActiveXAutomation與AutoCAD進行直接通信，并操縱AutoCAD的多種功能，完成圖形的繪制和屬性的編輯，這為在CAD上直接自定義圖元、屬性，以及對圖元的各種分析操作、 自動導出提供了可能。IEC 61850系列標準作為一種新的變電站自動化的設(shè)計、工程、維護、運行方法準則，它規(guī)范了變電站內(nèi)智能電子設(shè)備之間的通信行為和相關(guān)的系列要求，但是卻沒有將IEC 61850標準融合于設(shè)計圖紙當中的方式與系統(tǒng)，在進行電力設(shè)計時，用戶需要很好的了解 IEC 61850標準，并通過手動或半自動配置的方式生成系統(tǒng)配置文件(S⑶)，而對于圖紙的設(shè)計，也需要由廠家提供各裝置的懸空端子圖，然后通過手工進行規(guī)劃設(shè)計，中間步驟繁雜，工作量極大，效率低下，很容易造成圖紙設(shè)計的偏差，且對變電站系統(tǒng)的維護造成了極大的不便。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于IEC61850的 CAD電力圖形生成解析方法，其可以提高CAD電力圖形設(shè)計的效率。為達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種基于IEC61850的CAD電力圖形生成解析方法，其特征在于，包括步驟根據(jù)IEC61850標準為各設(shè)備圖元定義一個以上的連接端子、以及各連接端子支持位置計算的位置區(qū)域，將各設(shè)備圖元所代表的實際信息作為屬性定義于該設(shè)備圖元對應(yīng)的設(shè)備圖元圖塊中；根據(jù)SCD文件中的設(shè)備對象計算各虛端子兩端的連接端子的數(shù)目，對虛端子圖元進行排列，并繪制排列后的虛端子圖元的連接線；根據(jù)虛端子圖元得到虛端子圖塊所包含的連接端子及其絕對位置，獲取連接端子與連接端子間的連接關(guān)系，根據(jù)IEC61850標準輸出SSD文件。根據(jù)上述本發(fā)明方案，其通過為各設(shè)備圖元建立連接端子，通過連接端子來判斷圖元之間的連接關(guān)系，從而在導入SCD文件文件后，可以據(jù)此自動生成和導出虛端子及其連接關(guān)系并進行排列，并據(jù)此得到端子與端子間的連接關(guān)系，再根據(jù)IEC 61850標準輸出SSD文件，實現(xiàn)了 CAD虛端子連接圖的快速自動生成，快速輸出SSD文件，避免了手動連接圖元可能存在的錯誤，大大提高了智能變電站SCD的制作速度及水平，提高了 CAD電力圖形設(shè)計的效率。


圖1是本發(fā)明的基于IEC61850的CAD電力圖形生成解析方法實施例的流程示意圖；圖2是連接示意圖；圖3是一個具體示例中圖元及連接線輸出的示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合具體的較佳實施例對本發(fā)明方案進行詳細說明。參見圖1所示，是本發(fā)明的基于IEC 61850生成CAD電力圖形的方法實施例的流程示意圖，其包括步驟步驟SlOl 根據(jù)IEC61850標準為各設(shè)備圖元定義一個以上的連接端子、以及各連接端子支持位置計算的位置區(qū)域，將各設(shè)備圖元所代表的實際信息作為屬性定義于該設(shè)備圖元對應(yīng)的設(shè)備圖元圖塊中；步驟S102 根據(jù)SCD文件導出虛端子連接圖，該導出虛端子連接圖的過程包括根據(jù)SCD文件中的設(shè)備對象計算各虛端子兩端的連接端子的數(shù)目，對虛端子圖元進行排列， 并繪制排列后的虛端子圖元的連接線；步驟S103中對圖形連接線的連接關(guān)系進行解析分析，該解析分析的過程包括 根據(jù)虛端子圖元得到虛端子圖塊所包含的連接端子及其絕對位置，獲取連接端子與連接端子間的連接關(guān)系，根據(jù)IEC61850標準輸出SSD文件。其中，上述步驟SlOl中的連接端子，主要用來表示設(shè)備間的連接點，設(shè)備間的連接關(guān)系需要通過各自的連接點的位置計算得出。連接端子是用來標識是否具有連接功能的端子，作為特殊的圖塊，連接端子圖塊可以不需要定義任何的屬性，只需要提供支持位置計算的位置區(qū)域即可。通過連接端子來識別是否連接的實質(zhì)，實際上是計算這個連接端子與其他連接端子間的關(guān)系。假設(shè)給系統(tǒng)設(shè)定的連接點計算誤差為r，即兩連接點之間的距離 < r時認為兩點連接，那么，給連接端子圖塊的支持位置計算的位置區(qū)域，可以是為一個半徑為r、圓心為該連接端子圖塊位置點的圓，如圖2所示。其中，系統(tǒng)中所定義的r越小，誤差也越小。通過將該區(qū)域設(shè)置為圓，從而可以利用CAD的吸附功能來加快連接，進一步提高效率。在這些設(shè)備圖元中，有一類特殊的設(shè)備圖元母線。由于母線可在任何位置與其他設(shè)備圖元進行連接，因此母線本身的任何部位都應(yīng)當作為連接端子，因此，對于母線，可以無需為其定義連接端子，對于母線的連接可做如下處理以其他設(shè)備端子是否包含于該母線圖元內(nèi)部作為判斷該設(shè)備端子是否與該母線連接的依據(jù)，即若設(shè)備端子包含于母線圖元內(nèi)部，則判定該設(shè)備端子與該母線連接，若設(shè)備端子未包含在母線圖元內(nèi)部，則判定該設(shè)備端子與該母線沒有連接關(guān)系。另外，還可以實現(xiàn)設(shè)備圖元的自定義，即將各設(shè)備圖元所代表的實際信息作為屬性定義于設(shè)備圖元對應(yīng)的設(shè)備圖元圖塊中，例如，以開關(guān)為例，該實際信息可以是開關(guān)名稱、開關(guān)類型等等。對于各不同類型的設(shè)備圖元，其屬性均以XML格式進行統(tǒng)一存儲，從而可以作為對其他設(shè)備圖元的屬性進行定義時候的模板與參考，以加快圖元的定義過程。在定義好所需圖元后，即可進入步驟S102根據(jù)S⑶文件導出虛端子連接圖。主要過程可包括有根據(jù)SCD文件中的設(shè)備對象計算各虛端子兩端的連接端子的數(shù)目，對虛端子圖元進行排列，并繪制排列后的虛端子圖元的連接線。其中，在對虛端子圖元進行排列之前，可先根據(jù)各虛端子兩端的連接端子的數(shù)目計算圖元的空間大小，然后同時基于該計算得出的圖元的空間大小對虛端子圖元進行排列，以實現(xiàn)對空間的合理應(yīng)用。其中，為了保證整體形狀的美觀、以及后續(xù)連接線的走向盡可能簡短，虛端子圖元的輸出排列過程具體可以是分析所需圖元數(shù)目及圖元區(qū)域計算出來整個畫布所需的空間大小，計算視圖接近黃金比例時候的橫軸及縱軸的圖元個數(shù)比，圖元之間的順序以連接關(guān)系多的處于鄰近隊列為原則進行優(yōu)化排列。在進行連接線的繪制時，可遵循以下原則盡可能的走同一通道，即連接線的走向保持一致(除非同一走向空間用完，需搜索其他通道)；連接線與任何圖元不疊加；連接線間在同一走向上不疊加；連接線在選擇走向的時候，始終在滿足上面條件的基礎(chǔ)上檢索到達對側(cè)的最優(yōu)點，保證了最短路徑的生成，圖3中示出了一個具體示例中生成的連接圖。上述步驟S103中對圖形連接線的連接關(guān)系的解析分析，主要是針對圖形連接線的連接關(guān)系的分析，其中，設(shè)備圖元所代表的屬性可直接根據(jù)圖元ID獲取，而對于連接關(guān)系的分析，具體可以是首先根據(jù)虛端子圖元得到設(shè)備圖元圖塊所包含的特殊端子及其絕對位置，然后獲取各連接端子與連接端子間的連接關(guān)系，各圖元間的連接關(guān)系確定之后，即可根據(jù)IEC61850-6的標準定義輸出SSD文件。在獲取各連接端子與連接端子間的連接關(guān)系時，具體可利用小區(qū)域搜索法來進行快速獲取，具體過程可以是對于某一端子A，得到R區(qū)域內(nèi)的所有圖元，其中R區(qū)域為圖元的最大空間范圍，然后計算各個圖元的特殊端子的絕對位置是否滿足與端子A的連接端子定義，若滿足，則確定它們之間是相互連接的。在該小區(qū)域搜索法中，CAD的各類線型圖元可重復使用，以便于確立非直接連接的圖元間的連接關(guān)系。在獲取各連接端子與連接端子間的連接關(guān)系時，還可以利用循環(huán)遍歷各圖元之間的連接關(guān)系的方式來確定圖元之間的連接關(guān)系，直到遍歷一次之后沒有發(fā)生連接關(guān)系的改變則退出的方法進行分析，在此不予贅述。上述本發(fā)明的方案，可廣泛應(yīng)用于智能變電站的圖紙設(shè)計當中，實現(xiàn)CAD虛端子連線圖的快速自動生成及主接線圖的自動分析和導出，從而避免了手動連接圖元可能存在的錯誤，以及重復的主接線圖的繪制，大大的提高了智能變電站SCD的制作速度及水平；同時，同類圖紙可以重復使用于不同站中，只需修改相應(yīng)屬性值即可，加快了圖紙制作速度。以上所述的本發(fā)明實施方式，僅僅是對本發(fā)明較佳實施例的詳細說明，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于IEC61850的CAD電力圖形生成解析方法，其特征在于，包括步驟根據(jù)IEC61850標準為各設(shè)備圖元定義一個以上的連接端子、以及各連接端子支持位置計算的位置區(qū)域，將各設(shè)備圖元所代表的實際信息作為屬性定義于該設(shè)備圖元對應(yīng)的設(shè)備圖元圖塊中；根據(jù)SCD文件中的設(shè)備對象計算各虛端子兩端的連接端子的數(shù)目，對虛端子圖元進行排列，并繪制排列后的虛端子圖元的連接線；根據(jù)虛端子圖元得到設(shè)備圖元圖塊所包含的連接端子及其絕對位置，獲取連接端子與連接端子間的連接關(guān)系，根據(jù)IEC61850標準輸出SSD文件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于IEC61850的CAD電力圖形生成解析方法，其特征在于， 還包括步驟計算設(shè)備圖元的空間大小，根據(jù)設(shè)備圖元的空間大小對虛端子圖元進行排列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于IEC61850的CAD電力圖形生成解析方法，其特征在于，所述設(shè)備圖元為母線時，以設(shè)備端子是否包含于該母線圖元內(nèi)部作為判斷該設(shè)備端子是否與該母線連接的依據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于IEC61850的CAD電力圖形生成解析方法，其特征在于，所述連接端子支持位置計算的位置區(qū)域為一個半徑為r、圓心為該連接端子位置點的圓，r為系統(tǒng)連接點計算誤差。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項所述的基于IEC61850的CAD電力圖形生成解析方法， 其特征在于，對虛端子圖元進行排列的過程包括分析所需圖元數(shù)目以及圖元區(qū)域，計算整個畫布所需的空間大小，計算視圖接近黃金比例時的橫軸及縱軸的圖元個數(shù)比，以連接關(guān)系多的處于鄰近對立為原則對圖元之間的順序進行優(yōu)化排序。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項所述的基于IEC61850的CAD電力圖形生成解析方法， 其特征在于，遵循以下原則繪制排列后的虛端子圖元的連接線連接線的走向保持一致; 連接線與任何圖元不疊加；連接線間在同一走向上不疊加。
全文摘要
基于IEC61850的CAD電力圖形生成解析方法，包括根據(jù)IEC61850標準為各設(shè)備圖元定義一個以上的連接端子圖塊、以及各連接端子圖塊支持位置計算的位置區(qū)域，將各設(shè)備圖元所代表的實際信息作為屬性定義于該設(shè)備圖元所屬的圖塊中；計算所選擇的SCD文件中各虛端子兩端的連接端子的數(shù)目，計算設(shè)備圖元的空間大小，對虛端子圖元進行排列，繪制排列后的虛端子圖元的連接線；根據(jù)虛端子圖元得到其圖塊所包含的端子及其絕對位置，獲取端子與端子間的連接關(guān)系，根據(jù)IEC61850標準輸出SSD文件。本發(fā)明避免了手動連接圖元可能存在的錯誤，提高了智能變電站SCD的制作速度及水平，提高了CAD電力圖形設(shè)計的效率。
文檔編號G06F17/50GK102360398SQ20111030605
公開日2012年2月22日 申請日期2011年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月11日
發(fā)明者伍廣儉, 廖毅, 張寅懷, 張雪焱, 朱海華, 李濤, 李煜東, 林俊, 游復生, 胡華威, 譚茂強, 谷新梅, 鄧小玉, 魯麗娟 申請人:廣東省電力設(shè)計研究院