基于ＣＡＤ的图形化智能变电站模型设计方法技术

本发明专利技术提供一种基于ＣＡＤ的图形化智能变电站模型设计方法，在ＣＡＤ中分别设置两个功能模块：图形编辑模块，用于绘制常规图纸和扩展属性定义功能；模型编辑模块，用于最终生成模型文件，支持文件的导入、导出、编辑和校验等高级功能，所述图形编辑模块与模型编辑模块通过访问ＸＭＬ数据库接口完成模型信息的共享操作。本发明专利技术通过开发一套基于ＣＡＤ的图形化模型设计软件，将智能变电站设计及系统集成工作融合，实现在设计中除完成常规的变电站一、二次接线图外，还能够根据各设备厂商提供的ＩＣＤ模型文件及变电站一、二次设备的配置原理完成全站完整的数据模型配置和变电站的数据流连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种智能变电站模型设计方法，属于电力系统自动控制

技术介绍
在现有的智能变电站工程中，设计方式和原有的常规变电站的方式基本一致，由 IED制造厂商提供装置原理图和组屏图，由设计院负责根据工程规划绘制一、二次系统接线 图和网络接线图等工程图纸，再由系统厂商二次输入生成系统模型文件，并完成模型配置， 流程如图1所示。这种设计方式的弊端是1.带来对照图纸人为输入信息的重复劳动和可能差错。设计院提供的工程图纸交由 集成商生成模型文件过程中，不可避免需要多次人工输入信息，大大增加了出错可能性。2.进度严重依赖设备厂商。由于设计院提供的图纸不直接涉及模型文件，在设计、 施工、调试、维护过程中都必须由厂商辅助完成站内数据信息流的设计及模型配置，基本上 由厂商掌握联调工作进度和工程进度，带来大量厂商协调问题及工作。3.在变电站改扩建时未获得预想的便利。由于系统集成由设备厂商完成，且装置 配置工具和系统配置工具缺乏通用性，改扩建时若更换厂商则原有的配置继承非常有限， 大大限制工程改扩建灵活性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种智能变电站模型设计软件，实现在设计阶 段完成智能变电站完整的数据模型配置和数据流连接，实现信息一次输入，交互共享。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于CAD的图形化智能变电站模型设计方 法，其特征在于，包括以下步骤1)在CAD中分别设置两个功能模块图形编辑模块，用于绘制常规图纸和扩展属性定 义功能；模型编辑模块，用于最终生成模型文件，支持文件的导入、导出、编辑和校验等高级 功能，所述图形编辑模块与模型编辑模块通过访问XML数据库接口完成模型信息的共享操 作；2)定义变电站一、二次系统中各设备的图元块，包括断路器、隔离开关、互感器、变压 器、母线、保护装置、合并单元等；3)所有图元块按IEC61850-6标准中要求的信息添加扩展属性，扩展属性包括IED名 称、逻辑设备LD(Logical Device)名称、逻辑节点LN(Logical Node)名称、前缀名prefix、 实例号inst (Instance number)、虚端子的开入和开出名称等；4)定义专用图层，分别绘制变电站一、二次系统接线图、变电站自动化系统网络图以及 虚端子连接图，图层中的各类图元块均采用步骤3)生成的具有IEC 61850扩展属性的图元 块；5)根据接线和网络图生成图元块扩展属性值，按照IEC61850-6标准将扩展属性值导入XML数据库；6)生成及编辑模型，从XML数据库中读取数据生成SCD模型文件，或将修改后的模型文 件导入数据库反向关联图形，并对导入、导出的模型进行语法校验。前述的基于CAD的图形化智能变电站模型设计方法，其特征在于在所述步骤5) 中，将图元块属性按XML的文件格式输出保存于XML数据库，使得图形编辑模块和模型编辑 模块都能够从数据库中获得需要的信息，实现信息共享。本专利技术所达到的有益效果本专利技术通过开发一套基于CAD的图形化模型设计软件，将智能变电站设计及系统集成 工作融合，实现在设计中除完成常规的变电站一、二次接线图外，还能够根据各设备厂商提 供的ICD模型文件及变电站一、二次设备的配置原理完成全站完整的数据模型配置和变电 站的数据流连接。完整的数据模型包括反应一次接线的SSD文件和包含SSD、ICD及数据 流配置的S⑶文件，数据流连接包括通用面向对象的变电站事件GOOSE (Generic Object Oriented SubStation Event)和采样SV (Sampled Values)的虚端子连接。真正做到变电 站中信息只输入一次，通过交互的方式实现信息的共享，在设计层面上完善和实现智能变 电站的开放性。设计院能够直接提供全套的图纸和变电站配置模型文件，指导工程施工、调 试，不需要再由厂商采用各自的配置工具将设计图纸“翻译”为模型文件，为今后工程的维 护和改扩建提供便利。附图说明图1为现有的智能变电站设计流程图。图2为本专利技术的软件总体方案图。图3为采用本专利技术的智能变电站设计流程图。图4为本专利技术中软件模块与XML数据库的关联图。具体实施例方式以某变电站为例，本专利技术的基于CAD的图形化智能变电站模型设计方法， 具体实施步骤如下1)定义变电站一、二次系统中各设备的图元块，如断路器、隔离开关、互感器、变压器、 母线、保护装置、合并单元等。2)所有图元块按IEC 61850-6标准中要求的信息添加扩展属性，如IED名称、逻 辑设备LD (Logical Device)名称、逻辑节点LN (Logical Node)名称、前缀名prefix、实 例号inst (Instance number)、虚端子的开入和开出名称等。其中逻辑节点LN (Logical Node)名称、前缀名prefix、实例号inst (Instance number)、虚端子的开入和开出名称等 可通过装置厂商提供的装置模型直接导入。3)定义专用图层，分别绘制变电站一、二次系统接线图、变电站自动化系统网络图 以及虚端子连接图，图层中的各类图元块均采用具有IEC 61850扩展属性的块(即第(2)步 生成的图元块)。4)根据接线和网络图即可由软件自动生成图元块扩展属性值，并按照IEC 61850-6标准将扩展属性值导入XML数据库。5)从XML数据库中读取数据生成S⑶模型文件。采用上述方法改进后的智能变电站设计流程为如图3所示。图4为图形编辑模块 和模型编辑模块通过XML数据库实现模型信息共享的示意图。本专利技术具有以下特点1)智能化变电站的设计， 由以往的“设计院提供系统设计图纸——各系统厂商输入工 程信息生成系统模型一装置厂商提供装置模型由系统厂商生成全站配置模型”简化为 “装置厂商提供装置模型后设计院直接设计并生成模型文件”，以常规220kV变电站为例，将 减少近200个的装置相关的人为重复输入信息工作，避免这一环节的可能差错。2)施工、调试、维护中，以往的“设计院修改图纸——集成商重新输入信息，重生成 SCD模型文件——设备商重生成CID模型文件”的环节将简化为“设计院修改并生成模型文 件”，大大降低工程施工、调试、维护中对厂商的依赖。3)工程改扩建时，由于直接由设计院设计并生成模型文件，因此不再局限于原工 程厂商的配置工具，厂商选择更为灵活。以上已以较佳实施例公开了本专利技术，然其并非用以限制本专利技术，凡采用等同替换 或者等效变换方式所获得的技术方案，均落在本专利技术的保护范围之内。权利要求一种基于CAD的图形化智能变电站模型设计方法，其特征在于，包括以下步骤1)在CAD中分别设置两个功能模块图形编辑模块，用于绘制常规图纸和扩展属性定义功能；模型编辑模块，用于最终生成模型文件，支持文件的导入、导出、编辑和校验等高级功能，所述图形编辑模块与模型编辑模块通过访问XML数据库接口完成模型信息的共享操作；2)定义变电站一、二次系统中各设备的图元块；3)所有图元块按IEC 61850 6标准中要求的信息添加扩展属性；4)定义专用图层，分别绘制变电站一、二次系统接线图、变电站自动化系统网络图以及虚端子连接图，图层中的各类图元块均采用步骤3)生成的具有IEC 61850扩展属性的图元块；5)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ＣＡＤ的图形化智能变电站模型设计方法，其特征在于，包括以下步骤：１）在ＣＡＤ中分别设置两个功能模块：图形编辑模块，用于绘制常规图纸和扩展属性定义功能；模型编辑模块，用于最终生成模型文件，支持文件的导入、导出、编辑和校验等高级功能，所述图形编辑模块与模型编辑模块通过访问ＸＭＬ数据库接口完成模型信息的共享操作；２）定义变电站一、二次系统中各设备的图元块；３）所有图元块按ＩＥＣ　６１８５０－６标准中要求的信息添加扩展属性；４）定义专用图层，分别绘制变电站一、二次系统接线图、变电站自动化系统网络图以及虚端子连接图，图层中的各类图元块均采用步骤３）生成的具有ＩＥＣ　６１８５０扩展属性的图元块；５）根据接线和网络图生成图元块扩展属性值，按照ＩＥＣ　６１８５０－６标准将扩展属性值导入ＸＭＬ数据库；６）生成及编辑模型，从ＸＭＬ数据库中读取数据生成ＳＣＤ模型文件，或将修改后的模型文件导入数据库反向关联图形，并对导入、导出的模型进行语法校验。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：娄悦，林俊，杨合恭，胡华威，孙纯军，苏麟，陈飞，秦华，朱东升，鲁东海，朱红，沈泓，
申请(专利权)人：江苏省电力设计院，国电南京自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]