淺析變電站快速圖模轉換程序

陳泰峰 周運卓

摘要：變電站在新建、擴建或改造調試過程中，傳統的綜自后臺監控系統的圖形和數據庫均需要單獨生成，監控圖形畫面中的開關、刀閘等位置信息以及遙測量信息需要手動關聯數據庫中相應的值，人工配置工作量大，且容易出現錯誤。為此，研究了一種快速圖模轉換程序，在做完數據庫后，便可輕松生成圖形畫面，同時生成測控裝置畫面G文件，減少了50%以上的工作量，避免了畫面鏈接錯誤，提高了工作效率。

關鍵詞：變電站;G文件;綜自系統;圖模轉換

0 引言

當前變電站綜自系統運維或擴建時，經常需要對分圖畫面進行添加和修改。常規操作流程為：首先利用變電站綜自系統數據庫組態工具新增或修改數據庫記錄，其次在畫面編輯工具中繪制圖元，然后手動把所需數據庫信息和畫面圖元關聯起來，最后進行信號核對。上述常規操作流程比較復雜，如果遇到運維或擴建間隔畫面上需要鏈接開關刀閘、工況、四遙等圖元時工作量會比較大。另外，數據庫制作和畫面制作鏈接環節都是手動完成，因此錯誤率相對較高，在最后的信號核對環節，實際要核對數據庫記錄和畫面鏈接兩個部分，無形中增加了人員工作量。

隨著技術的發展，現有的主流監控設備廠家支持畫圖時自動生成數據庫功能，但通過這種方法生成的數據庫不完整。特別是近年來隨著智能變電站的推廣建設，全站數據庫可以通過SCD模型自動生成，迫切需要一種從數據庫生成圖形的快速圖模轉換方法。

變電站監控系統圖模裝換程序可通過對變電站監控系統中數據庫相關記錄數據的簡單拖拽操作生成變電站監控系統畫面，同時生成測控裝置畫面G文件，較先繪圖、再聯點的傳統畫面制作方式，提高了工作效率和準確性，該程序適用于變電站監控后臺系統的新建、改造以及擴建間隔時的圖形繪制。

1 圖模轉換過程

1.1? ?監控系統圖模轉換程序升級和配置

變電站新建、擴建和改造調試或運維，通過監控系統圖模轉換程序升級和配置，應用數據庫和畫面的對應技術、數據庫拖拽生成畫面技術、不同圖元靈活切換選擇技術，實現圖模的快速轉換，具體步驟如下：

第一步，結合現場工程實際應用情況，預裝操作系統的變電站綜自系統（軟件程序基于C++語言、QT框架進行開發，支持WINDOWS、UNIX、LINUX等多種操作系統的操作界面顯示），按照變電站自動化系統工廠驗收測試大綱里的所有項目完成圖模轉換程序測試。

第二步，根據現場功能需求，將運維或擴建的裝置接入站控層網絡，測試測控、保護裝置通信功能（軟件程序支持IEC61850、IEC104等各類常見變電站通信規約），在原有變電站監控系統中執行備份程序，對變電站內的數據庫及現有圖形進行備份。

第三步，將圖模轉換程序通過U盤或者網絡的形式傳入變電站監控系統中，執行升級腳本并執行結束，比對新舊數據庫和操作日志，明確展示新數據庫中修改部分的內容，便于數據庫版本管理。

第四步，擴建間隔數據庫編輯，增加擴建線路數據庫配置，如遇已投運間隔中有類似間隔，可通過監控系統數據庫間隔復制的功能快速生成新擴間隔數據庫配置，如遇61850站可通過模型映射的方式自動生成新間隔的數據庫配置。

第五步，通過數據庫映射圖元模型管理功能，可根據變電站現有情況編輯和創建圖元，并通過配置文件的形式，指定相應拖拽顯示的開關、刀閘圖元，打開數據庫和圖形編輯界面，從數據庫中直接拖拽圖元至編輯畫面上，完成變電站維護或擴建間隔圖形。

第六步，通過監控系統四遙信號前置模擬功能核對確認擴建間隔信號，確定經過圖模轉換程序導入和導出及轉換的繪制能滿足變電站現場運行要求，至此新建間隔監控圖庫制作完畢，且已完成站控層四遙信號核對。

1.2? ? 監控系統圖模轉換拖拽編輯

監控系統圖模轉換程序升級后具有拖拽功能，目前該功能應用在圖形編輯、數據庫編輯和報表編輯這3個程序中。拖拽功能和復制粘貼的功能比較類似，就是把窗口中選中的數據復制一份粘貼到目的窗口中去，這個操作只需用鼠標選中對象直接拖拉到目的窗口即可，無需分步進行復制和粘貼。

數據庫組態工具切換至拖拽模式，從數據庫向畫面進行拖拽設備類拖拽，類似開關刀閘、母線、變壓器、容抗器等設備，可以在相關的表中選中需要拖拽的設備記錄，直至拖拽到畫面上，就可以在畫面上直接繪制帶有數據信息的圖元，也可同時選擇多條記錄進行拖拽。

1.3? ? 監控系統圖形G語言格式文件轉換

升級了圖模轉換程序的監控后臺具備圖形G語言格式文件轉換功能，支持變電站圖形轉換為G格式語言導出，可支持測控液晶小畫面視圖、變電站告警直傳和遠程瀏覽功能的完善。將監控后臺通過配套組態工具生成的SCD文件解析入庫，利用空后臺畫圖界面軟件完成維護或擴建間隔的特殊小畫面圖形制作，完成相關開關或刀閘或遙測的圖元與數據庫關聯，并保存好。

2 圖模轉換技術難點

圖模一體化轉換程序可實現數據庫拖拽直接生成圖形，主要應用到了Qt中的拖拽功能。圖形拖拽包含Drag和Drop兩個完全不同的動作。Qt中的控件可以作為拖動（Drag）的地點，也可以作為松開（Drop）的地點，或者同時作為拖動和松開的地點。在圖形應用中首先對于拖拽的數據源進行識別和管理，對于不同表域中的不同數值的拖拽行為和結果進行對照庫定義，在對于拖拽Drop的地點和對象有統一的管理，也就是數據庫相應拖拽的源對象可以是一個或多個表域中的數值，也可以是單條記錄或者多條記錄，拖拽前程序自動對數據源的類型和合法性進行判斷，拖拽的目標地點在程序中定義為只能是報表程序或者畫面編輯程序，當拖拽行為在報表程序或畫面程序上發生時，程序會自動對數據的類型和合法性進行判斷，在目標端上生成相應的圖形或數據。

G語言格式文件轉換要求新建一套開關、刀閘小圖元，繪制時需注意確保小圖元（如開關、刀閘）焊點的坐標為10的整數倍，該方法可保證用連接線將其與其他圖元相連時，連接線在G文件中的坐標為整數。集成度高級命令執行ConvertG，可以批量轉換指定目錄下的全部圖形文件。

3 結語

傳統變電站監控系統在擴建變電站間隔時，在完成數據庫制作后，需要繪制監控圖形畫面中的開關、刀閘等位置信息以及遙測量信息，繪制完成后需要每個元件手動關聯數據庫中相應的值。圖形元件手動關聯數據庫需要從數據庫中的多個類型的表中選擇本類型的表，需要從多個間隔中選擇本間隔，需要從本間隔多個元件中選擇本元件，需要選定本元件的帶狀態的值這一個域。每一個元件的手動關聯需要打開一次數據庫并需要操作4次，每一次操作均存在誤選其他表域的可能。采用變電站圖模一體化轉換裝置繪圖，打開數據庫界面和圖形界面后，僅需1次操作，將數據庫界面中的設備拖拽到圖形界面，即可實現元件的繪制和數據庫的自動關聯，可大大提升效率、保證正確性。以一個典型的110 kV線路間隔畫面為例，采用傳統繪圖方式約需要20 min，采用變電站圖模一體化轉換裝置繪圖僅需要8 min，且間隔越多，優勢越明顯。該快速圖模轉換程序的研究基于數據庫和畫面的對應特性，利用數據庫拖拽生成畫面和畫面同類不同圖元靈活切換選擇技術，克服了人工操作效率低下等問題，有利于變電站綜自系統的維護及推廣應用。

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