基于scl模型文件的變電站主接線圖自動繪制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于SCL模型文件的變電站主接線圖自動繪制方法，包括創(chuàng)建基于布局的模板配置文件；對SSD模型文件的信息進行提取與識別；計算畫布的尺寸大小，包括間隔尺寸計算、母線尺寸計算、整體畫布尺寸計算；根據(jù)計算所得畫布的尺寸大小，結(jié)合體布局模板、間隔單元模板和實際的拓撲結(jié)構(gòu)信息，進行主接線圖自動繪制。本發(fā)明通過加載變電站內(nèi)現(xiàn)有的SSD模型文件，能夠自動繪制變電站主接線圖，幫助變電站自動化系統(tǒng)快速投運，對于變電站自動化系統(tǒng)的維護和配置管理具有重要的意義，具有良好的應(yīng)用前景。
【專利說明】
基于SCL模型文件的變電站主接線圖自動繪制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于SCL模型文件的變電站主接線圖自動繪制方法，屬于電力調(diào) 度自動化技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國智能電網(wǎng)進入全面建設(shè)階段，對電力調(diào)度以及監(jiān)控系統(tǒng)的施工效率和質(zhì) 量的要求也越來越高，對于調(diào)度后臺和監(jiān)控后臺系統(tǒng)來說，電力系統(tǒng)接線圖的繪制效率、繪 制質(zhì)量對工程的進度具有較大的影響。根據(jù)一次設(shè)備廠商或者設(shè)計院提供的現(xiàn)場設(shè)備拓撲 信息自動生成外觀變化不規(guī)則、接線關(guān)系復(fù)雜的接線圖，對于變電站自動化系統(tǒng)的快速投 運、維護和配置管理具有重要的意義。
[0003] 目前，變電站規(guī)范方面的標準模型主要有IEC 61970標準系列文檔的30x中定義的 公共信息網(wǎng)絡(luò)模型CM，以及IEC 61850在第6部分定義的變電站配置描述語言SCL。周博曦 等對基于CIM的變電站與配電饋線一次接線圖自動繪圖技術(shù)進行了研究，提出了基于CIM模 型的自動繪圖方法。SCL遵循IEC 61850定義的語義規(guī)范，是變電站自動化系統(tǒng)不同制造廠 商的配置工具間相互交換信息的標準。變電站規(guī)范模型文件（System Specification Descript ion，SSD)是SCL中用來描述變電站電氣主接線、變電站功能及其所要求的邏輯節(jié) 點及其拓撲結(jié)構(gòu)的部分，是變電站自動化系統(tǒng)的重要配置文件。SSD模型文件以可擴展標記 語言(Extensible Markup Language，XML)的形式存儲變電站各個元件的相關(guān)拓撲信息，然 而其并無布局信息，如元件位置坐標、連接方向、尺寸等，造成圖形與配置存儲信息的孤立， 直接讀取SSD文件，則無法對變電站拓撲圖形進行直接顯示。
[0004] 在實際中，各個變電站自動化系統(tǒng)制造廠商為了根據(jù)建站之初設(shè)計的SCL文件進 行圖形展示，多是人工直接利用鼠標動態(tài)進行繪制，往往需要耗費巨大的人力和時間，而 且，容易出錯。因此，尋求一種基于SCL的變電站主接線圖自動繪制方法，通過加載變電站拓 撲結(jié)構(gòu)SSD文件，自動生成所需的變電站主接線圖，將對變電站系統(tǒng)的快速投運、維護帶來 極大的方便，是當前急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有的SCL文件進行圖形展示時，采用人工直接利用鼠標 動態(tài)進行繪制的方法往往需要耗費巨大的人力和時間，且容易出錯的問題。本發(fā)明的基于 SCL模型文件的變電站主接線圖自動繪制方法，通過加載變電站內(nèi)現(xiàn)有的SSD模型文件，能 夠自動繪制變電站主接線圖，幫助變電站自動化系統(tǒng)快速投運，對于變電站自動化系統(tǒng)的 維護和配置管理具有重要的意義，具有良好的應(yīng)用前景。
[0006] 為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0007] -種基于SCL模型文件的變電站主接線圖自動繪制方法，其特征在于:包括以下步 驟，
[0008] 步驟(A)，創(chuàng)建基于布局的模板配置文件，包括整個變電站的整體布局模板和變電 站的間隔單元模板；
[0009] 步驟(B)，對SSD模型文件的信息進行提取與識別，提取的信息包括元件信息、拓撲 結(jié)構(gòu)信息、電壓等級信息，識別的信息為母線連接點信息；
[0010] 步驟(C)，畫布大小的模擬計算，利用步驟(A)所創(chuàng)建的整體布局模板、間隔單元模 板，結(jié)合SSD模型文件中的實際拓撲結(jié)構(gòu)信息，計算畫布的尺寸大小，包括間隔尺寸計算、母 線尺寸計算、整體畫布尺寸計算；
[0011] 步驟(D)，根據(jù)計算所得畫布的尺寸大小，結(jié)合體布局模板、間隔單元模板和實際 的拓撲結(jié)構(gòu)信息，進行主接線圖自動繪制。
[0012] 前述的基于SCL模型文件的變電站主接線圖自動繪制方法，其特征在于:步驟(A)， 創(chuàng)建基于布局的模板配置文件，包括以下步驟，
[0013] (Al)，創(chuàng)建整個變電站的整體布局模板，明確該變電站母線、變壓器、間隔的相對 位置關(guān)系，包括變壓器、母線的相對位置關(guān)系，母線與間隔的相對位置關(guān)系，母聯(lián)間隔的連 接方式，存放位置；
[0014] (A2)，創(chuàng)建整個變電站的間隔單元模板，以陣列模式布局，明確間隔內(nèi)的設(shè)備類 型，間隔內(nèi)的設(shè)備數(shù)目，間隔內(nèi)設(shè)備在陣列中所處相對坐標位置。
[0015]前述的基于SCL模型文件的變電站主接線圖自動繪制方法，其特征在于:步驟(B)， 元件信息包括元件名稱、元件類型、父結(jié)點、祖父結(jié)點，所述元件名稱有變壓器、繞組、導(dǎo)電 設(shè)備、間隔、連接點;所述拓撲結(jié)構(gòu)信息包括端子名稱、連接點、連接組件、所屬間隔、所屬電 壓等級。
[0016] 前述的基于SCL模型文件的變電站主接線圖自動繪制方法，其特征在于:步驟(B)， 母線連接點信息的識別，包括以下步驟，
[0017] (BI)若在一個間隔中僅包含一個元件，且該元件為連接點，則該連接點為母線連 接點；
[0018] (B2)若在一個間隔中包含有多個元件，其中存在元件設(shè)備屬于電壓互感器、隔離 開關(guān)或者接地刀閘，則該間隔中與其他間隔連接的連接點為母線連接點；
[0019] (B3)若在一個間隔中包含有多個元件，其中存在元件設(shè)備屬于斷路器，且斷路器 的一端連接點與變壓器相連，另一端連接點連接多個間隔，則與多個間隔相連的連接點為 母線連接點。
[0020] 前述的基于SCL模型文件的變電站主接線圖自動繪制方法，其特征在于:步驟(C)， 畫布大小的模擬計算，包括以下步驟，
[0021] (Cl)讀取間隔單元模板配置文件中的相關(guān)配置信息，根據(jù)間隔單元模板，自動繪 圖，計算每個間隔所占尺寸，并選取最大的間隔尺寸作為整個畫布布局間隔的間隔尺寸，設(shè) 間隔單元模板中共有η個間隔，間隔矩陣元素的單位X軸尺寸為常數(shù)a，單位Y軸尺寸為常數(shù) b，設(shè)間隔i中，矩陣共包含η行、^列，則計算該間隔i的X軸尺寸為Cl*a，Y軸尺寸為^樸，選 擇所有η個間隔中最大的X軸尺寸作為整個畫布布局間隔的X軸尺寸/^，選擇所有η個間隔 最大的Y軸尺寸作為整個畫布布局間隔的Y軸尺寸/f，如公式(1)所示，
[0022
[0023]
[0024] (C2)從實際拓撲結(jié)構(gòu)信息中，同時根據(jù)計算所得的整個畫布布局間隔的間隔尺 寸，讀取整體布局模板的配置文件中的相關(guān)配置信息，根據(jù)間隔與母線的排列方式，計算母 線的尺寸，設(shè)任一條母線連接的間隔數(shù)量共有k條，母線的預(yù)留尺寸寬度為s，則根據(jù)間隔與 母線的排列方式，母線的X軸尺寸0，如公式⑵所示，母線的Y軸尺寸Zf，如公式(3)所示，
司隔位于母線的單側(cè)，母線水平擺放； 鬲位于母線的單側(cè)，母線豎直擺放；
[0025] ⑷ 間隔位于母線的兩側(cè)，母線水平擺放； （2) i位于母線的兩側(cè)，母線豎直擺放； 鬲位于母線的單側(cè)，母線水平擺放； 司隔位于母線的單側(cè)，母線豎直擺放；
[0026] 高位于母線的兩側(cè)，母線水平擺放; (3)； 間隔位于母線的兩側(cè)，母線豎直擺放；
[0027] (C3)根據(jù)整體布局模板的配置文件中母線的擺放位置信息，結(jié)合母線尺寸和變壓 器，計算整個畫布的大小，進行以下約定:a水平母線位于豎直母線左側(cè);b豎直母線不同軸； c水平擺放的母線和變壓器與豎直擺放的母線的X軸坐標不同軸，即若水平擺放的所有母線 的X軸的最大坐標為XQ，則豎直擺放的所有母線的X軸坐標為X v且Xv> XQ，設(shè)元件間的垂直方 向上的相隔尺寸為si，水平擺放的具有上下位置關(guān)系的母線和變壓器共有m組，分別為 A1, ...，Am，變壓器的Y軸尺寸為Zfs，水平擺放母線i的尺寸為Igs h，與水平擺放的母線i連 接間隔Y軸尺寸為Gy_h，豎直擺放的母線具有左右關(guān)系的母線共有h條，豎直擺放母線j的尺 寸為/，'，與豎直擺放的母線j連接間隔X軸尺寸為則相關(guān)是布局尺寸計算，具體如 下，
[0028] 其中，水平擺放部分的Y軸計算尺寸ξ，如公式(4)所示，
[0029]
[0030]
[0031]
[0032]
[0033]
[0034]
[0035]
[0036] 水平擺放的X軸的計算尺寸巧，如公式(8)所示，
[0037]
V 8)
[0038] 整體布局在水平方向上的尺寸lx，如公式(9)所示，
[0039]
(9)
[0040] 整體畫布尺寸Sl，如公式(10)所示，
[0041 ]
(IO)0
[0042] 前述的基于SCL模型文件的變電站主接線圖自動繪制方法，其特征在于:步驟(D)， 根據(jù)計算所得畫布的尺寸大小，結(jié)合整體布局模板、間隔單元模板和實際的拓撲結(jié)構(gòu)信息， 進行主接線圖自動繪制，包括以下步驟，
[0043] (Dl)進行SSD模型文件中的實際拓撲結(jié)構(gòu)信息中的母線、間隔與間隔單元模板中 母線、間隔的匹配；
[0044] (D2)以計算畫布的左上方為原點(0，0)坐標，根據(jù)實際拓撲結(jié)構(gòu)信息，結(jié)合整體布 局模板，進行變壓器和母線的繪制；
[0045] (D3)根據(jù)實際拓撲結(jié)構(gòu)信息，結(jié)合間隔單元模板進行間隔的繪制；
[0046] (D4)根據(jù)端子名稱、連接點進行相關(guān)各元件的連接。
[0047] 本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明是基于SCL模型文件的變電站主接線圖自動繪制方 法，通過加載變電站內(nèi)現(xiàn)有的SSD模型文件，能夠自動繪制變電站主接線圖，不僅可以提高 繪制圖形的工作效益，減少重復(fù)勞動，而且可以大大減少人為因素可能造成的疏漏，為電網(wǎng) 安全、穩(wěn)定運行提供技術(shù)保障，幫助變電站自動化系統(tǒng)快速投運，對于變電站自動化系統(tǒng)的 維護和配置管理具有重要的意義，具有良好的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0048] 圖1是本發(fā)明基于SCL模型文件的變電站主接線圖自動繪制方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0049] 下面將結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明做進一步說明。以下示例僅用于更加清楚地說 明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0050] 如圖1所示，基于SCL模型文件的變電站主接線圖自動繪制方法，其特征在于:包括 以下步驟，
[0051] 步驟(A)，創(chuàng)建基于布局的模板配置文件，包括整個變電站的整體布局模板和變電 站的間隔單元模板，創(chuàng)建基于布局的模板配置文件，包括以下步驟，
[0052] (Al)，創(chuàng)建整個變電站的整體布局模板，明確該變電站母線、變壓器、間隔的相對 位置關(guān)系，包括變壓器、母線的相對位置關(guān)系，母線與間隔的相對位置關(guān)系，母聯(lián)間隔的連 接方式，存放位置；
[0053] (A2)，創(chuàng)建整個變電站的間隔單元模板，以陣列模式布局，明確間隔內(nèi)的設(shè)備類 型，間隔內(nèi)的設(shè)備數(shù)目，間隔內(nèi)設(shè)備在陣列中所處相對坐標位置，某變電站的主接線，整體 布局模板可描述為，
[0054]
[0055] 〈Component name = 〃〃ptrI〃type = 〃PTR〃voItLeveI = 〃〃bayReIativePosition ='"'direct ion = 〃1 〃lef t = 〃〃top = 〃bus I 〃right = 〃ptr2〃down = 〃bus2〃/>
[0056] 〈Component name = 〃〃ptr2〃type = 〃PTR〃voItLeveI = 〃〃bayReIativePosition = direction= I Ieit= top= busl right= ptr3 down= bus3 />
[0057] 〈Component name = 〃〃ptr3〃type = 〃PTR〃voItLeveI = 〃〃bayReIativePosition ='"'direct ion = 〃1 〃lef t = 〃〃top = 〃bus I 〃right = 〃ptr4〃down = 〃bus4〃/>
[0058] 〈Component name = 〃〃ptr4〃type = 〃PTR〃voItLeveI = 〃〃bayReIativePosition = direction= I Ieit= top= busl right= down= buso />
[0059] 〈Component name = " busl" type = " BUS 〃voltLevel = 〃 VLllKV 〃 bayRelativePosition = 〃0〃direction = 〃0〃left = 〃〃top = 〃〃right = 〃"down = 〃ptrl〃/>
[0060] 〈Component name = 〃bus2〃 type = " BUS 〃voltLevel = 〃 PMCC 〃 bayRelativePosition = 〃l〃direction = 〃0〃left = 〃〃top = 〃ptrl〃right = 〃bus3〃down
[0061 ] 〈Component name = 〃bus3〃 type = " BUS 〃voltLevel = 〃 PMCC 〃 bayRelativePos it ion = 〃1''direct ion = 〃0〃left = 〃bus2〃 top = 〃ptr2〃right = 〃bus4〃 down = ""/>
[0062] 〈Component name = 〃bus4〃 type = " BUS 〃voltLevel = 〃 PMCC 〃 bayRelativePos it ion = 〃1''direct ion = 〃0〃left = 〃bus3〃 top = 〃ptr3〃right = 〃bus5〃 down = ""/>
[0063] 〈Component name = 〃bus5〃 type = " BUS 〃voltLevel = 〃 PMCC 〃 bayRelat ivePos it ion = 〃1''direct ion = 〃0〃left = 〃bus4〃 top = 〃ptr4〃right = 〃〃down 1 上述配置中，vol tLeve I表示電壓等級;bayRelat i vePosit ion = 〃4〃表示間隔單元 相對母線的布局方式，O-位于母線上側(cè)，I-位于母線下側(cè);2-位于母線左側(cè)，3-位于母線右 側(cè)，4-平均分布母線的兩側(cè);direction表示擺放方向，0-水平，1-垂直;left描述左側(cè)對象， top描述上方對象，right描述右側(cè)對象，down描述下方對象，這里的對象指母線或變壓器D 根據(jù)變電站設(shè)計圖紙或是人工經(jīng)驗，人工創(chuàng)建變電站中各種類型的間隔單元模板，變電站 的間隔單元模板主要描述間隔單元內(nèi)所有圖元的排列布局信息，利用xml文件以陣列矩陣 的方式進行配置描述，共包含5種間隔模型，間隔模板可描述為： <?xnil version=" 1.0" cncoding="LJTF-8M?^ <bayMixlcl nairtc^^bayModcl I" ari ayListNi!in='k2i：i Itypc='!NBK', > <ConductingEquipinciit Iiainc=nConEquipiFL I" typc^"lF*L"> <value> I, I </value> </C；ondiietingEc|uipmeiit> <ConduciingEqiiipTncnt Iicrmc=nConEqiiipCBRI" Iypc=nCBRn-= <va I u e >2 v i -/v a In 〇;> </C'ondiictingEc]Liipnicnt> </bayModel> <bayModcl namc^^bayModclI" anayListNi!m='kl?：? Γ? typc=,!NBK" > <C'onciLictmgEquipiTicnt na]nc="conEquipC'BRr! typc="C'BR,,> <value> I, I </value> </C；ondiietingEc|uipmeiit>
[0065] </hayModci> <bavModel namc^^bayModcUV* arrayListNum^',,25： Tn typc^^NBK" > <ConducLing[：lquipiT!cnt !!^!!!!^"conEciiiipCBR I" tvpc=:"CBR,t> <val ue> I. I </va luc> </ Coiidiic t:i ng Equ i pmcn t> <ConductingEquipinciit Iiainc=nConEquipiFL I" typc^"lF*L"> <value>2,1 </value> </C；ondiietingEc|uipmeiit> </hayModci> <bavModel namc^^bayModcW* arrayListNum^',,25： Tn typc^^NBK" > 〈Comiucting&iuipirient Iimiie=^conEqiiipGENM" typc="(iENT> <\ ali!c>K i </\ aliic> </ Cmid uc ti ng EqLi i pmcn t> <CondLietingEquip!Tient nainc="conEquipC'BRItypc="C'BR,,> <valuc>2,1 </\atuc> </ n d u c t i n g E q ui p i n c n i> </bayModel> <bavModd namc=:，，bnvModcl5n arravListNnm-'?5：? Γ? tvpc="BI<?? >
[0066] <ConducringEquipnicnr IiaiTic^nConEqiiipCEiRr' typc^"CBR"> <\aluc> I. I </\ aluc> </C\)ndiiciingEquipmcnt> <，bayModd>
[0067] 上述配置表示的間隔模板文件，在間隔模板bayModell中，包含矩陣為2行I列，包 含設(shè)備有一個斷路器(CBR)、一個饋入線路(IFL)，斷路器位于矩陣的第2行第1列，饋入線路 位于矩陣的第1行第1列，間隔模板中的type = 〃NBK〃表示該間隔為普通間隔，不是母聯(lián)間 隔，間隔模板bayModel5中type = 〃BK〃，表示該間隔為母聯(lián)間隔；
[0068] 步驟(B)，對SSD模型文件的信息進行提取與識別，提取的信息包括元件信息、拓撲 結(jié)構(gòu)信息、電壓等級信息，識別的信息為母線連接點信息，元件信息包括元件名稱、元件類 型、父結(jié)點、祖父結(jié)點，所述元件名稱有變壓器、繞組、導(dǎo)電設(shè)備、間隔、連接點；所述拓撲結(jié) 構(gòu)信息包括端子名稱、連接點、連接組件、所屬間隔、所屬電壓等級，其中，母線連接點信息 的識別，包括以下步驟，
[0069] (BI)若在一個間隔中僅包含一個元件，且該元件為連接點，則該連接點為母線連 接點；
[0070] (B2)若在一個間隔中包含有多個元件，其中存在元件設(shè)備屬于電壓互感器、隔離 開關(guān)或者接地刀閘，則該間隔中與其他間隔連接的連接點為母線連接點；
[0071] (B3)若在一個間隔中包含有多個元件，其中存在元件設(shè)備屬于斷路器，且斷路器 的一端連接點與變壓器相連，另一端連接點連接多個間隔，則與多個間隔相連的連接點為 母線連接點，
[0072] 上述某變電站的元件信息，如表1所示：
[0073]表1元件信息
[0075]提取的拓撲結(jié)構(gòu)信息包括端子名稱、連接點、連接元件IcU并實現(xiàn)端子Id唯一編 碼。上述某變電站的拓撲結(jié)構(gòu)信息提取，如表2所示，
[0076]表2拓撲結(jié)構(gòu)信息
[0078] 依據(jù)表1的元件信息，尋找間隔中的元件，利用上述步驟，可判別出屬于母線的連 接點有：電壓等級VLl IKV間隔Bay 1中的connvtyNodel連接點，電壓等級PMCC間隔Bay 1中的 connvtyNode2連接點，電壓等級PMCC間隔Bay4中的connvtyNodel連接點，電壓等級PMCC間 隔Bay9中的connvtyNode 1連接點，電壓等級PMCC間隔Bay 11中的connvtyNode2連接點；
[0079] 步驟(C)，畫布大小的模擬計算，利用步驟(A)所創(chuàng)建的整體布局模板、間隔單元模 板，結(jié)合SSD模型文件中的實際拓撲結(jié)構(gòu)信息，計算畫布的尺寸大小，包括間隔尺寸計算、母 線尺寸計算、整體畫布尺寸計算，
[0080] 畫布大小的模擬計算，包括以下步驟，
[0081] (Cl)讀取間隔單元模板配置文件中的相關(guān)配置信息，根據(jù)間隔單元模板，自動繪 圖，計算每個間隔所占尺寸，并選取最大的間隔尺寸作為整個畫布布局間隔的間隔尺寸，設(shè) 間隔單元模板中共有η個間隔，間隔矩陣元素的單位X軸尺寸為常數(shù)a，單位Y軸尺寸為常數(shù) b，設(shè)間隔i中，矩陣共包含η行、^列，則計算該間隔i的X軸尺寸為 Cl*a，Y軸尺寸為^樸，選 擇所有η個間隔中最大的X軸尺寸作為整個畫布布局間隔的X軸尺寸，選擇所有η個間隔 最大的Y軸尺寸作為整個畫布布局間隔的Y軸尺寸，如公式(1)所示，
[0082]
[0083]
[0084] (C2)從實際拓撲結(jié)構(gòu)信息中，同時根據(jù)計算所得的整個畫布布局間隔的間隔尺 寸，讀取整體布局模板的配置文件中的相關(guān)配置信息，根據(jù)間隔與母線的排列方式，計算母 線的尺寸，設(shè)任一條母線連接的間隔數(shù)量共有k條，母線的預(yù)留尺寸寬度為s，則根據(jù)間隔與 母線的排列方式，母線的X軸尺寸Zf i，如公式(2)所示，母線的Y軸尺寸/^，如公式(3)所示，
司隔位于母線的單側(cè)，母線水平擺放； 1位于母線的單側(cè)，母線豎直擺放；
[0085] (2) 司隔位于母線的兩側(cè)，母線水平擺放； 1位于母線的兩側(cè)，母線豎直擺放； ]隔位于母線的單側(cè)，母線水平擺放；
'間隔位于母線的單側(cè)，母線豎直擺放；
[0086] ]隔位于母線的兩側(cè)，母線水平擺放； （3); Π '司隔位于母線的兩側(cè)，母線豎直擺放；
[0087] (C3)根據(jù)整體布局模板的配置文件中母線的擺放位置信息，結(jié)合母線尺寸和變壓 器，計算整個畫布的大小，進行以下約定:a水平母線位于豎直母線左側(cè);b豎直母線不同軸； c水平擺放的母線和變壓器與豎直擺放的母線的X軸坐標不同軸，即若水平擺放的所有母線 的X軸的最大坐標為XO，則豎直擺放的所有母線的X軸坐標為X v且Xv > XO，設(shè)元件間的垂直方 向上的相隔尺寸為Sl，水平擺放的具有上下位置關(guān)系的母線和變壓器共有m組，分別為 A1,...，Am，變壓器的Y軸尺寸為/fra，水平擺放母線i的尺寸為/!T j;與水平擺放的母線i連接 間隔Y軸尺寸為$0，豎直擺放的母線具有左右關(guān)系的母線共有h條，豎直擺放母線j的尺寸 為0：T，與豎直擺放的母線j連接間隔X軸尺寸為?Γ,則相關(guān)是布局尺寸計算，具體如下，
[0088] 其中，水平擺放部分的Y軸計算尺寸G，如公式(4)所示，
[0089]
[0090]
[0091]
[0092]
[0093]
[0094]
[0095]
[0096]
[0097]
[0098]
[0099]
[0100] 整體畫布尺寸Sl，如公式（10)所示，
[0101] Sl = (Ix1Iy) (10)，
[0102] 針對上述的某變電站的主接線，行布局尺寸的模擬計算，設(shè)矩陣元素的單位X軸尺 寸為15mm，單位Y軸尺寸為20mm，依據(jù)上述步驟，計算布局間隔的尺寸為（15，40);設(shè)默認元 件間距為l〇mm，依據(jù)上述步驟所計算的母線的布局尺寸分別為：bus 1: 90mm, bus2 : 90mm, bus3:I15mm，bus4:165mm;bus5:140mm;
[0103] 結(jié)合以上間隔和母線等的尺寸信息，依據(jù)Step4計算所得的最終整體布局尺寸分 別為：
[0104] lx=90+115+165+140+10*30 = 540mm
[0105] ly = 40+10+20+20+20+10+40+4*10 = 200mm；
[0106] 步驟(D)，根據(jù)計算所得畫布的尺寸大小，結(jié)合體布局模板、間隔單元模板和實際 的拓撲結(jié)構(gòu)信息，進行主接線圖自動繪制，包括以下步驟，
[0107] (Dl)進行SSD模型文件中的實際拓撲結(jié)構(gòu)信息中的母線、間隔與間隔單元模板中 母線、間隔的匹配；
[0108] (D2)以計算畫布的左上方為原點(0，0)坐標，根據(jù)實際拓撲結(jié)構(gòu)信息，結(jié)合整體布 局模板，進行變壓器和母線的繪制；
[0109] (D3)根據(jù)實際拓撲結(jié)構(gòu)信息，結(jié)合間隔單元模板進行間隔的繪制；
[0110] (D4)根據(jù)端子名稱、連接點進行相關(guān)各元件的連接。
[0111] 需要注意的是，在變壓器和母線的繪制過程中，首先查找左側(cè)和上側(cè)都沒有對象 的母線進行繪制，然后查找當前母線下方是否存在元件，如果存在，且是變壓器，根據(jù)組件 模型信息中的變壓器下的繞組信息，進行相關(guān)繞組的繪制;如果是母線，判斷該母線是否為 雙母線，如果是雙母線，根據(jù)雙母線的間隔距離，進行該母線的繪制;如果不是雙母線，則為 普通的母線，根據(jù)普通母線間的間隔距離（間隔的最大長度)進行繪制。為了保證自動繪圖 的實際可用性，在自動繪圖完畢后，人工可以對自動繪制的圖形進行手動調(diào)整。
[0112] 綜上所述，本發(fā)明是基于SCL模型文件的變電站主接線圖自動繪制方法，通過加載 變電站內(nèi)現(xiàn)有的S S D _旲型文件，能夠自動繪制變電站主接線圖，不僅可以提尚繪制圖形的工 作效益，減少重復(fù)勞動，而且可以大大減少人為因素可能造成的疏漏，為電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運 行提供技術(shù)保障，幫助變電站自動化系統(tǒng)快速投運，對于變電站自動化系統(tǒng)的維護和配置 管理具有重要的意義，具有良好的應(yīng)用前景。
[0113] 以上示例描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了 解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理， 在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都 落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界 定。
【主權(quán)項】
1. 基于SCL模型文件的變電站主接線圖自動繪制方法，其特征在于:包括以下步驟， 步驟(A)，創(chuàng)建基于布局的模板配置文件，包括整個變電站的整體布局模板和變電站的 間隔單元模板； 步驟(B)，對SSD模型文件的信息進行提取與識別，提取的信息包括元件信息、拓撲結(jié)構(gòu) 信息、電壓等級信息，識別的信息為母線連接點信息； 步驟(C)，畫布大小的模擬計算，利用步驟(A)所創(chuàng)建的整體布局模板、間隔單元模板， 結(jié)合SSD模型文件中的實際拓撲結(jié)構(gòu)信息，計算畫布的尺寸大小，包括間隔尺寸計算、母線 尺寸計算、整體畫布尺寸計算； 步驟(D)，根據(jù)計算所得畫布的尺寸大小，結(jié)合整體布局模板、間隔單元模板和實際的 拓撲結(jié)構(gòu)信息，進行主接線圖自動繪制。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SCL模型文件的變電站主接線圖自動繪制方法，其特征在 于:步驟(A)，創(chuàng)建基于布局的模板配置文件，包括以下步驟， (A1)，創(chuàng)建整個變電站的整體布局模板，明確變電站母線、變壓器、間隔的相對位置關(guān) 系，包括變壓器、母線的相對位置關(guān)系，母線與間隔的相對位置關(guān)系，母聯(lián)間隔的連接方式， 存放位置； (A2)，創(chuàng)建變電站的間隔單元模板，以陣列模式布局，明確間隔內(nèi)的設(shè)備類型，間隔內(nèi) 的設(shè)備數(shù)目，間隔內(nèi)設(shè)備在陣列中所處相對坐標位置。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SCL模型文件的變電站主接線圖自動繪制方法，其特征在 于：步驟(B)，元件信息包括元件名稱、元件類型、父結(jié)點、祖父結(jié)點，所述元件名稱有變壓 器、繞組、導(dǎo)電設(shè)備、間隔、連接點；所述拓撲結(jié)構(gòu)信息包括端子名稱、連接點、連接組件、所 屬間隔、所屬電壓等級。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SCL模型文件的變電站主接線圖自動繪制方法，其特征在 于:步驟(B)，母線連接點信息的識別，包括以下步驟， (B1)若在一個間隔中僅包含一個元件，且該元件為連接點，則該連接點為母線連接點； (B2)若在一個間隔中包含有多個元件，其中存在元件設(shè)備屬于電壓互感器、隔離開關(guān) 或者接地刀閘，則該間隔中與其他間隔連接的連接點為母線連接點； (B3)若在一個間隔中包含有多個元件，其中存在元件設(shè)備屬于斷路器，且斷路器的一 端連接點與變壓器相連，另一端連接點連接多個間隔，則與多個間隔相連的連接點為母線 連接點。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SCL模型文件的變電站主接線圖自動繪制方法，其特征在 于:步驟(C)，畫布大小的模擬計算，包括以下步驟， (C1)讀取間隔單元模板配置文件中的相關(guān)配置信息，根據(jù)間隔單元模板，自動繪圖，計 算每個間隔所占尺寸，并選取最大的間隔尺寸作為整個畫布布局間隔的間隔尺寸，設(shè)間隔 單元模板中共有n個間隔，間隔矩陣元素的單位X軸尺寸為常數(shù)a，單位Y軸尺寸為常數(shù)b，設(shè) 間隔i中，矩陣共包含n行、(^列，則計算該間隔i的X軸尺寸* Cl*a，Y軸尺寸為^樸，選擇所 有n個間隔中最大的X軸尺寸作為整個畫布布局間隔的X軸尺寸/產(chǎn)，選擇所有n個間隔最大 的Y軸尺寸作為整個畫布布局間隔的Y軸尺寸/f w，如公式(1)所示，(C2)從實際拓撲結(jié)構(gòu)信息中，同時根據(jù)計算所得的整個畫布布局間隔的間隔尺寸，讀 取整體布局模板的配置文件中的相關(guān)配置信息，根據(jù)間隔與母線的排列方式，計算母線的 尺寸，設(shè)任一條母線連接的間隔數(shù)量共有k個，母線的預(yù)留尺寸寬度為s，則根據(jù)間隔與母線 的排列方式，母線的X軸尺寸薩，如公式⑵所示，母線的Y軸尺寸口，如公式(3)所示，(C3)根據(jù)整體布局模板的配置文件中母線的擺放位置信息，結(jié)合母線尺寸和變壓器， 計算整個畫布的大小，進行以下約定:a水平母線位于豎直母線左側(cè);b豎直母線不同軸;c水 平擺放的母線和變壓器與豎直擺放的母線的X軸坐標不同軸，即若水平擺放的所有母線的X 軸的最大坐標為x〇,則豎直擺放的所有母線的X軸坐標為xv且XV> XQ，設(shè)元件間的垂直方向 上的相隔尺寸為si，水平擺放的具有上下位置關(guān)系的母線和變壓器共有m組，分別為 &，...，Am，變壓器的Y軸尺寸為水平擺放母線i的尺寸為與水平擺放的母線i連接 間隔Y軸尺寸為豎直擺放的母線具有左右關(guān)系的母線共有h條，豎直擺放母線j的尺寸 為/='，與豎直擺放的母線j連接間隔X軸尺寸為則相關(guān)是布局尺寸計算，具體如下， 其中，水平擺放部分的Y軸計算尺寸/〗，如公式(4)所示，豎直擺放部分的Y軸計算尺寸g，如公式(5)所示，整體布局在垂直方向上的尺寸ly，如公式(6)所示， /.. = max(/::，/:_) (6) 豎直擺放部分的X軸計算尺寸€，如公式(7)所示， G = 豎直擺放，j=l，...，h ( 7) 水平擺放的X軸的計算尺寸/f，如公式(8)所示，整體布局在水平方向上的尺寸lx，如公式(9)所示，整體畫布尺寸S1，如公式(10)所示， Sl = (lx,ly) (10)〇6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于SCL模型文件的變電站主接線圖自動繪制方法，其特征在 于:步驟(D)，根據(jù)計算所得畫布的尺寸大小，結(jié)合體布局模板、間隔單元模板和實際的拓撲 結(jié)構(gòu)信息，進行主接線圖自動繪制，包括以下步驟， (D1)進行SSD模型文件中的實際拓撲結(jié)構(gòu)信息中的母線、間隔與間隔單元模板中母線、 間隔的匹配； (D2)以計算畫布的左上方為原點(0,0)坐標，根據(jù)實際拓撲結(jié)構(gòu)信息，結(jié)合整體布局模 板，進行變壓器和母線的繪制； (D3)根據(jù)實際拓撲結(jié)構(gòu)信息，結(jié)合間隔單元模板進行間隔的繪制； (D4)根據(jù)端子名稱、連接點進行相關(guān)各元件的連接。
【文檔編號】G06F17/50GK106055808SQ201610395484
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月6日
【發(fā)明人】周萬勝, 姚麗麗, 萬玉建, 朱峰
【申請人】南京磐能電力科技股份有限公司