CN111898271B - 一种低压开关柜的自动组柜方法、系统及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明属于低压开关柜领域，公开了一种低压开关柜的自动组柜方法、系统及设备。包括：根据各配电回路的模数及开关柜的满柜模数，得到初始开关柜数量；基于初始开关柜数量，按照预设的进线回路组柜规则对进线回路组柜；根据负荷回路的数量和模数以及预设的最优备用比例，确定备用回路的数量和各备用回路的模数；根据各备用回路的模数、各配电回路的模数以及开关柜的满柜模数，得到当前开关柜数量；优化开关柜数量及备用回路数量；基于开关柜数量，按照模数从大至小的顺序，对负荷回路和最终的备用回路进行组柜。解决了长期以来电气设计人员在低压开关柜组柜时设计效率和准确率低下的问题，适用范围极广，具有明显的经济和社会效益。

Description

一种低压开关柜的自动组柜方法、系统及设备
技术领域
本发明属于低压开关柜领域，涉及一种低压开关柜的自动组柜方法、系统及设备。
背景技术
在发变电和供配电工程中，低压配电设备一般组成开关柜。对于大中型发变电工程和供配电工程，用电负荷多，系统接线复杂，低压开关柜个数多，设计工作量大。例如：某2X1000MW机组工程，低压开关柜多达475面。
低压开关柜内一般包含多个配电回路，而每个回路占整个柜体的高度用模数来表示。对于一个低压母线段来说，对每个回路进行配电方案选择和元件选型后，每一个回路均有一个模数与之对应，下一步要做的就是将这些回路按照模数和既定的规则进行组柜，常规的做法是人工进行组柜，需要人工逐个完成每面低压开关柜的组柜。
低压开关柜组柜规则灵活，不易用统一的数学表达式表示。目前，在进行低压开关柜的设计时，仍停留在手动组柜的水平，效率极低而且容易出错。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中低压开关柜组柜效率极低而且容易出错的缺点，提供一种低压开关柜的自动组柜方法、系统及设备。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明第一方面，一种低压开关柜的自动组柜方法，包括以下步骤：
S1：根据各配电回路的模数及开关柜的满柜模数，得到初始开关柜数量；所述配电回路包括进线回路和负荷回路；
S2：基于初始开关柜数量，按照预设的进线回路组柜规则对进线回路组柜；
S3：根据负荷回路的数量和模数以及预设的最优备用比例，确定备用回路的数量和各备用回路的模数；
S4：根据各备用回路的模数、各配电回路的模数以及开关柜的满柜模数，得到当前开关柜数量；
S5：当当前开关柜数量>初始开关柜数量时，采用(初始开关柜数量+1)替代初始开关柜数量，返回S2；当当前开关柜数量≤(初始开关柜数量-1)时，采用(初始开关柜数量-1)替代初始开关柜数量，返回S2；当当前开关柜数量＝初始开关柜数量时，进行S6；否则，按照备用回路的模数从大至小的顺序添加备用回路，返回S4；
S6：基于开关柜数量，按照模数从大至小的顺序，对负荷回路和最终的备用回路进行组柜，同一开关柜中相邻的两个配电回路中，位于下方的配电回路的模数不小于位于上方的配电回路的模数，且，备用回路和与该备用回路对应的负荷回路依次组柜。
本发明低压开关柜的自动组柜方法进一步的改进在于：
所述S1的具体方法为：
根据配电回路的模数及开关柜的满柜模数，通过下式得到初始开关柜数量N：
Figure BDA0002613049950000021
其中，n表示配电回路总数；Mi表示第i个配电回路的模数；Mmax表示开关柜的满柜模数；[]表示向下取整。
所述S2中预设的进线回路组柜规则具体为：
当只有一个进线回路时，将进线回路组在第一面开关柜的最后一个回路；当有两个进线回路时，将一个进线回路组在第一面开关柜的最后一个回路，另一个进线回路组在最后一面开关柜的最后一个回路；
其中，开关柜的回路沿从上至下的方向排列，开关柜的第一个回路位于开关柜的最上方，开关柜的最后一个回路位于开关柜的最下方。
所述S2还包括：
当配电回路中包括电压互感器回路时，且，当所有负荷回路的模数均比电压互感器回路的模数小时，将电压互感器回路组在第二面开关柜的最后一个回路，当存在模数比电压互感器回路的模数大的负荷回路时，将电压互感器回路组在第二面开关柜的第一个回路；
当配电回路中包括联络回路时，将联络回路组到指定开关柜的最后一个回路；
其中，开关柜的回路沿从上至下的方向排列，开关柜的第一个回路位于开关柜的最上方，开关柜的最后一个回路位于开关柜的最下方。
所述S3的具体方法为：
预设最优备用比例，且每个负荷回路均对应预设一个备用回路，备用回路的模数与对应的负荷回路的模数相等；按照模数从大至小的顺序依次取消备用回路，且，模数不同且回路方案不同的备用回路至少保留一个；每取消一个备用回路均计算一次当前备用比例，至当前备用比例不大于最优备用比例，得到备用回路数量。
所述当前备用比例s％通过如下式得到：
Figure BDA0002613049950000031
其中，k表示当前备用回路数量；m表示负荷回路数量；Mj表示第j个备用回路的模数；Mi表示第i个负荷回路的模数。
所述S4的具体方法为：
当前开关柜数量Ncal通过下式得到：
Figure BDA0002613049950000041
其中，n表示配电回路总数；Mi表示第i个配电回路的模数；k表示当前备用回路数量；Mj表示第j个备用回路的模数；Mmax表示开关柜的满柜模数。
所述S5和S6之间还包括Q1：
Q1：当配电回路和备用回路中存在模数为8/2E的回路，且，模数为8/2E的配电回路和备用回路的数量为奇数时，从包括模数为8/2E的备用回路的数量最多的回路方案中，选取一个备用回路并删除，且，将模数不等于8的整数倍的回路的模数增大4E。
本发明第二方面，一种低压开关柜的自动组柜系统，包括：
初始开关柜数量确定模块，用于根据各配电回路的模数及开关柜的满柜模数，得到初始开关柜数量；所述配电回路包括进线回路和负荷回路；
进线回路组柜模块，用于基于初始开关柜数量，按照预设的进线回路组柜规则对进线回路组柜；
备用回路确定模块，用于根据负荷回路的数量和模数以及预设的最优备用比例，确定备用回路的数量和各备用回路的模数；
当前开关柜数量确定模块，用于根据各备用回路的模数、各配电回路的模数以及开关柜的满柜模数，得到当前开关柜数量；
负荷回路和备用回路组柜模块，用于基于开关柜数量，按照模数从大至小的顺序，对所有的负荷回路和备用回路进行组柜，同一开关柜中相邻的两个配电回路中，位于下方的配电回路的模数不小于位于上方的配电回路的模数，且，备用回路和与该备用回路对应的负荷回路依次组柜；以及
调度模块，用于当当前开关柜数量>初始开关柜数量时，采用(初始开关柜数量+1)替代初始开关柜数量，触发进线回路组柜模块；当当前开关柜数量≤(初始开关柜数量-1)时，采用(初始开关柜数量-1)替代初始开关柜数量，触发进线回路组柜模块；当当前开关柜数量＝初始开关柜数量时，触发负荷回路和备用回路组柜模块；否则，按照备用回路的模数从大至小的顺序添加备用回路，触发当前开关柜数量确定模块。
本发明第三方面，一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述低压开关柜的自动组柜方法的步骤。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明低压开关柜的自动组柜方法，通过分步骤逐层寻优的方式，通过负荷回路的数量和模数以及预设的最优备用比例，确定备用回路的数量和各备用回路的模数，然后根据各备用回路的模数、各配电回路的模数以及开关柜的满柜模数，得到当前开关柜数量并对初始开关柜数量和备用回路的数量进行优化，进而找到最优的负荷回路的备用回路数量以及最优的开关柜数量，实现负荷回路与备用回路实际组柜的最优化，为进一步开发相关自动组柜程序提供了基础，彻底解决了长期以来电气设计人员在低压开关柜组柜时设计效率和准确率低下的问题。经过试验，本发明自动组柜方法的组柜准确率接近100％，组柜效率较手动组柜可提升约70％以上，且，适用范围极广，不仅适用于新建、扩建和改建的发变电工程设计，还适用于所有化工、石油、煤炭、铁路、市政、民用建筑等工程的供配电系统设计，特别对于大中型发变电工程和供配电工程中，低压开关柜较多的情况下，具有明显的经济和社会效益。
进一步的，给出了电压互感器回路及联络回路的具体组柜方式。
进一步的，给出了模数为8/2E的回路的具体组柜方式。
附图说明
图1为本发明实施例的8/2E模数回路示意图；
图2为本发明实施例的4E模数回路示意图；
图3为本发明实施例的低压开关柜的自动组柜方法流程框图；
图4为本发明实施例的第一种应用场景步骤a实施后的组柜示意图；
图5为本发明实施例的第一种应用场景最终的组柜示意图；
图6为本发明实施例的第二种应用场景步骤a实施后的组柜示意图；
图7为本发明实施例的第二种应用场景最终的组柜示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
首先，介绍低压开关柜的基本组柜规则，以便更清楚的理解本发明的技术方案。低压开关柜的组柜的基本规则有：1)排列顺序一般为“上小下大”，即同一开关柜中置于下面的回路模数不能小于置于上面的回路模数，其中，模数用于表示回路占整个开关柜的高度。2)进线、电压互感器和联络回路不增加备用；负荷回路按照设定的比例增加备用，一般动力中心(PC)和电动机控制中心(MCC)的备用比例不同。3)备用回路靠近原回路。4)框架断路器和塑壳断路器有可能混装，即框架断路器回路和塑壳断路器回路有可能组在同一面开关柜中。5)参见图1，MNS柜存在一种特殊的情况，就是MNS柜的最小模数“8/2E”。对于MNS柜而言，最大模数为72E，满柜也为72E，这里的1E＝25mm，8E就是高度为200mm的一个回路，“8/2E”表示8E的一半，它与4E不同，“8/2E”是将8E的回路左右分半，而4E是上下分半，如图1和2所示。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图3，本发明一个实施例中，提供一种低压开关柜的自动组柜方法，包括以下步骤：
S1：根据各配电回路的模数及开关柜的满柜模数，得到初始开关柜数量；所述配电回路包括进线回路和负荷回路。
具体的，根据配电回路的模数及开关柜的满柜模数，通过下式得到初始开关柜数量N：
Figure BDA0002613049950000081
其中，n表示配电回路总数；Mi表示第i个配电回路的模数；Mmax表示开关柜的满柜模数；[]表示向下取整。
S2：基于初始开关柜数量，按照预设的进线回路组柜规则对进线回路组柜。
具体的，按照规则依次对进线回路、电压互感器回路和联络回路进行组柜。进线回路的组柜规则为：如只有一个进线回路，组在第一面开关柜的最后一个回路；如有两个进线回路，则一个进线回路组在第一面开关柜的最后一个回路，另一个进线回路组在最后一面开关柜的最后一个回路。电压互感器回路的组柜规则为：如没有电压互感器回路，则略过此步骤；如有电压互感器回路，则组在第二面开关柜，当所有负荷回路的模数均比电压互感器回路的模数小时，则电压互感器回路组在第二面开关柜的最后一个回路，否则，电压互感器回路组在第二面开关柜的第一个回路，模数大于等于电压互感器回路模数的负荷回路组在电压互感器回路的下方。联络回路的组柜规则为：如没有联络回路，则略过此步骤；如有联络回路，则应组到设计人员指定的开关柜的最后一个回路。
其中，开关柜的回路沿从上至下的方向排列，开关柜的第一个回路位于开关柜的最上方，开关柜的最后一个回路位于开关柜的最下方。
S3：根据负荷回路的数量和模数以及预设的最优备用比例，确定备用回路的数量和各备用回路的模数。
具体的，预设最优备用比例，且每个负荷回路均对应预设一个备用回路，备用回路的模数与对应的负荷回路的模数相等；按照模数从大至小的顺序依次取消备用回路，且，不同模数的备用回路至少保留一个；每取消一个备用回路均计算一次当前备用比例，至当前备用比例不大于最优备用比例，得到备用回路数量。
其中，当前备用比例s％通过如下式得到：
Figure BDA0002613049950000091
其中，k表示当前备用回路数量；m表示负荷回路数量；Mj表示第j个备用回路的模数；Mi表示第i个负荷回路的模数。
如s％>sop％，则取消一个备用回路，取消的备用回路应从较大模数开始选择，并优先选择“相同模数、相同回路方案”的回路，但是，对于每类回路方案且模数不同的情况，每个模数的回路至少保留一个备用回路。取消一个备用回路后，重新计算s％，并再做寻优判断。如s％≤sop％，则进行下一步。其中，sop％：为设计人员给定的最优备用比例。
S4：根据各备用回路的模数、各配电回路的模数以及开关柜的满柜模数，得到当前开关柜数量。
具体的，当前开关柜数量Ncal通过下式得到：
Figure BDA0002613049950000092
其中，n表示配电回路总数；Mi表示第i个配电回路的模数；k表示当前备用回路数量；Mj表示第j个备用回路的模数；Mmax表示开关柜的满柜模数。
S5：当当前开关柜数量>初始开关柜数量时，采用(初始开关柜数量+1)替代初始开关柜数量，返回S2；当当前开关柜数量≤(初始开关柜数量-1)时，采用(初始开关柜数量-1)替代初始开关柜数量，返回S2；当当前开关柜数量＝初始开关柜数量时，进行S6；否则，按照备用回路的模数从大至小的顺序添加备用回路，返回S4。
具体的，如Ncal>N，则用N+1替代N，作为新的初始开关柜数量，从步骤S2开始再次进行寻优计算；如Ncal≤N-1，则用N-1替代N，作为新的初始开关柜数量，从步骤S2开始再次进行寻优计算；如N-1<Ncal<N，则增加备用回路，从最大模数的负荷回路开始逐个增加，模数大小相同的回路只增加一次，增加一个备用回路后，重新计算Ncal，并再做寻优判断。如在寻优判断的某一步，从Ncal<N变成了Ncal>N，则应退回到上一步，增加一个次大模数负荷回路的备用回路，重新计算Ncal，并再做寻优判断，依此类推。如Ncal＝N，则进行下一步。
S6：基于开关柜数量，按照模数从大至小的顺序，对负荷回路和最终的备用回路进行组柜，同一开关柜中相邻的两个配电回路中，位于下方的配电回路的模数不小于位于上方的配电回路的模数，且，备用回路和与该备用回路对应的负荷回路依次组柜。
具体的，找到模数最大的负荷回路，然后按顺序找到未组满的第一个开关柜，将此回路组到该开关柜的最下方，如果此回路有备用回路，将此回路对应的备用回路也同时组到该开关柜中，如开关柜已组满，此回路对应的备用回路则组到下一个未组满的开关柜中；然后继续找出未组柜的模数最大的回路，组到未组满的第二个开关柜中，依此类推，直到所有开关柜组满为止。其中，同一开关柜中相邻的两个配电回路中，位于下方的配电回路的模数不小于位于上方的配电回路的模数。
优选的，S5和S6之间还包括Q1：Q1：当配电回路中存在模数为8/2E的配电回路和备用回路，且，模数为8/2E的配电回路和备用回路的数量为奇数时，从包括模数为8/2E的备用回路的数量最多的回路方案中，选取一个备用回路并删除，且，将模数不等于8的整数倍的配电回路的模数增大4E。
具体的，如所有配电回路和备用回路中，都没有“8/2E”的模数出现，则跳过此步骤。如有“8/2E”的模数出现，则计算模数为“8/2E”的配电回路和备用回路的个数，如果为偶数，则跳过此步；如果为奇数，则在模数为“8/2E”的备用回路中找出个数最多的回路方案，并删除一个，同时，找出模数不是8的整数倍的回路，将其模数增大4E。
本发明低压开关柜的自动组柜方法，突破了自动组柜的技术瓶颈，为进一步开发相关自动组柜程序提供了基础，彻底解决了长期以来电气设计人员在低压开关柜组柜时设计效率和准确率低下的问题。经过试验表明，组柜的准确率可达100％，组柜效率较手动组柜可提升约70％以上。并且，适用范围极广，不仅适用于新建、扩建和改建的发变电工程设计，还适用于所有化工、石油、煤炭、铁路、市政、民用建筑等工程的供配电系统设计，特别对于大中型发变电工程和供配电工程中，低压开关柜较多的情况下，具有明显的经济效益。
本发明再一个实施例中，提供一种低压开关柜的自动组柜方法的第一种实际应用场景，以某工程低压动力中心(PC)的回路组柜为例进行说明。
某工程低压动力中心(PC)的回路和对应的模数如表1所示。本实施例满柜为72E，其中1E＝25mm，最优备用比例sop％设定为40％。
表1某工程低压动力中心(PC)的回路和对应的模数
Figure BDA0002613049950000111
Figure BDA0002613049950000121
按照本发明公开的低压开关柜的自动组柜方法，进行如下步骤：
S1：计算初始开关柜个数：
Figure BDA0002613049950000122
基于步骤S1得到的初始开关柜个数进行自适应计算和逻辑判断，按照如下顺序进行：
S2：按照规则依次对进线回路、电压互感器回路和联络回路进行组柜。进线回路组在第1面开关柜；电压互感器回路组在第2面开关柜的第1个回路；联络回路按照设计人员指定，本实施例假定设计人员指定为最后一面开关柜，即第7面开关柜。本步骤实施后的组柜如图4所示。
S3：负荷回路备用数的寻优计算。为每个负荷回路均增加1个备用回路，此时，备用比例为：
Figure BDA0002613049950000123
由于s％>sop％，应取消1个备用回路，可选择1个模数为36E的备用回路，取消一个“PC馈线”的备用回路，此时，备用回路数变为4个，重新计算备用比例为：
Figure BDA0002613049950000124
仍旧s％>sop％，应再取消1个备用回路，这次取消一个“PC电动机”的备用回路，此时，备用回路数变为3个，重新计算备用比例为：
Figure BDA0002613049950000131
此时，s％<sop％，进行下一步。经过此步骤，寻优得到3个备用回路，2个“PC馈线”回路的备用回路和1个“PC电动机”回路的备用回路。
S4：开关柜个数的寻优计算。计算当前的开关柜个数，如下：
Figure BDA0002613049950000132
S5：由于Ncal<N，则应再增加1个备用回路，如增加1个“PC电动机”回路的备用回路，并再次计算开关柜个数，如下：
Figure BDA0002613049950000133
此时，Ncal＝N，进行下一步。经过此步骤寻优，结合步骤b)，共得到4个备用回路，2个“PC馈线”回路的备用回路和2个“PC电动机”回路的备用回路。
Q1：“8/2E”模数回路的特殊处理。本实施例所有回路中，都没有“8/2E”的模数出现，跳过此步骤。
S6：对负荷回路和备用回路进行实际组柜。找到模数最大的负荷回路，然后按顺序找到未组满的第一个开关柜，将此回路组到该开关柜的最下方，如果此回路有备用回路，将此回路对应的备用回路也同时组到该开关柜中，如开关柜已组满，则组到下一个未组满的开关柜中；然后继续找出未组柜的模数最大的回路，组到未组满的第二个开关柜中，依此类推，直到所有开关柜组满为止。本步骤实施后的组柜如图5所示。
至此，本实施例寻优结束，自动组柜完成。
本发明再一个实施例中，提供一种低压开关柜的自动组柜方法的第二种实际应用场景，以某工程低压电动机控制中心(MCC)的回路组柜为例进行说明。
某工程低压电动机控制中心(MCC)的回路和对应的模数如表2所示。本实施例满柜为72E，其中1E＝25mm，最优备用比例sop％设定为40％。
表2某工程低压电动机控制中心(MCC)的回路和对应的模数
回路名称 回路方案 模数
进线回路 MCC进线 40E
电动门配电箱 MCC馈线1 8/2E
检修箱 MCC馈线1 8/2E
照明箱 MCC馈线1 8/2E
通风配电箱 MCC馈线2 8E
罗茨风机A MCC电动机 8E
罗茨风机B MCC电动机 8E
卸酸泵 MCC电动机 16E
卸碱泵 MCC电动机 16E
废水泵A MCC电动机 32E
废水泵B MCC电动机 32E
按照本发明公开的低压开关柜的自动组柜方法，进行如下步骤：
S1：计算初始开关柜个数：
Figure BDA0002613049950000141
基于S1得到的初始开关柜个数进行自适应计算和逻辑判断，按照如下顺序进行：
S2：按照规则依次对进线回路、电压互感器回路和联络回路进行组柜。有1个进线回路，组在第1面开关柜的最后一个回路；无电压互感器回路，略过此步骤；无联络回路，略过此步骤。本步骤实施后的组柜如图6所示。
S3：负荷回路备用数的寻优计算。为每个负荷回路均增加1个备用回路，此时，备用比例为：
Figure BDA0002613049950000151
由于s％>sop％，应取消1个备用回路。选择1个模数为32E的、回路方案为“MCC电动机”的备用回路，此时，备用回路数变为9个，重新计算备用比例为：
Figure BDA0002613049950000152
仍旧s％>sop％，应再取消1个备用回路。选择1个模数为16E的、回路方案为“MCC电动机”的备用回路，此时，备用回路数变为8个，重新计算备用比例为：
Figure BDA0002613049950000153
此时，s％<sop％，进行下一步。经过此步骤，寻优得到8个备用回路，分别为：3个“8/2E”的“MCC馈线1”回路的备用回路、1个8E的“MCC馈线2”回路的备用回路、2个8E的“MCC电动机”回路的备用回路、1个16E的“MCC电动机”回路的备用回路和1个32E的“MCC电动机”回路的备用回路。
S4：开关柜个数的寻优计算。计算当前的开关柜个数，如下：
Figure BDA0002613049950000154
S5：由于Ncal<N，则应再增加1个备用回路，增加1个32E的“MCC电动机”回路的备用回路，并再次计算开关柜个数，如下：
Figure BDA0002613049950000155
此时，Ncal＝N，进行下一步。经过此步骤寻优，结合步骤b)，共得到9个备用回路。分别为：3个“8/2E”的“MCC馈线1”回路的备用回路、1个8E的“MCC馈线2”回路的备用回路、2个8E的“MCC电动机”回路的备用回路、1个16E的“MCC电动机”回路的备用回路和2个32E的“MCC电动机”回路的备用回路。
Q1：“8/2E”模数回路的特殊处理。本实施例所有回路中，有3个“8/2E”的实际负荷回路和3个“8/2E”的备用回路，共计6个回路，为偶数，跳过此步骤。
S6：对负荷回路和备用回路进行实际组柜。找到模数最大的负荷回路，然后按顺序找到未组满的第一个开关柜，将此回路组到该开关柜的最下方，如果此回路有备用回路，将此回路对应的备用回路也同时组到该开关柜中，如开关柜已组满，则组到下一个未组满的开关柜中；然后继续找出未组柜的模数最大的回路，组到未组满的第二个开关柜中，依此类推，直到所有开关柜组满为止。本步骤实施后的组柜如图7所示。
至此，本实施例寻优结束，自动组柜完成。
本发明再一个实施例中，提供一种低压开关柜的自动组柜系统，能够用于实施上述低压开关柜的自动组柜方法，该自动组柜系统包括初始开关柜数量确定模块、进线回路组柜模块、备用回路确定模块、当前开关柜数量确定模块、负荷回路和备用回路组柜模块以及调度模块。
其中，初始开关柜数量确定模块用于根据各配电回路的模数及开关柜的满柜模数，得到初始开关柜数量；所述配电回路包括进线回路和负荷回路。
进线回路组柜模块用于基于初始开关柜数量，按照预设的进线回路组柜规则对进线回路组柜。
备用回路确定模块用于根据负荷回路的数量和模数以及预设的最优备用比例，确定备用回路的数量和各备用回路的模数。
当前开关柜数量确定模块用于根据各备用回路的模数、各配电回路的模数以及开关柜的满柜模数，得到当前开关柜数量。
负荷回路和备用回路组柜模块用于基于开关柜数量，按照模数从大至小的顺序，对所有的负荷回路和备用回路进行组柜，同一开关柜中相邻的两个配电回路中，位于下方的配电回路的模数不小于位于上方的配电回路的模数，且，备用回路和与该备用回路对应的负荷回路依次组柜。
调度模块，用于当当前开关柜数量>初始开关柜数量时，采用(初始开关柜数量+1)替代初始开关柜数量，触发进线回路组柜模块；当当前开关柜数量≤(初始开关柜数量-1)时，采用(初始开关柜数量-1)替代初始开关柜数量，触发进线回路组柜模块；当当前开关柜数量＝初始开关柜数量时，触发负荷回路和备用回路组柜模块；否则，按照备用回路的模数从大至小的顺序添加备用回路，触发当前开关柜数量确定模块。
本发明再一个实施例中，公开了一种终端设备，该终端设备包括处理器以及存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器用于执行所述计算机存储介质存储的程序指令。处理器可能是中央处理单元(Central ProcessingUnit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor、DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable GateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，其是终端的计算核心以及控制核心，其适于实现一条或一条以上指令，具体适于加载并执行一条或一条以上指令从而实现相应方法流程或相应功能；本发明实施例所述的处理器可以用于低压开关柜的自动组柜方法的操作，包括：S1：根据各配电回路的模数及开关柜的满柜模数，得到初始开关柜数量；所述配电回路包括进线回路和负荷回路；S2：基于初始开关柜数量，按照预设的进线回路组柜规则对进线回路组柜；S3：根据负荷回路的数量和模数以及预设的最优备用比例，确定备用回路的数量和各备用回路的模数；S4：根据各备用回路的模数、各配电回路的模数以及开关柜的满柜模数，得到当前开关柜数量；S5：当当前开关柜数量>初始开关柜数量，或者当前开关柜数量≤(初始开关柜数量-1)时，采用当前开关柜数量替代初始开关柜数量，返回S2；当当前开关柜数量＝初始开关柜数量时，进行S6；否则，按照备用回路的模数从大至小的顺序添加备用回路，返回S4；S6：基于开关柜数量，按照模数从大至小的顺序，对负荷回路和最终的备用回路进行组柜，且，同一开关柜中相邻的两个配电回路中，位于下方的配电回路的模数不小于位于上方的配电回路的模数。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低压开关柜的自动组柜方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：根据各配电回路的模数及开关柜的满柜模数，得到初始开关柜数量；所述配电回路包括进线回路和负荷回路；
S2：基于初始开关柜数量，按照预设的进线回路组柜规则对进线回路组柜；
S3：根据负荷回路的数量和模数以及预设的最优备用比例，确定备用回路的数量和各备用回路的模数；
S4：根据各备用回路的模数、各配电回路的模数以及开关柜的满柜模数，得到当前开关柜数量；
S5：当当前开关柜数量>初始开关柜数量时，采用(初始开关柜数量+1)替代初始开关柜数量，返回S2；当当前开关柜数量≤(初始开关柜数量-1)时，采用(初始开关柜数量-1)替代初始开关柜数量，返回S2；当当前开关柜数量＝初始开关柜数量时，进行S6；否则，按照备用回路的模数从大至小的顺序添加备用回路，返回S4；
S6：基于开关柜数量，按照模数从大至小的顺序，对负荷回路和最终的备用回路进行组柜，同一开关柜中相邻的两个配电回路中，位于下方的配电回路的模数不小于位于上方的配电回路的模数，且，备用回路和与该备用回路对应的负荷回路依次组柜。
2.根据权利要求1所述的低压开关柜的自动组柜方法，其特征在于，所述S1的具体方法为：
根据配电回路的模数及开关柜的满柜模数，通过下式得到初始开关柜数量N：
Figure FDA0002613049940000011
其中，n表示配电回路总数；Mi表示第i个配电回路的模数；Mmax表示开关柜的满柜模数；
Figure FDA0002613049940000021
表示向下取整。
3.根据权利要求1所述的低压开关柜的自动组柜方法，其特征在于，所述S2中预设的进线回路组柜规则具体为：
当只有一个进线回路时，将进线回路组在第一面开关柜的最后一个回路；当有两个进线回路时，将一个进线回路组在第一面开关柜的最后一个回路，另一个进线回路组在最后一面开关柜的最后一个回路；
其中，开关柜的回路沿从上至下的方向排列，开关柜的第一个回路位于开关柜的最上方，开关柜的最后一个回路位于开关柜的最下方。
4.根据权利要求1所述的低压开关柜的自动组柜方法，其特征在于，所述S2还包括：
当配电回路中包括电压互感器回路时，且，当所有负荷回路的模数均比电压互感器回路的模数小时，将电压互感器回路组在第二面开关柜的最后一个回路，当存在模数比电压互感器回路的模数大的负荷回路时，将电压互感器回路组在第二面开关柜的第一个回路；
当配电回路中包括联络回路时，将联络回路组到指定开关柜的最后一个回路；
其中，开关柜的回路沿从上至下的方向排列，开关柜的第一个回路位于开关柜的最上方，开关柜的最后一个回路位于开关柜的最下方。
5.根据权利要求1所述的低压开关柜的自动组柜方法，其特征在于，所述S3的具体方法为：
预设最优备用比例，且每个负荷回路均对应预设一个备用回路，备用回路的模数与对应的负荷回路的模数相等；按照模数从大至小的顺序依次取消备用回路，且，模数不同且回路方案不同的备用回路至少保留一个；每取消一个备用回路均计算一次当前备用比例，至当前备用比例不大于最优备用比例，得到备用回路数量。
6.根据权利要求5所述的低压开关柜的自动组柜方法，其特征在于，所述当前备用比例s％通过如下式得到：
Figure FDA0002613049940000031
其中，k表示当前备用回路数量；m表示负荷回路数量；Mj表示第j个备用回路的模数；Mi表示第i个负荷回路的模数。
7.根据权利要求1所述的低压开关柜的自动组柜方法，其特征在于，所述S4的具体方法为：
当前开关柜数量Ncal通过下式得到：
Figure FDA0002613049940000032
其中，n表示配电回路总数；Mi表示第i个配电回路的模数；k表示当前备用回路数量；Mj表示第j个备用回路的模数；Mmax表示开关柜的满柜模数。
8.根据权利要求1所述的低压开关柜的自动组柜方法，其特征在于，所述S5和S6之间还包括Q1：
Q1：当配电回路和备用回路中存在模数为8/2E的回路，且，模数为8/2E的配电回路和备用回路的数量为奇数时，从包括模数为8/2E的备用回路的数量最多的回路方案中，选取一个备用回路并删除，且，将模数不等于8的整数倍的回路的模数增大4E。
9.一种低压开关柜的自动组柜系统，其特征在于，包括：
初始开关柜数量确定模块，用于根据各配电回路的模数及开关柜的满柜模数，得到初始开关柜数量；所述配电回路包括进线回路和负荷回路；
进线回路组柜模块，用于基于初始开关柜数量，按照预设的进线回路组柜规则对进线回路组柜；
备用回路确定模块，用于根据负荷回路的数量和模数以及预设的最优备用比例，确定备用回路的数量和各备用回路的模数；
当前开关柜数量确定模块，用于根据各备用回路的模数、各配电回路的模数以及开关柜的满柜模数，得到当前开关柜数量；
负荷回路和备用回路组柜模块，用于基于开关柜数量，按照模数从大至小的顺序，对所有的负荷回路和备用回路进行组柜，同一开关柜中相邻的两个配电回路中，位于下方的配电回路的模数不小于位于上方的配电回路的模数，且，备用回路和与该备用回路对应的负荷回路依次组柜；以及
调度模块，用于当当前开关柜数量>初始开关柜数量时，采用(初始开关柜数量+1)替代初始开关柜数量，触发进线回路组柜模块；当当前开关柜数量≤(初始开关柜数量-1)时，采用(初始开关柜数量-1)替代初始开关柜数量，触发进线回路组柜模块；当当前开关柜数量＝初始开关柜数量时，触发负荷回路和备用回路组柜模块；否则，按照备用回路的模数从大至小的顺序添加备用回路，触发当前开关柜数量确定模块。
10.一种终端设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8任一项所述低压开关柜的自动组柜方法的步骤。
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