CN110222320A - 基于spcd模型实现变电站二次回路自动绘图处理的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于SPCD模型实现变电站二次回路自动绘图处理的方法，包括以下步骤：解析并装载SPCD文件；分析二次设备拓扑关系；进行动态布局；计算二次设备端口位置；自动寻径装置之间的光纤连接线；动态关联数据；输出G语言图形文件。采用了本发明的基于SPCD模型实现变电站二次回路自动绘图处理的方法，结合智能变电站二次回路实际连接情况，自动生成G格式的二次回路图形文件，实现将智能变电站看不见、摸不着的二次回路，准确、可靠的形成可视化图形，一方面提高现场人员实施效率，另一方面，为专业人员精准运维提供技术支撑。
Description
技术领域
本发明涉及变电站领域，尤其涉及智能变电站二次回路可视化运维领域，具体是指一种基于SPCD模型实现变电站二次回路自动绘图处理的方法。
背景技术
SPCD文件规定了智能变电站二次回路中光纤回路及站控层双绞线回路描述信息，适用于智能变电站继电保护和安全自动装置、合并单元、智能终端等装置及其二次回路的研发、设计、制造、检测和工程应用。
G语言是一种基于可扩展标记语言XML标准的扩展性语言，把电力设备和电网的相关信息以图形化的形式表达出来，具有高效的存取电力设备图形和模型信息的能力，具有动态绑定数据的功能，能够简单的对接后台程序，实现状态动态在线展示。
通过现存的G语言图形编辑工具，虽然能人工绘制出相关描述智能变电站信息的图形，但是人工绘图增加了施工人员的工作量，另外，人工绘图容易出现由于技术能力、责任心参差不齐而导致的疏漏、失误问题，图形的正确性、准确性、绘图风格等都难以保证。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足准确性、直观性、适用范围较为广泛的基于SPCD模型实现变电站二次回路自动绘图处理的方法。
为了实现上述目的，本发明的基于SPCD模型实现变电站二次回路自动绘图处理的方法如下：
该基于SPCD模型实现变电站二次回路自动绘图处理的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：
(1)解析并装载SPCD文件；
(2)分析二次设备拓扑关系；
(3)进行动态布局；
(4)计算二次设备端口位置；
(5)自动寻径装置之间的光纤连接线；
(6)动态关联数据；
(7)输出G语言图形文件。
较佳地，所述的步骤(1)具体包括以下步骤：
(1.1)根据SPCD文件的技术规范，加载SPCD文件，形成树形结构；
(1.2)对SPCD文件正确性进行校验。
较佳地，所述的步骤(1.2)中进行的校验包括检查文件格式、检查对象属性的唯一性、检查正确性和完整性、检查物理线缆两侧所连接的屏柜有效性、检查线缆纤芯及跳纤两侧所连接端口的有效性、检查SPCD文件和SCD文件的关联一致性。
较佳地，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：
(2.1)分析智能变电站的二次设备的光纤回路拓扑关系，得到模型中电压等级、间隔、二次设备信息；
(2.2)根据每段光纤的信息，记录光纤的两段标识，存储为队列结构；
(2.3)遍历光纤队列并拼接光纤，计算二次设备之间的连接信息，存储获得的结果集。
较佳地，所述的步骤(2.3)中拼接的光纤收尾相连，且拼接后的虚拟光纤的首末端为二次装置或交换机。
较佳地，所述的步骤(3)具体包括以下步骤：
(3.1)计算整个画布的长、宽，将整个画布划分为多个正方形组成的网状；
(3.2)根据存储的结果集，判断二次设备所属的电压等级及间隔。
较佳地，所述的步骤(4)具体包括以下步骤：
(4.1)查找两个装置之间的光纤连连接信息，判断装置之间的相对位置；
(4.2)根据装置之间的坐标位置，判断端口具体的具体放置的位置坐标。
较佳地，所述的步骤(5)中通过在合并单元和保护装置以及智能终端和保护装置之间进行计算接线确定各个光纤连接线的形式。
较佳地，所述的步骤(6)中需要关联的数据有装置运行状态、通讯状态、压板状态、光纤通断状态，所述的每个状态数据均有一个唯一的编号。
采用了本发明的基于SPCD模型实现变电站二次回路自动绘图处理的方法，根据智能变电站物理光纤回路模型(SPCD)通过计算机对模型文件进行分析，然后结合智能变电站二次回路实际连接情况，自动生成G格式的二次回路图形文件，实现将智能变电站看不见、摸不着的二次回路，准确、可靠的形成可视化图形，一方面提高现场人员实施效率，另一方面，为专业人员精准运维提供技术支撑。
附图说明
图1为本发明的基于SPCD模型实现变电站二次回路自动绘图处理的方法的整体处理流程图。
图2为本发明的基于SPCD模型实现变电站二次回路自动绘图处理的方法的整体系统架构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
本发明的该基于SPCD模型实现变电站二次回路自动绘图处理的方法，其中包括以下步骤：
(1)解析并装载SPCD文件；
(1.1)根据SPCD文件的技术规范，加载SPCD文件，形成树形结构；
(1.2)对SPCD文件正确性进行校验；
(2)分析二次设备拓扑关系；
(2.1)分析智能变电站的二次设备的光纤回路拓扑关系，得到模型中电压等级、间隔、二次设备信息；
(2.2)根据每段光纤的信息，记录光纤的两段标识，存储为队列结构；
(2.3)遍历光纤队列并拼接光纤，计算二次设备之间的连接信息，存储获得的结果集；
(3)进行动态布局；
(3.1)计算整个画布的长、宽，将整个画布划分为多个正方形组成的网状；
(3.2)根据存储的结果集，判断二次设备所属的电压等级及间隔；
(4)计算二次设备端口位置；
(4.1)查找两个装置之间的光纤连连接信息，判断装置之间的相对位置；
(4.2)根据装置之间的坐标位置，判断端口具体的具体放置的位置坐标；
(5)自动寻径装置之间的光纤连接线；
(6)动态关联数据；
(7)输出G语言图形文件。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(1.2)中进行的校验包括检查文件格式、检查对象属性的唯一性、检查正确性和完整性、检查物理线缆两侧所连接的屏柜有效性、检查线缆纤芯及跳纤两侧所连接端口的有效性、检查SPCD文件和SCD文件的关联一致性。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(2.3)中拼接的光纤收尾相连，且拼接后的虚拟光纤的首末端为二次装置或交换机。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(5)中通过在合并单元和保护装置以及智能终端和保护装置之间进行计算接线确定各个光纤连接线的形式。
作为本发明的优选实施方式，所述的步骤(6)中需要关联的数据有装置运行状态、通讯状态、压板状态、光纤通断状态，所述的每个状态数据均有一个唯一的编号。
本发明的具体实施方式中，根据智能变电站光纤回路建模数据模型，对模型进行分析后，智能自动生成G格式的二次回路可视化图形。本发明可实现将智能变电站看不见、摸不着的二次回路，准确、可靠的形成可视化图形，为专业人员精准运维提供技术支撑。
基于SPCD文件和G语言的智能变电站二次回路自动成图方法，主要工作流程包括加载SPCD文件、形成树形结构、分析二次设备信息、动态布局、自动路由连线、绑定动态数据对接后台程序，生成一系列光纤二次回路连接图，分别是：线路二次回路图、母线二次回路图、母分二次回路图、主变二次回路图、电容二次回路图、母联二次回路图等，然后根据生成的图形导出生成G语言文件等几部分，具体如下：
1、使用XML的SAX解析器解析SPCD文件，装载数据为树形结构。
根据SPCD文件的技术规范，加载SPCD文件，形成树形结构，并对SPCD文件正确性进行校验，主要包括：文件格式检查，对象属性的唯一性、正确性和完整性检查，物理线缆两侧所连接的屏柜有效性检查，线缆纤芯及跳纤两侧所连接端口的有效性检查，SPCD文件和SCD文件的关联一致性检查。
2、分析模型，获得自动成图的关键信息
分析智能变电站的二次设备的光纤回路拓扑关系，得到模型中电压等级、间隔、二次设备等信息，根据每段光纤的信息，记录光纤的两段标识，存储为队列结构，遍历光纤队列，拼接每一段光纤，保证每段光纤收尾相连，且拼接后的虚拟光纤首末端为二次装置(或者交换机)，至此路由计算出二次设备之间的连接信息。存储获得的结果集。
3、动态布局
先计算整个画布的长、宽，将整个画布划分为多个正方形组成的网状，然后根据存储的结果集，判断二次设备所属的电压等级及间隔，使用两种成图模式，第一，各个间隔光纤连接图，将二次设备对应到网格上，使二次设备之间平行，且等间距。动态的将交换机、合并单元、保护装置、智能终端的进行有序排列布局，并记录每个二次装置的次序编号。第二，过程层总接线图则采用交换机布局在中心，各个关联的装置分布在交换机两侧。
4、端口位置计算
查找到两个装置之间的光纤连连接信息，判断装置之间的相对位置，水平相对的，端口放在装置的左右两边，垂直相对的位置，端口位置放在装置的上下两边，再根据装置之间的坐标位置，判断端口具体的具体放置的位置坐标。
5、自动寻径装置之间光纤连接线
按照以下的原则确定各个光纤连接线的形式：合并单元和保护装置以及智能终端和保护装置之间采用最短路径算法进行计算接线。装置与交换机之间采用穷举法布局，假设有N个装置与交换机有连接，就有N个方法与之对应。装置之间连线有若干端线段集合，且只有纵横两个方向，且每一段连接线彼此之间不重叠。
6、动态关联数据
需要关联的数据有，装置运行状态、通讯状态、压板状态、光纤通断状态，每个状态都有一个唯一的编号，在输出成G语言图形的时候绑定在相关图元中，便于后台程序获得该编号，从而很有效、简易的与后台程序对接。
采用了本发明的基于SPCD模型实现变电站二次回路自动绘图处理的方法，根据智能变电站物理光纤回路模型(SPCD)通过计算机对模型文件进行分析，然后结合智能变电站二次回路实际连接情况，自动生成G格式的二次回路图形文件，实现将智能变电站看不见、摸不着的二次回路，准确、可靠的形成可视化图形，一方面提高现场人员实施效率，另一方面，为专业人员精准运维提供技术支撑。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (9)
1.一种基于SPCD模型实现变电站二次回路自动绘图处理的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
(1)解析并装载SPCD文件；
(2)分析二次设备拓扑关系；
(3)进行动态布局；
(4)计算二次设备端口位置；
(5)自动寻径装置之间的光纤连接线；
(6)动态关联数据；
(7)输出G语言图形文件。
2.根据权利要求1所述的基于SPCD模型实现变电站二次回路自动绘图处理的方法，其特征在于，所述的步骤(1)具体包括以下步骤：
(1.1)根据SPCD文件的技术规范，加载SPCD文件，形成树形结构；
(1.2)对SPCD文件正确性进行校验。
3.根据权利要求2所述的基于SPCD模型实现变电站二次回路自动绘图处理的方法，其特征在于，所述的步骤(1.2)中进行的校验包括检查文件格式、检查对象属性的唯一性、检查正确性和完整性、检查物理线缆两侧所连接的屏柜有效性、检查线缆纤芯及跳纤两侧所连接端口的有效性、检查SPCD文件和SCD文件的关联一致性。
4.根据权利要求1所述的基于SPCD模型实现变电站二次回路自动绘图处理的方法，其特征在于，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：
(2.1)分析智能变电站的二次设备的光纤回路拓扑关系，得到模型中电压等级、间隔、二次设备信息；
(2.2)根据每段光纤的信息，记录光纤的两段标识，存储为队列结构；
(2.3)遍历光纤队列并拼接光纤，计算二次设备之间的连接信息，存储获得的结果集。
5.根据权利要求4所述的基于SPCD模型实现变电站二次回路自动绘图处理的方法，其特征在于，所述的步骤(2.3)中拼接的光纤收尾相连，且拼接后的虚拟光纤的首末端为二次装置或交换机。
6.根据权利要求1所述的基于SPCD模型实现变电站二次回路自动绘图处理的方法，其特征在于，所述的步骤(3)具体包括以下步骤：
(3.1)计算整个画布的长、宽，将整个画布划分为多个正方形组成的网状；
(3.2)根据存储的结果集，判断二次设备所属的电压等级及间隔。
7.根据权利要求1所述的基于SPCD模型实现变电站二次回路自动绘图处理的方法，其特征在于，所述的步骤(4)具体包括以下步骤：
(4.1)查找两个装置之间的光纤连连接信息，判断装置之间的相对位置；
(4.2)根据装置之间的坐标位置，判断端口具体的具体放置的位置坐标。
8.根据权利要求1所述的基于SPCD模型实现变电站二次回路自动绘图处理的方法，其特征在于，所述的步骤(5)中通过在合并单元和保护装置以及智能终端和保护装置之间进行计算接线确定各个光纤连接线的形式。
9.根据权利要求1所述的基于SPCD模型实现变电站二次回路自动绘图处理的方法，其特征在于，所述的步骤(6)中需要关联的数据有装置运行状态、通讯状态、压板状态、光纤通断状态，所述的每个状态数据均有一个唯一的编号。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190910 |