CN104462391B - 一种基于广度搜索的矿井高压电网设备参数快速录入方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于广度搜索的矿井高压电网设备参数快速录入方法，包括如下步骤：基于不同类型设备的参数特点，完成单设备参数录入功能；基于设备类型，通过广度搜索算法获取变电所的网络拓扑结构，依据网络拓扑结构获取高压开关链表、变压器链表、电动机链表和其它电气设备链表；在拥有单设备参数录入功能基础上，依据各种电气设备参数的相似性和获取的网络拓扑结构完成矿井高压电网中电气设备参数的快速录入。本方法针对在矿山高压电网变电所内部，同一类型设备主要参数内容存在较大相似性的特点，基于广度搜索算法完成变电所网络拓扑辨识，实现变电所内同一类型设备参数的快速录入；该方法能够有效提高设备参数录入的速度。

Description

一种基于广度搜索的矿井高压电网设备参数快速录入方法

技术领域

本发明公开了一种基于广度搜索的矿井高压电网设备参数快速录入方法。

背景技术

当前煤矿在针对矿井高压电网进行自动短路计算和继电保护整定计算的过程中，首先会完成矿井高压供电系统图的绘制，在绘制完成后会针对各种不同类型设备的主要参数进行相应的设置，为后续的短路计算和继电保护整定计算提供基本参数；在矿井高压电网中，一个规模比较大的矿井，井下变电所数量达到十几个，总的高压开关数量达到一百多个，还有各种高压电气设备，例如：高压线路、变压器、电动机等；因此，要完成所有电气设备参数的录入，任务较为繁重；当前采用的方法是针对每个设备的不同参数逐个进行录入，把每个设备参数的录入结果保存在数据库相应库表中，已经具备了单独针对某个设备完成其所有参数录入的功能，但使用该功能要完成所有设备参数的录入需要较长的时间。

本发明提出的一种基于广度搜索的矿井高压电网设备参数快速录入方法，主要是在单设备参数录入功能的基础上，针对在矿山高压电网变电所内部，同一类型设备主要参数内容存在较大相似性的特点，基于广度搜索算法获取矿井高压电网某变电所的网络拓扑模型，完成网络拓扑辨识, 并依据获得的网络拓扑模型对某变电所内同一类型的设备完成参数的快速录入；该方法能够有效提高矿井高压电网中设备参数录入的速度。

发明内容

针对矿井高压电网中的各种电气设备在数据库ACCESS中构建相应的基础库表，用于保存国标中规定的变压器、架空线路和电缆线路的参数信息，需要保存的电气设备参数如下：变压器（设备型号、额定容量、额定电压、空载损耗、短路损耗、阻抗电压、空载电流），架空线路（线路型号、额定电压、线路截面、允许载流量、线路电阻、线路电抗），电缆线路（线路型号、额定电压、线路截面、允许载流量、线路电阻、线路电抗、对地电容电流）；具体如表1所示；针对上述不同类型的电气设备为其提供不同的基础数据录入接口，当通过这些录入接口将相应的信息填写完整后，将参数信息直接存入到ACCESS数据库的基础库表中。

针对各种类型设备需要录入的参数进行分类，可将参数分为直接录入参数和查询所得参数；设备参数中，需要直接录入的参数称为直接录入参数，查询所得参数则可依据已经录入的参数通过查询基础库表获得；各种电气设备参数如表2所示。

单设备参数录入基于ACCESS数据库完成某个电气设备所有参数信息的录入。不同类型的电气设备为其提供不同的单设备参数录入接口，针对某个电气设备通过相应的录入接口只需要提供直接录入参数所需信息，该设备的其它参数信息则通过查询基础库表获取，最终将得到的该设备的直接录入参数和查询所得参数使用XML协议存入到绘图文件中；在附图1中对线路的直接录入参数设置完成后，查询所得参数可通过数据库查询直接得到，如附图2所示。

在针对每台电气设备参数快速录入前，首先针对每台设备的设备类型字段进行直接设置，如图3所示，并将设置的结果使用XML协议直接保存在绘图文件中，以便在对参数快速录入时能够基于广度搜索算法完成变电所的网络拓扑分析；设备类型字段定义如下：高压进线开关（设备类型为0）、高压出线开关（设备类型为1）、高压联络开关（设备类型为2）、架空线（设备类型为3）、电缆（设备类型为4）、高压电动机（设备类型为5）和变压器（设备类型为6），其中高压进线开关、高压出线开关和高压联络开关设备参数相同，均属于高压开关；矿井高压供电系统图中各种设备的类型具体如附图4所示。

基于设备类型，通过广度搜索算法获取变电所的网络拓扑结构，并依据网络拓扑结构获取高压开关链表GT、变压器链表TT、电动机链表MT、架空线路链表JT和电缆线路链表CT，具体步骤如下：

（1）针对变电所内每一个电气设备设置一个参数BoolProcessed，初始情况下该参数为0；

（2）以变电所内的每一个高压进线开关为起点对整个变电所进行拓扑分析，并将每一个高压进线开关加入到高压开关链表GT中，然后将每一个高压进线开关对应的参数BoolProcessed设置为1；

（3）在该变电所的高压供电系统图中，通过电气设备的类型字段查找与该变电每一个高压进线开关相邻的高压出线开关，将获得的高压出线开关加入到高压开关链表GT和高压出线开关队列Q中；并将获得的每个高压出线开关的参数BoolProcessed设置为1；

（4）针对Q中刚刚获得的每一个高压出线开关，在该变电所的高压供电系统图中查找其相邻的所有高压出线开关、高压联络开关、电动机、变压器、架空线路和电缆线路，如果查找到的电气设备对应的参数BoolProcessed为1，则表明该设备已经进行过拓扑分析，不需要再次进行处理；如果查找到的电气设备对应的参数BoolProcessed为0，则依据该电气设备的类型将其加入到相应的链表中，并将该电气设备对应的参数BoolProcessed设置为1；同时，如果查找到的电气设备为高压出线开关，则还需将其加入到队列QT中；

（5）如果队列QT的内容不为空，则将队列Q的内容清空，将QT的值赋予Q，将队列QT中的内容清空，重复执行步骤（4）；反之，拓扑分析结束。

在拥有单设备参数录入功能的基础上，依据各种电气设备参数的相似性和基于广度搜索算法获取的网络拓扑结构完成电气设备参数的快速录入，具体步骤如下：

（1）针对各种类型设备直接录入参数的相似性对其进行分类，具体如表3所示；

（2）针对变电所内每个设备中相似度低的参数通过单设备参数录入功能直接进行录入，并将录入的结果保存到绘图文件中；

（3）针对高压开关链表GT中所有开关提供高压开关快速录入接口进行统一录入，在快速录入接口中只需要提供设备型号、额定电压、额定电流和电流变比的参数信息，快速录入接口会针对高压开关链表GT中的每一个高压开关的上述参数自动循环调用单设备参数录入功能进行自动设置；在设置参数时，如果有N台高压开关，其额定电流有两种取值，分别为I1和I2，其出现次数分别为q1和q2，且q1小于q2，则将此N台设备的额定电流统一设置为I2，并把每一个高压开关上述参数的设置结果保存在绘图文件中；统一设置完成后，针对所设置的参数信息和实际值不一致的情况可通过单设备参数录入功能进行单独的修改；

（4）针对变压器链表TT中所有变压器提供变压器快速录入接口进行统一录入，在快速录入接口中只需要提供设备型号、额定容量和额定电压的参数信息，快速录入接口会针对变压器链表TT中的每一个变压器的上述参数自动循环调用单设备参数录入功能进行自动设置；变压器参数设置原则和高压开关相同，统一设置完成后，针对所设置的参数信息和实际值不一致的情况可通过单设备参数录入功能进行单独的修改；

（5）针对电动机链表MT中所有电动机提供电动机快速录入接口进行统一录入，在快速录入接口中只需要提供设备型号、额定功率、额定电压和额定电流的参数信息，快速录入接口会针对电动机链表MT中的每一个电动机的上述参数自动循环调用单设备参数录入功能进行自动设置；电动机参数设置原则和高压开关相同，统一设置完成后，针对所设置的参数信息和实际值不一致的情况可通过单设备参数录入功能进行单独的修改；

（6）针对架空线路链表JT中所有架空线路提供架空线路快速录入接口进行统一录入，在快速录入接口中只需要提供线路型号、额定电压和线路截面的参数信息，快速录入接口会针对架空线路链表JT中的每一个架空线路的上述参数自动循环调用单设备参数录入功能进行自动设置；架空线路参数设置原则和高压开关相同，统一设置完成后，针对所设置的参数信息和实际值不一致的情况可通过单设备参数录入功能进行单独的修改；

（7）针对电缆线路链表CT中所有电缆线路提供电缆线路快速录入接口进行统一录入，在快速录入接口中只需要提供线路型号、额定电压和线路截面的参数信息，快速录入接口会针对电缆线路链表CT中的每一个电缆线路的上述参数自动循环调用单设备参数录入功能进行自动设置；电缆线路参数设置原则和高压开关相同，统一设置完成后，针对所设置的参数信息和实际值不一致的情况可通过单设备参数录入功能进行单独的修改。

附图说明

图1是设置线路直接录入参数示意图；图2是查询所得参数示意图；图3是设备类型字段设置示意图；图4是某煤矿-200变电所供电系统图。

Claims (3)

1.一种基于广度搜索的矿井高压电网设备参数快速录入方法，其特征在于，所描述的矿井高压电网设备参数快速录入方法包括如下步骤：

步骤11，基于不同类型设备的参数特点，完成单设备参数录入功能；

步骤12，基于设备类型，通过广度搜索算法获取变电所的网络拓扑结构，并依据网络拓扑结构获取高压开关链表GT、变压器链表TT、电动机链表MT、架空线路链表JT和电缆线路链表CT；

步骤13，在拥有单设备参数录入功能的基础上，依据各种电气设备参数的相似性和基于广度搜索算法获取的网络拓扑结构完成电气设备参数的快速录入；

在步骤12中，主要进行如下步骤：

步骤121、在针对每台电气设备参数快速录入前，首先针对每台设备的设备类型字段进行直接设置，并将设置的结果使用XML协议直接保存在绘图文件中，以便在对参数快速录入时能够基于广度搜索算法完成变电所的网络拓扑分析；

步骤122、针对变电所内每一个电气设备设置一个参数BoolProcessed，初始情况下该参数为0；

步骤123、以变电所内的每一个高压进线开关为起点对整个变电所进行拓扑分析，并将每一个高压进线开关加入到高压开关链表GT中，然后将每一个高压进线开关对应的参数BoolProcessed设置为1；

步骤124、在该变电所的高压供电系统图中，通过电气设备的类型字段查找与该变电每一个高压进线开关相邻的高压出线开关，将获得的高压出线开关加入到高压开关链表GT和高压出线开关队列Q中；并将获得的每个高压出线开关的参数BoolProcessed设置为1；

步骤125、针对Q中刚刚获得的每一个高压出线开关，在该变电所的高压供电系统图中查找其相邻的所有高压出线开关、高压联络开关、电动机、变压器、架空线路和电缆线路，如果查找到的电气设备对应的参数BoolProcessed为1，则表明该设备已经进行过拓扑分析，不需要再次进行处理；如果查找到的电气设备对应的参数BoolProcessed为0，则依据该电气设备的类型将其加入到相应的链表中，并将该电气设备对应的参数BoolProcessed设置为1；同时，如果查找到的电气设备为高压出线开关，则还需将其加入到队列QT中；

步骤126、如果队列QT的内容不为空，则将队列Q的内容清空，将QT的值赋予Q，将队列QT中的内容清空，重复执行步骤125；反之，拓扑分析结束。

2.根据权利要求1所述的一种基于广度搜索的矿井高压电网设备参数快速录入方法，其特征在于，在步骤11中，主要进行如下步骤：

步骤21、针对矿井高压电网中的各种电气设备在数据库ACCESS中构建相应的基础库表，用于保存国标中规定的变压器、架空线路和电缆线路的参数信息，需要保存的电气设备参数如下：变压器的电气设备参数包括：设备型号、额定容量、额定电压、空载损耗、短路损耗、阻抗电压、空载电流；架空线路的电气设备参数包括：线路型号、额定电压、线路截面、允许载流量、线路电阻、线路电抗；电缆线路的电气设备参数包括：线路型号、额定电压、线路截面、允许载流量、线路电阻、线路电抗、对地电容电流；

步骤22、针对各种类型设备需要录入的参数进行分类，可将参数分为直接录入参数和查询所得参数；设备参数中，需要直接录入的参数称为直接录入参数，查询所得参数则可依据已经录入的参数通过查询基础库表获得；

步骤23、单设备参数录入基于ACCESS数据库完成某个电气设备所有参数信息的录入；不同类型的电气设备为其提供不同的单设备参数录入接口，针对某个电气设备通过相应的录入接口只需要提供直接录入参数所需信息，该设备的其它参数信息则通过查询基础库表获取，最终将得到的该设备的直接录入参数和查询所得参数使用XML协议存入到绘图文件中。

3.根据权利要求1所述的一种基于广度搜索的矿井高压电网设备参数快速录入方法，其特征在于，在步骤13中，主要进行如下步骤：

步骤31、针对各种类型设备直接录入参数的相似性对其进行分类；

步骤32、针对变电所内每个设备中相似度低的参数通过单设备参数录入功能直接进行录入，并将录入的结果保存到绘图文件中；

步骤33、针对高压开关链表GT中所有开关提供高压开关快速录入接口进行统一录入，在快速录入接口中只需要提供设备型号、额定电压、额定电流和电流变比的参数信息，快速录入接口会针对高压开关链表GT中的每一个高压开关的上述参数自动循环调用单设备参数录入功能进行自动设置；在设置参数时，如果有N台高压开关，其额定电流有两种取值，分别为I1和I2，其出现次数分别为q1和q2，且q1小于q2，则将此N台设备的额定电流统一设置为I2，并把每一个高压开关上述参数的设置结果保存在绘图文件中；统一设置完成后，针对所设置的参数信息和实际值不一致的情况可通过单设备参数录入功能进行单独的修改；

步骤34、针对变压器链表TT、电动机链表MT、架空线路链表JT和电缆线路链表CT中的设备，依据不同的设备类型提供相应的快速录入接口对其高相似度参数进行统一录入，参数快速录入过程及设置原则和高压开关相同，统一设置完成后，针对所设置的参数信息和实际值不一致的情况可通过单设备参数录入功能进行单独的修改。