浅析智能变电站设计配置一体化技术

张锶媛

摘 要：在智能变电站逐渐取代传统变电站的过程中，智能变电站的设计忽视了设计与配置的相互联系，从而导致一次设计和二次设计中资源不能共享，造成了资源的浪费。与传统变电站相比，设计智能变电站时，虚端子配置与通信组网承担了主要的工作量，这非常考验设计人员的技能水准。深入研究了智能变电站设计配置一体化的工作原理和设计方案，希望能为研究人员提供有价值的参考意见。

关键词：智能变电站；一体化技术；数据库；拓扑邻接表

中图分类号：TM76 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.22.158

智能变电站的设计是如今信息化时代发展的必然结果。随着信息技术的成熟，智能变电站将逐步取代常规变电站，成为变电站的主打产品。因此，对智能变电站的设计与管理成为了至关重要的一个环节。在设计智能变电站的过程中，由于网络分析装置和故障录波装置相互独立，所以要尽量减少这两个装置发生碰撞的次数。一旦产生碰撞，就会影响到变电站的正常工作。

1 设计配置一体化技术的工作原理

智能变电站设计的流程是蓝图设计→验收测试→具体实施。首先设计人员利用开发软件绘制蓝图，然后利用工程实例下的智能装置模型配置特定环境下的测试指标，最后将各智能装置通过输入、输出的对应法则映射到实际的设计图纸中，完成各装置联系建立的具体工作。其中，图模一体化是智能变电站设计配置一体化的根基。图模一体化，顾名思义，就是要将图纸设计和模型很好地衔接起来。图纸的构成元素是图模连接线、图模布局等，模型依据布局图发展成为工程实例。根据相关原则，定义输入、输出变量时不能脱离标准图模库。

1.1 图模一体化技术

与传统变电站的设计相异，在智能变电站的设计中，装置图元不但拥有模型文件的骨架支撑，而且其与ICD文件一一对应。智能变电站的各类相关装置的输入、输出端口的定义和命名必须严格遵守国家公布的相关文件中的规定。设计人员在设计智能变电站的过程中，除了受到明确定义部分的限制，还要尽可能地杜绝装置碰撞问题的发生。在智能变电站的设计中，建立图模的实质就是导入ICD文件。导入过程中，可能会出现设计不合格的报警信息。一旦设计人员遇到这种问题，就必须立即停止导入，找出问题的症结所在。设计中，还要注意图模会根据电压的差异对应显示不同的信息。避免这一设计问题就是要保证生产厂家提供的ICD文件信息不唯一，但由于相关的设计标准还没有确立，所以真正符合标准的设计几乎没有。

1.2 数据库

数据库中存放了大量的智能变电站的设计信息，其中包含智能管理、设计模型、图纸规格和校验结果等高要求。这有利于工作人员从数据库调用相关信息维护变电站。正因为数据库的存在，才保证了虚端子映射、通信网络、设备信息等重要功能的实现。SQLite设计软件是目前最受欢迎的数据库软件，其具有容量大、易安装等优势。

1.3 拓扑邻接表

在智能变电站设计中，虚端子配置的工作量很大，拓扑邻接表就产生于两个实例化的虚端子之间的布线。拓扑表的拓扑线就是虚端子的输入、输出端的连线，其绘制是根据工作人员提供的映射表由电脑鼠标完成。这不仅提高了智能变电站的设计效率，还能检查绘制结果。

1.4 设计与配置的连接

设计与配置是两个不同的过程。为了保证这两个过程的一致性，应使用同一种设计工具，将配置与设计相互融合，最后得到设计图纸，并产生相关的XML文件。虚回路图纸与设计图纸不同，它是工作人员后期维护变电站的重要参考资料。

2 设计配置一体化方案

2.1 软件架构

设计智能变电站应用的软件是AutoCAD，并整合应用了相关的控件。这些控件依托于SQLite数据库，由11个模块构成，保证了设计和配置的一致性。

2.2 设计过程

完成智能变电站的设计需如下几个步骤：①创建图模库；②配置装置；③通信网络的设计；④拓扑图的设计；⑤生成虚端子映射表；⑥在前面步骤的基础上得到光缆清单；⑦检查图纸，并重复④～⑦。至此就结束了一个流程，完成了智能变电站的设计。设计智能变电站的各个步骤之间环环相扣，设计人员必须拥有较高的设计水平。

2.3 辅助设计

2.3.1 绘制通信线

虚端子映射表是虚回路可视化的基础，而虚回路可视化就是要原样多次复制拓扑图中两个装置之间的通信联系。反映该联系仅需要一根通信线。首先要完成布局管理，将可视化的装置合理安排到图纸上，然后科学地选择布线线路。在整个通信线路布线过程中，布线线路种类越多，所布的线就越混乱，因此要避免使用过多的虚回路种类。此外，通讯线会触发它连接的两端装置映射表的配置信息。

2.3.2 导出光缆清册

在通信图中，因为相关规定要求只有网络和直连这两种传输模式，因此同一个交换机上的装置之间不一定会有连接线。连接线只用来显示逻辑定义。在通信线已经定义好的基础上，加上屏柜中的装置和交换机与装置之间的通信线后就很容易导出光缆清册。这种通过连线得到光缆清册的方法优于常规的人工计算和统计，节省了大量的人力资源。

2.3.3 间隔等价映射

不同型号的装置有着不同的应用，为了保证各类文件中虚端子中文表达的准确性，设备生产厂商不能采用统一标准添加中文描述，而必须具有针对性。但由于该方面的相关规定还不完善，厂商也不能严格执行，所以标准化设计依旧很难实现。在二次设计中，应用典型的设计和配置，通过间隔等价映射，就可完整地输出虚端子映射表。该方法除了可以减轻设计人员的工作量外，虚回路本身还可以自检测映射的正确性。

2.3.4 设计信息共享

设计信息的共享主要是为了后期的维护工作。有了智能变电站设计和配置的相关信息，再利用DXF格式文件记载的拓扑信息和虚端子装置的命名，就可以实现虚回路的可视化运行，并及时发现问题、分析问题，最终解决问题，实现设计信息的共享。

3 结束语

智能变电站设计配置一体化技术已经初步形成，它减轻了设计人员的工作量，提高了工作效率，但为了得到设计与配置更高的一致性，我们还应不断研究，优化该设计方案，使之得到更广泛的应用。

参考文献

[1]孙一民，裘愉涛，杨庆伟，等.智能变电站设计配置一体化技术及方案[J].电力系统自动化，2013（14）：70-74.

[2]吕翔.对智能变电站设计配置一体化技术的探讨[J].中国新技术新产品，2015（07）：2.

〔编辑：王霞〕