CN110991158A - 一种基于图模一体的双向建模方法与系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于图模一体的双向建模方法与系统,本发明根据已有变电站的数据模型SCD文件或图形模型CIM/G文件,通过标准模型化拓扑和映射分析,实现对数据模型和图形模型的双向建模,解决了图模不全的问题,达到图模的完全统一。对SCD模型和CIM/G模型进行对比,补充和整改不一致部分;通过修改SCD模型,自动生成相应图形部分;通过绘制CIM/G图形,自动生成相应相应一次模型;实现多人多客户端同时建模,最后整合为同一个变电站模型。与传统自动化建模方法相比,建模方法灵活,可根据用户习惯选择不同的建模方法,同时利用多人多机建模,大大提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及智能变电站技术领域,特别是一种基于图模一体的双向建模方法与系统。
背景技术
当今智能变电站二次设备中,以后台监控系统为代表的众多状态监控软件,在使用前均需要根据现场实际情况进行建模。其模型大体可分为两类,一类是变电站数据模型,现在主要用IEC61850模型描述;另一类是图像模型,各个厂家标准不慎一致,多数以类SVG文件格式的矢量图形文件为主,CIM/G作为当前比较统一的电力系统图形规范。
传统建模方法有两种:
一是完全自主建模,不使用第三方已有模型数据,通过自身的SCD建模工具和绘图工具,根据现场实际情况进行建模。此种方法由于完全使用自家软件工具,可以最大程度避免第三方数据兼容问题,是一种广泛存在的建模方法。缺点是工作量巨大,不利于多系统之间的模型统一。同时建模流程固化,一般为单人单客户端操作,难以实现多人多客户端同时建模。
二是通过导入数据建模,常见的是导入SCD模型文件,通过导入的数据模型再进行绘图。极少见到导入第三方系统变电站图形文件的技术。尚未发现可以同时导入SCD模型文件和变电站图形文件,整合其数据完成建模的方法。同时,工程现场实际情况是,能从第三方系统导出的模型文件往往是一个不具备一次系统描述能力、只有二次系统描述的SCD文件(缺少substation部分),和一个仅具有一次描述的CIM/G图形文件。仅靠导入一种文件不能完成完整建模工作,仍需要大量人工编辑工作。
除了以上建模方法存在的问题,模型健壮性存在不足,SCD模型和变电站图形文件缺乏互补性,任一问题的出现均会造成系统模型的不完整,系统缺乏自愈能力。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于图模一体的双向建模方法与系统,旨在解决现有技术中图模不全的问题,实现对数据模型和图形模型的双向建模,提高工作效率。
为达到上述技术目的,本发明提供了一种基于图模一体的双向建模方法,所述方法包括以下步骤:
S1、定义一次设备模型以及标准间隔模型;
S2、导入或更新SCD文件,分析一次设备模型部分,解析出一次设备信息和拓扑关系,并以间隔为单位进行解耦,映射到标准间隔模型,生成实例化间隔模型;
S3、导入或更新CIM/G文件,解析出一次设备信息和拓扑关系,并以间隔为单位进行解耦,映射到标准间隔模型,生成实例化间隔模型;
S4、对SCD和CIM/G分析得出的实例化间隔模型进行整合,形成变电站模型;
S5、将整合后的间隔数据更新SCD文件的一次设备模型部分,生成新的SCD文件;
S6、将整合后的间隔数据更新一次接线图和分间隔图,更新的间隔图形以成组的形式添加到图形中;
S7、调整更新间隔图的位置,确认拓扑关系正确性,生成最终完整图形。
优选地,所述一次设备模型包括G图形文件和一次设备属性,所述一次设备属性包含IEC61850和CIM/G所包括的元素;所述标准间隔模型包括G图形文件和数据模型两部分,所述数据模型包括拓扑逻辑、IEC61850和CIM/G元素、并引用一次设备模型。
优选地,所述对SCD和CIM/G分析得出的实例化间隔模型进行整合包括三种方式:
以SCD为准方式,间隔数量以SCD为准,CIM/G间隔数据作为补充;
以CIM/G为准方式,间隔数量以CIM/G为准,SCD间隔数据作为补充;
最大化融合方式,间隔融合以双方识别的所有间隔。
优选地,所述将整合后的间隔数据更新一次接线图和分间隔图包括两种方式:
完全更新方式,间隔图形全部引用标准间隔模型中的对应图形,如果是图中已存在间隔,则替换原坐标位置间隔图;如果是新增间隔,则在相关母线侧,生成新间隔图;
增补更新方式,已存在的间隔图形不变,如果是新增间隔,则在相关母线侧,引用新间隔图。
本发明还提供了一种基于图模一体的双向建模系统,所述系统包括:
模型定义模块,用于定义一次设备模型以及标准间隔模型;
SCD导入模块,用于导入或更新SCD文件,分析一次设备模型部分,解析出一次设备信息和拓扑关系,并以间隔为单位进行解耦,映射到标准间隔模型,生成实例化间隔模型;
CIM/G导入模块,用于导入或更新CIM/G文件,解析出一次设备信息和拓扑关系,并以间隔为单位进行解耦,映射到标准间隔模型,生成实例化间隔模型;
间隔模型整合模块,用于对SCD和CIM/G分析得出的实例化间隔模型进行整合;
SCD更新模块,用于将整合后的间隔数据更新SCD文件的一次设备模型部分,生成新的SCD文件;
图形更新模块,用于将整合后的间隔数据更新一次接线图和分间隔图,更新的间隔图形以成组的形式添加到图形中;
图形确认模块,用于调整更新间隔图的位置,确认拓扑关系正确性,生成最终完整图形。
优选地,所述一次设备模型包括G图形文件和一次设备属性,所述一次设备属性包含IEC61850和CIM/G所包括的元素;所述标准间隔模型包括G图形文件和数据模型两部分,所述数据模型包括拓扑逻辑、IEC61850和CIM/G元素、并引用一次设备模型。
优选地,所述对SCD和CIM/G分析得出的实例化间隔模型进行整合包括三种方式:
以SCD为准方式,间隔数量以SCD为准,CIM/G间隔数据作为补充;
以CIM/G为准方式,间隔数量以CIM/G为准,SCD间隔数据作为补充;
最大化融合方式,间隔融合以双方识别的所有间隔。
优选地,所述将整合后的间隔数据更新一次接线图和分间隔图包括两种方式:
完全更新方式,间隔图形全部引用标准间隔模型中的对应图形,如果是图中已存在间隔,则替换原坐标位置间隔图;如果是新增间隔,则在相关母线侧,生成新间隔图;
增补更新方式,已存在的间隔图形不变,如果是新增间隔,则在相关母线侧,引用新间隔图。
发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果,而不是发明所有的全部效果,上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果:
与现有技术相比,本发明根据已有变电站的数据模型SCD文件或图形模型CIM/G文件,通过标准模型化拓扑和映射分析,实现对数据模型和图形模型的双向建模,解决了图模不全的问题,达到图模的完全统一。对SCD模型和CIM/G模型进行对比,补充和整改不一致部分;通过修改SCD模型,自动生成相应图形部分;通过绘制CIM/G图形,自动生成相应相应一次图形;实现多人多客户端同时建模,最后整合为同一个变电站模型。与传统自动化建模方法相比,建模方法灵活,可根据用户习惯选择不同的建模方法,同时利用多人多机建模,大大提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明实施例中所提供的一种基于图模一体的双向建模方法流程图;
图2为本发明实施例中所提供的一种一次设备模型结构示意图;
图3为本发明实施例中所提供的一种标准间隔模型结构示意图;
图4为本发明实施例中所提供的一种基于图模一体的双向建模系统框图。
具体实施方式
为了能清楚说明本方案的技术特点,下面通过具体实施方式,并结合其附图,对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意,在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
下面结合附图对本发明实施例所提供的一种基于图模一体的双向建模方法与系统进行详细说明。
如图1所示,本发明实施例公开了一种基于图模一体的双向建模方法,所述方法包括以下步骤:
S1、定义一次设备模型以及标准间隔模型;
S2、导入或更新SCD文件,分析一次设备模型部分,解析出一次设备信息和拓扑关系,并以间隔为单位进行解耦,映射到标准间隔模型,生成实例化间隔模型;
S3、导入或更新CIM/G文件,解析出一次设备信息和拓扑关系,并以间隔为单位进行解耦,映射到标准间隔模型,生成实例化间隔模型;
S4、对SCD和CIM/G分析得出的实例化间隔模型进行整合,形成变电站模型;
S5、将整合后的间隔数据更新SCD文件的一次设备模型部分,生成新的SCD文件;
S6、将整合后的间隔数据更新一次接线图和分间隔图,更新的间隔图形以成组的形式添加到图形中;
S7、调整更新间隔图的位置,确认拓扑关系正确性,生成最终完整图形。
本发明实施例基于图模一体思想对导入系统的SCD文件以及CIM/G文件进行整合分析,实现系统数据端和图形端的快速双向建模。
定义一次设备模型,包括G图形文件和一次设备属性,所述一次设备属性包含IEC61850和CIM/G所包括的元素。如:站名、电压等级、间隔、设备类型、端接点连接信息、一二次关联信息等,如图2所示。
定义标准间隔模型,包括G图形文件和数据模型两部分,所述数据模型包括拓扑逻辑、IEC61850和CIM/G元素、并引用一次设备模型,如图3所示。
导入或更新SCD文件,分析一次设备模型部分,解析出一次设备信息和拓扑关系数据,对SCD解析出的一次关系根据间隔为单位进行解耦,并映射到标准间隔模版,生成实例化间隔模型。
导入或者更新CIM/G文件,解析出CIM/G文件中包含的一次设备信息和拓扑关系,对CIM/G解析出的一次关系根据间隔为单位进行解耦,并映射到标准间隔模版,生成实例化间隔模型。
对SCD和CIM/G分析得出的实例化间隔模型进行整合,根据以SCD为准、以CIM/G为准和最大化融合三种冲突处理方式,对模型进行整合,通过间隔名称、接线方式、电压等级综合识别不同间隔。在以SCD为准方式下,间隔数量以SCD为准,CIM/G间隔数据作为补充;在以CIM/G为准方式下,间隔数量以CIM/G为准,SCD间隔数据作为补充;在最大化融合方式下,间隔融合以双方识别的所有间隔。
将整合后的间隔数据重新整合为SCD文件的一次部分,生成新的SCD文件。
将整合后的间隔数据更新一次接线图和分间隔图,可选择完全更新和增补更新两种方式,更新的间隔图形以成组的形式添加到图形中。以完全更新方式下,间隔图形全部引用标准间隔模型中的对应图形。如果是图中已存在间隔,则替换原坐标位置间隔图;如果是新增间隔,则在相关母线侧,生成新间隔图;以增补更新方式下,已存在的间隔图形不变,如果是新增间隔,则在相关母线侧,引用新间隔图。
手动调整更新间隔图的位置,确认拓扑关系正确性,全部确认后取消更新间隔的成组模式,生成最终完整图形。
本发明实施例根据已有变电站的数据模型SCD文件或图形模型CIM/G文件,通过标准模型化拓扑和映射分析,实现对数据模型和图形模型的双向建模,解决了图模不全的问题,达到图模的完全统一。对SCD模型和CIM/G模型进行对比,补充和整改不一致部分;通过修改SCD模型,自动生成相应图形部分;通过绘制CIM/G图形,自动生成相应相应一次图形;实现多人多客户端同时建模,最后整合为同一个变电站模型。与传统自动化建模方法相比,建模方法灵活,可根据用户习惯选择不同的建模方法,同时利用多人多机建模,大大提高了工作效率。
如图4所示,本发明实施例还公开了一种基于图模一体的双向建模系统,所述系统包括:
模型定义模块,用于定义一次设备模型以及标准间隔模型;
SCD导入模块,用于导入或更新SCD文件,分析一次设备模型部分,解析出一次设备信息和拓扑关系,并以间隔为单位进行解耦,映射到标准间隔模型,生成实例化间隔模型;
CIM/G导入模块,用于导入或更新CIM/G文件,解析出一次设备信息和拓扑关系,并以间隔为单位进行解耦,映射到标准间隔模型,生成实例化间隔模型;
间隔模型整合模块,用于对SCD和CIM/G分析得出的实例化间隔模型进行整合;
SCD更新模块,用于将整合后的间隔数据更新SCD文件的一次设备模型部分,生成新的SCD文件;
图形更新模块,用于将整合后的间隔数据更新一次接线图和分间隔图,更新的间隔图形以成组的形式添加到图形中;
图形确认模块,用于调整更新间隔图的位置,确认拓扑关系正确性,生成最终完整图形。
通过模型定义模块分别定义一次设备模型以及标准间隔模型,所述一次设备模型包括G图形文件和一次设备属性,所述一次设备属性包含IEC61850和CIM/G所包括的元素。如:站名、电压等级、间隔、设备类型、端接点连接信息、一二次关联信息等。所述标准间隔模型包括G图形文件和数据模型两部分,所述数据模型包括拓扑逻辑、IEC61850和CIM/G元素、并引用一次设备模型,如图3所示。
通过SCD导入模块导入或更新SCD文件,分析一次设备模型部分,解析出一次设备信息和拓扑关系数据,对SCD解析出的一次关系根据间隔为单位进行解耦,并映射到标准间隔模版,生成实例化间隔模型。
通过CIM/G导入模块导入或者更新CIM/G文件,解析出CIM/G文件中包含的一次设备信息和拓扑关系,对CIM/G解析出的一次关系根据间隔为单位进行解耦,并映射到标准间隔模版,生成实例化间隔模型。
通过间隔模型整合模块对SCD和CIM/G分析得出的实例化间隔模型进行整合,根据以SCD为准、以CIM/G为准和最大化融合三种冲突处理方式,对模型进行整合,通过间隔名称、接线方式、电压等级综合识别不同间隔。在以SCD为准方式下,间隔数量以SCD为准,CIM/G间隔数据作为补充;在以CIM/G为准方式下,间隔数量以CIM/G为准,SCD间隔数据作为补充;在最大化融合方式下,间隔融合以双方识别的所有间隔。
通过SCD更新模块将整合后的间隔数据重新整合为SCD文件的一次部分,生成新的SCD文件。
通过图形更新模块将整合后的间隔数据更新一次接线图和分间隔图,可选择完全更新和增补更新两种方式,更新的间隔图形以成组的形式添加到图形中。以完全更新方式下,间隔图形全部引用标准间隔模型中的对应图形。如果是图中已存在间隔,则替换原坐标位置间隔图;如果是新增间隔,则在相关母线侧,生成新间隔图;以增补更新方式下,已存在的间隔图形不变,如果是新增间隔,则在相关母线侧,引用新间隔图。
通过图形确认模块调整更新间隔图的位置,确认拓扑关系正确性,全部确认后取消更新间隔的成组模式,生成最终完整图形。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于图模一体的双向建模方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
S1、定义一次设备模型以及标准间隔模型;
S2、导入或更新SCD文件,分析一次设备模型部分,解析出一次设备信息和拓扑关系,并以间隔为单位进行解耦,映射到标准间隔模型,生成实例化间隔模型;
S3、导入或更新CIM/G文件,解析出一次设备信息和拓扑关系,并以间隔为单位进行解耦,映射到标准间隔模型,生成实例化间隔模型;
S4、对SCD和CIM/G分析得出的实例化间隔模型进行整合,形成变电站模型;
S5、将整合后的间隔数据更新SCD文件的一次设备模型部分,生成新的SCD文件;
S6、将整合后的间隔数据更新一次接线图和分间隔图,更新的间隔图形以成组的形式添加到图形中;
S7、调整更新间隔图的位置,确认拓扑关系正确性,生成最终完整图形。
2.根据权利要求1所述的一种基于图模一体的双向建模方法,其特征在于,所述一次设备模型包括G图形文件和一次设备属性,所述一次设备属性包含IEC61850和CIM/G所包括的元素;所述标准间隔模型包括G图形文件和数据模型两部分,所述数据模型包括拓扑逻辑、IEC61850和CIM/G元素、并引用一次设备模型。
3.根据权利要求1所述的一种基于图模一体的双向建模方法,其特征在于,所述对SCD和CIM/G分析得出的实例化间隔模型进行整合包括三种方式:
以SCD为准方式,间隔数量以SCD为准,CIM/G间隔数据作为补充;
以CIM/G为准方式,间隔数量以CIM/G为准,SCD间隔数据作为补充;
最大化融合方式,间隔融合以双方识别的所有间隔。
4.根据权利要求1所述的一种基于图模一体的双向建模方法,其特征在于,所述将整合后的间隔数据更新一次接线图和分间隔图包括两种方式:
完全更新方式,间隔图形全部引用标准间隔模型中的对应图形,如果是图中已存在间隔,则替换原坐标位置间隔图;如果是新增间隔,则在相关母线侧,生成新间隔图;
增补更新方式,已存在的间隔图形不变,如果是新增间隔,则在相关母线侧,引用新间隔图。
5.一种基于图模一体的双向建模系统,其特征在于,所述系统包括:
模型定义模块,用于定义一次设备模型以及标准间隔模型;
SCD导入模块,用于导入或更新SCD文件,分析一次设备模型部分,解析出一次设备信息和拓扑关系,并以间隔为单位进行解耦,映射到标准间隔模型,生成实例化间隔模型;
CIM/G导入模块,用于导入或更新CIM/G文件,解析出一次设备信息和拓扑关系,并以间隔为单位进行解耦,映射到标准间隔模型,生成实例化间隔模型;
间隔模型整合模块,用于对SCD和CIM/G分析得出的实例化间隔模型进行整合;
SCD更新模块,用于将整合后的间隔数据更新SCD文件的一次设备模型部分,生成新的SCD文件;
图形更新模块,用于将整合后的间隔数据更新一次接线图和分间隔图,更新的间隔图形以成组的形式添加到图形中;
图形确认模块,用于调整更新间隔图的位置,确认拓扑关系正确性,生成最终完整图形。
6.根据权利要求5所述的一种基于图模一体的双向建模系统,其特征在于,所述一次设备模型包括G图形文件和一次设备属性,所述一次设备属性包含IEC61850和CIM/G所包括的元素;所述标准间隔模型包括G图形文件和数据模型两部分,所述数据模型包括拓扑逻辑、IEC61850和CIM/G元素、并引用一次设备模型。
7.根据权利要求5所述的一种基于图模一体的双向建模系统,其特征在于,所述对SCD和CIM/G分析得出的实例化间隔模型进行整合包括三种方式:
以SCD为准方式,间隔数量以SCD为准,CIM/G间隔数据作为补充;
以CIM/G为准方式,间隔数量以CIM/G为准,SCD间隔数据作为补充;
最大化融合方式,间隔融合以双方识别的所有间隔。
8.根据权利要求5所述的一种基于图模一体的双向建模系统,其特征在于,所述将整合后的间隔数据更新一次接线图和分间隔图包括两种方式:
完全更新方式,间隔图形全部引用标准间隔模型中的对应图形,如果是图中已存在间隔,则替换原坐标位置间隔图;如果是新增间隔,则在相关母线侧,生成新间隔图;
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GR01 | Patent grant | ||
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