CN104361151A - 基于样式的变电站图形生成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于样式的变电站图形生成方法，适用于智能变电站监控画面自动生成，用来解决变电站监控系统画面绘制效率慢和画面不规范的问题。按照画面自动生成向导，输入前提条件，选择布局样式和容器样式，依据排列布局的规则自动生成变电监控系统画面。本发明基于样式的变电站图形生成方法,通过设计符合国网规范的图形样式和布局样式，组成样式库，生成变电站的各类监视画面就非常容易了，只需依据向导，输入相关前提条件，几步操作就可以生成一张复杂的监控画面。将样式的设计与图形的构建分离开来，提高了软件的稳定性、可维护性和扩展性。这种图形生成的方法极大地缩短了工程师的绘图时间，提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明属于电力系统智能变电站自动化领域，涉及一种基于样式的变电站图形生成方法。
背景技术
随着智能电网技术的发展与完善，智能变电站逐步成为智能电网技术的关键。变电站监控系统又是智能变电站核心部分，而监控系统呈现给运行人员首先就是图形界面，图形界面应布局合理、层次清晰、标示清楚、意义明确、简洁美观，充分满足电网运行与调控业务的实际需求。一个典型的变电站监控系统包括的监控画面有：索引图、光子牌图、主接线图、间隔分图、应用功能分图、二次设备状态监视图、监控系统网络通信状态图等。
工程师利用组态工具绘制这些画面时，首先根据设计院的设计蓝图再结合变电站实际情况进行绘制。以电气主接线图为例，电气主接线图画面包括图形和标注两部分内容。图形指的是一次系统主设备及其接线方式，包括变压器、母线、线路、开关、刀闸、互感器、电容器、电抗器、避雷器、熔断器以及连接线等。标注指的是所属设备的模拟量、状态量以及相关文字说明。在绘制主接线图时，首先画出各设备示意图称作设备图元，然后根据设计蓝图的相对位置，对设备图元手动进行排列布局，还要对不同电压等级的图元设置不同颜色。由于国家电网对变电站监控系统图形界面规范有明确的规定，包括：展示风格、画面比例、画面颜色，标识文字等。工程师在绘制这些图元模板时，必须严格按照规范要求进行，这样就需要花费大量的时间在设计这些模板上，绘图效率非常低。另外，模板设计完毕后，手动页面布局也是让工程师头疼的事情，在工程应用中往往需要多次修改、调整才能满足用户的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于样式的变电站图形生成方法，以解决手动绘制时画面不规范和画图效率慢的问题。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于样式的变电站图形生成方法，其特征在于：该方法的步骤如下：
(1)通过样式设计器绘制各类样式，构建样式库；
(2)设计变电站监控画面的自动生成向导；
(3)根据向导输入的前提条件，从样式库中选择样式；
(4)根据选择的样式自动构建变电站监控图形。
所述步骤(1)的样式是指构成监控画面的组成元素和各个图元之间布局形式。
所述样式库只需构建一次，如果需要新增加样式，只需更新样式库即可。
所述步骤(1)中样式库的生成必须依据国网规范，每类样式至少有一个样式，样式库的完整性是图形自动构建的前提。
所述步骤(2)中画面自动生成向导的设计，由于不同的页面的对输入的前提条件和样式有不同的要求，需要设计不同的向导。
所述步骤(3)中的前提条件是根据变电站的实际情况输入的。
本发明基于样式的变电站图形生成方法,通过设计符合国网规范的图形样式和布局样式，组成样式库，样式库随软件一起发布。有了样式库，生成变电站的各类监视画面就非常容易了，只需依据向导，输入相关前提条件，几步操作就可以生成一张复杂的监控画面。只要样式库规范，自动生成的变电站监控画面就能够满足国网的要求。将样式的设计与图形的构建分离开来，提高了软件的稳定性、可维护性和扩展性。这种图形生成的方法极大地缩短了工程师的绘图时间，提高了工作效率。
附图说明
图1是样式库的组成图；
图2是一种主接线布局图；
图3是监控页面自动构建流程图；
图4是主接线生成向导第一步；
图5是主接线生成向导第二步；
图6是主接线布局样式图；
图7是主接线高压侧容器图；
图8是最后自动生成主接线图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。
目前我国电网的变电站电压等级如图1所示，主干网以110KV、220KV为主，少数特高压输电线路会在500kv以上。如果知道了一个变电站的电压等级、主变台数、线路条数，那么这个变电站的大体结构就能确定了，在图形自动构建过程中我们把这些条件称作前提条件。另外，我们引入了样式的概念，样式是指符合国网图形标准的电力图形元素的格式定义和图元的布局方式的定义，把各种样式组成的图集称作样式库。前提条件通过生成向导来输入，样式库由样式设计器来设计生成，有了前提条件和样式库我们就能自动生成变电站的各种监控画面形。
本发明提供的基于样式的变电站图形自动生成方法，包含如下步骤：
(1)通过样式设计器绘制各类样式，构建样式库；
(2)设计变电站监控画面的自动生成向导；
(3)根据向导输入的前提条件，从样式库过滤出可用的样式供选择，如果不选采用默认样式；
(4)根据选择的布局样式、容器样式、图形样式自动构建变电站监控图形，即在向导页的最后一步生成整幅页面；
(5)对生成的画面进行修改完善。
变电站图形自动生成方法试基于样式进行的，样式是指构成监控画面的组成元素和各个图元之间布局形式；样式即可使是组成整幅画面的各个图元和图元的组合，也可以是部分区域布局形式或整幅图的布局结构，样式库只需构建一次，随软件一起发布，如果需要新增加样式，只需更新样式库即可。
样式库的生成必须依据国网规范，每类样式至少有一个样式，样式库的完整性是图形自动构建的前提。由于不同的页面的对输入的前提条件和样式有不同的要求，需要设计不同的向导，例如主接线图的生成需要知道知道的前提条件：电压等级、主变台数、母线样式、线路个数等。间隔分图生成的前提条件:那个电压等级的间隔、已经间隔的样式等。
画面的自动生成是完全依赖样式库的，下面就样式的概念做详细的介绍，我们首先介绍样式的概念和分类。
样式是指构成监控画面的组成元素和各个图元之间布局形式。样式即可使是组成整幅画面的各个图元和图元的组合，也可以是部分区域布局形式或整幅图的布局结构等。依据在画面中分布层次，样式可分为三种类型：布局样式、容器样式、图形样式。
布局样式是对各类系统图和分图按照业务关联关系进行的图形元素的整体布局设计。监控系统的每幅图都是一个长宽比例固定的矩形区域，我们把这个区域矩形称作画布的话，画布的各个部分绘制什么图形，就称为该画布的布局，类似于房屋平面设计图纸，每个区域放置什么都先设计好，布局是绘制监控画面的第一步，是总体上的设计。根据监控画面的功能，布局样式可以分为，主接线样式布局、间隔样式布局、系统图样式布局、功能图样式布局等。
容器样式是一个矩形区域，可以放置相同类型的图形模板，并对容器内图形进行自动排布。布局样式将画布划分成多个矩形区域，每个区域都是一个容器，根据容纳元素的不同，容器样式可以分为多种类型：接线容器样式、主变容器样式、量测容器样式、光字容器样式、压板容器样式等。
图形样式是构成画面的基础图元以及由图元组合构成的模板图元等。
变电站主接线图一般按电压等级分成若干区域，这里的区域对应一个主接线图中容器。单幅画面应设置一个主区域，根据需要可有若干辅区域，主区域通常在画面左上部分。将变电站最高电压等级置于画面主区域，其他电压等级根据实际要求分置于画面辅区域。图2是三电压等级主接线布局一种形式，图4中的主接线样式就是根据主接线布局设计的。
下面是主接线图的自动生成过程：
根据图3的实施步骤，(1)打开生成向导图4，首先输入厂站名称，根据变电站的实际情况选择电压等级，输入主变个数等前提条件，对前提条件的的判断是在点击“下一步”按钮的时候进行的。选择主变样式和主接线图样式，所选的主接线样式如图6所示。
前提条件及样式选择
厂站名称：220kV变电站
电压等级：220kV、110kV、10kV
主变台数：2台
主变样式：三卷变YY△
主接线样式：三卷变低压侧下
点击“下一步”，进入主接线生成向导第二步，图5所示分别对各个电压等级进行设置，首先是选择接线形式，然后是选择母线上的线路个数，然后是选择各个间隔样式。
高压侧220kV前提条件及样式选择如下，
接线形式：双母线接线方式
线路条数：4条
线路间隔样式：线路双母线
母联间隔样式：母联
主变间隔样式：主变双母线0110-5
PT间隔样式：PT间隔(四绕组)-手车
中压侧110kV前提条件及样式选择如下，
接线形式：双母线接线方式
线路条数：4条
线路间隔样式：线路双母线
母联间隔样式：母联
主变间隔样式：主变双母线0110-5
PT间隔样式：PT间隔(四绕组)-手车
低压侧10kV前提条件及样式选择如下，
接线形式：单母分段接线方式
母线数：2段(I母，II母)
| I母挂接设备 | II母挂接设备 |
| 线路数：6 | 线路数：6 |
| 电容器数：2 | 电容器数：2 |
| 电抗器数：0 | 电抗器数：0 |
| 站用变数：1 | 站用变数：1 |
| 线路间隔样式：低压馈线 | 线路间隔样式：低压馈线 |
| PT间隔样式：PT间隔(四绕组) | PT间隔样式：PT间隔(四绕组) |
| 电容器间隔样式：电容器间隔 | 电容器间隔样式：电容器间隔 |
| 电抗器间隔样式：默认 | 电抗器间隔样式：默认 |
| 站用变间隔样式：默认 | 站用变间隔样式：默认 |
| 主变间隔样式：主变低压侧 | 主变间隔样式：主变低压侧 |
| 母分间隔样式：母分手车 | 母分间隔样式：母分手车 |
有了上面输入条件和样式选择，通过点击图5的完成按钮就能自动生成该变电站的主接线图。
自动绘制过程如下，由于上述步骤中选择的主接线布局样式如图6所示，主接线图被划分成4个区域，要完成主接线图的自动生成，只需完成这4个区域自动绘制就可以了。每个区域分别对应一个容器，他们分别是主变类型容器、高压侧接线容器、中压侧接线容器、低压侧接线容器。主变类型容器用来放置主变图元，因为只有2台主变，主变的布局相对简单，只需设置容器属性即可。例如设置属性为布局方式：水平布局，排列方式：水平居中。高压侧接线容器、中压侧接线容器、低压侧接线容器三个电压等级的容器，对自动绘制的过程是相似的，下面就高压侧接线容器的自动生成做详细的介绍。
高压侧接线容器如图7所示，它代表的是一个矩形区域，在主接线图中位于画布的左上方，主变为于该区域的下方，在本例中就是220kV主接线区域。在设计该容器的过程中，母线就已经绘制，且位置不能改变，本例选择是双母线接线方式，所有有两条母线，上面的母线为I母，下面的母线为II母。母线将220kV主接线区域又分成两个区域，II母向上的区域称作上母线区域，I母向下的区域称作下母线区域。上母线区域和下母线区域分别对应上母线容器和下母线容器。按照习惯，线路间隔、母联间隔放置在上母线容器，主变间隔和PT间隔放置在下母线容器。根据上面前提条件中线路间隔的数个、主变的个数和间隔选择的样式，再设置下容器的布局和排列属性，220kV主接线区域的自动绘制就完成了，如图8所示。
同样的方法完成中压侧接线容器和低压侧接线容器的自动构建。主接线图的4个区域全部构建完毕，整个主接线的自动生成就完成了。
以上实施例仅用于帮助理解本发明的核心思想，不能以此限制本发明，对于本领域的技术人员，凡是依据本发明的思想，对本发明进行修改或者等同替换，在具体实施方式及应用范围上所做的任何改动，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于样式的变电站图形生成方法，其特征在于：该方法的步骤如下：
(1)通过样式设计器绘制各类样式，构建样式库；
(2)设计变电站监控画面的自动生成向导；
(3)根据向导输入的前提条件，从样式库中选择样式；
(4)根据选择的样式自动构建变电站监控图形。
2.根据权利要求1所述的基于样式的变电站图形生成方法，其特征在于：所述步骤(1)的样式是指构成监控画面的组成元素和各个图元之间布局形式。
3.根据权利要求1所述的基于样式的变电站图形生成方法，其特征在于：所述样式库只需构建一次，如果需要新增加样式，只需更新样式库即可。
4.根据权利要求1所述的基于样式的变电站图形生成方法，其特征在于：所述步骤(1)中样式库的生成必须依据国网规范，每类样式至少有一个样式，样式库的完整性是图形自动构建的前提。
5.根据权利要求1所述的基于样式的变电站图形生成方法，其特征在于：所述步骤(2)中画面自动生成向导的设计，由于不同的页面的对输入的前提条件和样式有不同的要求，需要设计不同的向导。
6.根据权利要求1所述的基于样式的变电站图形生成方法，其特征在于：所述步骤(3)中的前提条件是根据变电站的实际情况输入的。
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