CN108153965A - 一种基于scd文件的间隔分图自动生成的方法 - Google Patents

Abstract

一种基于SCD文件的间隔分图自动生成的方法，包括：以SCD模型文件为基础，根据SCD模型文件中的电气拓扑及一二次关联信息，可批量生成该SCD模型文件中包含的所有间隔的间隔分图，并自动关联图中的量测、控制、一次设备等信息。该方法应用于电网自动化系统，大大简化了间隔分图制作步骤和制作方法，使间隔分图由手工绘制变成自动生成。应用此方法可避免不同厂家的自动化系统、同一厂家不同自动化系统的重复绘制间隔分图的工作，降低工程人员的工作量，保证图形及关联信息的正确性，满足源端维护和远程浏览等功能的要求。

Description

一种基于SCD文件的间隔分图自动生成的方法

技术领域

本发明属于电力系统自动化领域，具体涉及到一种基于SCD文件的间隔分图自动生成的方法。

背景技术

目前，在智能电网自动化系统中间隔分图的制作方法，有手工绘制的，也有根据私有数据库半自动生成的，其中涉及到大量的工程绘制和配置工作量；而且采用不同厂家的自动化系统、同一厂家不同自动化系统绘制的间隔分图可复用程度很低，重复绘制的工作量大。尤其是改扩建阶段，很难保证不同自动化系统中间隔分图的一致性。基于上述背景，需要研究一种快速通用的间隔分图的自动生成方法，满足日益增长的效率提升、源端维护和远程浏览等高级应用的需求。这就涉及到基于什么数据信息生成间隔分图，以及怎样生成间隔分图的问题。对于半自动生成间隔分图的情况，其数据源大多是私有数据，不方便推广使用。

IEC61850Ed1.0颁布后在国内外变电站中得到了快速发展应用并起到了关键作用，尤其在国内变电站。IEC61850标准工作组在颁布Ed1.0后即启动了Ed2.0的制定工作，面向整个电力自动化领域的进一步规范化，涉及更多领域。在IEC61850标准体系中的SCD文件，遵循《IEC61850-6变电站内通信配置描述语言SCL》规范，是变电站设备运行、日常运维、工程管理依赖的重要数据。其中包含的一二次模型信息，经过适当处理，完全满足间隔分图所需信息的要求。根据SCD文件(即变电站系统配置描述文件Substation ConfigurationDescription)自动生成通用格式的间隔分图，不仅解决了工程绘制效率问题，间隔分图复用的问题，还能满足源端维护和远程浏览等高级应用的需求；符合自动化系统中图形界面应遵循的“主页一致、结构一致、颜色一致、图元一致”的原则。

发明内容

为从源头保证图形和模型的一致性和规范化，提高工程配置和二次运维的效率，本发明提供一种基于SCD文件的间隔分图自动生成的方法，以达到自动生成间隔分图的目的。为此，本发明采取以下技术方案。

一种基于SCD文件的间隔分图自动生成的方法，包括以下步骤：

步骤1：解析SCD模型文件并提取其中的一次模型、二次配置和一二次关联信息；

步骤2：分析步骤1获取的一次模型、二次配置及一二次关联信息，确定要生成的间隔分图文件范围和内容；

步骤3：绘制首页索引图；

步骤4：按规范要求绘制各间隔分图；

步骤5：自动生成通用格式的间隔分图文件；

步骤6：所有生成的间隔分图文件支持继续编辑，满足个性化的需求。

本发明进一步包括以下优选方案：

在步骤1中，在智能变电站SCD文件中，包括了全站的一次设备、电气拓扑、通信参数、二次模型、一二次关联、数据模板等信息，SCD文件本质上是XML文件，因此采用XML文件解析方法提取其中的一次模型、二次配置和一二次关联信息。

在步骤2中，依据规范A-《Q/GDW 11162—2014变电站监控系统图形界面规范》(国家电网公司企业标准，2014年7月20日发布)的要求，根据提取的一次模型信息，包括电压等级、间隔划分、电气拓扑等信息，确定要生成的图形文件类别范围和内容，确定首页索引图中跳转按钮所包含的索引内容，即需要生成的间隔分图文件列表。间隔分图是包含某一电气间隔的一次接线图、量测信息、二次设备操作、告警光字牌、装置信息、通信状态监视以及相关文字标注的图形画面。

在步骤3中，利用步骤2中确定的首页索引图跳转按钮所包含的索引内容，按照规范A-《Q/GDW 11162—2014变电站监控系统图形界面规范》中对首页索引图的字体、颜色、布局、跳转要求，自动绘制首页索引图的标题及跳转按钮等图元。

在步骤4中，按照规范A-《Q/GDW 11162—2014变电站监控系统图形界面规范》中对间隔分图的要求依次绘制间隔分图文件列表中的间隔分图文件；间隔分图类型包括但不限于下列类型：各主变分图；各电压等级母线设备分图；站用变设备分图；各间隔保护信息分图；二次设备状态监视图；光字牌索引图。

4.1、主变分图和设备分图中一次接线内容的生成：

利用步骤1所提取的一次模型信息，包括电压等级、间隔划分、间隔电气拓扑、几何位置、图元符号信息，生成该间隔一次接线图形；

4.2、主变分图和设备分图中涉及的其它图元及模型信息的生成，保护信息分图和二次设备状态监视图中涉及的图元及模型信息的生成：

利用步骤1所提取的二次配置和一二次关联信息，分析并获取该间隔分图中涉及的二次量测、压板信息、测控装置及其通信状态监视、光字牌信息、保护信息和二次设备状态监视信息；利用获取的这些信息生成其它图元并遵循规范A-《Q/GDW 11162—2014变电站监控系统图形界面规范》的要求进行布局；根据一二次关联关系分析间隔分图中图元对应的一次设备和二次量测信息，将该图元与一次设备、二次量测信息自动关联；并将一次设备图元关联的二次量测信息进行布局显示；

4.3、主变分图、设备分图、保护信息分图和二次设备状态监视图中其它信息的生成：

利用步骤4.1和步骤4.2生成的内容，生成间隔分图中链接信息等其它内容，完成该类型间隔分图；

4.4、光字牌索引图的生成：

利用步骤1所提取一次模型信息，包括电压等级、间隔划分信息，提取出索引图的分类信息及跳转按钮所包含的索引内容，生成光字牌索引图；

4.5、按照以上4.1-4.4生成全站所有的间隔分图，并遵循规范A-《Q/GDW 11162—2014变电站监控系统图形界面规范》对间隔分图之间链接跳转的要求，补充完善各间隔分图中链接跳转信息，生成该SCD文件涉及的所有间隔分图。

在步骤5中，在生成间隔分图后，按照用户的需求选择生成CIM/G格式或SVG格式的间隔分图文件，同时兼容两种格式，满足不同电网、不同厂家、不同自动化系统导入和识别间隔分图文件的需求，其中：

5.1、CIM/G格式间隔分图涉及的图元、标注、文字等的生成：利用所生成的间隔分图，将其中的图元、标注、文字等与CIM/G格式的图元、标注、文字等自动映射，生成该间隔的CIM/G格式的间隔分图；

5.2、SVG格式间隔分图涉及的图元、标注、文字等的生成：利用所生成的间隔分图，将其中的图元、标注、文字等与SVG格式的图元、标注、文字等自动映射，生成该间隔的SVG格式的间隔分图；

5.3、间隔分图中模型信息的关联：利用所生成的间隔分图，将其中的图元、标注与对应的一次设备和二次量测信息的关联关系按照CIM/G格式或SVG格式的要求进行自动关联，从而生成该间隔的完整的符合用户格式要求的间隔分图文件。

本发明具有以下有益的技术效果：

按照本发明上述方法执行后，就自动批量生成了全站的所有间隔分图文件，具备了实现源端维护和远程浏览等高级应用的图模基础，可以利用站间通信技术，全面实现源端维护和远程浏览高级应用功能，从源头保证图形和模型的一致性和规范化，提高工程配置和二次运维的效率，同时降低自动化系统的维护成本。

附图说明

图1是本发明基于SCD文件的间隔分图自动生成的方法示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的技术方案作进一步详细介绍。

如图1所示，本申请公开的基于SCD文件的间隔分图自动生成的方法，本发明包括以下步骤：

步骤1：解析SCD模型文件并提取其中的一次模型、二次配置和一二次关联信息；

步骤1中，采用XML文件解析方法中的XPATH快速定位SCD模型文件中的信息，提取其中的一次模型、二次配置和一二次关联信息，以供生成间隔分图使用。其中的一次模型及一二次关联信息指的是SCD模型文件中定义的Substation对象内容，包括完整的变电站一次系统拓扑结构，一次设备模型信息，一、二次设备关联信息，变电站各应用系统功能配置等内容。其中的二次配置主要指的是SCD模型文件中定义的IED(即智能电子设备IntelligentElectronicDevice)配置信息，包含二次设备应用模型配置；一二次关联信息指的是二次设备中的功能和信息通过逻辑节点实现与一次设备的关联。

步骤2：分析步骤1获取的一次模型、二次配置及一二次关联信息，确定要生成的间隔分图文件范围和内容；

步骤2中，分析步骤1中获取的模型信息中的电压等级、间隔划分、一次设备类型和电气拓扑信息。根据电压等级确定母线设备分图的图形文件类别范围；根据间隔划分和一二次关联信息确定保护信息分图和二次设备状态监视图的图形文件类别范围；根据间隔划分和一次设备类型确定主变分图、站用变设备分图、光字牌索引图的图形文件类别范围和内容，确定首页索引图中跳转按钮所包含的索引内容，即需要生成的间隔分图文件列表。

步骤3：绘制首页索引图；

步骤3中，利用步骤2中确定的首页索引图跳转按钮所包含的索引内容，按照规范A-《Q/GDW 11162—2014变电站监控系统图形界面规范》中对首页索引图的字体、颜色、布局、跳转要求，自动绘制首页索引图的标题及跳转按钮等图元、以及跳转按钮所包含的索引内容。

步骤4：按规范要求绘制各间隔分图；

步骤4中，按照规范A-《Q/GDW 11162—2014变电站监控系统图形界面规范》中对不同类型间隔分图的标题、内容、布局、标注、字体、颜色、跳转的要求，依次绘制间隔分图文件列表中的间隔分图文件；间隔分图类型包括但不限于下列类型：各主变分图；各电压等级母线设备分图；站用变设备分图；各间隔保护信息分图；二次设备状态监视图；光字牌索引图。

4.1、主变分图和设备分图中一次接线内容的生成：

利用步骤1所提取的一次模型信息，包括电压等级、间隔划分、间隔电气拓扑、几何位置、图元符号信息，依据规范A-《Q/GDW 11162—2014变电站监控系统图形界面规范》中对画面图元、文字标注、设备及间隔标注、遥测标注、接线布局、画面布局的要求，生成该间隔一次接线图形；

4.2、主变分图和设备分图中涉及的其它图元及模型信息的生成，保护信息分图和二次设备状态监视图中涉及的图元及模型信息的生成：

利用步骤1所提取的二次配置和一二次关联信息，分析并获取该间隔分图中涉及的二次量测、压板信息、测控装置及其通信状态监视、光字牌信息、保护信息和二次设备状态监视信息；利用获取的这些信息生成其它图元并遵循规范A-《Q/GDW 11162—2014变电站监控系统图形界面规范》的要求进行布局；根据一二次关联关系分析间隔分图中图元对应的一次设备和二次量测信息，将该图元与一次设备、二次量测信息自动关联；并将一次设备图元关联的二次量测信息进行布局显示；将保护信息和二次设备状态监视信息进行布局显示；

4.3、主变分图、设备分图、保护信息分图和二次设备状态监视图中其它信息的生成：

利用步骤4.1和步骤4.2生成的内容，生成各分图中链接信息等其它内容，完成该类型分图的生成；

4.4、光字牌索引图的生成：

利用步骤1所提取一次模型信息，包括电压等级、间隔划分、一次设备类型信息，提取出索引图的分类信息及跳转按钮所包含的索引内容，按照间隔的数量合理划分各层次区域，并以表格形式，层次分明地细分和显示各间隔告警汇总光字牌及其索引，生成光字牌索引图；

4.5、按照以上4.1-4.4生成全站所有的间隔分图，并遵循规范A-《Q/GDW 11162—2014变电站监控系统图形界面规范》对间隔分图之间链接跳转的要求，补充完善各间隔分图中链接跳转信息，生成该SCD文件涉及的所有间隔分图。

步骤5：自动生成通用格式的间隔分图文件；

步骤5中，按照以上步骤生成间隔分图后，可按照用户的需求选择生成CIM/G格式或SVG格式的间隔分图文件，同时兼容这两种格式，满足不同电网、不同厂家、不同自动化系统导入和识别间隔分图文件的需求。

5.1、CIM/G格式间隔分图涉及的图元、标注、文字等的生成：利用所生成的间隔分图，将其中的图元、标注、文字等与CIM/G格式的图元、标注、文字等自动映射，生成该间隔的CIM/G格式的间隔分图；

5.2、SVG格式间隔分图涉及的图元、标注、文字等的生成：利用所生成的间隔分图，将其中的图元、标注、文字等与SVG格式的图元、标注、文字等自动映射，生成该间隔的SVG格式的间隔分图；

5.3、间隔分图中模型信息的关联：利用所生成的间隔分图，将其中的图元、标注与对应的一次设备、二次量测信息、二次保护信息、二次设备状态监视信息的关联关系按照CIM/G格式或SVG格式的要求进行自动关联，从而生成该间隔的完整的符合用户格式要求的间隔分图文件。

步骤6：所有生成的间隔分图文件支持继续编辑，满足个性化的需求。

本发明的实施方式不限于此，在本发明上述基本技术思想前提下，按照本领域的普通技术知识和惯用手段对本发明内容所做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于SCD文件的间隔分图自动生成的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：解析SCD模型文件并提取其中的一次模型、二次配置和一二次关联信息；

步骤2：分析步骤1获取的一次模型、二次配置及一二次关联信息，确定要生成的间隔分图文件范围和内容；

步骤3：绘制首页索引图；

步骤4：按规范要求绘制各间隔分图；

步骤5：自动生成通用格式的间隔分图文件。

步骤6：所有生成的间隔分图文件支持继续编辑，满足个性化的需求。

2.根据权利要求1所述的基于SCD文件的间隔分图自动生成的方法，其特征在于：

在步骤1中，在智能变电站SCD文件中，包括了全站的一次设备、电气拓扑、通信参数、二次模型、一二次关联、数据模板等信息，SCD文件本质上是XML文件，因此采用XML文件解析方法提取其中的一次模型、二次配置和一二次关联信息。

3.根据权利要求1所述的基于SCD文件的间隔分图自动生成的方法，其特征在于：

在步骤2中，依据规范A-《Q/GDW 11162—2014变电站监控系统图形界面规范》的要求，根据提取的一次模型信息，包括电压等级、间隔划分、电气拓扑等信息，以及提取的一二次关联信息，确定要生成的图形文件类别范围和内容，确定首页索引图中跳转按钮所包含的索引内容，即需要生成的间隔分图文件列表。

4.根据权利要求3所述的基于SCD文件的间隔分图自动生成的方法，其特征在于：

在步骤3中，利用步骤2中确定的首页索引图跳转按钮所包含的索引内容，按照规范A-《Q/GDW 11162—2014变电站监控系统图形界面规范》中对首页索引图的字体、颜色、布局、跳转要求，自动绘制首页索引图的标题及跳转按钮等图元。

5.根据权利要求1所述的基于SCD文件的间隔分图自动生成的方法，其特征在于：

在步骤4中，按照规范A-《Q/GDW 11162—2014变电站监控系统图形界面规范》中对间隔分图的要求依次绘制间隔分图文件列表中的间隔分图文件；间隔分图类型包括但不限于下列类型：各主变分图；各电压等级母线设备分图；站用变设备分图；各间隔保护信息分图；二次设备状态监视图；光字牌索引图。

6.根据权利要求5所述的基于SCD文件的间隔分图自动生成的方法，其特征在于：

在步骤4中，按规范要求绘制各间隔分图包括以下内容：

4.1、主变分图和设备分图中一次接线内容的生成：

利用步骤1所提取的一次模型信息，包括电压等级、间隔划分、间隔电气拓扑、几何位置、图元符号信息，生成该间隔一次接线图形；

4.2、主变分图和设备分图中涉及的其它图元及模型信息的生成，保护信息分图和二次设备状态监视图中涉及的图元及模型信息的生成：

利用步骤1所提取的二次配置和一二次关联信息，分析并获取该间隔分图中涉及的二次量测、压板信息、测控装置及其通信状态监视、光字牌信息、保护信息和二次设备状态监视信息；利用获取的这些信息生成其它图元并遵循规范A-《Q/GDW 11162—2014变电站监控系统图形界面规范》的要求进行布局；根据一二次关联关系分析间隔分图中图元对应的一次设备和二次量测信息，将该图元与一次设备、二次量测信息自动关联；并将一次设备图元关联的二次量测信息进行布局显示；

4.3、主变分图、设备分图、保护信息分图和二次设备状态监视图中其它信息的生成：

利用步骤4.1和步骤4.2生成的内容，生成间隔分图中链接信息等其它内容，完成该类型间隔分图；

4.4、光字牌索引图的生成：

利用步骤1所提取一次模型信息，包括电压等级、间隔划分信息，提取出索引图的分类信息及跳转按钮所包含的索引内容，生成光字牌索引图；

4.5、按照以上4.1-4.4生成全站所有的间隔分图，并遵循规范A-《Q/GDW 11162—2014变电站监控系统图形界面规范》对间隔分图之间链接跳转的要求，补充完善各间隔分图中链接跳转信息，生成该SCD文件涉及的所有间隔分图。

7.根据权利要求6所述的基于SCD文件的间隔分图自动生成的方法，其特征在于：

在步骤5中，在生成间隔分图后，按照用户的需求选择生成CIM/G格式或SVG格式的间隔分图文件，同时兼容两种格式，满足不同电网、不同厂家、不同自动化系统导入和识别间隔分图文件的需求，具体包括以下内容：

5.1、CIM/G格式间隔分图涉及的图元、标注、文字等的生成：利用所生成的间隔分图，将其中的图元、标注、文字等与CIM/G格式的图元、标注、文字等自动映射，生成该间隔的CIM/G格式的间隔分图；

5.2、SVG格式间隔分图涉及的图元、标注、文字等的生成：利用所生成的间隔分图，将其中的图元、标注、文字等与SVG格式的图元、标注、文字等自动映射，生成该间隔的SVG格式的间隔分图；

5.3、间隔分图中模型信息的关联：利用所生成的间隔分图，将其中的图元、标注与对应的一次设备和二次量测信息的关联关系按照CIM/G格式或SVG格式的要求进行自动关联，从而生成该间隔的完整的符合用户格式要求的间隔分图文件。