淺析智能變電站設計配置一體化技術

張鍶媛

摘 要：在智能變電站逐漸取代傳統變電站的過程中，智能變電站的設計忽視了設計與配置的相互聯系，從而導致一次設計和二次設計中資源不能共享，造成了資源的浪費。與傳統變電站相比，設計智能變電站時，虛端子配置與通信組網承擔了主要的工作量，這非常考驗設計人員的技能水準。深入研究了智能變電站設計配置一體化的工作原理和設計方案，希望能為研究人員提供有價值的參考意見。

關鍵詞：智能變電站；一體化技術；數據庫；拓撲鄰接表

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.22.158

智能變電站的設計是如今信息化時代發展的必然結果。隨著信息技術的成熟，智能變電站將逐步取代常規變電站，成為變電站的主打產品。因此，對智能變電站的設計與管理成為了至關重要的一個環節。在設計智能變電站的過程中，由于網絡分析裝置和故障錄波裝置相互獨立，所以要盡量減少這兩個裝置發生碰撞的次數。一旦產生碰撞，就會影響到變電站的正常工作。

1 設計配置一體化技術的工作原理

智能變電站設計的流程是藍圖設計→驗收測試→具體實施。首先設計人員利用開發軟件繪制藍圖，然后利用工程實例下的智能裝置模型配置特定環境下的測試指標，最后將各智能裝置通過輸入、輸出的對應法則映射到實際的設計圖紙中，完成各裝置聯系建立的具體工作。其中，圖模一體化是智能變電站設計配置一體化的根基。圖模一體化，顧名思義，就是要將圖紙設計和模型很好地銜接起來。圖紙的構成元素是圖模連接線、圖模布局等，模型依據布局圖發展成為工程實例。根據相關原則，定義輸入、輸出變量時不能脫離標準圖模庫。

1.1 圖模一體化技術

與傳統變電站的設計相異，在智能變電站的設計中，裝置圖元不但擁有模型文件的骨架支撐，而且其與ICD文件一一對應。智能變電站的各類相關裝置的輸入、輸出端口的定義和命名必須嚴格遵守國家公布的相關文件中的規定。設計人員在設計智能變電站的過程中，除了受到明確定義部分的限制，還要盡可能地杜絕裝置碰撞問題的發生。在智能變電站的設計中，建立圖模的實質就是導入ICD文件。導入過程中，可能會出現設計不合格的報警信息。一旦設計人員遇到這種問題，就必須立即停止導入，找出問題的癥結所在。設計中，還要注意圖模會根據電壓的差異對應顯示不同的信息。避免這一設計問題就是要保證生產廠家提供的ICD文件信息不唯一，但由于相關的設計標準還沒有確立，所以真正符合標準的設計幾乎沒有。

1.2 數據庫

數據庫中存放了大量的智能變電站的設計信息，其中包含智能管理、設計模型、圖紙規格和校驗結果等高要求。這有利于工作人員從數據庫調用相關信息維護變電站。正因為數據庫的存在，才保證了虛端子映射、通信網絡、設備信息等重要功能的實現。SQLite設計軟件是目前最受歡迎的數據庫軟件，其具有容量大、易安裝等優勢。

1.3 拓撲鄰接表

在智能變電站設計中，虛端子配置的工作量很大，拓撲鄰接表就產生于兩個實例化的虛端子之間的布線。拓撲表的拓撲線就是虛端子的輸入、輸出端的連線，其繪制是根據工作人員提供的映射表由電腦鼠標完成。這不僅提高了智能變電站的設計效率，還能檢查繪制結果。

1.4 設計與配置的連接

設計與配置是兩個不同的過程。為了保證這兩個過程的一致性，應使用同一種設計工具，將配置與設計相互融合，最后得到設計圖紙，并產生相關的XML文件。虛回路圖紙與設計圖紙不同，它是工作人員后期維護變電站的重要參考資料。

2 設計配置一體化方案

2.1 軟件架構

設計智能變電站應用的軟件是AutoCAD，并整合應用了相關的控件。這些控件依托于SQLite數據庫，由11個模塊構成，保證了設計和配置的一致性。

2.2 設計過程

完成智能變電站的設計需如下幾個步驟：①創建圖模庫；②配置裝置；③通信網絡的設計；④拓撲圖的設計；⑤生成虛端子映射表；⑥在前面步驟的基礎上得到光纜清單；⑦檢查圖紙，并重復④～⑦。至此就結束了一個流程，完成了智能變電站的設計。設計智能變電站的各個步驟之間環環相扣，設計人員必須擁有較高的設計水平。

2.3 輔助設計

2.3.1 繪制通信線

虛端子映射表是虛回路可視化的基礎，而虛回路可視化就是要原樣多次復制拓撲圖中兩個裝置之間的通信聯系。反映該聯系僅需要一根通信線。首先要完成布局管理，將可視化的裝置合理安排到圖紙上，然后科學地選擇布線線路。在整個通信線路布線過程中，布線線路種類越多，所布的線就越混亂，因此要避免使用過多的虛回路種類。此外，通訊線會觸發它連接的兩端裝置映射表的配置信息。

2.3.2 導出光纜清冊

在通信圖中，因為相關規定要求只有網絡和直連這兩種傳輸模式，因此同一個交換機上的裝置之間不一定會有連接線。連接線只用來顯示邏輯定義。在通信線已經定義好的基礎上，加上屏柜中的裝置和交換機與裝置之間的通信線后就很容易導出光纜清冊。這種通過連線得到光纜清冊的方法優于常規的人工計算和統計，節省了大量的人力資源。

2.3.3 間隔等價映射

不同型號的裝置有著不同的應用，為了保證各類文件中虛端子中文表達的準確性，設備生產廠商不能采用統一標準添加中文描述，而必須具有針對性。但由于該方面的相關規定還不完善，廠商也不能嚴格執行，所以標準化設計依舊很難實現。在二次設計中，應用典型的設計和配置，通過間隔等價映射，就可完整地輸出虛端子映射表。該方法除了可以減輕設計人員的工作量外，虛回路本身還可以自檢測映射的正確性。

2.3.4 設計信息共享

設計信息的共享主要是為了后期的維護工作。有了智能變電站設計和配置的相關信息，再利用DXF格式文件記載的拓撲信息和虛端子裝置的命名，就可以實現虛回路的可視化運行，并及時發現問題、分析問題，最終解決問題，實現設計信息的共享。

3 結束語

智能變電站設計配置一體化技術已經初步形成，它減輕了設計人員的工作量，提高了工作效率，但為了得到設計與配置更高的一致性，我們還應不斷研究，優化該設計方案，使之得到更廣泛的應用。

參考文獻

[1]孫一民，裘愉濤，楊慶偉，等.智能變電站設計配置一體化技術及方案[J].電力系統自動化，2013（14）：70-74.

[2]呂翔.對智能變電站設計配置一體化技術的探討[J].中國新技術新產品，2015（07）：2.

〔編輯：王霞〕