一种基于图模一体化的智能变电站scd文件配置方法
一种基于图模一体化的智能变电站scd文件配置方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能变电站的配置方法，尤其是涉及一种基于图模一体化的智能变电站S⑶文件配置方法。
【背景技术】
[0002]根据国家电网公司最新要求，智能变电站内应实现二次系统设备信息模型文件标准化(即二次设备能力描述ICD文件标准化)与二次系统工程信息模型文件标准化(即变电站配置描述SCD文件标准化)。设计单位负责汇总工程发明所含IED设备的ICD模型文件版本信息清单，完成一、二次设计与SCD配置工作。S⑶文件及ICD模型文件版本信息清单将作为施工图设计文件，由设计单位按进度要求交付给建设管理单位。虽然《Q/GDW 393-2009-110
(66)kV?220kV智能变电站设计规范》规范描述细致，但缺少地区典型工程设计配置案例，智能变电站的S⑶标准配置还缺乏统一、有效的管理模式。
[0003]目前智能电网进入全面建设阶段，传统的常规设计和管理模式已难以适应智能变电站的设计要求，目前智能变电站在建设和运维过程中存在诸多问题:
[0004](1)智能变电站二次资源种类多、数量大，缺乏统一管理手段，管理难度大；
[0005](2)大量传统的二次电缆回路被光纤形式的“虚回路”所代替，常规设计模式难以完成二次虚拟回路设计和SCD配置的工作；
[0006](3) 二次设计与工程配置未实现有机结合，导致工作重复、信息更新不同步，影响工程实施进度；
[0007](4) 二次图纸设计输出内容与格式无统一要求，无专用定制化工具，设计模式尚未统一。
[0008](5)智能变电站不同周期阶段资料移交不规范，而且资料信息检索困难；
[0009](6)智能变电站存在扩建及改造需求，常规设计模式很难界定更改范围，难满足运行维护要求；
[0010](7)新一代智能变电站要求分专业设计向整体集成设计转变，设计配置管控难度进一步加大。
【发明内容】
[0011]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于图模一体化的智能变电站SCD文件配置方法。
[0012]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0013]—种基于图模一体化的智能变电站S⑶文件配置方法，包括以下步骤:
[0014]1)获取智能变电站的变电站特性描述文件；
[0015]2)获取智能变电站的设备配置模板文件；
[0016]3)采用图模一体化方式根据变电站特性描述文件和设备配置模板文件获得智能变电站的变电站配置信息文件，完成智能变电站SCD文件的标准配置。
[0017]所述的步骤3)包括以下步骤:
[0018]31)通过AutoCAD的二次开发接口构建智能辅助设计组件；
[0019]32)根据智能辅助设计组件采用图模一体化方式，并且参照变电站特性描述文件和设备配置模板文件对智能变电站的图模库、工程库和图纸库进行设计，同时完成图纸设计和智能变电站模型的标准配置。
[0020]所述的图模库包括二次图模库和典型模板库，所述的二次图模库包括交换机、智能终端、合并单元、单间隔保护、测控、母差、主变保护、断路器保护、母联保护和故障录波二次设备图模，所述的典型模板库包括典型间隔和典型智能站，所述的典型间隔包括高压间隔信息、中压间隔信息、低压间隔信息和多间隔信息，所述的工程库包括二次设备信息、配置信息、网络配置和信息管控。
[0021]所述的典型间隔的配置方法具体包括以下步骤:
[0022]3201)根据设备配置模板文件获取典型间隔信息，包括间隔名称、间隔类型、电压等级和间隔描述；
[0023]3202)根据设备配置模板文件获取间隔设备信息，包括装置ID、装置名、装置类型、所属间隔名称和所属屏柜名称；
[0024]3203)配置间隔独立组网，设置交换机与间隔设备以及交换机之间的连接关系；
[0025]3204)确定间隔组屏，并根据配置好的独立组网、典型间隔信息和间隔设备信息生成间隔二次拓扑图。
[0026]所述的工程库的配置方法具体包括以下步骤:
[0027]3211)构建智能变电站工程库，并获取基本参数，包括主变数量、互感器类型、是否中性点接地、各侧电压等级、各侧母线接线方式、各侧分支数量、工程名称和智能变电站规范参数；
[0028]3212)根据智能变电站工程库设置智能变电站典型间隔、间隔设备设备、交换机和屏柜后配置二次设备信息并生成智能变电站二次设备配置；
[0029]3213)根据智能变电站工程库设置智能变电站的配置信息，包括虚端子配置、屏柜布置、光纤配线箱、配置信息输出、模板文件管理和工程配置；
[0030]3214)分别对智能变电站二次设备配置、智能变电站的配置信息进行SCD管控后，获取工程智能变电站工程库SCD文件，同时完成图纸设计和智能变电站模型的标准配置。
[0031]所述的图纸库根据变电站特性描述文件用以生成、储存和导出智能变电站的设计图纸，包括装置模板图、间隔图集、二次配置图、装置端口图、SV信号图、G00SE信号图、虚端子走向图、交换机图、网络拓扑图、光纤配线图、尾缆连线图、主变保护图和母线保护图。
[0032]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0033]—、图模一体化:本方法适用于智能变电站的设计，采用图模一体化的方式使智能变电站的图纸及变电站模型信息体现在同一幅图中，并且共同生成SCD文件，统一格式便于管理和查询。
[0034]二、易于配置简化难度:本方法采用AutoCAD制图配合智能辅助设计组件，通过定制的菜单、对话框、标准化装置、典型间隔，以及装置ICD模型的图模，进行智能变电站的设计，运用图模库一体化技术，在完成图纸设计的同时，完成智能变电站的SCD文件配置。
【附图说明】
[0035]图1为本发明的方法流程图。
【具体实施方式】
[0036]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0037]实施例:
[0038]如图1所示，设计院提供SSD(变电站特性描述)文件，IED制造商提供ICD(设备配置模板)文件，系统集成商通过系统组态工具，生成SCD(变电站配置信息)文件。目前工程实施中，工程人员通过SCD工具软件在SCD文件中手动配置虚端子对应关系，以满足现场需要。
[0039]PRS7001基于Autodesk公司AutoCAD软件的二次开发接口(ObjectARX)开发了智能辅助设计组件，通过定制的菜单、对话框、标准化装置、典型间隔，以及装置ICD模型的图模，进行智能变电站的设计。运用图模库一体化技术，在完成图纸设计的同时，完成智能变电站的SCD文件配置。
[0040]PRS7001设计配置一体化工具内嵌于AutoCAD设计软件，与AutoCAD融为一体，使用SQLite3数据库支持图模库一体化设计。
[0041]图模库的设计
[0042]二次图模主要有交换机、智能终端、合并单元、单间隔保护、测控、母差、主变保护、断路器保护、母联保护、故障录波等二次设备，此处的图模不关联具体的厂家装置型号。
[0043]用户可设定出图时所需要的展现方式，如设备名字颜色、边框颜色，方便查看不同的装置类型。
[0044]用户点击二次图模库中的图标可弹出对应的图模对话框，用户在下拉框中选择颜色，边框粗细等参数。点击预览即可生成预览图形，用户可用鼠标移动、放大、缩小图形。工程设计后期，工具输出图纸时，就以该配置将图模绘制到图纸上。
[0045]典型模板库分为两大类:典型间隔配置和典型智能站配置。典型间隔配置又划分为四类:高压间隔信息、中压间隔信息、低压间隔信息和多间隔信息。高压间隔信息包含220kV及以上电压等级的间隔模板。中压间隔信息包含35kV?110kV电压等级的间隔模板。低压间隔信息包含35kV以下电压等级的间隔模板。多间隔信息包含跨间隔的间隔模板。
[0046]用户设计典型间隔模板，完成该间隔模板内所用的设备、二次拓扑图、屏柜组成等配置。在实际的智能变电站设计过程中，直接使用该间隔模板，节约时间。
[0047]典型间隔配置为分四类:高压间隔信息、中压间隔信息、低压间隔信息、多间隔信息。本次以高压间隔信息为例添加间隔模板。
[0048]1、填写高压侧间隔信息，包括:
[0049]【间隔名称】:典型间隔的设备名字。
[0050]【间隔类型】:输入间隔的类型。下方的图片会根据选择的间隔类型不同，显示对应的主接线图的缩略图。
[0051]【电压等级】:描述该间隔模板应用于哪个电压等级。
[0052]【间隔描述】:可以描述间隔的设计、应用背景等信息。当鼠标移至间隔模板名字上时 ，会显示间隔描述作为提示。
[0053]2、依次选择间隔类型、输入间隔名称、输入间隔描述。点击添加，完成典型间隔模板的添加。
[0054]3、点击添加后，间隔模板信息会保存到数据库中。间隔信息窗口并不退出，便于再次添加。点击取消即可退出间隔信息窗口。
[0055]4、添加好间隔模板，在间隔模板的下面会增加四个结点:设备列表、间隔独立组网配置、二次拓扑配置、组屏配置。
[0056]添加间隔设备:
[0057]在二次设备信息窗口中，选择设备类型和填写装置名称
[0058]装置ID:模型设备在图模库中的唯一代表号。
[0059]间隔内:表示该装置属于本间隔。
[0060]间隔外:表示该装置是外间隔装置，非本间隔装置。在使用该间隔模板时，不会添加间隔外的装置，只是表示该间隔内的装置会和间隔外的这种类型的装置有关联。间隔外装置在二次拓扑图中只显示装置模板名字，双击该装置模板图模即可选择间隔外的具体装置替换该设备模板。
[0061]装置名:模板装置的名字。
[0062]装置类型:指装置的设备类型，主要有:智能终端、合并单元、线路保护、测控装置、保护测控、母线保护、主变保护、断路器保护、母联保护、故障录波、站域保护、电压并列、备自投、高抗保护等类型。
[0063]所属间隔:指装置所属间隔的名字。
[0064]所属屏柜:指装置所属屏柜的名字。若装置尚未添加到屏柜内，显示为空。
[0065]间隔独立组网配置:
[0066]间隔网络配置主要配置该间隔内交换机与交换机、装置与交换机之间的连接关系，并最终形成层次分明的网络配置图。
[0067]填写间隔独立组网配置，弹出网络配置窗口
[0068]1)交换机增加。
[0069]单击“增加交换机”，弹出交换机信息窗口。交换机类型有:光口交换机、电口交换机、混合口交换机。交换机端口数设定范围为4到48之间的偶数。
[0070]2)增加交换机与交换机之间的连接关系。
[0071 ]增加若干交换机后，点击某一交换机，子节点端口信息为该交换机的所有端口信息，父节点端口信息为该交换机的上层交换机端口信息。上层交换机可以为除该交换机以外的所有交换机。若该交换机有父节点，上层交换机显示为其父节点交换机名，若无父节点，则上层交换机显示为“无”。
[0072]交换机父子关系指交换机的上下层级关系。有父子关系不一定有端口连接，有端口连接则一定存在父子关系。
[0073]建立交换机的连接方式分两种:
[0074]a)有父子关系，且有端口连接。
[0075]建立方式:点击子节点端口信息某一条记录，拖拽至父节点端口信息的相应端口。此时，二者不仅建立了父子关系，还有相应的端口连接。
[0076]b)只有父子关系，无端口连接。
[0077]建立方式:点击【建立连接】。此时二者只建立父子关系，无端口连接信息，方便网络图的层次显示。
[0078]断开交换机之间的连接:
[0079]将上层交换机选为当前交换机的父交换机名，点击“断开连接”，便可断开二者的父子关联，若二者有端口关联，则端口连接同时断开。
[0080]3)增加装置与交换机之间的连接关系。
[0081]增加若干交换机后，点击某一装置，子节点端口信息为该装置的所有连接信息，上层交换机为同间隔下的所有交换机信息。一台装置可以连接多台交换机。
[0082]建立装置与交换机的连接关系:
[0083]点击子节点端口信息某一条记录，拖拽至父节点端口信息的相应端口。装置便与交换机的相应端口建立了的连接。
[0084]断开装置与交换机之间的连接:
[0085]将上层交换机选为当前装置的父交换机名，点击“断开连接”，便可断开二者的之间的连接关系。
[0086]4)预览网络配置图。
[0087]建立好装置与交换机、交换机与交换机之间的连接后，便可预览网络结构图，展示已经配置好的连接关系了。
[0088]间隔二次拓扑图:
[0089]打开二次拓扑配置，然后单击生成二次拓扑图，工具将根据间隔类型，添加相应的一次设备背景生成该间隔下的装置图纸，用户可绘制装置间的二次拓扑线关系、修改图纸，工程库生成间隔的二次图纸的时候会参照该图纸布局作为输出。
[0090]如果间隔模板内有新增删除或修改装置，可右键二次拓扑图纸选择【更新图纸】，将新添加的装置更新到图纸上。
[0091]间隔组屏配置
[0092]用于以间隔为最小单位的户外柜或室内屏柜的设计和布置。
[0093]工程库:
[0094]工程库用于存放确定的工程设计配置资料。工程库包含二次设备信息、配置信息、网络配置、信息管控等菜单选项。
[0095]新建工程:点击【辅助菜单】选择【新建工程】，弹出对话框，填写
[0096]主变数量:智能变电站使用的主变数量。
[0097]互感器类型:智能变电站主变使用的互感器类型。
[0098]是否中性点接地:是指智能变电站的主变是否中性点接地。
[0099]各侧电压等级:是指高、中、低三侧的电压等级。从下拉列表中选择即可。
[0100]各侧母线接线方式:是指高、中、低三侧的母线接线方式，从下拉列表中选择即可。
[0101]各侧分支数量:是指高、中、低三侧的分支数量，直接接输入即可。没有则输入0。
[0102]智能变电站规范:在输入了主变的互感器类型和高侧的母线接线方式后，此处会自动筛选智能变电站规范，用户从下拉列表中进行选择即可。智能变电站的规范用于后面输出全站二次设备配置做准备。
[0103]智能变电站工程名称:智能变电站工程名字，该名字会同时用于SCD文件内关于变电站的描述部分。
[0104]智能变电站工程位置:智能变电站保存的路径位置。
[0105]二次设备信息用于配置智能变电站内的二次设备相关的信息，目前主要有三项:1.二次设备配置。2.二次设备查看。3.输出全站二次设备配置。
[0106]图模库中已经有的模板，分别列出了高、中、低、跨间隔各部分的间隔模板信息。
[0107]高压:是指在新建工程时，用户选择的高压的电压等级，如用户选择的是1000kV，那么此处高压列出的模板即是列出的所有电压等级为lOOOkV的间隔模板。
[0108]中压:是指在新建工程时，用户选择的中压的电压等级，如用户选择的是220kV，那么此处中压列出的模板即是列出的所有电压等级为220kV的间隔模板。
[0109]低压:是指在新建工程时，用户选择的低压的电压等级，如用户选择的是110kV，那么此处低压列出的模板即是列出的所有电压等级为l1kv的间隔模板。
[0110]多间隔:此处会列出所有间隔模板中，属性为多间隔的模板。
[0111]单击选中模板信息，可以查看该间隔下面已经配置了的间隔数量。再选中间隔可以查看每个间隔下面的设备数量和信息。
[0112]添加间隔
[0113]双击间隔模板名字，进入间隔配置的编辑状态。
[0114]右侧上面显示的信息依次是:
[0115]关联间隔模板:即将添加的间隔使用的间隔模板。
[0116]工程电压等级:该间隔所属的电压等级，在新建变电站的时候已经确定，此处不可编辑。
[0117]工期:表示该间隔的设备所属的工期。为以后的改扩建做好准备。
[0118]数量:指使用间隔模板，每次新添加的模板数量，范围是0-100。输入数字后，间隔自动进行添加。
[0119]是否双重化:指使用间隔模板时，是否配置双套。选择双重化后，添加间隔时会添加A、B两套。
[0120]补充上面的信息，即完成了间隔的添加。添加间隔时，会将模板间隔内的设备、屏柜、交换机以及交换机间的连接关系一块导出到工程库中。
[0121]选中间隔，下面的表格会列出间隔的设备。
[0122]当用户选中的间隔模板是线路间隔时，会提示需要补充对侧站信息:
[0123]配置保护:对侧站是否配置保护。
[0124]数字化站:对侧站是否是数字化站。
[0125]线路电铁牵引线:该线路是否是线路电铁牵引线。
[0126]小电流接接地选线:该线路是否小电流接接地选线。
[0127]选中间隔，在下面的列表里列出了本间隔内的设备。点击添加设备，根据需要输出设备名称，设备类型。即完成了设备的添加。
[0128]在原有的间隔模板中，配置的有过程层交换机，在间隔配置处可以对交换机进行重命名，双击即可重命名。此处不能删除交换机，删除需要在网络配置处进行删除。删除间隔时，交换机也不会随着间隔一 块被删除掉，因为它已经不属于间隔。
[0129]若在原有的间隔模板中配置的有屏柜，在间隔配置处会列出屏柜，同时可以重命名，双击即可进入重命名状态。此处不能删除，删除需要在屏柜配置处进行删除。删除间隔时，屏柜也不会随着间隔一块被删除掉，因为它已经不属于间隔。
[0130]输出全站二次设备信息的原理:工具里面根据各地智能变电站的建设规范，形成了 Excel 文档。
[0131]然后再根据用户的输入参数如主变数量、互感器类型、线路数量等，去填充Excel文档里面的数据，从而形成全站二次设备信息。
[0132]配置信息主要包含虚端子配置、虚端子查看、屏柜布置、光纤配线箱、配置信息输出、模板文件管理、工程配置等功能。
[0133]点击【虚端子配置】，便弹出下面的信息窗口。【虚端子配置】有导入ICD、更新ICD、导入Excel、更新Excel、虚端子关联、可视化虚端子关联、虚端子复制等功能。
[0134]点击【虚端子配置】的【导入I⑶】，可以弹出下面的信息窗口。
[0135]设备筛选条件:它是一个过滤条件。根据过滤条件，装置列表会列出相应的装置。
[0136]间隔模板:列出了图模库中所有间隔模板，选中间隔模板时，装置列表会列出使用该模板产生的间隔下面的所有装置。
[0137]设备类型:列出了装置的设备类型。选择设备类型时，装置列表会将原有装置根据所选的类型进行过滤，只显示该类型的装置。
[0138]1.关联装置
[0139]选中装置列表中的装置，选中后点击【右移】按钮，将装置添加到关联装置列表中。也可以通过【全选/全不选】，快捷选择装置。已经关联的装置，字体会变成绿色，把鼠标放置于装置名字上面时，会提示该装置已经关联的模板名字。若没有关联，则提示无，装置名也为黑色。
[0140]2.取消关联
[0141]在关联装置列表里，【右键】，点击【取消选定】或【全部取消】来取消关联装置。
[0142]3.新导入 ICD
[0143]导出【导入】按钮，浏览ICD文件，选中文件后，会弹出下图的ICD文件预览框。用户可以根据需要补信息。点击确定继续导入。此处有两点需要注意:a).1EDName不能和已经导入的I⑶文件名字重复。b).1EDName名字尽量不要使用中文，虽然工具支持中文IEDName，但有些厂家的装置还不支持读取中文名字，为保持良好的兼容性，请尽量使用英文的IEDName。
[0144]4.关联已经导入的I⑶
[0145]需要选择已经导入的I⑶文件时，可以选中【已导入文件】，然后右边的列表里会列出已经导入的文件，选中需要关联的文件即可，【虚端子预览】处会显示该文件的虚端子信息。
[0146]5.已关联过模板的装置重新关联模板
[0147]已关联过模板文件的装置如果重新关联新的模板会导致该装置的网络配置和虚端子关联信息丢失，请用户慎重选择。
[0148]6.虚端子预览
[0149]【虚端子预览】分为两部分:开出信息和开入信息。序号处有着色。其中【天蓝色】表不G00SE彳目息，【绿色】表不SV彳目息。
[0150]更新I⑶是指由于厂家升级ICD文件，需要更新已经导入到工程库里的I⑶文件。工具更新操作主要分为两部分:
[0151]1.重新解析最新导入的I⑶文件，解析虚端子信息。
[0152]2.新I⑶模板的虚端子信息替换原来I⑶模板的虚端子信息。
[0153]3.如果关联该模板的装置的虚端子连接中的虚端子信息仍然在新的模板中，则虚端子信息保留，否则，删除。同样，如果关联该模板的装置的网络配置单位在新的模板中，则网络配置信息保留，否则，删除。
[0154]【源模板文件名】:指需要替换的已经导入的原模板文件。
[0155]【新模板文件路径】:指新的I⑶文件。
[0156]【更新】:点击该按钮可以将I⑶文件信息更新到工程库中。
[0157]【导入Excel模板】和【导入I⑶文件】的操作基本相同。参考【7.3.1.1导入I⑶】
[0158]目前装置模板文件有Excel和ICD文件，二者各有优缺点；
[0159]ExceL虚端子表:
[0160]优点:标准的虚端子描述，文件可读性好，精简的端子数量，装置个性化定制[0161 ]缺点:信息不全，无法制作S⑶，设计配置脱节；
[0162]I CD模板:
[0163]优点:信息全，设计配置一体，可制作S⑶；
[0164]缺点:可读性差，大量无用信息；
[0165]因此，软件可为只做虚端子联系，不做SCD配置的用户提供Excel虚端子表输入模式；
[0166]也可为需要做S⑶配置的用户提供I⑶模板输入模式。
[0167]对于Excel文件，有一定的格式要求。格式要求如下:
[0168]Excel模板格式定义:
[0169]文件名:格式命名
[0170]要求二次厂家根据相应格式提供虚端子表作为软件的输入；
[0171]Excel虚端子模板文件格式注意事项:
[0172]1、用4个Sheet分表描述GOOSE开入、GOOSE开出、SV开出、SV开入，有固定的先后顺序，否则读出不正确。
[0173]2、每个Sheet从第四行开始写描述信息。之后中间不得有空行，程序检测到有空行该页读取停止。
[0174]3、每个Sheet第三行分别写如下关键字，程序检索到相应关键字继续读入。
[0175]4、所有的引用不能相同，程序在导入之前会做格式校验，格式校验不能通过的工具会停止导入。
[0176]虚端子关联是整个智能变电站设计最关键的一个环节。虚端子关联一共有四个部分需要重点关注:
[0177]1.选择开入、开出设备，或叫做发布方和订阅方。
[0178]2.选择虚端子的连接方式。分为网联和直联。网联是指设备通过交换机联系在一块，虚端子通过网络进行传输，对应的术语是网采网跳。直联是指设备间直接联在一起，虚端子直接对传，术语是直采直跳。
[0179]3.虚端子端口配置。是指根据《IEC_61850工程继电保护应用模型》需要虚端子接入端口。
[0180]4.自动关联。是指工具有内置的关联知识库，可以自动进行部分关联。
[0181]虚端子关联为:
[0182]【网联】指设备通过交换机联系在一块，虚端子通过网络进行传输，对应的术语是网采网跳。
[0183]【直联】指设备间直接联在一起，虚端子直接对传，术语是直采直跳。
[0184]【开出引用变量显示】:是指在设备的开出信息中，是否显示虚端子变量名信息。
[0185]【开入引用变量显示】:是指在设备的开入信息中，是否显示虚端子变量名信息。
[0186]【本间隔设备】:是指和开出设备一个间隔的设备。当用户选择开出设备后，本间隔设备列表会自动进行过滤。
[0187]【多间隔设备】:是指属于多间隔的设备。
[0188]【全站二次设备】:列出了全站的所有的二次设备。
[0189]【端口配置】:点击进去后，可以进到虚端子的端口配置。标准依据《IEC_61850工程继电保护应用模型》。
[0190]【自动关联】:是指工具有内置的关联知识库，可以自动进行部分关联。点击后即可进tx自动关联。
[0191]【开出设备信息】:显示当前所选开出设备的名字。
[0192]【开入设备信息】:显示当前所选开入设备的名字。
[0193]【选中虚端子信息为】:显示当前所选中的虚端子信息的连接方式。直联或网联。
[0194]【开出信息】:开出信息有序号、开出中文描述、开出变量描述。若虚端子已经关联信息了，颜色为石榴红色。
[0195]【开入信息】:开入信息有序号、开入中文描述、开入变量描述、关联设备、关联变量描述、关联变量描述、关联描述。其中关联描述是指用户在进行设计时，可以做虚端子的描述修改。
[0196]选择开出设备
[0197]左边开出设备选择，是一个设备列表。以间隔为分类，分别进行展示。点击设备即可完成开出设备选择。同时，开出设备信息会显示当前所选择的设备名字。下面会显示当前虚端子的预览。
[0198]选择开入设备
[0199]工具将开入设备分为了三类。1.本间隔设备。2.多间隔设备。3.全站二次设备。
[0200]【本间隔设备】:和开出设备属于同一个间隔的设备。当用户选择开出设备后，本间隔设备列表会自动进行过滤，只列出和开出设备属于同一间隔的设备。
[0201 ]【多间隔设备】:属于多间隔的设备。
[0202]【全站二次设备】:列出了全变电站的所有的二 次设备。
[0203]选择好开入设备后，开入设备信息处会开入显示设备名字。下面会列出开入设备的开入虚端子信息。
[0204]虚端子连接信息
[0205]在进行虚端子关联时，在网联或直联前打钩，后续关联的虚端子信息就表示是当前所选的虚端子连接类型。点击单条虚端子信息时，会在【选中虚端子为】列出原来关联的信息的连接方式。
[0206]虚端子关联
[0207]在选择好开入、开出设备后，它们的开入开出信息会分别展示出来。选中开出信息，拖拽到开入信息即可。
[0208]【多条关联】:按住SHIFT，选中多条，一次性进行多次关联。
[0209]【查看开入关联信息】:选中开入信息，若是和当前的开出设备关联，将开出信息的当条置为蓝色。
[0210]【查看开出关联信息】:把鼠标停放于开出信息上面，提示栏里会列出当前开出信息所关联的设备和虚端子信息。若提示栏里的文字为黑色，表示该条关联为已经入库的关联信息。若提示栏里的信息为红色，表示其为尚未入库的关联信息。
[0211]取消虚端子关联
[0212]在开入信息处，选中已经关联的虚端子信息，右击取消关联即可。
[0213]【多条取消】:按着SHIFT键，右键取消关联。
[0214]添加关联描述
[0215]在开入信息处，选中已经关联的虚端子信息，右击【关联描述】即可。弹出下面的关联描述窗口。输入关联描述即可。
[0216]端口配置
[0217]关联好虚端子信息后，点击端口配置，即可进到端口配置界面。端口配置是根据《IEC_61850工程继电保护应用模型》进行配置开入信息从装置的哪一个物理口进入装置。采用在“ExtRef”元素“intAddr”属性中增加物理端口描述的方式。
[0218]在端口配置界面，【G00SE】是表示位于G00SE下面的访问点的开入信息。【SV】是表示位于SV下面访问点的开入信息。切换不同的访问点会显示不同的信息。端口信息是从ICD文件里面读入的。针对单条开入信息，直接在端口选中从哪个端口进行即可。
[0219]a)纵贯设计、基建和运维三个不同阶段，横贯专业管理、资源管理和运行维护三个不同层次。
[0220]b)以《Q.GDW 393-2009-110(66)Kv?220kV智能变电站设计规范》为指导，完成上海地区220kV、11 OkV智能变电站电气二次典型设计图集的编制。
[0221]c)实现智能变电站二次专业管理规范化，资源管理信息化，运行维护一体化(三个不同阶段资源的完整性、规范的一致性)
[0222]d)以全ffiC61850-6部分所描述的标准过程为基础，以《Q⑶W 1396-2012IEC61850工程继电保护应用模型》为依据，实现二次资源管理的标准化。
[0223 ] e)以AutoCAD 二次开发、图模一体化设计为手段，实现设计和配置的一体化。
[0224]f)以G00SE\SV信息流图、网络配置图、二次拓扑图为基础，实现SCD可视化编辑及信息查阅。
[0225]a)应用界面友好并兼容传统专业展示
[0226]b)以SCD文件的可视化编辑和校验以及SCD/ICD/CID文件的管理和维护为核心，提供了可视化的设计、配置平台
[0227]c)实现了设计配置的一体化、虚拟回路的可视化、管控校验的自动化。
[0228]d)不仅规范了智能变电站的二次设计，还大幅度提高了设计效率和质量，并为运行维护创造了便利条件。
[0229]发明提出设计配置一体化思路，以SCD文件可视化编辑校验和管理维护为核心，达成以下成效:
[0230]建立220kV、110kV智能变电站SCD标准配置规范，指导智能变电站的SCD配置及管控工作，为智能变电站全生命周期运行维护提供便利。输出220kV、110kV智能变电站典型设计图集，规范智能变电站的二次设计工作，提高设计效率及图纸质量。
[0231]通过开发智能变电站S⑶设计配置一体化工具，实现设计配置的一体化，虚拟回路的可视化，管理校验的自动化，大幅提高智能变电站建设效率及施工质量。
[0232]本发明成果通过友好并兼容传统专业展示的应用界面，以SCD文件的可视化编辑和校验以及SCD/ICD/CID文件的管理和维护为核心，提供了可视化的设计、配置平台，实现了设计配置的一体化、虚拟回路的可视化、管控校验的自动化。不仅规范了智能变电站的二次设计，还大幅度提高了设计效率和质量，并为运行维护创造了便利条件
[0233]此成果可以通过国网上海市电力公司经济技术研究院试点取得成功后，进一步积累SCD模型文件的标准配置经验，由国网上海市电力公司在全市后续智能变电工程建设中进行逐步推广，同时给予国网其他地区设计单位在SCD标准配置方面提供技术沉淀和示范效应。
【主权项】
1.一种基于图模一体化的智能变电站SCD文件配置方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)获取智能变电站的变电站特性描述文件； 2)获取智能变电站的设备配置模板文件； 3)采用图模一体化方式根据变电站特性描述文件和设备配置模板文件获得智能变电站的变电站配置信息文件，完成智能变电站SCD文件的标准配置。2.根据权利要求1所述的一种基于图模一体化的智能变电站SCD文件配置方法，其特征在于，所述的步骤3)包括以下步骤: 31)通过AutoCAD的二次开发接口构建智能辅助设计组件； 32)根据智能辅助设计组件采用图模一体化方式，并且参照变电站特性描述文件和设备配置模板文件对智能变电站的图模库、工程库和图纸库进行设计，同时完成图纸设计和智能变电站模型的标准配置。3.根据权利要求2所述的一种基于图模一体化的智能变电站SCD文件配置方法，其特征在于，所述的图模库包括二次图模库和典型模板库，所述的二次图模库包括交换机、智能终端、合并单元、单间隔保护、测控、母差、主变保护、断路器保护、母联保护和故障录波二次设备图模，所述的典型模板库包括典型间隔和典型智能站，所述的典型间隔包括高压间隔信息、中压间隔信息、低压间隔信息和多间隔信息，所述的工程库包括二次设备信息、配置信息、网络配置和信息管控。4.根据权利要求3所述的一种基于图模一体化的智能变电站SCD文件配置方法，其特征在于，所述的典型间隔的配置方法具体包括以下步骤: 3201)根据设备配置模板文件获取典型间隔信息，包括间隔名称、间隔类型、电压等级和间隔描述； 3202)根据设备配置模板文件获取间隔设备信息，包括装置ID、装置名、装置类型、所属间隔名称和所属屏柜名称； 3203)配置间隔独立组网，设置交换机与间隔设备以及交换机之间的连接关系； 3204)确定间隔组屏，并根据配置好的独立组网、典型间隔信息和间隔设备信息生成间隔二次拓扑图。5.根据权利要求3所述的一种基于图模一体化的智能变电站SCD文件配置方法，其特征在于，所述的工程库的配置方法具体包括以下步骤: 3211)构建智能变电站工程库，并获取基本参数，包括主变数量、互感器类型、是否中性点接地、各侧电压等级、各侧母线接线方式、各侧分支数量、工程名称和智能变电站规范参数； 3212)根据智能变电站工程库设置智能变电站典型间隔、间隔设备设备、交换机和屏柜后配置二次设备信息并生成智能变电站二次设备配置； 3213)根据智能变电站工程库设置智能变电站的配置信息，包括虚端子配置、屏柜布置、光纤配线箱、配置信息输出、模板文件管理和工程配置； 3214)分别对智能变电站二次设备配置、智能变电站的配置信息进行SCD管控后，获取工程智能变电站工程库SCD文件，同时完成图纸设计和智能变电站模型的标准配置。6.根据权利要求3所述的一种基于图模一体化的智能变电站SCD文件配置方法，其特征在于，所述的图纸库根据变电站特性描述文件用以生成、储存和导出智能变电站的设计图纸，包括装置模板图、间隔图集、二次配置图、装置端□图、SV信号图、GOOSE信号图、虚端子走向图、交换机图、网络拓扑图、光纤配线图、尾缆连线图、主变保护图和母线保护图。
【专利摘要】本发明涉及一种基于图模一体化的智能变电站SCD文件配置方法，包括以下步骤：1)获取智能变电站的变电站特性描述文件；2)获取智能变电站的设备配置模板文件；3)采用图模一体化方式根据变电站特性描述文件和设备配置模板文件获得智能变电站的变电站配置信息文件，完成智能变电站SCD的标准配置。与现有技术相比，发明具有图模一体化、易于配置简化难度等优点。
【IPC分类】H04L12/24, G06F17/50
【公开号】CN105488305
【申请号】CN201610006532
【发明人】莫阮清, 曹祯, 王紫雷, 何真珍
【申请人】国网上海市电力公司, 国网上海电力设计有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月6日
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能变电站的配置方法，尤其是涉及一种基于图模一体化的智能变电站S⑶文件配置方法。
【背景技术】
[0002]根据国家电网公司最新要求，智能变电站内应实现二次系统设备信息模型文件标准化(即二次设备能力描述ICD文件标准化)与二次系统工程信息模型文件标准化(即变电站配置描述SCD文件标准化)。设计单位负责汇总工程发明所含IED设备的ICD模型文件版本信息清单，完成一、二次设计与SCD配置工作。S⑶文件及ICD模型文件版本信息清单将作为施工图设计文件，由设计单位按进度要求交付给建设管理单位。虽然《Q/GDW 393-2009-110
(66)kV?220kV智能变电站设计规范》规范描述细致，但缺少地区典型工程设计配置案例，智能变电站的S⑶标准配置还缺乏统一、有效的管理模式。
[0003]目前智能电网进入全面建设阶段，传统的常规设计和管理模式已难以适应智能变电站的设计要求，目前智能变电站在建设和运维过程中存在诸多问题:
[0004](1)智能变电站二次资源种类多、数量大，缺乏统一管理手段，管理难度大；
[0005](2)大量传统的二次电缆回路被光纤形式的“虚回路”所代替，常规设计模式难以完成二次虚拟回路设计和SCD配置的工作；
[0006](3) 二次设计与工程配置未实现有机结合，导致工作重复、信息更新不同步，影响工程实施进度；
[0007](4) 二次图纸设计输出内容与格式无统一要求，无专用定制化工具，设计模式尚未统一。
[0008](5)智能变电站不同周期阶段资料移交不规范，而且资料信息检索困难；
[0009](6)智能变电站存在扩建及改造需求，常规设计模式很难界定更改范围，难满足运行维护要求；
[0010](7)新一代智能变电站要求分专业设计向整体集成设计转变，设计配置管控难度进一步加大。
【发明内容】
[0011]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于图模一体化的智能变电站SCD文件配置方法。
[0012]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0013]—种基于图模一体化的智能变电站S⑶文件配置方法，包括以下步骤:
[0014]1)获取智能变电站的变电站特性描述文件；
[0015]2)获取智能变电站的设备配置模板文件；
[0016]3)采用图模一体化方式根据变电站特性描述文件和设备配置模板文件获得智能变电站的变电站配置信息文件，完成智能变电站SCD文件的标准配置。
[0017]所述的步骤3)包括以下步骤:
[0018]31)通过AutoCAD的二次开发接口构建智能辅助设计组件；
[0019]32)根据智能辅助设计组件采用图模一体化方式，并且参照变电站特性描述文件和设备配置模板文件对智能变电站的图模库、工程库和图纸库进行设计，同时完成图纸设计和智能变电站模型的标准配置。
[0020]所述的图模库包括二次图模库和典型模板库，所述的二次图模库包括交换机、智能终端、合并单元、单间隔保护、测控、母差、主变保护、断路器保护、母联保护和故障录波二次设备图模，所述的典型模板库包括典型间隔和典型智能站，所述的典型间隔包括高压间隔信息、中压间隔信息、低压间隔信息和多间隔信息，所述的工程库包括二次设备信息、配置信息、网络配置和信息管控。
[0021]所述的典型间隔的配置方法具体包括以下步骤:
[0022]3201)根据设备配置模板文件获取典型间隔信息，包括间隔名称、间隔类型、电压等级和间隔描述；
[0023]3202)根据设备配置模板文件获取间隔设备信息，包括装置ID、装置名、装置类型、所属间隔名称和所属屏柜名称；
[0024]3203)配置间隔独立组网，设置交换机与间隔设备以及交换机之间的连接关系；
[0025]3204)确定间隔组屏，并根据配置好的独立组网、典型间隔信息和间隔设备信息生成间隔二次拓扑图。
[0026]所述的工程库的配置方法具体包括以下步骤:
[0027]3211)构建智能变电站工程库，并获取基本参数，包括主变数量、互感器类型、是否中性点接地、各侧电压等级、各侧母线接线方式、各侧分支数量、工程名称和智能变电站规范参数；
[0028]3212)根据智能变电站工程库设置智能变电站典型间隔、间隔设备设备、交换机和屏柜后配置二次设备信息并生成智能变电站二次设备配置；
[0029]3213)根据智能变电站工程库设置智能变电站的配置信息，包括虚端子配置、屏柜布置、光纤配线箱、配置信息输出、模板文件管理和工程配置；
[0030]3214)分别对智能变电站二次设备配置、智能变电站的配置信息进行SCD管控后，获取工程智能变电站工程库SCD文件，同时完成图纸设计和智能变电站模型的标准配置。
[0031]所述的图纸库根据变电站特性描述文件用以生成、储存和导出智能变电站的设计图纸，包括装置模板图、间隔图集、二次配置图、装置端口图、SV信号图、G00SE信号图、虚端子走向图、交换机图、网络拓扑图、光纤配线图、尾缆连线图、主变保护图和母线保护图。
[0032]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0033]—、图模一体化:本方法适用于智能变电站的设计，采用图模一体化的方式使智能变电站的图纸及变电站模型信息体现在同一幅图中，并且共同生成SCD文件，统一格式便于管理和查询。
[0034]二、易于配置简化难度:本方法采用AutoCAD制图配合智能辅助设计组件，通过定制的菜单、对话框、标准化装置、典型间隔，以及装置ICD模型的图模，进行智能变电站的设计，运用图模库一体化技术，在完成图纸设计的同时，完成智能变电站的SCD文件配置。
【附图说明】
[0035]图1为本发明的方法流程图。
【具体实施方式】
[0036]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0037]实施例:
[0038]如图1所示，设计院提供SSD(变电站特性描述)文件，IED制造商提供ICD(设备配置模板)文件，系统集成商通过系统组态工具，生成SCD(变电站配置信息)文件。目前工程实施中，工程人员通过SCD工具软件在SCD文件中手动配置虚端子对应关系，以满足现场需要。
[0039]PRS7001基于Autodesk公司AutoCAD软件的二次开发接口(ObjectARX)开发了智能辅助设计组件，通过定制的菜单、对话框、标准化装置、典型间隔，以及装置ICD模型的图模，进行智能变电站的设计。运用图模库一体化技术，在完成图纸设计的同时，完成智能变电站的SCD文件配置。
[0040]PRS7001设计配置一体化工具内嵌于AutoCAD设计软件，与AutoCAD融为一体，使用SQLite3数据库支持图模库一体化设计。
[0041]图模库的设计
[0042]二次图模主要有交换机、智能终端、合并单元、单间隔保护、测控、母差、主变保护、断路器保护、母联保护、故障录波等二次设备，此处的图模不关联具体的厂家装置型号。
[0043]用户可设定出图时所需要的展现方式，如设备名字颜色、边框颜色，方便查看不同的装置类型。
[0044]用户点击二次图模库中的图标可弹出对应的图模对话框，用户在下拉框中选择颜色，边框粗细等参数。点击预览即可生成预览图形，用户可用鼠标移动、放大、缩小图形。工程设计后期，工具输出图纸时，就以该配置将图模绘制到图纸上。
[0045]典型模板库分为两大类:典型间隔配置和典型智能站配置。典型间隔配置又划分为四类:高压间隔信息、中压间隔信息、低压间隔信息和多间隔信息。高压间隔信息包含220kV及以上电压等级的间隔模板。中压间隔信息包含35kV?110kV电压等级的间隔模板。低压间隔信息包含35kV以下电压等级的间隔模板。多间隔信息包含跨间隔的间隔模板。
[0046]用户设计典型间隔模板，完成该间隔模板内所用的设备、二次拓扑图、屏柜组成等配置。在实际的智能变电站设计过程中，直接使用该间隔模板，节约时间。
[0047]典型间隔配置为分四类:高压间隔信息、中压间隔信息、低压间隔信息、多间隔信息。本次以高压间隔信息为例添加间隔模板。
[0048]1、填写高压侧间隔信息，包括:
[0049]【间隔名称】:典型间隔的设备名字。
[0050]【间隔类型】:输入间隔的类型。下方的图片会根据选择的间隔类型不同，显示对应的主接线图的缩略图。
[0051]【电压等级】:描述该间隔模板应用于哪个电压等级。
[0052]【间隔描述】:可以描述间隔的设计、应用背景等信息。当鼠标移至间隔模板名字上时 ，会显示间隔描述作为提示。
[0053]2、依次选择间隔类型、输入间隔名称、输入间隔描述。点击添加，完成典型间隔模板的添加。
[0054]3、点击添加后，间隔模板信息会保存到数据库中。间隔信息窗口并不退出，便于再次添加。点击取消即可退出间隔信息窗口。
[0055]4、添加好间隔模板，在间隔模板的下面会增加四个结点:设备列表、间隔独立组网配置、二次拓扑配置、组屏配置。
[0056]添加间隔设备:
[0057]在二次设备信息窗口中，选择设备类型和填写装置名称
[0058]装置ID:模型设备在图模库中的唯一代表号。
[0059]间隔内:表示该装置属于本间隔。
[0060]间隔外:表示该装置是外间隔装置，非本间隔装置。在使用该间隔模板时，不会添加间隔外的装置，只是表示该间隔内的装置会和间隔外的这种类型的装置有关联。间隔外装置在二次拓扑图中只显示装置模板名字，双击该装置模板图模即可选择间隔外的具体装置替换该设备模板。
[0061]装置名:模板装置的名字。
[0062]装置类型:指装置的设备类型，主要有:智能终端、合并单元、线路保护、测控装置、保护测控、母线保护、主变保护、断路器保护、母联保护、故障录波、站域保护、电压并列、备自投、高抗保护等类型。
[0063]所属间隔:指装置所属间隔的名字。
[0064]所属屏柜:指装置所属屏柜的名字。若装置尚未添加到屏柜内，显示为空。
[0065]间隔独立组网配置:
[0066]间隔网络配置主要配置该间隔内交换机与交换机、装置与交换机之间的连接关系，并最终形成层次分明的网络配置图。
[0067]填写间隔独立组网配置，弹出网络配置窗口
[0068]1)交换机增加。
[0069]单击“增加交换机”，弹出交换机信息窗口。交换机类型有:光口交换机、电口交换机、混合口交换机。交换机端口数设定范围为4到48之间的偶数。
[0070]2)增加交换机与交换机之间的连接关系。
[0071 ]增加若干交换机后，点击某一交换机，子节点端口信息为该交换机的所有端口信息，父节点端口信息为该交换机的上层交换机端口信息。上层交换机可以为除该交换机以外的所有交换机。若该交换机有父节点，上层交换机显示为其父节点交换机名，若无父节点，则上层交换机显示为“无”。
[0072]交换机父子关系指交换机的上下层级关系。有父子关系不一定有端口连接，有端口连接则一定存在父子关系。
[0073]建立交换机的连接方式分两种:
[0074]a)有父子关系，且有端口连接。
[0075]建立方式:点击子节点端口信息某一条记录，拖拽至父节点端口信息的相应端口。此时，二者不仅建立了父子关系，还有相应的端口连接。
[0076]b)只有父子关系，无端口连接。
[0077]建立方式:点击【建立连接】。此时二者只建立父子关系，无端口连接信息，方便网络图的层次显示。
[0078]断开交换机之间的连接:
[0079]将上层交换机选为当前交换机的父交换机名，点击“断开连接”，便可断开二者的父子关联，若二者有端口关联，则端口连接同时断开。
[0080]3)增加装置与交换机之间的连接关系。
[0081]增加若干交换机后，点击某一装置，子节点端口信息为该装置的所有连接信息，上层交换机为同间隔下的所有交换机信息。一台装置可以连接多台交换机。
[0082]建立装置与交换机的连接关系:
[0083]点击子节点端口信息某一条记录，拖拽至父节点端口信息的相应端口。装置便与交换机的相应端口建立了的连接。
[0084]断开装置与交换机之间的连接:
[0085]将上层交换机选为当前装置的父交换机名，点击“断开连接”，便可断开二者的之间的连接关系。
[0086]4)预览网络配置图。
[0087]建立好装置与交换机、交换机与交换机之间的连接后，便可预览网络结构图，展示已经配置好的连接关系了。
[0088]间隔二次拓扑图:
[0089]打开二次拓扑配置，然后单击生成二次拓扑图，工具将根据间隔类型，添加相应的一次设备背景生成该间隔下的装置图纸，用户可绘制装置间的二次拓扑线关系、修改图纸，工程库生成间隔的二次图纸的时候会参照该图纸布局作为输出。
[0090]如果间隔模板内有新增删除或修改装置，可右键二次拓扑图纸选择【更新图纸】，将新添加的装置更新到图纸上。
[0091]间隔组屏配置
[0092]用于以间隔为最小单位的户外柜或室内屏柜的设计和布置。
[0093]工程库:
[0094]工程库用于存放确定的工程设计配置资料。工程库包含二次设备信息、配置信息、网络配置、信息管控等菜单选项。
[0095]新建工程:点击【辅助菜单】选择【新建工程】，弹出对话框，填写
[0096]主变数量:智能变电站使用的主变数量。
[0097]互感器类型:智能变电站主变使用的互感器类型。
[0098]是否中性点接地:是指智能变电站的主变是否中性点接地。
[0099]各侧电压等级:是指高、中、低三侧的电压等级。从下拉列表中选择即可。
[0100]各侧母线接线方式:是指高、中、低三侧的母线接线方式，从下拉列表中选择即可。
[0101]各侧分支数量:是指高、中、低三侧的分支数量，直接接输入即可。没有则输入0。
[0102]智能变电站规范:在输入了主变的互感器类型和高侧的母线接线方式后，此处会自动筛选智能变电站规范，用户从下拉列表中进行选择即可。智能变电站的规范用于后面输出全站二次设备配置做准备。
[0103]智能变电站工程名称:智能变电站工程名字，该名字会同时用于SCD文件内关于变电站的描述部分。
[0104]智能变电站工程位置:智能变电站保存的路径位置。
[0105]二次设备信息用于配置智能变电站内的二次设备相关的信息，目前主要有三项:1.二次设备配置。2.二次设备查看。3.输出全站二次设备配置。
[0106]图模库中已经有的模板，分别列出了高、中、低、跨间隔各部分的间隔模板信息。
[0107]高压:是指在新建工程时，用户选择的高压的电压等级，如用户选择的是1000kV，那么此处高压列出的模板即是列出的所有电压等级为lOOOkV的间隔模板。
[0108]中压:是指在新建工程时，用户选择的中压的电压等级，如用户选择的是220kV，那么此处中压列出的模板即是列出的所有电压等级为220kV的间隔模板。
[0109]低压:是指在新建工程时，用户选择的低压的电压等级，如用户选择的是110kV，那么此处低压列出的模板即是列出的所有电压等级为l1kv的间隔模板。
[0110]多间隔:此处会列出所有间隔模板中，属性为多间隔的模板。
[0111]单击选中模板信息，可以查看该间隔下面已经配置了的间隔数量。再选中间隔可以查看每个间隔下面的设备数量和信息。
[0112]添加间隔
[0113]双击间隔模板名字，进入间隔配置的编辑状态。
[0114]右侧上面显示的信息依次是:
[0115]关联间隔模板:即将添加的间隔使用的间隔模板。
[0116]工程电压等级:该间隔所属的电压等级，在新建变电站的时候已经确定，此处不可编辑。
[0117]工期:表示该间隔的设备所属的工期。为以后的改扩建做好准备。
[0118]数量:指使用间隔模板，每次新添加的模板数量，范围是0-100。输入数字后，间隔自动进行添加。
[0119]是否双重化:指使用间隔模板时，是否配置双套。选择双重化后，添加间隔时会添加A、B两套。
[0120]补充上面的信息，即完成了间隔的添加。添加间隔时，会将模板间隔内的设备、屏柜、交换机以及交换机间的连接关系一块导出到工程库中。
[0121]选中间隔，下面的表格会列出间隔的设备。
[0122]当用户选中的间隔模板是线路间隔时，会提示需要补充对侧站信息:
[0123]配置保护:对侧站是否配置保护。
[0124]数字化站:对侧站是否是数字化站。
[0125]线路电铁牵引线:该线路是否是线路电铁牵引线。
[0126]小电流接接地选线:该线路是否小电流接接地选线。
[0127]选中间隔，在下面的列表里列出了本间隔内的设备。点击添加设备，根据需要输出设备名称，设备类型。即完成了设备的添加。
[0128]在原有的间隔模板中，配置的有过程层交换机，在间隔配置处可以对交换机进行重命名，双击即可重命名。此处不能删除交换机，删除需要在网络配置处进行删除。删除间隔时，交换机也不会随着间隔一 块被删除掉，因为它已经不属于间隔。
[0129]若在原有的间隔模板中配置的有屏柜，在间隔配置处会列出屏柜，同时可以重命名，双击即可进入重命名状态。此处不能删除，删除需要在屏柜配置处进行删除。删除间隔时，屏柜也不会随着间隔一块被删除掉，因为它已经不属于间隔。
[0130]输出全站二次设备信息的原理:工具里面根据各地智能变电站的建设规范，形成了 Excel 文档。
[0131]然后再根据用户的输入参数如主变数量、互感器类型、线路数量等，去填充Excel文档里面的数据，从而形成全站二次设备信息。
[0132]配置信息主要包含虚端子配置、虚端子查看、屏柜布置、光纤配线箱、配置信息输出、模板文件管理、工程配置等功能。
[0133]点击【虚端子配置】，便弹出下面的信息窗口。【虚端子配置】有导入ICD、更新ICD、导入Excel、更新Excel、虚端子关联、可视化虚端子关联、虚端子复制等功能。
[0134]点击【虚端子配置】的【导入I⑶】，可以弹出下面的信息窗口。
[0135]设备筛选条件:它是一个过滤条件。根据过滤条件，装置列表会列出相应的装置。
[0136]间隔模板:列出了图模库中所有间隔模板，选中间隔模板时，装置列表会列出使用该模板产生的间隔下面的所有装置。
[0137]设备类型:列出了装置的设备类型。选择设备类型时，装置列表会将原有装置根据所选的类型进行过滤，只显示该类型的装置。
[0138]1.关联装置
[0139]选中装置列表中的装置，选中后点击【右移】按钮，将装置添加到关联装置列表中。也可以通过【全选/全不选】，快捷选择装置。已经关联的装置，字体会变成绿色，把鼠标放置于装置名字上面时，会提示该装置已经关联的模板名字。若没有关联，则提示无，装置名也为黑色。
[0140]2.取消关联
[0141]在关联装置列表里，【右键】，点击【取消选定】或【全部取消】来取消关联装置。
[0142]3.新导入 ICD
[0143]导出【导入】按钮，浏览ICD文件，选中文件后，会弹出下图的ICD文件预览框。用户可以根据需要补信息。点击确定继续导入。此处有两点需要注意:a).1EDName不能和已经导入的I⑶文件名字重复。b).1EDName名字尽量不要使用中文，虽然工具支持中文IEDName，但有些厂家的装置还不支持读取中文名字，为保持良好的兼容性，请尽量使用英文的IEDName。
[0144]4.关联已经导入的I⑶
[0145]需要选择已经导入的I⑶文件时，可以选中【已导入文件】，然后右边的列表里会列出已经导入的文件，选中需要关联的文件即可，【虚端子预览】处会显示该文件的虚端子信息。
[0146]5.已关联过模板的装置重新关联模板
[0147]已关联过模板文件的装置如果重新关联新的模板会导致该装置的网络配置和虚端子关联信息丢失，请用户慎重选择。
[0148]6.虚端子预览
[0149]【虚端子预览】分为两部分:开出信息和开入信息。序号处有着色。其中【天蓝色】表不G00SE彳目息，【绿色】表不SV彳目息。
[0150]更新I⑶是指由于厂家升级ICD文件，需要更新已经导入到工程库里的I⑶文件。工具更新操作主要分为两部分:
[0151]1.重新解析最新导入的I⑶文件，解析虚端子信息。
[0152]2.新I⑶模板的虚端子信息替换原来I⑶模板的虚端子信息。
[0153]3.如果关联该模板的装置的虚端子连接中的虚端子信息仍然在新的模板中，则虚端子信息保留，否则，删除。同样，如果关联该模板的装置的网络配置单位在新的模板中，则网络配置信息保留，否则，删除。
[0154]【源模板文件名】:指需要替换的已经导入的原模板文件。
[0155]【新模板文件路径】:指新的I⑶文件。
[0156]【更新】:点击该按钮可以将I⑶文件信息更新到工程库中。
[0157]【导入Excel模板】和【导入I⑶文件】的操作基本相同。参考【7.3.1.1导入I⑶】
[0158]目前装置模板文件有Excel和ICD文件，二者各有优缺点；
[0159]ExceL虚端子表:
[0160]优点:标准的虚端子描述，文件可读性好，精简的端子数量，装置个性化定制[0161 ]缺点:信息不全，无法制作S⑶，设计配置脱节；
[0162]I CD模板:
[0163]优点:信息全，设计配置一体，可制作S⑶；
[0164]缺点:可读性差，大量无用信息；
[0165]因此，软件可为只做虚端子联系，不做SCD配置的用户提供Excel虚端子表输入模式；
[0166]也可为需要做S⑶配置的用户提供I⑶模板输入模式。
[0167]对于Excel文件，有一定的格式要求。格式要求如下:
[0168]Excel模板格式定义:
[0169]文件名:格式命名
[0170]要求二次厂家根据相应格式提供虚端子表作为软件的输入；
[0171]Excel虚端子模板文件格式注意事项:
[0172]1、用4个Sheet分表描述GOOSE开入、GOOSE开出、SV开出、SV开入，有固定的先后顺序，否则读出不正确。
[0173]2、每个Sheet从第四行开始写描述信息。之后中间不得有空行，程序检测到有空行该页读取停止。
[0174]3、每个Sheet第三行分别写如下关键字，程序检索到相应关键字继续读入。
[0175]4、所有的引用不能相同，程序在导入之前会做格式校验，格式校验不能通过的工具会停止导入。
[0176]虚端子关联是整个智能变电站设计最关键的一个环节。虚端子关联一共有四个部分需要重点关注:
[0177]1.选择开入、开出设备，或叫做发布方和订阅方。
[0178]2.选择虚端子的连接方式。分为网联和直联。网联是指设备通过交换机联系在一块，虚端子通过网络进行传输，对应的术语是网采网跳。直联是指设备间直接联在一起，虚端子直接对传，术语是直采直跳。
[0179]3.虚端子端口配置。是指根据《IEC_61850工程继电保护应用模型》需要虚端子接入端口。
[0180]4.自动关联。是指工具有内置的关联知识库，可以自动进行部分关联。
[0181]虚端子关联为:
[0182]【网联】指设备通过交换机联系在一块，虚端子通过网络进行传输，对应的术语是网采网跳。
[0183]【直联】指设备间直接联在一起，虚端子直接对传，术语是直采直跳。
[0184]【开出引用变量显示】:是指在设备的开出信息中，是否显示虚端子变量名信息。
[0185]【开入引用变量显示】:是指在设备的开入信息中，是否显示虚端子变量名信息。
[0186]【本间隔设备】:是指和开出设备一个间隔的设备。当用户选择开出设备后，本间隔设备列表会自动进行过滤。
[0187]【多间隔设备】:是指属于多间隔的设备。
[0188]【全站二次设备】:列出了全站的所有的二次设备。
[0189]【端口配置】:点击进去后，可以进到虚端子的端口配置。标准依据《IEC_61850工程继电保护应用模型》。
[0190]【自动关联】:是指工具有内置的关联知识库，可以自动进行部分关联。点击后即可进tx自动关联。
[0191]【开出设备信息】:显示当前所选开出设备的名字。
[0192]【开入设备信息】:显示当前所选开入设备的名字。
[0193]【选中虚端子信息为】:显示当前所选中的虚端子信息的连接方式。直联或网联。
[0194]【开出信息】:开出信息有序号、开出中文描述、开出变量描述。若虚端子已经关联信息了，颜色为石榴红色。
[0195]【开入信息】:开入信息有序号、开入中文描述、开入变量描述、关联设备、关联变量描述、关联变量描述、关联描述。其中关联描述是指用户在进行设计时，可以做虚端子的描述修改。
[0196]选择开出设备
[0197]左边开出设备选择，是一个设备列表。以间隔为分类，分别进行展示。点击设备即可完成开出设备选择。同时，开出设备信息会显示当前所选择的设备名字。下面会显示当前虚端子的预览。
[0198]选择开入设备
[0199]工具将开入设备分为了三类。1.本间隔设备。2.多间隔设备。3.全站二次设备。
[0200]【本间隔设备】:和开出设备属于同一个间隔的设备。当用户选择开出设备后，本间隔设备列表会自动进行过滤，只列出和开出设备属于同一间隔的设备。
[0201 ]【多间隔设备】:属于多间隔的设备。
[0202]【全站二次设备】:列出了全变电站的所有的二 次设备。
[0203]选择好开入设备后，开入设备信息处会开入显示设备名字。下面会列出开入设备的开入虚端子信息。
[0204]虚端子连接信息
[0205]在进行虚端子关联时，在网联或直联前打钩，后续关联的虚端子信息就表示是当前所选的虚端子连接类型。点击单条虚端子信息时，会在【选中虚端子为】列出原来关联的信息的连接方式。
[0206]虚端子关联
[0207]在选择好开入、开出设备后，它们的开入开出信息会分别展示出来。选中开出信息，拖拽到开入信息即可。
[0208]【多条关联】:按住SHIFT，选中多条，一次性进行多次关联。
[0209]【查看开入关联信息】:选中开入信息，若是和当前的开出设备关联，将开出信息的当条置为蓝色。
[0210]【查看开出关联信息】:把鼠标停放于开出信息上面，提示栏里会列出当前开出信息所关联的设备和虚端子信息。若提示栏里的文字为黑色，表示该条关联为已经入库的关联信息。若提示栏里的信息为红色，表示其为尚未入库的关联信息。
[0211]取消虚端子关联
[0212]在开入信息处，选中已经关联的虚端子信息，右击取消关联即可。
[0213]【多条取消】:按着SHIFT键，右键取消关联。
[0214]添加关联描述
[0215]在开入信息处，选中已经关联的虚端子信息，右击【关联描述】即可。弹出下面的关联描述窗口。输入关联描述即可。
[0216]端口配置
[0217]关联好虚端子信息后，点击端口配置，即可进到端口配置界面。端口配置是根据《IEC_61850工程继电保护应用模型》进行配置开入信息从装置的哪一个物理口进入装置。采用在“ExtRef”元素“intAddr”属性中增加物理端口描述的方式。
[0218]在端口配置界面，【G00SE】是表示位于G00SE下面的访问点的开入信息。【SV】是表示位于SV下面访问点的开入信息。切换不同的访问点会显示不同的信息。端口信息是从ICD文件里面读入的。针对单条开入信息，直接在端口选中从哪个端口进行即可。
[0219]a)纵贯设计、基建和运维三个不同阶段，横贯专业管理、资源管理和运行维护三个不同层次。
[0220]b)以《Q.GDW 393-2009-110(66)Kv?220kV智能变电站设计规范》为指导，完成上海地区220kV、11 OkV智能变电站电气二次典型设计图集的编制。
[0221]c)实现智能变电站二次专业管理规范化，资源管理信息化，运行维护一体化(三个不同阶段资源的完整性、规范的一致性)
[0222]d)以全ffiC61850-6部分所描述的标准过程为基础，以《Q⑶W 1396-2012IEC61850工程继电保护应用模型》为依据，实现二次资源管理的标准化。
[0223 ] e)以AutoCAD 二次开发、图模一体化设计为手段，实现设计和配置的一体化。
[0224]f)以G00SE\SV信息流图、网络配置图、二次拓扑图为基础，实现SCD可视化编辑及信息查阅。
[0225]a)应用界面友好并兼容传统专业展示
[0226]b)以SCD文件的可视化编辑和校验以及SCD/ICD/CID文件的管理和维护为核心，提供了可视化的设计、配置平台
[0227]c)实现了设计配置的一体化、虚拟回路的可视化、管控校验的自动化。
[0228]d)不仅规范了智能变电站的二次设计，还大幅度提高了设计效率和质量，并为运行维护创造了便利条件。
[0229]发明提出设计配置一体化思路，以SCD文件可视化编辑校验和管理维护为核心，达成以下成效:
[0230]建立220kV、110kV智能变电站SCD标准配置规范，指导智能变电站的SCD配置及管控工作，为智能变电站全生命周期运行维护提供便利。输出220kV、110kV智能变电站典型设计图集，规范智能变电站的二次设计工作，提高设计效率及图纸质量。
[0231]通过开发智能变电站S⑶设计配置一体化工具，实现设计配置的一体化，虚拟回路的可视化，管理校验的自动化，大幅提高智能变电站建设效率及施工质量。
[0232]本发明成果通过友好并兼容传统专业展示的应用界面，以SCD文件的可视化编辑和校验以及SCD/ICD/CID文件的管理和维护为核心，提供了可视化的设计、配置平台，实现了设计配置的一体化、虚拟回路的可视化、管控校验的自动化。不仅规范了智能变电站的二次设计，还大幅度提高了设计效率和质量，并为运行维护创造了便利条件
[0233]此成果可以通过国网上海市电力公司经济技术研究院试点取得成功后，进一步积累SCD模型文件的标准配置经验，由国网上海市电力公司在全市后续智能变电工程建设中进行逐步推广，同时给予国网其他地区设计单位在SCD标准配置方面提供技术沉淀和示范效应。
【主权项】
1.一种基于图模一体化的智能变电站SCD文件配置方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)获取智能变电站的变电站特性描述文件； 2)获取智能变电站的设备配置模板文件； 3)采用图模一体化方式根据变电站特性描述文件和设备配置模板文件获得智能变电站的变电站配置信息文件，完成智能变电站SCD文件的标准配置。2.根据权利要求1所述的一种基于图模一体化的智能变电站SCD文件配置方法，其特征在于，所述的步骤3)包括以下步骤: 31)通过AutoCAD的二次开发接口构建智能辅助设计组件； 32)根据智能辅助设计组件采用图模一体化方式，并且参照变电站特性描述文件和设备配置模板文件对智能变电站的图模库、工程库和图纸库进行设计，同时完成图纸设计和智能变电站模型的标准配置。3.根据权利要求2所述的一种基于图模一体化的智能变电站SCD文件配置方法，其特征在于，所述的图模库包括二次图模库和典型模板库，所述的二次图模库包括交换机、智能终端、合并单元、单间隔保护、测控、母差、主变保护、断路器保护、母联保护和故障录波二次设备图模，所述的典型模板库包括典型间隔和典型智能站，所述的典型间隔包括高压间隔信息、中压间隔信息、低压间隔信息和多间隔信息，所述的工程库包括二次设备信息、配置信息、网络配置和信息管控。4.根据权利要求3所述的一种基于图模一体化的智能变电站SCD文件配置方法，其特征在于，所述的典型间隔的配置方法具体包括以下步骤: 3201)根据设备配置模板文件获取典型间隔信息，包括间隔名称、间隔类型、电压等级和间隔描述； 3202)根据设备配置模板文件获取间隔设备信息，包括装置ID、装置名、装置类型、所属间隔名称和所属屏柜名称； 3203)配置间隔独立组网，设置交换机与间隔设备以及交换机之间的连接关系； 3204)确定间隔组屏，并根据配置好的独立组网、典型间隔信息和间隔设备信息生成间隔二次拓扑图。5.根据权利要求3所述的一种基于图模一体化的智能变电站SCD文件配置方法，其特征在于，所述的工程库的配置方法具体包括以下步骤: 3211)构建智能变电站工程库，并获取基本参数，包括主变数量、互感器类型、是否中性点接地、各侧电压等级、各侧母线接线方式、各侧分支数量、工程名称和智能变电站规范参数； 3212)根据智能变电站工程库设置智能变电站典型间隔、间隔设备设备、交换机和屏柜后配置二次设备信息并生成智能变电站二次设备配置； 3213)根据智能变电站工程库设置智能变电站的配置信息，包括虚端子配置、屏柜布置、光纤配线箱、配置信息输出、模板文件管理和工程配置； 3214)分别对智能变电站二次设备配置、智能变电站的配置信息进行SCD管控后，获取工程智能变电站工程库SCD文件，同时完成图纸设计和智能变电站模型的标准配置。6.根据权利要求3所述的一种基于图模一体化的智能变电站SCD文件配置方法，其特征在于，所述的图纸库根据变电站特性描述文件用以生成、储存和导出智能变电站的设计图纸，包括装置模板图、间隔图集、二次配置图、装置端□图、SV信号图、GOOSE信号图、虚端子走向图、交换机图、网络拓扑图、光纤配线图、尾缆连线图、主变保护图和母线保护图。
【专利摘要】本发明涉及一种基于图模一体化的智能变电站SCD文件配置方法，包括以下步骤：1)获取智能变电站的变电站特性描述文件；2)获取智能变电站的设备配置模板文件；3)采用图模一体化方式根据变电站特性描述文件和设备配置模板文件获得智能变电站的变电站配置信息文件，完成智能变电站SCD的标准配置。与现有技术相比，发明具有图模一体化、易于配置简化难度等优点。
【IPC分类】H04L12/24, G06F17/50
【公开号】CN105488305
【申请号】CN201610006532
【发明人】莫阮清, 曹祯, 王紫雷, 何真珍
【申请人】国网上海市电力公司, 国网上海电力设计有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月6日
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