CN112817936A - 一种智能变电站预制光缆和免熔接光纤配线箱的自动生成方法 - Google Patents

一种智能变电站预制光缆和免熔接光纤配线箱的自动生成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能变电站预制光缆和免熔接光纤配线箱的自动生成方法，属于智能变电站领域。本发明的智能变电站预制光缆和免熔接光纤配线箱的自动生成方法，对全站二次设备建立一套设备编码原则，建立一个全站二次设备数据库，基于设备编码中的特征值自动提取出预制光缆的连接始端，并按照各设备的预设连接原则自动生成预制光缆的连接末端，从而自动生成预制光缆清单。同时，通过预制光缆清单自动匹配生成免熔接光纤配线箱。本发明的自动生成方法，可以快速提供预制光缆和免熔接光纤配线箱的设计清单，满足工程生产进度要求，显著提高设计的准确性和快速性。

Description

一种智能变电站预制光缆和免熔接光纤配线箱的自动生成 方法
技术领域
本发明属于智能变电站领域，尤其是一种智能变电站预制光缆和免熔接光纤配线箱的自动生成方法。
背景技术
智能变电站采用三层两网架构，过程层设备就地布置，与间隔层、站控层之间通过过程层网络进行连接，从而大大减少了电缆用量，增加了光缆用量。智能变电站中光缆广泛用于智能变电站中重要信号的传输，光缆敷设完毕后由施工方或厂家组织现场熔接。智能变电站中光缆用量较大，采用传统熔接方式，不但工艺复杂、费时费力、影响项目排期，而且还易受人员操作水平、环境温湿度及粉尘影响，造成各熔点的质量良莠不齐，在环境条件急剧变化或长期运行中留下安全隐患。
新一代智能变电站，将“占地少、造价省、效率高”作为实施目标，具备支持即插即用等功能。在变电站中应用预制光缆，采用厂内标准化制造，即插即用，摒弃传统的光缆和光纤配线箱在现场繁冗的熔接工作，提高光缆可靠性和实施效率，符合新一代智能变电站的建设理念。由于智能变电站施工周期短，厂内标准化制造时，需要设计单位在施工图设计尚未完成的情况下尽快提供预制光缆和免熔接光纤配线箱的设计清单，同时对数量和型式要求严格准确，否则会导致材料的报废和施工难度的增加，这对设计的准确性和快速性提出了很高的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的设计方法为智能变电站提供预制光缆和免熔接光纤配线箱的设计清单准确性和快速性不佳的缺点，提供一种智能变电站预制光缆和免熔接光纤配线箱的自动生成方法。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种智能变电站预制光缆和免熔接光纤配线箱的自动生成方法：
对全站二次设备建立一套设备编码原则，基于所述设备编码原则生成设备编码，建立全站二次设备数据库；
基于设备编码中的特征值自动提取出预制光缆的始端设备，按照各设备的预设预连接原则自动生成制光缆的末端设备，从而自动预制光缆清单；
通过预制光缆清单自动匹配生成免熔接光纤配线箱清单。
进一步的，所述二次设备数据库包括设备名称、设备编码和设备位置。
进一步的，所述设备编码由设备信息码、电气信息码、特征信息码和位置信息码共4个信息码段组成。
进一步的，所述设备信息码的定义为：
设备信息码的字段长度为3，字符为abc；
其中，字符a表示电压分级，包括H、M和L，H表示高压，M表示中压，L表示低压；
字符b表示设备类型，包括L和P，L表示就地智能设备，P表示远方保护测控设备；
字符c表示对应一次设备信息，包括D、M、T、K、L和A，D表示断路器，M表示母线，T表示主变压器，K表示电抗器，L表示线路，A表示站用变。
进一步的，所述电气信息码的定义为：
电气信息码的字段长度为4，字符为defg；
字符de表示电压等级，包括75、33、22、11、66和35，75表示750kV，33表示330kV，22表示220kV，11表示110kV，66表示66kV，35表示35kV；
字符f表示接线串号，由包括数字和字母，其中，数字1～9表示3/2接线第几串，总串数超过9，依次用字母A～Z表示；对于单/双母线接线，字符统一用0表示；对于母线设备，字符f用0表示；
字符g表示间隔号，对于3/2接线，1表示靠近I母母线，2表示靠近II母母线，0表示为中间断路器间隔；对于单/双母线接线，第4位数字1～9依次表示间隔号，总间隔数超过9，依次用字母A～Z表示；对于母线设备，字符g用0表示。
进一步的，所述特征信息码的定义为：
特征信息码的字段长度为2，字符为hi；
其中，h表示母线设备类型；i表示按双重化原则配置设备类型；
对于主变压器连接设备，h表示不同组别的主变压器保护测控设备，i表示不同组别的主变压器的高中低压侧间隔设备和低压侧保护测控设备。
进一步的，所述位置信息码的定义为：
位置信息码的字段长度为1，字符为j，字符j用于显示设备的位置信息。
进一步的，基于设备编码中的特征值自动提取出预制光缆的始端设备具体操作为：
始端设备基于设备信息码，按照高压就地设备→中压就地设备→低压就地设备→交换机的预设顺序自动提取。
进一步的，按照各设备的预设预连接原则自动生成制光缆的末端设备，具体操作为：
按照不同的始端设备预设好固定的末端设备阵列，根据阵列中各末端设备的安装位置信息确定光缆的连接末端和光缆数量，并最终匹配生成免熔接光纤配线箱。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的智能变电站预制光缆和免熔接光纤配线箱的自动生成方法，对全站二次设备建立一套设备编码原则，建立一个全站二次设备数据库，基于设备编码中的特征值自动提取出预制光缆的连接始端，并按照各设备的预设连接原则自动生成预制光缆的连接末端，从而自动生成预制光缆清单。同时，通过预制光缆清单自动匹配生成免熔接光纤配线箱。本发明的自动生成方法，可以快速提供预制光缆和免熔接光纤配线箱的设计清单，满足工程生产进度要求，显著提高设计的准确性和快速性。
附图说明
图1为预制光缆清单生成流程图；
图2为高中压断路器智能控制柜光缆连接流程图；
图3为低压断路器智能控制柜光缆连接流程图；
图4为主变本体智能控制柜光缆连接流程图；
图5为高抗本体智能控制柜光缆连接流程图；
图6为站用变本体智能控制柜光缆连接流程图；
图7为母线智能控制柜光缆连接流程图；
图8为站控层交换机组网光缆连接流程图；
图9为过程层交换机组网光缆连接流程图；
图10为工程实例电气主接线图。
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、***、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。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1，图1为预制光缆清单生成流程图；一种智能变电站预制光缆和免熔接光纤配线箱的自动生成方法，建立一个全站二次设备数据库，并在数据库中对全站二次设备建立一套设备编码原则，基于设备编码中的特征值自动提取出预制光缆的始端设备，并按照各设备的预设连接原则自动生成预制光缆的末端设备，从而自动生成预制光缆清单。同时，通过预制光缆清单自动匹配生成免熔接光纤配线箱清单。
1.二次设备数据库
二次设备数据库采用如表1所示的表格形式。作为本设计方法中的唯一输入数据，设计人应根据变电站的设计规模将全站二次设备关键信息输入到数据库中。
表1二次设备数据库表头名称
序号 设备名称 设备编码 设备位置
1
…
目前，各设计单位在电气二次接线设计中逐步采用自动化设计软件，二次设备数据库是这些自动化设计软件的必要输入数据，表1所示的二次设备数据库完全可以和自动化设计软件中的数据库合而为一。
2.设备编码
设备编码由“设备信息码”、“电气信息码”、“特征信息码”和“位置信息码”共四个信息码段组成。各代码段的格式如表2所示。
表2设备编码字段定义
设备信息码 电气信息码 特征信息码 位置信息码
长度 3 4 2 1
字符 abc defg hi j
各信息码之间可以通过特殊字符区分以便于程序识别，也可以按照字节长度区分，下文统一按点号“.”示例。各信息码及字符定义如下：
(1)设备信息码：用于区分就地智能设备、远方控制保护设备、交换机设备、对时设备等。
字符a：表示电压分级，H表示高压，M表示中压，L表示低压；
字符b：表示设备类型，L表示就地智能设备，P表示远方保护测控设备；
字符c：表示对应一次设备信息，D表示断路器，M表示母线，T表示主变压器，K表示电抗器，L表示线路，A表示站用变；
具体设备信息码定义见表3所示。
表3设备信息码定义
Figure BDA0002912497670000071
注：1、保护和测控共组一面屏柜时，字符b采用P表示。
(2)电气信息码：用于显示设备的电压等级及主接线代码等电气信息。
字符de：表示电压等级，75表示750kV，33表示330kV，22表示220kV，11表示110kV，66表示66kV，35表示35kV；
字符f：表示接线串号，数字1～9表示3/2接线第几串，总串数超过9，可依次用字母A～Z表示。对于单/双母线接线，字符统一用0表示。对于母线设备，字符f用0表示。
字符g：表示间隔号，对于3/2接线，1表示靠近I母母线，2表示靠近II母母线，0表示为中间断路器间隔；对于单/双母线接线，第四位数字1～9依次表示间隔号，总间隔数超过9，可依次用字母A～Z表示。对于母线设备，字符g用0表示。
可见，当f＝0，g＝0时，该设备为母线设备；当f＝0，g≠0时，该设备为单/双母线接线；当f≠0时，该设备为3/2接线。
(3)特征信息码：字符hi用于显示设备的特征信息。字符定义详见下表4。
表4特征信息码定义
Figure BDA0002912497670000081
(4)位置信息码：字符j用于显示设备的位置信息。就地设备按电压等级分区，远方设备按二次设备室分区，用A～Z区分表示。
2.1交换机设备
(1)设备信息码：交换机设备指的是站控层交换机柜、间隔层交换机柜、过程层交换机柜。具体设备信息码定义见表5所示。
表5交换机设备信息码定义
设备名称 设备编码
站控层交换机柜 SWA
间隔层交换机柜 SWB
过程层中心交换机柜 SWC
过程层交换机柜 SWD
(2)电气信息码：对于站控层交换机柜字符defg统一用数字0000表示。间隔层和过程层中心交换机柜字符de表示电压等级，字符fg统一用数字00表示。过程层交换机柜字符f表示电气接线的串号或者间隔号。
(3)特征信息码：
字符h：表示网络，A表示A网，B表示B网，0表示A/B网在一个柜内。
字符i：数字1～9表示设备序号；
(4)位置信息码：见第2节(4)位置信息码的描述。
2.2对时设备
(1)设备信息码：对时设备信息码统一用字符GPS表示。
(2)电气信息码：对时设备电气信息码统一用0000表示。
(3)特征信息码：对时设备特征信息码统一用00表示。
(4)位置信息码：见第2节(4)位置信息码的描述。
2.3设备编码举例
HLD.7540.0T.A——750kV高压***第四串中断路器(7540)智能控制柜，断路器接主变压器T，就地位置代码为A。
MPD.3341.00.Y——330kV中压***第四串I母侧断路器(3341)保护柜，屏柜位置代码为Y。
LLD.6601.1T.C——66kV主变压器T低压侧I母断路器(6601)智能控制柜，就地位置代码为C。
SWD.7540.0T.X——750kV第四串过程层交换机，屏柜位置代码为X。
3.连接原则
对于已建立的二次设备数据库，通过设备编码中的特征值自动提取出预制光缆的连接始端设备，参见图1，始端设备基于设备信息码，按照“高压就地设备(HLD/M/T/K)→中压就地设备(MLD/M)→低压就地设备(LLD/M/A)→交换机(SWA/B/C/D)”的预设顺序自动提取。同时，按照预先设计的光缆连接方案，基于不同的始端设备自动匹配预制光缆的末端设备，从而自动生成预制光缆和免熔接光纤配线箱。
不同类型的始端设备采用的光缆连接方案如下图2～图9所示，图2为高中压断路器智能控制柜光缆连接流程图(适用于HLD、MLD)；图3为低压断路器智能控制柜光缆连接流程图(适用于LLD)；图4为主变本体智能控制柜光缆连接流程图(适用于HLT)；图5为高抗本体智能控制柜光缆连接流程图(适用于HLK)；图6为站用变本体智能控制柜光缆连接流程图(适用于LLA)；图7为母线智能控制柜光缆连接流程图(适用于HLM、MLM、LLM)；图8为站控层交换机组网光缆连接流程图(适用于SWA)；图9为过程层交换机组网光缆连接流程图(适用于SWC、SWD)。
参见图10，图10为工程实例电气主接线图，依据设备信息码和电气信息码依次自动生成就地设备如表6所示：
表6自动生成就地设备
Figure BDA0002912497670000101
Figure BDA0002912497670000111
以上所述，依据设备信息码和电气信息码依次自动生成末端设备如表7所示：
表7自动生成末端设备
Figure BDA0002912497670000112
Figure BDA0002912497670000121
以下选取几个始端设备对预制光缆和免熔接光纤配线箱的生成做进一步说明：
1.对于始端设备"HLD.7540.0T.A"，此设备适用于图2，始端设备编码用(x)表示，末端设备编码用[x]表示：
首先根据(f)≠0，(g)＝0，判断该始端设备为3/2接线的中断路器。
(1)断路器保护柜：
依据设备编码(defg)＝[defg]＝7540，匹配出断路器保护柜：HPD.7540.00.X。
(2)线路保护柜
依据设备编码(def)＝[def]＝754，匹配出线路保护柜：HPL.7540.00.X。
(3)电抗器保护柜
依据设备编码(def)＝[def]＝754，匹配出电抗器保护柜：HPK.7542.20.X。
(4)母线保护柜
依据设备编码(f)≠0，(g)＝0，判断该始端设备为3/2接线的中断路器，不匹配母线保护柜。
(5)变压器保护柜
始端设备编码(i)＝T，判断该设备为变压器T的连接设备。依据设备编码[h]＝(i)＝T，匹配出变压器保护柜：HPT.7541.TA.Y。
由上可见，位置信息码jD(断路器保护柜)≠jM(母线保护柜)≠jT(变压器保护柜)，满足图2所示的条件⑤，自动匹配结果如下：
[1]预制光缆1由始端设备(HLD.7540.00.T)到末端设备(HPD.7540.00.X)，光缆芯数为8。
[2]预制光缆2由始端设备(HLD.7540.00.T)到末端设备(HPD.7540.00.X)，光缆芯数为8。
[3]预制光缆3由始端设备(HLD.7540.00.T)到末端设备(HPT.7541.TA.Y)，光缆芯数为4。
[4]始端设备(HLD.7540.00.T)免熔接光配接口配置为8+8+4+4口。
[5]末端设备(HPD.7540.00.X)免熔接光配接口配置为8+8+8口。
[6]末端设备(HPT.7541.TA.Y)免熔接光配接口配置为8+8+4+4口。
以上均按照网络A配置，网络B按照图2所示同以上步骤匹配。
2.对于始端设备"LLD.6601.1T.C"，此设备适用于图3，始端设备编码用(x)表示，末端设备编码用[x]表示：
首先根据(abc)＝LLD，(i)＝T，判断该始端设备为主变低压侧断路器。
(1)母线保护柜
依据设备编码(f)＝0，(g)≠0，(h)＝1，判断该始端设备为单母线接线断路器，匹配出母线保护柜：LPM.6600.0T.Y。
(2)变压器保护柜
始端设备编码(i)＝T，判断该设备为变压器T的连接设备。依据设备编码[h]＝(i)＝T，匹配出变压器保护柜：HPT.7541.TA.Y。
由上可见，主变低压侧断路器满足图3所示的条件②，自动匹配结果如下：
[1]预制光缆1由始端设备(LLD.6601.1T.C)到末端设备(LPM.6600.0T.Y)，光缆芯数为12。
[2]始端设备(LLD.6601.1T.C)免熔接光配接口配置为12+12口。
[3]末端设备(LPM.6600.0T.Y)免熔接光配接口配置为12+12口。
以上均按照网络A配置，网络B按照图3所示同以上步骤匹配。
3.对于始端设备"HLT.7541.0T.A"，此设备适用于图4，始端设备编码用(x)表示，末端设备编码用[x]表示：
首先根据(abc)＝HLT，判断该始端设备为主变本体智能控制柜。
(1)变压器测控柜
依据设备编码(abc)＝HLT，(i)＝T，判断该始端设备为主变本体智能控制柜，匹配出变压器测控柜：HCT.7541.T0.Y。
由上可见，主变低压侧断路器满足图4所示的条件，自动匹配结果如下：
[1]预制光缆1由始端设备(HLT.7541.0T.A)到末端设备(HCT.7541.T0.Y)，光缆芯数为12。
[2]始端设备(HLT.7541.0T.A)免熔接光配接口配置为12+12口。
[3]末端设备(HCT.7541.T0.Y)免熔接光配接口配置为12+12口。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能变电站预制光缆和免熔接光纤配线箱的自动生成方法，其特征在于：
对全站二次设备建立一套设备编码原则，基于所述设备编码原则生成设备编码，建立全站二次设备数据库；
基于设备编码中的特征值自动提取出预制光缆的始端设备，按照各设备的预设预连接原则自动生成制光缆的末端设备，从而自动预制光缆清单；
通过预制光缆清单自动匹配生成免熔接光纤配线箱清单。
2.根据权利要求1所述的智能变电站预制光缆和免熔接光纤配线箱的自动生成方法，其特征在于，所述二次设备数据库包括设备名称、设备编码和设备位置。
3.根据权利要求1所述的智能变电站预制光缆和免熔接光纤配线箱的自动生成方法，其特征在于，所述设备编码由设备信息码、电气信息码、特征信息码和位置信息码共4个信息码段组成。
4.根据权利要求3所述的智能变电站预制光缆和免熔接光纤配线箱的自动生成方法，其特征在于，所述设备信息码的定义为：
设备信息码的字段长度为3，字符为abc；
其中，字符a表示电压分级，包括H、M和L，H表示高压，M表示中压，L表示低压；
字符b表示设备类型，包括L和P，L表示就地智能设备，P表示远方保护测控设备；
字符c表示对应一次设备信息，包括D、M、T、K、L和A，D表示断路器，M表示母线，T表示主变压器，K表示电抗器，L表示线路，A表示站用变。
5.根据权利要求3所述的智能变电站预制光缆和免熔接光纤配线箱的自动生成方法，其特征在于，所述电气信息码的定义为：
电气信息码的字段长度为4，字符为defg；
字符de表示电压等级，包括75、33、22、11、66和35，75表示750kV，33表示330kV，22表示220kV，11表示110kV，66表示66kV，35表示35kV；
字符f表示接线串号，由包括数字和字母，其中，数字1～9表示3/2接线第几串，总串数超过9，依次用字母A～Z表示；对于单/双母线接线，字符统一用0表示；对于母线设备，字符f用0表示；
字符g表示间隔号，对于3/2接线，1表示靠近I母母线，2表示靠近II母母线，0表示为中间断路器间隔；对于单/双母线接线，第4位数字1～9依次表示间隔号，总间隔数超过9，依次用字母A～Z表示；对于母线设备，字符g用0表示。
6.根据权利要求3所述的智能变电站预制光缆和免熔接光纤配线箱的自动生成方法，其特征在于，所述特征信息码的定义为：
特征信息码的字段长度为2，字符为hi；
其中，h表示母线设备类型；i表示按双重化原则配置设备类型；
对于主变压器连接设备，h表示不同组别的主变压器保护测控设备，i表示不同组别的主变压器的高中低压侧间隔设备和低压侧保护测控设备。
7.根据权利要求3所述的智能变电站预制光缆和免熔接光纤配线箱的自动生成方法，其特征在于，所述位置信息码的定义为：
位置信息码的字段长度为1，字符为j，字符j用于显示设备的位置信息。
8.根据权利要求3所述的智能变电站预制光缆和免熔接光纤配线箱的自动生成方法，其特征在于，基于设备编码中的特征值自动提取出预制光缆的始端设备具体操作为：
始端设备基于设备信息码，按照高压就地设备→中压就地设备→低压就地设备→交换机的预设顺序自动提取。
9.根据权利要求1所述的智能变电站预制光缆和免熔接光纤配线箱的自动生成方法，其特征在于，按照各设备的预设预连接原则自动生成制光缆的末端设备，具体操作为：
按照不同的始端设备预设好固定的末端设备阵列，根据阵列中各末端设备的安装位置信息确定光缆的连接末端和光缆数量，并最终匹配生成免熔接光纤配线箱。
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