CN116070383A - 一种基于虚回路连接关系的主接线图自动生成方法 - Google Patents

一种基于虚回路连接关系的主接线图自动生成方法 Download PDF

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CN116070383A CN202310026455.XA CN202310026455A CN116070383A CN 116070383 A CN116070383 A CN 116070383A CN 202310026455 A CN202310026455 A CN 202310026455A CN 116070383 A CN116070383 A CN 116070383A
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曹海欧
张玥
沈蛟骁
娄玲娇
汤昶烽
杜云龙
黄翔
任旭超
刘志仁
薛晨
陈恒祥
杜渐
甄家林
牛俊涛
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Abstract

一种基于虚回路连接关系的主接线图自动生成方法，通过分析智能变电站SCD文件中IED的名字和描述以及IED之间的虚回路关系，构建主变、母线、线路等间隔，形成各电压等级的一次拓扑关系，从而生成一次主接线图，并在主接线图上显示一二次设备的关联关系。本发明可以高效率地图形化展示SCD文件中隐含的一次设备拓扑关系及一二次设备的关联关系，让变电站现场工程人员能够更加直观和快速地了解SCD内容，可显著提高现场工程配置及校验的工作效率。

Description

一种基于虚回路连接关系的主接线图自动生成方法
技术领域
本发明属于智能变电站配置文件可视化技术领域，尤其是涉及一种基于光伏减载的备用容量支撑调频方法。
背景技术
随着智能变电站的深入发展，SCD配置文件的标准化、规范化工作越来越全面和细致。2018年国家能源局发布了《DL/T1873-2018智能变电站***配置描述(SCD)文件技术规范》，对SCD中的通信配置和IED配置做出了进一步的具体规定。其中，附录B对IED的命名做了详细规定，这使得能够更准确的分析出IED的装置类型和所属间隔。
在智能变电站工程实施中，由于工期短、任务重以及缺乏相应的工具，***集成商在制作SCD时往往并不配置含有一次设备拓扑信息及一二次设备关联信息的变电站Substation部分，而工程人员及运维人员在使用和检查SCD文件时对IED设备的间隔归属及一二次设备关联的图形化显示有强烈的需求，在SCD的虚回路校验等高级应用中这一需求更加迫切，但是目前还没有这样实现上述需求的方法和装置。
发明内容
为解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于虚回路连接关系的主接线图自动生成方法，此方法通过分析智能变电站SCD文件中IED的名字和描述以及IED之间的虚回路关系，构建主变、母线、线路等间隔，形成各电压等级的一次拓扑关系，从而生成一次主接线图，并在主接线图上显示一二次设备的关联关系。本发明可以高效率地图形化展示SCD文件中隐含的一次设备拓扑关系及一二次设备的关联关系，让变电站现场工程人员能够更加直观和快速地了解SCD内容，可显著提高现场工程配置及校验的工作效率。
本发明采用如下的技术方案。
一种基于虚回路连接关系的主接线图自动生成方法，包括以下步骤：
步骤1：分析IED的名字及描述，对IED进行归类，并创建IED的归属间隔；
步骤2：基于归属间隔分析各个电压等级的接线方式；
步骤3：在判定为双母双分段接线方式时，分析各归属间隔类型为线路、主变断路器的归属间隔是连接在哪一对母线上；
步骤4：自动绘制主接线图；
步骤5：在主接线图上标注一二次设备的关联关系。
优选地，所述步骤1具体包括：
步骤1-1：解析SCD文件得到IED元素；
步骤1-2：读取IED元素的属性name和desc，此二属性即分别为IED的名字和描述；
步骤1-3：分析IED名字的各个部分，得出IED的类型、归属间隔类型、电压等级、归属间隔编号；
步骤1-4：按照归属间隔类型、电压等级与归属间隔编号对IED进行归类，并构建相应的归属间隔；
步骤1-5：对各归属间隔自动命名。
优选地，在步骤1-4中，对于归属间隔类型为断路器的归属间隔，还包括分析其所属串的编号，并构建相应的串。
优选地，在步骤1-5中，如果归属间隔的归属间隔类型为保护IED的归属间隔类型，将保护IED的描述去掉“保护”、“保测”、“装置”、“A”、“B”、“第一套”、“第二套”这样的字符即得到自动命名的间隔名称。
优选地，所述步骤2具体包括：
步骤2-1：若存在归属间隔类型为断路器的归属间隔及串，则为3/2断路器接线方式；
步骤2-2：对电压等级为110kV、220kV和330kV电压等级中的任意一种的归属间隔，按照其归属间隔类型为母联、母分的数目判定接线方式；
步骤2-3：对10kV、35kV和66kV电压等级中的任意一种的归属间隔，按以下顺序判定接线方式：
若无母线保护且无更高电压等级时，如果有线路保护且无主变高压侧智能终端，则判定为内桥接线；如果无线路保护且有主变高压侧智能终端，则判定为外桥接线；
非以上两种情况时，运用步骤2-2判定接线方式。
优选地，所述步骤2-2具体包括：
若母联、母分的数目为存在1个母联、0个母分，则判定为双母线接线方式；
若母联、母分的数目为存在2个母联、2个母分，则判定为双母双分接线方式；
若母联、母分的数目为存在1或2个母联、0或1个母分，则判定为双母单分接线方式；
若母联、母分的数目为存在0个母联、1或多个母分，则判定为单母分段接线方式。
优选地，所述步骤3具体包括：
步骤3-1：读取归属间隔对应的IED的Input元素及其子元素，获取此IED接收其他IED信号的虚回路连接信息；
步骤3-2：根据虚回路连接信息中的线路保护与母线保护是否有虚回路连接，从而判定此线路、主变断路器是连接在哪一对母线上。
优选地，所述步骤4具体包括：
步骤4-1：按照归属间隔的归属间隔类型制作间隔图元模板，其包括：3/2接线的完整串、不完整串、线路间隔，双母线接线的线路间隔、主变断路器间隔，单母线接线的线路间隔、主变断路器间隔、电容器间隔、电抗器间隔、站用变间隔，内桥或外桥接线的线路间隔，母联间隔和母分间隔；
步骤4-2：对各个电压等级按照其接线方式的典型布局计算该电压等级的长宽尺寸；
步骤4-3：确定归属间隔类型为主变的归属间隔对应的主变和高、中、低电压等级的相对布局；
步骤4-4：按照计算好的相对布局和长宽尺寸绘制各个电压等级和主变设备，以此形成主接线图；
步骤4-5：绘制各个间隔到母线的连接线以及各个主变断路器间隔到主变的连接线。
优选地，所述步骤4-3具体包括：
只有高、低两个电压等级时，布局方式采用上中下模式，即中间为主变设备，上方为高电压等级，下方为低电压等级；
有高、中、低三个电压等级时，有“左上-右上-中-正下”和“正上-中-左下-右下”两种布局方式，即中间仍然为主变设备，高电压等级在左上或正上方，低电压等级在正下或右下方。
优选地，所述步骤4-4具体包括：
步骤4-4-1：先在画布正中绘制主变设备，如果存在多个主变设备时，应以全图的宽度计算主变的间距，公式为：主变的间距＝全图宽度÷(主变数目+1)；
步骤4-4-2：绘制各个电压等级的母线及间隔，主变断路器间隔要绘制在离关联主变最近处。
优选地，所述步骤5具体包括：
步骤5-1：在主变的左侧标注该主变关联的主变保护IED、主变本体智能终端IED；在主变断路器间隔的外侧标注主变的本电压等级侧的智能终端IED和合并单元IED；
步骤5-2：在双母线接线方式的条件下，在各对母线的左边起点的主变侧标注该母线保护IED，并在各条母线右边终点处的外侧标注该母线关联的母线智能终端IED、母线合并单元IED；在3/2断路器接线方式的条件下，在各条母线左边起点处的内侧标注母线保护IED、母线智能终端IED、母线合并单元IED；其他接线方式时，在各条母线左边起点处的主变侧标注母线保护IED、母线智能终端IED、母线合并单元IED；
步骤5-3：在双母线、单母线、内桥或者外桥接线方式的条件下，对于归属间隔类型为线路、电容器、电抗器这样的归属间隔，在归属间隔的外侧标注该间隔的保护IED、智能终端IED、合并单元IED；
步骤5-4：在3/2断路器接线方式的条件下，在归属间隔类型为断路器的归属间隔的右侧标注断路器保护IED、智能终端IED和合并单元IED，在归属间隔类型为线路的归属间隔的外侧标注线路保护IED和高抗保护IED。
一种基于虚回路连接关系的主接线图自动生成装置，包括：
分析模块，其用于分析IED的名字及描述，对IED进行归类，并创建IED的归属间隔；
接线模块，其用于基于归属间隔分析各个电压等级的接线方式；
判定模块，其用于在判定为双母双分段接线方式时，分析各归属间隔类型为线路、主变断路器的归属间隔是连接在哪一对母线上；
绘制模块，其用于自动绘制主接线图；
标注模块，其用于在主接线图上标注一二次设备的关联关系。
优选地，所述分析模块还用于解析SCD文件得到IED元素；用于读取IED元素的属性name和desc，此二属性即分别为IED的名字和描述；用于分析IED名字的各个部分，得出IED的类型、归属间隔类型、电压等级、归属间隔编号；用于按照归属间隔类型、电压等级与归属间隔编号对IED进行归类，并构建相应的归属间隔；用于对各归属间隔自动命名。
优选地，所述分析模块还用于对于归属间隔类型为断路器的归属间隔，还包括分析其所属串的编号，并构建相应的串。
优选地，所述分析模块还用于如果归属间隔的归属间隔类型为保护IED的归属间隔类型，将保护IED的描述去掉“保护”、“保测”、“装置”、“A”、“B”、“第一套”、“第二套”这样的字符即得到自动命名的间隔名称。
优选地，所述接线模块还用于若存在归属间隔类型为断路器的归属间隔及串，则为3/2断路器接线方式；用于对电压等级为110kV、220kV和330kV电压等级中的任意一种的归属间隔，按照其归属间隔类型为母联、母分的数目判定接线方式；对10kV、35kV和66kV电压等级中的任意一种的归属间隔，按以下顺序判定接线方式：
若无母线保护且无更高电压等级时，如果有线路保护且无主变高压侧智能终端，则判定为内桥接线；如果无线路保护且有主变高压侧智能终端，则判定为外桥接线。
优选地，所述接线模块还用于若母联、母分的数目为存在1个母联、0个母分，则判定为双母线接线方式；
若母联、母分的数目为存在2个母联、2个母分，则判定为双母双分接线方式；
若母联、母分的数目为存在1或2个母联、0或1个母分，则判定为双母单分接线方式；
若母联、母分的数目为存在0个母联、1或多个母分，则判定为单母分段接线方式。
优选地，所述判定模块还用于读取归属间隔对应的IED的Input元素及其子元素，获取此IED接收其他IED信号的虚回路连接信息；用于根据虚回路连接信息中的线路保护与母线保护是否有虚回路连接，从而判定此线路、主变断路器是连接在哪一对母线上。
优选地，所述绘制模块还用于按照归属间隔的归属间隔类型制作间隔图元模板，其包括：3/2接线的完整串、不完整串、线路间隔，双母线接线的线路间隔、主变断路器间隔，单母线接线的线路间隔、主变断路器间隔、电容器间隔、电抗器间隔、站用变间隔，内桥或外桥接线的线路间隔，母联间隔和母分间隔；用于对各个电压等级按照其接线方式的典型布局计算该电压等级的长宽尺寸；用于确定归属间隔类型为主变的归属间隔对应的主变和高、中、低电压等级的相对布局；用于按照计算好的相对布局和长宽尺寸绘制各个电压等级和主变设备，以此形成主接线图；用于绘制各个间隔到母线的连接线以及各个主变断路器间隔到主变的连接线。
优选地，所述绘制模块还用于只有高、低两个电压等级时，布局方式采用上中下模式，即中间为主变设备，上方为高电压等级，下方为低电压等级；
有高、中、低三个电压等级时，有“左上-右上-中-正下”和“正上-中-左下-右下”两种布局方式，即中间仍然为主变设备，高电压等级在左上或正上方，低电压等级在正下或右下方。
优选地，所述绘制模块还用于先在画布正中绘制主变设备，如果存在多个主变设备时，应以全图的宽度计算主变的间距，公式为：主变的间距＝全图宽度÷(主变数目+1)；用于绘制各个电压等级的母线及间隔，主变断路器间隔要绘制在离关联主变最近处。
优选地，所述标注模块还用于在主变的左侧标注该主变关联的主变保护IED、主变本体智能终端IED；在主变断路器间隔的外侧标注主变的本电压等级侧的智能终端IED和合并单元IED；用于在双母线接线方式的条件下，在各对母线的左边起点的主变侧标注该母线保护IED，并在各条母线右边终点处的外侧标注该母线关联的母线智能终端IED、母线合并单元IED；在3/2断路器接线方式的条件下，在各条母线左边起点处的内侧标注母线保护IED、母线智能终端IED、母线合并单元IED；其他接线方式时，在各条母线左边起点处的主变侧标注母线保护IED、母线智能终端IED、母线合并单元IED；用于在双母线、单母线、内桥或者外桥接线方式的条件下，对于归属间隔类型为线路、电容器、电抗器这样的归属间隔，在归属间隔的外侧标注该间隔的保护IED、智能终端IED、合并单元IED；用于在3/2断路器接线方式的条件下，在归属间隔类型为断路器的归属间隔的右侧标注断路器保护IED、智能终端IED和合并单元IED，在归属间隔类型为线路的归属间隔的外侧标注线路保护IED和高抗保护IED。
一种终端，包括处理器及存储介质；
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行所述基于虚回路连接关系的主接线图自动生成方法的步骤。
计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述基于虚回路连接关系的主接线图自动生成方法的步骤。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明通过分析智能变电站SCD文件中IED的名字和描述以及IED之间的虚回路关系，构建主变、母线、线路等间隔，形成各电压等级的一次拓扑关系，从而生成一次主接线图，并在主接线图上显示一二次设备的关联关系。本发明可以高效率地图形化展示SCD文件中隐含的一次设备拓扑关系及一二次设备的关联关系，让变电站现场工程人员能够更加直观和快速地了解SCD内容，可显著提高现场工程配置及校验的工作效率。
附图说明
图1为本发明所述的SCD文件IED部分结构示意图；
图2为本发明所述的标准中的IED命名表的部分截图；
图3为本发明所述的IED归类示例；
图4为本发明所述的间隔图元模板部分示例；
图5为本发明所述的自动绘制好的主接线图示例；
图6为本发明所述的基于虚回路连接关系的主接线图自动生成方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。本申请所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部实施例。基于本发明精神，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的有所其它实施例，都属于本发明的保护范围。
如图6所示，本发明所述的一种基于虚回路连接关系的主接线图自动生成方法，包括以下步骤：
步骤1：分析IED的名字及描述，对IED进行归类，并创建IED的归属间隔；
本发明优选但非限制性的实施方式中，所述步骤1具体包括：
步骤1-1：解析SCD文件得到IED元素；
步骤1-2：如图1所示的IED元素的部分结构，这里读取IED元素的属性name和desc，此二属性即分别为IED的名字和描述；
步骤1-3：按照《DL/T1873-2018智能变电站***配置描述(SCD)文件技术规范》附录B的规定，分析IED名字的各个部分，得出IED的类型、归属间隔类型、电压等级、归属间隔编号，如图2所示；
具体的，电力***一般是按照主要的一次设备进行间隔划分的，这里所说的归属间隔和图2中的归属设备是同一个意思。
步骤1-4：按照归属间隔类型、电压等级与归属间隔编号对IED进行归类，并构建相应的归属间隔；
具体的，按照归属间隔类型、电压等级与归属间隔编号对IED进行归类也就是：将归属间隔类型、电压等级与归属间隔编号相同的IED归为一类；构建相应的归属间隔就是：将归为一类的IED名字组合起来作为其相应的归属间隔。
本发明优选但非限制性的实施方式中，在步骤1-4中，对于归属间隔类型为断路器的归属间隔，还包括应分析其所属串的编号，并构建相应的串，如图3所示。
具体的，构建相应的串也就是把所属串的编号作为相应的串。
步骤1-5：对各归属间隔自动命名。
具体的，对各归属间隔自动命名就是给对各归属间隔设定一个唯一的标识符。
本发明优选但非限制性的实施方式中，在步骤1-5中，如果归属间隔的归属间隔类型为保护IED的归属间隔类型，一般保护IED的描述中都含有间隔名称，将保护IED的描述去掉“保护”、“保测”、“装置”、“A”、“B”、“第一套”、“第二套”这样的字符即得到自动命名的间隔名称。
步骤2：基于归属间隔分析各个电压等级的接线方式；
本发明优选但非限制性的实施方式中，所述步骤2具体包括：
步骤2-1：若存在归属间隔类型为断路器的归属间隔及串，则为3/2断路器接线方式；
步骤2-2：对电压等级为110kV、220kV和330kV电压等级中的任意一种的归属间隔，按照其归属间隔类型为母联、母分的数目判定接线方式；
本发明优选但非限制性的实施方式中，所述步骤2-2具体包括：
若母联、母分的数目为存在1个母联、0个母分，则判定为双母线接线方式；
若母联、母分的数目为存在2个母联、2个母分，则判定为双母双分接线方式；
若母联、母分的数目为存在1或2个母联、0或1个母分，则判定为双母单分接线方式；
若母联、母分的数目为存在0个母联、1或多个母分，则判定为单母分段接线方式。
步骤2-3：对10kV、35kV和66kV电压等级中的任意一种的归属间隔，按以下顺序判定接线方式：
若无母线保护且无更高电压等级时，有两种情况：如果有线路保护且无主变高压侧智能终端，则判定为内桥接线；如果无线路保护且有主变高压侧智能终端，则判定为外桥接线；
非以上两种情况时，参照运用步骤2-2判定接线方式。
步骤3：在判定为双母双分段接线方式时，分析各归属间隔类型为线路、主变断路器的归属间隔是连接在哪一对母线上；
本发明优选但非限制性的实施方式中，所述步骤3具体包括：
步骤3-1：读取归属间隔对应的IED的Input元素及其子元素，获取此IED接收其他IED信号的虚回路连接信息；
步骤3-2：根据虚回路连接信息中的线路保护与母线保护是否有虚回路连接，从而判定此线路、主变断路器是连接在哪一对母线上。
具体的，如果有虚回路连接，就能判定此线路、主变或断路器是连接在虚回路所在的那一对母线上，如果没有虚回路连接，就判定此线路、主变或断路器未连接在虚回路所在的那一对母线上。
步骤4：自动绘制主接线图；
本发明优选但非限制性的实施方式中，所述步骤4具体包括：
步骤4-1：按照归属间隔的归属间隔类型制作间隔图元模板，其包括：3/2接线的完整串、不完整串、线路间隔，双母线接线的线路间隔、主变断路器间隔，单母线接线的线路间隔、主变断路器间隔、电容器间隔、电抗器间隔、站用变间隔，内桥或外桥接线的线路间隔，母联间隔和母分间隔；如图4所示。
步骤4-2：对各个电压等级按照其接线方式的典型布局计算该电压等级的长宽尺寸；部分接线方式的典型布局如图5所示。
具体的，就是将各个电压等级中相应的归属间隔对应的各个IED按照在所述接线方式的典型布局下所占用的尺寸大小的长宽累计而形成该电压等级的长宽尺寸。
步骤4-3：确定归属间隔类型为主变的归属间隔对应的主变和高、中、低电压等级的相对布局；
本发明优选但非限制性的实施方式中，所述步骤4-3具体包括：
只有高、低两个电压等级时，布局方式采用上中下模式，即中间为主变设备，上方为高电压等级，下方为低电压等级；
有高、中、低三个电压等级时，有“左上-右上-中-正下”和“正上-中-左下-右下”两种布局方式，即中间仍然为主变设备，高电压等级在左上或正上方，低电压等级在正下或右下方。中电压等级是在右上方还是在左下方应根据电压等级的尺寸来确定，原则是使得全图的宽度最小。
步骤4-4：按照计算好的相对布局和长宽尺寸绘制各个电压等级和主变设备，以此形成主接线图；
本发明优选但非限制性的实施方式中，所述步骤4-4具体包括：
步骤4-4-1：先在画布正中绘制主变设备，如果存在多个主变设备时，应以全图的宽度计算主变的间距，公式为：主变的间距＝全图宽度÷(主变数目+1)；
步骤4-4-2：绘制各个电压等级的母线及间隔，主变断路器间隔要绘制在离关联主变最近处。
步骤4-5：绘制各个间隔到母线的连接线以及各个主变断路器间隔到主变的连接线。
步骤5：在主接线图上标注一二次设备的关联关系。
本发明优选但非限制性的实施方式中，所述步骤5具体包括：
步骤5-1：在主变的左侧标注该主变关联的主变保护IED、主变本体智能终端IED；在主变断路器间隔的外侧(连接母线的另一侧)标注主变的本电压等级侧的智能终端IED和合并单元IED；
步骤5-2：在双母线接线方式的条件下，在各对母线的左边起点的主变侧标注该母线保护IED，并在各条母线右边终点处的外侧标注该母线关联的母线智能终端IED、母线合并单元IED；在3/2断路器接线方式的条件下，在各条母线左边起点处的内侧(成对的两条母线之间)标注母线保护IED、母线智能终端IED、母线合并单元IED；其他接线方式时，在各条母线左边起点处的主变侧标注母线保护IED、母线智能终端IED、母线合并单元IED；
步骤5-3：在双母线、单母线、内桥或者外桥接线方式的条件下，对于归属间隔类型为线路、电容器、电抗器这样的归属间隔，在归属间隔的外侧标注该间隔的保护IED、智能终端IED、合并单元IED；
步骤5-4：在3/2断路器接线方式的条件下，在归属间隔类型为断路器的归属间隔的右侧标注断路器保护IED、智能终端IED和合并单元IED，在归属间隔类型为线路的归属间隔的外侧标注线路保护IED和高抗保护IED。
至此，主接线图以及一二次设备关联绘制完毕，如图5所示。
本发明所述的一种基于虚回路连接关系的主接线图自动生成装置，包括：
分析模块，其用于分析IED的名字及描述，对IED进行归类，并创建IED的归属间隔；
接线模块，其用于基于归属间隔分析各个电压等级的接线方式；
判定模块，其用于在判定为双母双分段接线方式时，分析各归属间隔类型为线路、主变断路器的归属间隔是连接在哪一对母线上；
绘制模块，其用于自动绘制主接线图；
标注模块，其用于在主接线图上标注一二次设备的关联关系。
本发明优选但非限制性的实施方式中，所述分析模块还用于解析SCD文件得到IED元素；用于读取IED元素的属性name和desc，此二属性即分别为IED的名字和描述；用于分析IED名字的各个部分，得出IED的类型、归属间隔类型、电压等级、归属间隔编号；用于按照归属间隔类型、电压等级与归属间隔编号对IED进行归类，并构建相应的归属间隔；用于对各归属间隔自动命名。
本发明优选但非限制性的实施方式中，所述分析模块还用于对于归属间隔类型为断路器的归属间隔，还包括分析其所属串的编号，并构建相应的串。
本发明优选但非限制性的实施方式中，所述分析模块还用于如果归属间隔的归属间隔类型为保护IED的归属间隔类型，将保护IED的描述去掉“保护”、“保测”、“装置”、“A”、“B”、“第一套”、“第二套”这样的字符即得到自动命名的间隔名称。
本发明优选但非限制性的实施方式中，所述接线模块还用于若存在归属间隔类型为断路器的归属间隔及串，则为3/2断路器接线方式；用于对电压等级为110kV、220kV和330kV电压等级中的任意一种的归属间隔，按照其归属间隔类型为母联、母分的数目判定接线方式；对10kV、35kV和66kV电压等级中的任意一种的归属间隔，按以下顺序判定接线方式：
若无母线保护且无更高电压等级时，如果有线路保护且无主变高压侧智能终端，则判定为内桥接线；如果无线路保护且有主变高压侧智能终端，则判定为外桥接线。
本发明优选但非限制性的实施方式中，所述接线模块还用于若母联、母分的数目为存在1个母联、0个母分，则判定为双母线接线方式；
若母联、母分的数目为存在2个母联、2个母分，则判定为双母双分接线方式；
若母联、母分的数目为存在1或2个母联、0或1个母分，则判定为双母单分接线方式；
若母联、母分的数目为存在0个母联、1或多个母分，则判定为单母分段接线方式。
本发明优选但非限制性的实施方式中，所述判定模块还用于读取归属间隔对应的IED的Input元素及其子元素，获取此IED接收其他IED信号的虚回路连接信息；用于根据虚回路连接信息中的线路保护与母线保护是否有虚回路连接，从而判定此线路、主变断路器是连接在哪一对母线上。
本发明优选但非限制性的实施方式中，所述绘制模块还用于按照归属间隔的归属间隔类型制作间隔图元模板，其包括：3/2接线的完整串、不完整串、线路间隔，双母线接线的线路间隔、主变断路器间隔，单母线接线的线路间隔、主变断路器间隔、电容器间隔、电抗器间隔、站用变间隔，内桥或外桥接线的线路间隔，母联间隔和母分间隔；用于对各个电压等级按照其接线方式的典型布局计算该电压等级的长宽尺寸；用于确定归属间隔类型为主变的归属间隔对应的主变和高、中、低电压等级的相对布局；用于按照计算好的相对布局和长宽尺寸绘制各个电压等级和主变设备，以此形成主接线图；用于绘制各个间隔到母线的连接线以及各个主变断路器间隔到主变的连接线。
本发明优选但非限制性的实施方式中，所述绘制模块还用于只有高、低两个电压等级时，布局方式采用上中下模式，即中间为主变设备，上方为高电压等级，下方为低电压等级；
有高、中、低三个电压等级时，有“左上-右上-中-正下”和“正上-中-左下-右下”两种布局方式，即中间仍然为主变设备，高电压等级在左上或正上方，低电压等级在正下或右下方。
本发明优选但非限制性的实施方式中，所述绘制模块还用于先在画布正中绘制主变设备，如果存在多个主变设备时，应以全图的宽度计算主变的间距，公式为：主变的间距＝全图宽度÷(主变数目+1)；用于绘制各个电压等级的母线及间隔，主变断路器间隔要绘制在离关联主变最近处。
本发明优选但非限制性的实施方式中，所述标注模块还用于在主变的左侧标注该主变关联的主变保护IED、主变本体智能终端IED；在主变断路器间隔的外侧标注主变的本电压等级侧的智能终端IED和合并单元IED；用于在双母线接线方式的条件下，在各对母线的左边起点的主变侧标注该母线保护IED，并在各条母线右边终点处的外侧标注该母线关联的母线智能终端IED、母线合并单元IED；在3/2断路器接线方式的条件下，在各条母线左边起点处的内侧标注母线保护IED、母线智能终端IED、母线合并单元IED；其他接线方式时，在各条母线左边起点处的主变侧标注母线保护IED、母线智能终端IED、母线合并单元IED；用于在双母线、单母线、内桥或者外桥接线方式的条件下，对于归属间隔类型为线路、电容器、电抗器这样的归属间隔，在归属间隔的外侧标注该间隔的保护IED、智能终端IED、合并单元IED；用于在3/2断路器接线方式的条件下，在归属间隔类型为断路器的归属间隔的右侧标注断路器保护IED、智能终端IED和合并单元IED，在归属间隔类型为线路的归属间隔的外侧标注线路保护IED和高抗保护IED。
本发明所述的一种终端，包括处理器及存储介质；
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行所述基于虚回路连接关系的主接线图自动生成方法的步骤。
本发明所述的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述基于虚回路连接关系的主接线图自动生成方法的步骤。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明通过分析智能变电站SCD文件中IED的名字和描述以及IED之间的虚回路关系，构建主变、母线、线路等间隔，形成各电压等级的一次拓扑关系，从而生成一次主接线图，并在主接线图上显示一二次设备的关联关系。本发明可以高效率地图形化展示SCD文件中隐含的一次设备拓扑关系及一二次设备的关联关系，让变电站现场工程人员能够更加直观和快速地了解SCD内容，可显著提高现场工程配置及校验的工作效率。
本公开可以是***、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本公开的各个方面的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其它自由传播的电磁波、通过波导或其它传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开的各个方面。
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 (24)

1.一种基于虚回路连接关系的主接线图自动生成方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：分析IED的名字及描述，对IED进行归类，并创建IED的归属间隔；
步骤2：基于归属间隔分析各个电压等级的接线方式；
步骤3：在判定为双母双分段接线方式时，分析各归属间隔类型为线路、主变断路器的归属间隔是连接在哪一对母线上；
步骤4：自动绘制主接线图；
步骤5：在主接线图上标注一二次设备的关联关系。
2.根据权利要求1所述的基于虚回路连接关系的主接线图自动生成方法，其特征在于，所述步骤1具体包括：
步骤1-1：解析SCD文件得到IED元素；
步骤1-2：读取IED元素的属性name和desc，此二属性即分别为IED的名字和描述；
步骤1-3：分析IED名字的各个部分，得出IED的类型、归属间隔类型、电压等级、归属间隔编号；
步骤1-4：按照归属间隔类型、电压等级与归属间隔编号对IED进行归类，并构建相应的归属间隔；
步骤1-5：对各归属间隔自动命名。
3.根据权利要求2所述的基于虚回路连接关系的主接线图自动生成方法，其特征在于，在步骤1-4中，对于归属间隔类型为断路器的归属间隔，还包括分析其所属串的编号，并构建相应的串。
4.根据权利要求2所述的基于虚回路连接关系的主接线图自动生成方法，其特征在于，在步骤1-5中，如果归属间隔的归属间隔类型为保护IED的归属间隔类型，将保护IED的描述去掉“保护”、“保测”、“装置”、“A”、“B”、“第一套”、“第二套”这样的字符即得到自动命名的间隔名称。
5.根据权利要求1所述的基于虚回路连接关系的主接线图自动生成方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：
步骤2-1：若存在归属间隔类型为断路器的归属间隔及串，则为3/2断路器接线方式；
步骤2-2：对电压等级为110kV、220kV和330kV电压等级中的任意一种的归属间隔，按照其归属间隔类型为母联、母分的数目判定接线方式；
步骤2-3：对10kV、35kV和66kV电压等级中的任意一种的归属间隔，按以下顺序判定接线方式：
若无母线保护且无更高电压等级时，如果有线路保护且无主变高压侧智能终端，则判定为内桥接线；如果无线路保护且有主变高压侧智能终端，则判定为外桥接线；
非以上两种情况时，运用步骤2-2判定接线方式。
6.根据权利要求5所述的基于虚回路连接关系的主接线图自动生成方法，其特征在于，所述步骤2-2具体包括：
若母联、母分的数目为存在1个母联、0个母分，则判定为双母线接线方式；
若母联、母分的数目为存在2个母联、2个母分，则判定为双母双分接线方式；
若母联、母分的数目为存在1或2个母联、0或1个母分，则判定为双母单分接线方式；
若母联、母分的数目为存在0个母联、1或多个母分，则判定为单母分段接线方式。
7.根据权利要求1所述的基于虚回路连接关系的主接线图自动生成方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：
步骤3-1：读取归属间隔对应的IED的Input元素及其子元素，获取此IED接收其他IED信号的虚回路连接信息；
步骤3-2：根据虚回路连接信息中的线路保护与母线保护是否有虚回路连接，从而判定此线路、主变断路器是连接在哪一对母线上。
8.根据权利要求1所述的基于虚回路连接关系的主接线图自动生成方法，其特征在于，所述步骤4具体包括：
步骤4-1：按照归属间隔的归属间隔类型制作间隔图元模板，其包括：3/2接线的完整串、不完整串、线路间隔，双母线接线的线路间隔、主变断路器间隔，单母线接线的线路间隔、主变断路器间隔、电容器间隔、电抗器间隔、站用变间隔，内桥或外桥接线的线路间隔，母联间隔和母分间隔；
步骤4-2：对各个电压等级按照其接线方式的典型布局计算该电压等级的长宽尺寸；
步骤4-3：确定归属间隔类型为主变的归属间隔对应的主变和高、中、低电压等级的相对布局；
步骤4-4：按照计算好的相对布局和长宽尺寸绘制各个电压等级和主变设备，以此形成主接线图；
步骤4-5：绘制各个间隔到母线的连接线以及各个主变断路器间隔到主变的连接线。
9.根据权利要求8所述的基于虚回路连接关系的主接线图自动生成方法，其特征在于，所述步骤4-3具体包括：
只有高、低两个电压等级时，布局方式采用上中下模式，即中间为主变设备，上方为高电压等级，下方为低电压等级；
有高、中、低三个电压等级时，有“左上-右上-中-正下”和“正上-中-左下-右下”两种布局方式，即中间仍然为主变设备，高电压等级在左上或正上方，低电压等级在正下或右下方。
10.根据权利要求8所述的基于虚回路连接关系的主接线图自动生成方法，其特征在于，所述步骤4-4具体包括：
步骤4-4-1：先在画布正中绘制主变设备，如果存在多个主变设备时，应以全图的宽度计算主变的间距，公式为：主变的间距＝全图宽度÷(主变数目+1)；
步骤4-4-2：绘制各个电压等级的母线及间隔，主变断路器间隔要绘制在离关联主变最近处。
11.根据权利要求1所述的基于虚回路连接关系的主接线图自动生成方法，其特征在于，所述步骤5具体包括：
步骤5-1：在主变的左侧标注该主变关联的主变保护IED、主变本体智能终端IED；在主变断路器间隔的外侧标注主变的本电压等级侧的智能终端IED和合并单元IED；
步骤5-2：在双母线接线方式的条件下，在各对母线的左边起点的主变侧标注该母线保护IED，并在各条母线右边终点处的外侧标注该母线关联的母线智能终端IED、母线合并单元IED；在3/2断路器接线方式的条件下，在各条母线左边起点处的内侧标注母线保护IED、母线智能终端IED、母线合并单元IED；其他接线方式时，在各条母线左边起点处的主变侧标注母线保护IED、母线智能终端IED、母线合并单元IED；
步骤5-3：在双母线、单母线、内桥或者外桥接线方式的条件下，对于归属间隔类型为线路、电容器、电抗器这样的归属间隔，在归属间隔的外侧标注该间隔的保护IED、智能终端IED、合并单元IED；
步骤5-4：在3/2断路器接线方式的条件下，在归属间隔类型为断路器的归属间隔的右侧标注断路器保护IED、智能终端IED和合并单元IED，在归属间隔类型为线路的归属间隔的外侧标注线路保护IED和高抗保护IED。
12.一种基于虚回路连接关系的主接线图自动生成装置，其特征在于，包括：
分析模块，其用于分析IED的名字及描述，对IED进行归类，并创建IED的归属间隔；
接线模块，其用于基于归属间隔分析各个电压等级的接线方式；
判定模块，其用于在判定为双母双分段接线方式时，分析各归属间隔类型为线路、主变断路器的归属间隔是连接在哪一对母线上；
绘制模块，其用于自动绘制主接线图；
标注模块，其用于在主接线图上标注一二次设备的关联关系。
13.根据权利要求12所述的基于虚回路连接关系的主接线图自动生成装置，其特征在于，所述分析模块还用于解析SCD文件得到IED元素；用于读取IED元素的属性name和desc，此二属性即分别为IED的名字和描述；用于分析IED名字的各个部分，得出IED的类型、归属间隔类型、电压等级、归属间隔编号；用于按照归属间隔类型、电压等级与归属间隔编号对IED进行归类，并构建相应的归属间隔；用于对各归属间隔自动命名。
14.根据权利要求13所述的基于虚回路连接关系的主接线图自动生成装置，其特征在于，所述分析模块还用于对于归属间隔类型为断路器的归属间隔，还包括分析其所属串的编号，并构建相应的串。
15.根据权利要求13所述的基于虚回路连接关系的主接线图自动生成装置，其特征在于，所述分析模块还用于如果归属间隔的归属间隔类型为保护IED的归属间隔类型，将保护IED的描述去掉“保护”、“保测”、“装置”、“A”、“B”、“第一套”、“第二套”这样的字符即得到自动命名的间隔名称。
16.根据权利要求12所述的基于虚回路连接关系的主接线图自动生成装置，其特征在于，所述接线模块还用于若存在归属间隔类型为断路器的归属间隔及串，则为3/2断路器接线方式；用于对电压等级为110kV、220kV和330kV电压等级中的任意一种的归属间隔，按照其归属间隔类型为母联、母分的数目判定接线方式；对10kV、35kV和66kV电压等级中的任意一种的归属间隔，按以下顺序判定接线方式：
若无母线保护且无更高电压等级时，如果有线路保护且无主变高压侧智能终端，则判定为内桥接线；如果无线路保护且有主变高压侧智能终端，则判定为外桥接线。
17.根据权利要求16所述的基于虚回路连接关系的主接线图自动生成装置，其特征在于，所述接线模块还用于若母联、母分的数目为存在1个母联、0个母分，则判定为双母线接线方式；
若母联、母分的数目为存在2个母联、2个母分，则判定为双母双分接线方式；
若母联、母分的数目为存在1或2个母联、0或1个母分，则判定为双母单分接线方式；
若母联、母分的数目为存在0个母联、1或多个母分，则判定为单母分段接线方式。
18.根据权利要求12所述的基于虚回路连接关系的主接线图自动生成装置，其特征在于，所述判定模块还用于读取归属间隔对应的IED的Input元素及其子元素，获取此IED接收其他IED信号的虚回路连接信息；用于根据虚回路连接信息中的线路保护与母线保护是否有虚回路连接，从而判定此线路、主变断路器是连接在哪一对母线上。
19.根据权利要求12所述的基于虚回路连接关系的主接线图自动生成装置，其特征在于，所述绘制模块还用于按照归属间隔的归属间隔类型制作间隔图元模板，其包括：3/2接线的完整串、不完整串、线路间隔，双母线接线的线路间隔、主变断路器间隔，单母线接线的线路间隔、主变断路器间隔、电容器间隔、电抗器间隔、站用变间隔，内桥或外桥接线的线路间隔，母联间隔和母分间隔；用于对各个电压等级按照其接线方式的典型布局计算该电压等级的长宽尺寸；用于确定归属间隔类型为主变的归属间隔对应的主变和高、中、低电压等级的相对布局；用于按照计算好的相对布局和长宽尺寸绘制各个电压等级和主变设备，以此形成主接线图；用于绘制各个间隔到母线的连接线以及各个主变断路器间隔到主变的连接线。
20.根据权利要求19所述的基于虚回路连接关系的主接线图自动生成装置，其特征在于，所述绘制模块还用于只有高、低两个电压等级时，布局方式采用上中下模式，即中间为主变设备，上方为高电压等级，下方为低电压等级；
有高、中、低三个电压等级时，有“左上-右上-中-正下”和“正上-中-左下-右下”两种布局方式，即中间仍然为主变设备，高电压等级在左上或正上方，低电压等级在正下或右下方。
21.根据权利要求20所述的基于虚回路连接关系的主接线图自动生成装置，其特征在于，所述绘制模块还用于先在画布正中绘制主变设备，如果存在多个主变设备时，应以全图的宽度计算主变的间距，公式为：主变的间距＝全图宽度÷(主变数目+1)；用于绘制各个电压等级的母线及间隔，主变断路器间隔要绘制在离关联主变最近处。
22.根据权利要求12所述的基于虚回路连接关系的主接线图自动生成装置，其特征在于，所述标注模块还用于在主变的左侧标注该主变关联的主变保护IED、主变本体智能终端IED；在主变断路器间隔的外侧标注主变的本电压等级侧的智能终端IED和合并单元IED；用于在双母线接线方式的条件下，在各对母线的左边起点的主变侧标注该母线保护IED，并在各条母线右边终点处的外侧标注该母线关联的母线智能终端IED、母线合并单元IED；在3/2断路器接线方式的条件下，在各条母线左边起点处的内侧标注母线保护IED、母线智能终端IED、母线合并单元IED；其他接线方式时，在各条母线左边起点处的主变侧标注母线保护IED、母线智能终端IED、母线合并单元IED；用于在双母线、单母线、内桥或者外桥接线方式的条件下，对于归属间隔类型为线路、电容器、电抗器这样的归属间隔，在归属间隔的外侧标注该间隔的保护IED、智能终端IED、合并单元IED；用于在3/2断路器接线方式的条件下，在归属间隔类型为断路器的归属间隔的右侧标注断路器保护IED、智能终端IED和合并单元IED，在归属间隔类型为线路的归属间隔的外侧标注线路保护IED和高抗保护IED。
23.一种终端，包括处理器及存储介质；其特征在于：
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求1-11任一项所述基于虚回路连接关系的主接线图自动生成方法的步骤。
24.计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-10任一项所述基于虚回路连接关系的主接线图自动生成方法的步骤。
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