CN103744969A - 一种变电站模型文件的图形化处理方法及系统 - Google Patents

一种变电站模型文件的图形化处理方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种变电站模型文件的图形化处理方法及系统，该方法包括以下步骤：I、获取变电站的模型文件；II、对其待修改的元件添加标识符；III、图形化处理所述模型文件；IV、对被标识的所述元件进行修改操作；V、自检后保存操作后的模型文件。本发明的方法将可视化人机界面方法和智能处理技术应用于变电站中模型文件处理，实现对模型文件的显示及操作。

Description

一种变电站模型文件的图形化处理方法及系统
技术领域
本发明涉及一种电力系统及其自动化领域的方法，具体讲涉及一种变电站模型文件的图形化处理方法及系统。
背景技术
特高压交流输电系统全部采用GIS（Gas Insulated Substation）设备，其具有结构紧凑、占地省、易于维护等优点，但由于隔离开关操作引起的特快速瞬态过电压（Very Fast TransientOvervoltage,VFTO），会对设备绝缘带来危害。快速暂态过电压（VFTO）具有幅值高、波前陡、频率高和多次连续脉冲的特点，对GIS及其连接的绕组类设备（如变压器）绝缘有重要影响。在设计变电站之初，一般是综合考虑所有设备布置对变电站设备进行整体建模（假设隔离开关不带并联电阻），通过计算最极端隔离开关两侧电压在“峰—峰值”发生击穿，得到各种运行方式下的最大VFTO值。由于变电站内存在数十个不同位置的隔离开关，其操作所导致的VFTO大小及分布也有所不同。针对不同运行方式时，程序中需要改变的参数有：被操作的隔离开关，其余隔离开关和断路器状态（分闸或合闸），预充直流的母线（用以模拟残余电荷电压的影响），电源侧的充电方式（通过线路或变压器）等。
若仅仅考虑特定的少数几种方式，则手动修改初始变电站模型文件即可，但大多数情况下，手动改动的工作量巨大。尤其是对于特高压GIS变电站，其隔离开关数量及涉及到的不同运行方式理论上可达数百种，手动修改对应计算程序时，出错的概率极具增加，且检查不便。
因此，需要提供一种高效、准确、快速的变电站模型文件的处理方法及系统。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种变电站模型文件的图形化处理方法及系统，将可视化人机界面（Visual Human-machine Interface）方法和智能处理技术应用于变电站中模型文件处理，实现对模型文件的显示及操作。
实现上述目的所采用的解决方案为：
一种变电站模型文件的图形化处理方法，其改进之处在于：所述方法包括以下步骤：
I、获取变电站的模型文件；
II、对其待修改的元件添加标识符；
III、图形化处理所述模型文件；
IV、修改被标识的所述元件；
V、自检并保存操作后的模型文件。
进一步的，所述步骤II中，在所述模型文件的待修改的元件前后对应添加标识符。
进一步的，所述步骤III中，图形化处理所述模型文件包括以下步骤：
S301、建立变电站的模型文件的元件图库；
S302、根据所述模型文件确定所述模型文件包含的元件，及所述元件之间的连接关系；
S303、从所述元件图库选择图形，并根据所述元件之间的连接关系绘制生产模型文件的图形化界面；
S304、根据所述标识符在所述图形化显示的模型文件处添加对应标记。
进一步的，所述步骤IV中，对添加标识符的所述元件进行修改操作包括：获取添加标识符的元件，确定为待修改的元件，修改所述元件。
进一步的，所述待修改的元件包括断路器、隔离开关、接地开关、电源接入点和变压器。
进一步的，通过对元件的节点名修改实现对元件的修改操作；
所述节点名包括断路器开关节点名、隔离开关节点名和电源接入点节点名。
进一步的，通过改变所述节点名末两位，改变所述断路器开关和所述隔离开关的分合状态及操作状态；
通过在指定行输入电源接入点的节点名，表明电源的接入状态。
进一步的，所述步骤V中，自检包括以下情况则给出警告，否则保存模型文件：
（1）“预操作”状态的隔离开关数目为0或大于1；
（2）“预充直流”状态的断路器数目为0或大于1；
（3）电源接入点未通过合闸的隔离开关和断路器与“预操作”状态的隔离开关相连。
一种变电站模型文件的图形化处理系统，其改进之处在于：所述系统包括相连的模型文件获取模块和模型文件图形化模块，所述模型文件图形化模块与元件图库相连。
进一步的，所述模型文件获取模块用于获取模型文件，在所述模型文件的待修改的元件前添加标识符；
所述模型文件图形化模块，用于读取变电站模型文件的所述元件图库，根据所述模型文件确定所述模型文件包含的元件，及所述元件之间的连接关系；从所述元件图库选择图形，并根据所述元件之间的连接关系绘制生产模型文件的图形化界面；根据所述标识符在所述图形化显示的模型文件处添加对应标记。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明的方法及系统减少操作时的工作量和错误率，由于针对模型文件的操作方式有数十种，人工修改过程中，需修改的代码处可达数百，极易出现错误，且检查起来不直观，本发明的方法可通过图形化显示及对图形化的操作直接对模型文件进行修改，从而达到减少工作量和错误率的效果。
（2）本发明的方法及系统实现了对模型文件的图形化智能显示，将原来庞大的模型文件进行分析显示，便于用户对模型文件结构的快速把握和准确定位。
（3）本发明的方法及系统在图形化显示的过程中添加的标识符，使用户可查看到需图形化处理的模型文件中的元件，实现模型文件快速定位显示，结合处理的智能化和自动化，解决了现有技术中需对模型文件的庞大代码的修改，大大的提高了工作效率，更加减小了错误率。
（4）本发明的方法及系统无需反复检查，提高了工作效率；由于现有技术中的方法是对模型文件的代码进行修改，极易出现错误，需要进行多次检查，大大增加了工作量，本发明的方法无需反复检查，提高了工作效率。
附图说明
图1为变电站模型文件的图形化处理方法的流程图；
图2为确定隔离开关“预操作”示意图；
图3为确定直流电源接入点示意图；
图4为确定交流电源接入点示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。
一种变电站模型文件的图形化处理方法
如图1所示，图1为变电站模型文件的图形化处理方法的流程图；本发明的变电站模型文件的图形化处理方法包括以下步骤：
步骤一、获取变电站模型文件；
步骤二、对所述模型文件的待修改的元件添加标识符；
步骤三、解析并图形化显示所述模型文件；
步骤四、对被标识的所述元件进行修改操作；
步骤五、自检后保存操作后生成的模型文件。
步骤二中，模型文件获取模块获取所述模型文件，在所述模型文件的待修改的元件前添加标识符。
修改的元件包括断路器、隔离开关和电源接入点。
电源接入点包括架空线或者变压器。
添加标识符的方法为在节点名前添加标识符，通过识别标识符确定待修改的元件。
如待修改在元件为断路器，则在断路器前后分别添加标识符程序“line branch begin”和“line branch end”；系统读取文件时，只识别“line branch begin”至“line branch end”之间部分支路上的节点，对其他行内容不做识别。
步骤三中，模型文件图形化模块解析并图形化显示模型文件。包括以下步骤：
S301、建立变电站模型文件的元件图库；
S302、根据所述模型文件确定所述模型文件包含的元件，及所述元件之间的连接关系；
S303、从所述元件图库选择图形，并根据所述元件之间的连接关系绘制生产模型文件的图形化界面；
S304、根据所述标识符在所述图形化显示的模型文件处添加对应标记。
步骤四中，对添加标识符的所述元件进行修改操作包括：所述被标识的元件为预操作状态，将其设置为红色显示，
元件的修改操作通过对元件的节点名修改实现；
所述节点名包括断路器开关节点名、隔离开关节点名和电源接入点节点名。
节点名为‘元件名AB’，所述元件名表示元件类型，A表示开关的编号，一个字节，Y表示开断状态，一个字节。
步骤五中，自检后保存操作后生成的模型文件。
当有以下情况发生，给出对应程序错误警告：
(a)、出现“预操作”状态的隔离开关数目为0，或者大于1。
以隔离开关为例，通过模型文件中DSOO和DSXX出现次数进行判断；
(b)、出现“预充直流”状态的断路器数目为0，或者大于1。
以断路开关为例，通过模型文件中节点名DC的出现次数进行判断；
(c)、电源接入点未通过合闸的隔离开关和断路器与“预操作”状态的隔离开关相连。
以断路开关为例，当电源与节点DS00或DSXX间，存在编号末位不同的隔离开关或断路器相连时，给出警告。
若无错误，则保存生成的模型文件。
一种变电站模型文件的图形化处理系统
本发明还提供了一种变电站模型文件的图形化处理系统，该系统包括相连的模型文件获取模块和模型文件图形化模块，所述模型文件图形化模块与元件图库相连。
模型文件获取模块用于获取模型文件，在所述模型文件的待修改的元件前添加标识符；
模型文件图形化模块，用于读取变电站模型文件的所述元件图库，根据所述模型文件确定所述模型文件包含的元件，及所述元件之间的连接关系；从所述元件图库选择图形，并根据所述元件之间的连接关系绘制生产模型文件的图形化界面；根据所述标识符在所述图形化显示的模型文件处添加对应标记。
该图形化处理系统还包括人机界面模块，通过对图形化变电站模型文件进行处理，改变其中元件的状态。
实施例
一种变电站模型文件的图形化处理系统，模型文件获取模块获取某一模型文件，在模型文件的待修改的元件前添加标识符；
模型文件图形化模块读取变电站模型文件的元件图库，根据模型文件确定模型文件包含的元件，及元件之间的连接关系；从元件图库选择图形，并根据元件之间的连接关系绘制生产模型文件的图形化界面；根据标识符在所述图形化显示的模型文件处添加对应标记。
根据变电站的模型文件，将其数百个节点文件简化至数十个，通过对应的标识符，得到并输出变电站的接线图，并通过识别隔离开关节点名是否相同，来明确表示各隔离开关状态。操作过程中，例如，可以通过改变节点名末两位，改变所述断路器开关和所述隔离开关的分合状态及操作状态；通过在指定代码行输入特定节点名，表明电源输入状态。
节点名为‘元件名AB’，所述元件名表示元件类型，所述A表示开关的编号，一个字节，B表示开断状态，一个字节。
隔离开关在文件中，以两个节点表示其不同状态：当两个节点相同时，表示该隔离开关处于闭合状态；当两个节点不同（一般只是节点名的末位B不同，一般用O和X进行标识）时，表示其出于开断状态；当将其节点名改为DSOO和DSXX时，表示其为“预操作”的隔离开关。即在程序识别时，分别对应上述节点名称，表明该隔离开关状态，并可通过识别后的按钮更改其现有状态。
文件中，以“DS42”为例，“DS”表示隔离开关，“42”表示其编号，“B”位为空；
若“B”为相同，表示其相连，如“DS42O”与“DS42O”，“DS42X”与“DS42X”表示相连；
若“B”位不同，表示其断开，如“DS42O”与“DS42X”，“DS42X”与“DS42O”表示断开；
若将“DS42”改为“DSOO”和“DSXX”，则表示该隔离开关“预操作”状态，可对其进一步操作。
断路器与隔离开关类似，但因断路器为四断口型式，故表明其出于开断状态时，该节点名的末位B用1和5来代替。即节点名相同时，表示其出于闭合状态；节点名不同时，表示其为开断状态；同时，靠近“预操作”隔离开关的断路器，需增加直流电源的接入，以模拟残余电荷电压。直流电源（节点DC）的接入不改变断路器节点名，只是将直流电源与其相连。由此，可通过识别出的图形化变电站模型，点击对应按钮更改断路器的三种不同状态。
文件中，以“CB11”为例，“CB”表示断路器，“11”表示其编号；
若“B”位为空，表示其相连，如“CB11”与“CB11”表示相连；
若“B”位不同，表示其断开，如“CB11O”与“CB115”，“CB111”与“CB115”等组合表示断开；
当断路器断开状态是，可设置断路器是否与直流电源连接；相连是，可在断路器“CB11”后添加直流电源“DC”，表示连接直流电源。
电源接入点的选择。产生VFTO时，被操作的隔离开关两侧中，必有一端与电源直接相连，合闸时接通另一悬空侧，导致产生过电压。同时，电源一般施加在架空线或变压器侧，不同的操作方式，电源需与不同的节点相连。
如“ACS HN1……10.0”表示交流电源HN1连入ACS处。
最后应当说明的是:以上实施例仅用于说明本申请的技术方案而非对其保护范围的限制,尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变电站模型文件的图形化处理方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
I、获取变电站的模型文件；
II、对其待修改的元件添加标识符；
III、图形化处理所述模型文件；
IV、修改被标识的所述元件；
V、自检并保存操作后的模型文件。
2.如权利要求1所述的一种变电站模型文件的图形化处理方法，其特征在于：所述步骤II中，在所述模型文件的待修改的元件前后对应添加标识符。
3.如权利要求1所述的一种变电站模型文件的图形化处理方法，其特征在于：所述步骤III中，图形化处理所述模型文件包括以下步骤：
S301、建立变电站的模型文件的元件图库；
S302、根据所述模型文件确定所述模型文件包含的元件，及所述元件之间的连接关系；
S303、从所述元件图库选择图形，并根据所述元件之间的连接关系绘制生产模型文件的图形化界面；
S304、根据所述标识符在所述图形化显示的模型文件处添加对应标记。
4.如权利要求1所述的一种变电站模型文件的图形化处理方法，其特征在于：所述步骤IV中，对添加标识符的所述元件进行修改操作包括：获取添加标识符的元件，确定为待修改的元件，修改所述元件。
5.如权利要求4所述的一种变电站模型文件的图形化处理方法，其特征在于：所述待修改的元件包括断路器、隔离开关、接地开关、电源接入点和变压器。
6.如权利要求5所述的一种变电站模型文件的图形化处理方法，其特征在于：通过对元件的节点名修改实现对元件的修改操作；
所述节点名包括断路器开关节点名、隔离开关节点名和电源接入点节点名。
7.如权利要求6所述的一种变电站模型文件的图形化处理方法，其特征在于：通过改变所述节点名末两位，改变所述断路器开关和所述隔离开关的分合状态及操作状态；
通过在指定行输入电源接入点的节点名，表明电源的接入状态。
8.如权利要求1所述的一种变电站模型文件的图形化处理方法，其特征在于：所述步骤V中，自检包括以下情况则给出警告，否则保存模型文件：
（1）“预操作”状态的隔离开关数目为0或大于1；
（2）“预充直流”状态的断路器数目为0或大于1；
（3）电源接入点未通过合闸的隔离开关和断路器与“预操作”状态的隔离开关相连。
9.一种变电站模型文件的图形化处理系统，其特征在于：所述系统包括相连的模型文件获取模块和模型文件图形化模块，所述模型文件图形化模块与元件图库相连。
10.如权利要求9所述的一种变电站模型文件的图形化处理系统，其特征在于：所述模型文件获取模块用于获取模型文件，在所述模型文件的待修改的元件前添加标识符；
所述模型文件图形化模块，用于读取变电站模型文件的所述元件图库，根据所述模型文件确定所述模型文件包含的元件，及所述元件之间的连接关系；从所述元件图库选择图形，并根据所述元件之间的连接关系绘制生产模型文件的图形化界面；根据所述标识符在所述图形化显示的模型文件处添加对应标记。
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