CN102360398B - 基于iec61850的cad电力图形生成解析方法 - Google Patents

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Abstract

基于IEC61850的CAD电力图形生成解析方法,包括:根据IEC61850标准为各设备图元定义一个以上的连接端子图块、以及各连接端子图块支持位置计算的位置区域,将各设备图元所代表的实际信息作为属性定义于该设备图元所属的图块中;计算所选择的SCD文件中各虚端子两端的连接端子的数目,计算设备图元的空间大小,对虚端子图元进行排列,绘制排列后的虚端子图元的连接线;根据虚端子图元得到其图块所包含的端子及其绝对位置,获取端子与端子间的连接关系,根据IEC61850标准输出SSD文件。本发明避免了手动连接图元可能存在的错误,提高了智能变电站SCD的制作速度及水平,提高了CAD电力图形设计的效率。

Description

基于IEC61850的CAD电力图形生成解析方法
技术领域
[0001] 本发明涉及电力系统设计技术领域,特别涉及一种基于IEC61850的CAD电力图形生成解析方法。
背景技术
[0002] CAD制图普遍应用于电力设计中,常用于各系统接线图、端子图等的设计,其中也不乏有一些配套的插件加快图纸设计,在这些系统设计中,有的基于CAD制作了大量不同类别的图块来快速制作图纸,但不能进行图纸的分析;有的基于其他平台可自定义图元并做快速的分析及制图,但不能直接的输出CAD图纸。AutoCAD从R14版本起,引入了 ActiveXAutomation技术,该技术允许VC、VB> Java等各种面向对象编程环境下的语言和应用程序通过ActiveX Automation与AutoCAD进行直接通信,并操纵AutoCAD的多种功能,完成图形的绘制和属性的编辑,这为在CAD上直接自定义图元、属性,以及对图元的各种分析操作、自动导出提供了可能。
[0003] IEC61850系列标准作为一种新的变电站自动化的设计、工程、维护、运行方法准贝U,它规范了变电站内智能电子设备之间的通信行为和相关的系列要求,但是却没有将IEC61850标准融合于设计图纸当中的方式与系统,在进行电力设计时,用户需要很好的了解IEC61850标准,并通过手动或半自动配置的方式生成系统配置文件(S⑶),而对于图纸的设计,也需要由厂家提供各装置的悬空端子图,然后通过手工进行规划设计,中间步骤繁杂,工作量极大,效率低下,很容易造成图纸设计的偏差,且对变电站系统的维护造成了极大的不便。
发明内容
[0004] 针对上述现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种基于IEC61850的CAD电力图形生成解析方法,其可以提高CAD电力图形设计的效率。
[0005] 为达到上述目的,本发明采用以下技术方案:
[0006] 一种基于IEC61850的CAD电力图形生成解析方法,其特征在于,包括步骤:
[0007] 根据IEC61850标准为各设备图元定义一个以上的连接端子、以及各连接端子支持位置计算的位置区域,将各设备图元所代表的实际信息作为属性定义于该设备图元对应的设备图元图块中;
[0008] 根据SCD文件中的设备对象计算各虚端子两端的连接端子的数目,对虚端子图元进行排列,并绘制排列后的虚端子图元的连接线;
[0009] 根据虚端子图元得到虚端子图块所包含的连接端子及其绝对位置,获取连接端子与连接端子间的连接关系,根据IEC61850标准输出SSD文件。
[0010] 根据上述本发明方案,其通过为各设备图元建立连接端子,通过连接端子来判断图元之间的连接关系,从而在导入SCD文件后,可以据此自动生成和导出虚端子及其连接关系并进行排列,并据此得到端子与端子间的连接关系,再根据IEC61850标准输出SSD文件,实现了 CAD虚端子连接图的快速自动生成,快速输出SSD文件,避免了手动连接图元可能存在的错误,大大提高了智能变电站SCD的制作速度及水平,提高了 CAD电力图形设计的效率。
附图说明
[0011] 图1是本发明的基于IEC61850的CAD电力图形生成解析方法实施例的流程示意图;
[0012] 图2是连接示意图;
[0013] 图3是一个具体示例中图元及连接线输出的示意图。
具体实施方式
[0014] 以下结合具体的较佳实施例对本发明方案进行详细说明。
[0015] 参见图1所示,是本发明的基于IEC61850生成CAD电力图形的方法实施例的流程示意图,其包括步骤:
[0016] 步骤SlOl:根据IEC61850标准为各设备图元定义一个以上的连接端子、以及各连接端子支持位置计算的位置区域,将各设备图元所代表的实际信息作为属性定义于该设备图元对应的设备图元图块中;
[0017] 步骤S102:根据S⑶文件导出虚端子连接图,该导出虚端子连接图的过程包括:根据SCD文件中的设备对象计算各虚端子两端的连接端子的数目,对虚端子图元进行排列,并绘制排列后的虚端子图元的连接线;
[0018] 步骤S103中:对图形连接线的连接关系进行解析分析,该解析分析的过程包括:根据虚端子图元得到虚端子图块所包含的连接端子及其绝对位置,获取连接端子与连接端子间的连接关系,根据IEC61850标准输出SSD文件。
[0019] 其中,上述步骤SlOl中的连接端子,主要用来表示设备间的连接点,设备间的连接关系需要通过各自的连接点的位置计算得出。连接端子是用来标识是否具有连接功能的端子,作为特殊的图块,连接端子图块可以不需要定义任何的属性,只需要提供支持位置计算的位置区域即可。通过连接端子来识别是否连接的实质,实际上是计算这个连接端子与其他连接端子间的关系。假设给系统设定的连接点计算误差为r,即两连接点之间的距离<r时认为两点连接,那么,给连接端子图块的支持位置计算的位置区域,可以是为一个半径为r、圆心为该连接端子图块位置点的圆,如图2所示。其中,系统中所定义的r越小,误差也越小。通过将该区域设置为圆,从而可以利用CAD的吸附功能来加快连接,进一步提高效率。
[0020] 在这些设备图元中,有一类特殊的设备图元:母线。由于母线可在任何位置与其他设备图元进行连接,因此母线本身的任何部位都应当作为连接端子,因此,对于母线,可以无需为其定义连接端子,对于母线的连接可做如下处理:以其他设备端子是否包含于该母线图元内部作为判断该设备端子是否与该母线连接的依据,即:若设备端子包含于母线图元内部,则判定该设备端子与该母线连接,若设备端子未包含在母线图元内部,则判定该设备端子与该母线没有连接关系。
[0021] 另外,还可以实现设备图元的自定义,即将各设备图元所代表的实际信息作为属性定义于设备图元对应的设备图元图块中,例如,以开关为例,该实际信息可以是开关名称、开关类型等等。对于各不同类型的设备图元,其属性均以XML格式进行统一存储,从而可以作为对其他设备图元的属性进行定义时候的模板与参考,以加快图元的定义过程。
[0022] 在定义好所需图元后,即可进入步骤S102根据S⑶文件导出虚端子连接图。主要过程可包括有:根据SCD文件中的设备对象计算各虚端子两端的连接端子的数目,对虚端子图元进行排列,并绘制排列后的虚端子图元的连接线。其中,在对虚端子图元进行排列之前,可先根据各虚端子两端的连接端子的数目计算图元的空间大小,然后同时基于该计算得出的图元的空间大小对虚端子图元进行排列,以实现对空间的合理应用。
[0023] 其中,为了保证整体形状的美观、以及后续连接线的走向尽可能简短,虚端子图元的输出排列过程具体可以是:分析所需图元数目及图元区域计算出来整个画布所需的空间大小,计算视图接近黄金比例时候的横轴及纵轴的图元个数比,图元之间的顺序以连接关系多的处于邻近队列为原则进行优化排列。
[0024] 在进行连接线的绘制时,可遵循以下原则:尽可能的走同一通道,即连接线的走向保持一致(除非同一走向空间用完,需搜索其他通道);连接线与任何图元不叠加;连接线间在同一走向上不叠加;连接线在选择走向的时候,始终在满足上面条件的基础上检索到达对侧的最优点,保证了最短路径的生成,图3中示出了一个具体示例中生成的连接图。
[0025] 上述步骤S103中对图形连接线的连接关系的解析分析,主要是针对图形连接线的连接关系的分析,其中,设备图元所代表的属性可直接根据图元ID获取,而对于连接关系的分析,具体可以是:首先根据虚端子图元得到设备图元图块所包含的特殊端子及其绝对位置,然后获取各连接端子与连接端子间的连接关系,各图元间的连接关系确定之后,即可根据IEC61850-6的标准定义输出SSD文件。
[0026] 在获取各连接端子与连接端子间的连接关系时,具体可利用小区域搜索法来进行快速获取,具体过程可以是:对于某一端子A,得到R区域内的所有图元,其中R区域为图元的最大空间范围,然后计算各个图元的特殊端子的绝对位置是否满足与端子A的连接端子定义,若满足,则确定它们之间是相互连接的。在该小区域搜索法中,CAD的各类线型图元可重复使用,以便于确立非直接连接的图元间的连接关系。
[0027] 在获取各连接端子与连接端子间的连接关系时,还可以利用循环遍历各图元之间的连接关系的方式来确定图元之间的连接关系,直到遍历一次之后没有发生连接关系的改变则退出的方法进行分析,在此不予赘述。
[0028] 上述本发明的方案,可广泛应用于智能变电站的图纸设计当中,实现CAD虚端子连线图的快速自动生成及主接线图的自动分析和导出,从而避免了手动连接图元可能存在的错误,以及重复的主接线图的绘制,大大的提高了智能变电站SCD的制作速度及水平;同时,同类图纸可以重复使用于不同站中,只需修改相应属性值即可,加快了图纸制作速度。
[0029] 以上所述的本发明实施方式,仅仅是对本发明较佳实施例的详细说明,并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于IEC61850的CAD电力图形生成解析方法,其特征在于,包括步骤: 根据IEC61850标准为各设备图元定义一个以上的连接端子、以及各连接端子支持位置计算的位置区域,将各设备图元所代表的实际信息作为属性定义于该设备图元对应的设备图元图块中,所述连接端子为用来标识是否具有连接功能的端子; 根据SCD文件中的设备对象计算各虚端子两端的连接端子的数目,并根据各虚端子两端的连接端子的数目计算设备图元的空间大小,并根据设备图元的空间大小对虚端子图元进行排列,并绘制排列后的虚端子图元的连接线; 根据虚端子图元得到设备图元图块所包含的连接端子及其绝对位置,获取连接端子与连接端子间的连接关系,根据IEC61850标准输出SSD文件; 所述设备图元为母线时,以设备端子是否包含于该母线图元内部作为判断该设备端子是否与该母线连接的依据; 所述对虚端子图元进行排列的过程包括:分析所需图元数目以及图元区域,计算整个画布所需的空间大小,计算视图比例与黄金比例的差值在预设范围时的横轴及纵轴的图元个数比,以连接关系多的处于邻近对立为原则对图元之间的顺序进行优化排序。
2.根据权利要求1所述的基于IEC61850的CAD电力图形生成解析方法,其特征在于,所述连接端子支持位置计算的位置区域为一个半径为r、圆心为该连接端子位置点的圆,r为系统连接点计算误差。
3.根据权利要求1或2所述的基于IEC61850的CAD电力图形生成解析方法,其特征在于,遵循以下原则绘制排列后的虚端子图元的连接线:连接线的走向保持一致;连接线与任何图元不叠加;连接线间在同一走向上不叠加。
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