CN102890796B - 电站监控系统的启发式拓扑模型建立方法 - Google Patents

Abstract

一种电站监控系统的启发式拓扑模型建立方法，涉及电站建模技术领域，所解决的是缩短建模时间，降低出错概率的技术问题。该方法先将电站中所有线性设备及点状设备的模型分别归组；再从线性设备模组中依次取出线性设备模型加入设备拓扑连接模型，再将对应的点状设备模型连接到线性设备模型的连接节点上，然后再对设备拓扑连接模型进行规则检查；然后再为点状设备模型的端子及线性设备模型的节点分别分配端子号及节点号；然后再将各线性设备模型的节点号及其对应点状设备模型的端子号加入相应的连接设备链表；最后将设备拓扑连接模型，及各个连接设备链表组合，构成电站监控系统的拓扑模型。本发明提供的方法，建模时间短，出错概率低。

Description

电站监控系统的启发式拓扑模型建立方法

技术领域

本发明涉及电站建模技术，特别是涉及一种电站监控系统的启发式拓扑模型建立方法的技术。

背景技术

在为电站建立监控系统时，需要建立电站设备之间的连接关系拓扑模型。

传统电站监控系统的拓扑模型建立方法主要有以下两种：

1）将电站中的架空线路、电缆线路、母线等线路，及开关、隔离刀闸、接地刀闸、变压器、电容器、电抗器、负荷等电气设备的相关数据录入表格或数据库，再根据表格或数据库内的数据构建设备连接拓扑模型，这种设备连接拓扑模型构建方法需要耗费很长的时间人工录入数据，而且出错概率较高；

2）人工绘制设备连接拓扑模型图形，这种设备连接拓扑模型构建方法也需要耗费很长的时间来绘制图形，对图形绘制工程师的绘图技巧与规则有较高要求，而且出错概率也很高。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种建模时间短，且出错概率低的电站监控系统的启发式拓扑模型建立方法。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种电站监控系统的启发式拓扑模型建立方法，其特征在于，具体步骤如下：

1）设置两个设备模组，其中一个为线性设备模组，另一个为点状设备模组；

根据电站的现场设备实际连接图，获取电站的所有线性设备及点状设备的模型，并将所有线性设备模型归入线性设备模组，将所有点状设备模型归入点状设备模组；

所述线性设备包括架空线路、电缆线路、辅助连接线、母线，所述辅助连接线是指仅存于电站的现场设备实际连接图中的没有实体的连接线路；

所述点状设备包括开关、隔离刀闸、接地刀闸、变压器、电容器、电抗器、负荷；

为各个架空线路模型及各个电缆线路模型各配置两个连接设备链表；

为各个辅助连接线模型及各个母线模型各配置一个连接设备链表；

2）建立一个空的设备拓扑连接模型；

3）从线性设备模组中依序获取第一个线性设备模型作为当前线性设备模型；

4）将当前线性设备模型加入设备拓扑连接模型；

如果当前线性设备模型是架空线路模型或电缆线路模型，表明当前线性设备模型具有双端连接节点，则根据电站的现场设备实际连接图，找出分别连接到当前线性设备模型的双端连接节点上的两个点状设备模型，将该两个点状设备模型作为两个当前点状设备模型；

如果当前线性设备模型是辅助连接线模型或母线模型，表明当前线性设备模型具有单端连接节点，则根据电站的现场设备实际连接图，找出连接到当前线性设备模型的单端连接节点上的点状设备模型，将该点状设备模型作为当前点状设备模型；

如果当前点状设备模型尚未加入设备拓扑连接模型，则从点状设备模组中找出当前点状设备模型，并加入到设备拓扑连接模型中；

如果当前线性设备模型是架空线路模型或电缆线路模型，则根据电站的现场设备实际连接图，将两个当前点状设备模型分别接到当前线性设备模型的双端连接节点；

如果当前线性设备模型是辅助连接线模型或母线模型，则根据电站的现场设备实际连接图，将当前点状设备模型接到当前线性设备模型的单端连接节点；

如果当前线性设备模型是辅助连接线模型，且当前点状设备模型已接到其它的辅助连接线模型或母线模型，则将当前线性设备模型从设备拓扑连接模型中删除；

5）如果线性设备模组中所有线性设备模型均已加入过设备拓扑连接模型，则转至步骤6，反之则从线性设备模组中依序获取下一个线性设备模型作为当前线性设备模型，再转至步骤4；

6）对设备拓扑连接模型按如下规则进行检查：

对于具有一个连接端子的点状设备模型，仅能连接到一个线性设备模型上；

对于具有两个连接端子的点状设备模型，则该点状设备模型所连接的线性设备模型数量不能超过2个；

对于连接端子超过2个的点状设备模型，则该点状设备模型所连接的线性设备模型数量，不能超过该点状设备模型的连接端子数量；

每个点状设备模型不允许连接到同一个架空线路模型或同一个电缆线路模型的双端连接节点上；

所有点状设备模型均至少连接到一个线性设备模型上；

点状设备模组中的所有点状设备模型均已加入设备拓扑连接模型；

所有线性设备模型都有点状设备模型连接；

7）对设备拓扑连接模型按如下规则进行整理：

根据各个点状设备模型的连接端子数量，为每个点状设备模型的每个连接端子分配一个唯一的点状设备端子号，并将每个点状设备端子号指定到所属点状设备模型的对应连接端子上；

根据各个线性设备模型的连接节点数量，为每个线性设备模型的每个连接节点分配一个唯一的线性设备节点号；

8）从线性设备模组中依序获取第一个线性设备模型作为当前线性设备模型；

如果当前线性设备模型是架空线路模型或电缆线路模型，则表明当前线性设备模型具有两个连接节点，且每个连接节点有一个连接端子，则将当前线性设备模型的两个连接节点的线性设备节点号及其连接端子名称分别加入当前线性设备模型的两个连接设备链表，并将当前线性设备模型的每个连接节点所连接的点状设备模型连接端子的点状设备端子号加入到该连接节点所在的连接设备链表中；

如果当前线性设备模型是母线模型，则表明当前线性设备模型具有一个连接节点，且其连接节点有一个连接端子，则将当前线性设备模型的连接节点的线性设备节点号及其连接端子名称加入当前线性设备模型的连接设备链表，并将当前线性设备模型的连接节点所连接的点状设备模型连接端子的点状设备端子号加入到当前线性设备模型的连接设备链表中；

如果当前线性设备模型是辅助连接线模型，则表明当前线性设备模型具有一个连接节点，且其连接节点没有连接端子，则将当前线性设备模型的连接节点的线性设备节点号加入当前线性设备模型的连接设备链表，并将当前线性设备模型的连接节点所连接的点状设备模型连接端子的点状设备端子号加入到当前线性设备模型的连接设备链表中；

9）将设备拓扑连接模型，及所有线性设备模型的连接设备链表、所有点状设备模型的连接设备链表组合，构成电站监控系统的拓扑模型。

本发明提供的电站监控系统的启发式拓扑模型建立方法，将电站设备分成线性设备与点状设备两种类型，利用电站已有的现场设备实际连接图，获取电站的所有线性设备及点状设备的模型，再将线性设备逐个对应到相应的点状设备，并为每个点状设备模型的每个连接端子分配一个唯一的点状设备端子号，为每个线性设备模型的每个连接节点分配一个唯一的线性设备节点号，最终成型的拓扑模型中记录了节点端子间的对应关系，因为每个端子都是唯一的，所以具有相同节点的设备是连接在一起的，表示了整个电站设备之间的连接关系，其建模时间远少于现有建模方法，仅需要20分钟即可完成一个大型电站的拓扑模型建模，而且极大降低了的建模出错概率。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。

本发明实施例所提供的一种电站监控系统的启发式拓扑模型建立方法，其特征在于，具体步骤如下：

1）设置两个设备模组，其中一个为线性设备模组，另一个为点状设备模组；

根据电站的现场设备实际连接图（通常每个电站的硬件设备安装完成后都会绘制现场设备实际连接图），获取电站的所有线性设备及点状设备的模型，并将所有线性设备模型归入线性设备模组，将所有点状设备模型归入点状设备模组；

所述线性设备包括架空线路、电缆线路、辅助连接线、母线，所述辅助连接线是指仅存于电站的现场设备实际连接图中的没有实体的连接线路；

所述点状设备包括开关、隔离刀闸、接地刀闸、变压器、电容器、电抗器、负荷；

为各个架空线路模型及各个电缆线路模型各配置两个连接设备链表；

为各个辅助连接线模型及各个母线模型各配置一个连接设备链表；

2）建立一个空的设备拓扑连接模型；

3）从线性设备模组中依序获取第一个线性设备模型作为当前线性设备模型；

4）将当前线性设备模型加入设备拓扑连接模型；

如果当前线性设备模型是架空线路模型或电缆线路模型，表明当前线性设备模型具有双端连接节点（即具有两个连接节点），则根据电站的现场设备实际连接图，找出分别连接到当前线性设备模型的双端连接节点上的两个点状设备模型，将该两个点状设备模型作为两个当前点状设备模型；

如果当前线性设备模型是辅助连接线模型或母线模型，表明当前线性设备模型具有单端连接节点（即具有一个连接节点），则根据电站的现场设备实际连接图，找出连接到当前线性设备模型的单端连接节点上的点状设备模型，将该点状设备模型作为当前点状设备模型；

如果当前点状设备模型尚未加入设备拓扑连接模型，则从点状设备模组中找出当前点状设备模型，并加入到设备拓扑连接模型中；

如果当前线性设备模型是架空线路模型或电缆线路模型，则根据电站的现场设备实际连接图，将两个当前点状设备模型分别接到当前线性设备模型的双端连接节点；

如果当前线性设备模型是辅助连接线模型或母线模型，则根据电站的现场设备实际连接图，将当前点状设备模型接到当前线性设备模型的单端连接节点；

如果当前线性设备模型是辅助连接线模型，且当前点状设备模型已接到其它的辅助连接线模型或母线模型，则将当前线性设备模型从设备拓扑连接模型中删除；

5）如果线性设备模组中所有线性设备模型均已加入过设备拓扑连接模型，则转至步骤6，反之则从线性设备模组中依序获取下一个线性设备模型作为当前线性设备模型，再转至步骤4；

6）对设备拓扑连接模型按如下规则进行检查：

对于具有一个连接端子的点状设备模型（如负荷），仅能连接到一个线性设备模型上；

对于具有两个连接端子的点状设备模型（如开关、隔离刀闸、接地刀闸、电抗器、电容器），则该点状设备模型所连接的线性设备模型数量不能超过2个；

对于连接端子超过2个的点状设备模型（如变压器），则该点状设备模型所连接的线性设备模型数量，不能超过该点状设备模型的连接端子数量；

每个点状设备模型不允许连接到同一个架空线路模型或同一个电缆线路模型的双端连接节点上；

所有点状设备模型均至少连接到一个线性设备模型上；

点状设备模组中的所有点状设备模型均已加入设备拓扑连接模型；

所有线性设备模型都有点状设备模型连接；

7）对设备拓扑连接模型按如下规则进行整理：

根据各个点状设备模型的连接端子数量，为每个点状设备模型的每个连接端子分配一个唯一的点状设备端子号，并将每个点状设备端子号指定到所属点状设备模型的对应连接端子上，每个点状设备模型可能有一个或多个点状设备端子号，每个点状设备端子号对应唯一一个点状设备模型的一个连接端子；

根据各个线性设备模型的连接节点数量，为每个线性设备模型的每个连接节点分配一个唯一的线性设备节点号，每个架空线路模型及每个电缆线路模型均分配有两个线性设备节点号，每个辅助连接线及每个母线均分配有一个线性设备节点号；

8）从线性设备模组中依序获取第一个线性设备模型作为当前线性设备模型；

如果当前线性设备模型是架空线路模型或电缆线路模型，则表明当前线性设备模型具有两个连接节点，且每个连接节点有一个连接端子，则将当前线性设备模型的两个连接节点的线性设备节点号及其连接端子名称分别加入当前线性设备模型的两个连接设备链表（即在每个连接设备链表中存入一个连接节点的线性设备节点号及其连接端子名称），并将当前线性设备模型的每个连接节点所连接的点状设备模型连接端子的点状设备端子号加入到该连接节点所在的连接设备链表中；

如果当前线性设备模型是母线模型，则表明当前线性设备模型具有一个连接节点，且其连接节点有一个连接端子，则将当前线性设备模型的连接节点的线性设备节点号及其连接端子名称加入当前线性设备模型的连接设备链表，并将当前线性设备模型的连接节点所连接的点状设备模型连接端子的点状设备端子号加入到当前线性设备模型的连接设备链表中；

如果当前线性设备模型是辅助连接线模型，则表明当前线性设备模型具有一个连接节点，且其连接节点没有连接端子，则将当前线性设备模型的连接节点的线性设备节点号加入当前线性设备模型的连接设备链表，并将当前线性设备模型的连接节点所连接的点状设备模型连接端子的点状设备端子号加入到当前线性设备模型的连接设备链表中；

9）将设备拓扑连接模型，及所有线性设备模型的连接设备链表、所有点状设备模型的连接设备链表组合，构成电站监控系统的拓扑模型，在电站监控系统的拓扑模型中记录了节点端子间的对应关系，因为每个端子都是唯一的，所以具有相同节点的设备是连接在一起的，能表示了整个电站设备之间的连接关系。

Claims (1)

1.一种电站监控系统的启发式拓扑模型建立方法，其特征在于，具体步骤如下：

1）设置两个设备模组，其中一个为线性设备模组，另一个为点状设备模组；

根据电站的现场设备实际连接图，获取电站的所有线性设备及点状设备的模型，并将所有线性设备模型归入线性设备模组，将所有点状设备模型归入点状设备模组；

所述线性设备包括架空线路、电缆线路、辅助连接线、母线，所述辅助连接线是指仅存于电站的现场设备实际连接图中的没有实体的连接线路；

所述点状设备包括开关、隔离刀闸、接地刀闸、变压器、电容器、电抗器、负荷；

为各个架空线路模型及各个电缆线路模型各配置两个连接设备链表；

为各个辅助连接线模型及各个母线模型各配置一个连接设备链表；

2）建立一个空的设备拓扑连接模型；

3）从线性设备模组中依序获取第一个线性设备模型作为当前线性设备模型；

4）将当前线性设备模型加入设备拓扑连接模型；

如果当前线性设备模型是架空线路模型或电缆线路模型，表明当前线性设备模型具有双端连接节点，则根据电站的现场设备实际连接图，找出分别连接到当前线性设备模型的双端连接节点上的两个点状设备模型，将该两个点状设备模型作为两个当前点状设备模型；

如果当前线性设备模型是辅助连接线模型或母线模型，表明当前线性设备模型具有单端连接节点，则根据电站的现场设备实际连接图，找出连接到当前线性设备模型的单端连接节点上的点状设备模型，将该点状设备模型作为当前点状设备模型；

如果当前点状设备模型尚未加入设备拓扑连接模型，则从点状设备模组中找出当前点状设备模型，并加入到设备拓扑连接模型中；

如果当前线性设备模型是架空线路模型或电缆线路模型，则根据电站的现场设备实际连接图，将两个当前点状设备模型分别接到当前线性设备模型的双端连接节点；

如果当前线性设备模型是辅助连接线模型或母线模型，则根据电站的现场设备实际连接图，将当前点状设备模型接到当前线性设备模型的单端连接节点；

如果当前线性设备模型是辅助连接线模型，且当前点状设备模型已接到其它的辅助连接线模型或母线模型，则将当前线性设备模型从设备拓扑连接模型中删除；

5）如果线性设备模组中所有线性设备模型均已加入过设备拓扑连接模型，则转至步骤6），反之则从线性设备模组中依序获取下一个线性设备模型作为当前线性设备模型，再转至步骤4）；

6）对设备拓扑连接模型按如下规则进行检查：

对于具有一个连接端子的点状设备模型，仅能连接到一个线性设备模型上；

对于具有两个连接端子的点状设备模型，则该点状设备模型所连接的线性设备模型数量不能超过2个；

对于连接端子超过2个的点状设备模型，则该点状设备模型所连接的线性设备模型数量，不能超过该点状设备模型的连接端子数量；

每个点状设备模型不允许连接到同一个架空线路模型或同一个电缆线路模型的双端连接节点上；

所有点状设备模型均至少连接到一个线性设备模型上；

点状设备模组中的所有点状设备模型均已加入设备拓扑连接模型；

所有线性设备模型都有点状设备模型连接；

7）对设备拓扑连接模型按如下规则进行整理：

根据各个点状设备模型的连接端子数量，为每个点状设备模型的每个连接端子分配一个唯一的点状设备端子号，并将每个点状设备端子号指定到所属点状设备模型的对应连接端子上；

根据各个线性设备模型的连接节点数量，为每个线性设备模型的每个连接节点分配一个唯一的线性设备节点号；

8）从线性设备模组中依序获取第一个线性设备模型作为当前线性设备模型；

如果当前线性设备模型是架空线路模型或电缆线路模型，则表明当前线性设备模型具有两个连接节点，且每个连接节点有一个连接端子，则将当前线性设备模型的两个连接节点的线性设备节点号及其连接端子名称分别加入当前线性设备模型的两个连接设备链表，并将当前线性设备模型的每个连接节点所连接的点状设备模型连接端子的点状设备端子号加入到该连接节点所在的连接设备链表中；

如果当前线性设备模型是母线模型，则表明当前线性设备模型具有一个连接节点，且其连接节点有一个连接端子，则将当前线性设备模型的连接节点的线性设备节点号及其连接端子名称加入当前线性设备模型的连接设备链表，并将当前线性设备模型的连接节点所连接的点状设备模型连接端子的点状设备端子号加入到当前线性设备模型的连接设备链表中；

如果当前线性设备模型是辅助连接线模型，则表明当前线性设备模型具有一个连接节点，且其连接节点没有连接端子，则将当前线性设备模型的连接节点的线性设备节点号加入当前线性设备模型的连接设备链表，并将当前线性设备模型的连接节点所连接的点状设备模型连接端子的点状设备端子号加入到当前线性设备模型的连接设备链表中；

9）将设备拓扑连接模型，及所有线性设备模型的连接设备链表、所有点状设备模型的连接设备链表组合，构成电站监控系统的拓扑模型。