[发明专利]一种基于数据驱动的变电站三维模型建立方法和装置

说明书

本发明公开了一种基于数据驱动的变电站三维模型建立方法和装置，包括：基于变电站基础数据源获取变电站内各设备数据和设备之间的连接关系，分析得到母线的接线模式；对变电站平面设计图进行特征识别，获取各间隔或设备的位置信息，得到变电站的布置方式；基于变电站的布置方式，选择对应的通用设计模板，根据所述设备数据从设备模型库中匹配对应的设备模型，再基于母线的接线模式，建立变电站三维模型。本发明解决了变电站三维模型建立和维护成本高、模型与业务数据贯通容易出错的问题。

技术领域

本发明涉及变电站技术领域，具体涉及一种基于数据驱动的变电站三维模型建立方法和装置。

背景技术

随着特高压电网建设的全面提速、新能源快速发展和电力市场化改革深入推进，电网一体化运行的特征愈发明显，对实施集中分析决策、多专业间业务协作和跨调度机构沟通等需求更加迫切。电网作为重公共资产型企业，利用三维数字孪生技术，将现实世界中的电网实体虚拟化展示在数字世界中，并此基础上开展分析决策和跨专业业务协作，就显得尤为比较。早在2016年，就开始收集和发布电网设备三维图，并陆续开展三维数据中心建设，然而在对还原真实电网，推进三维数据应用过程中，发现仍存在一些问题，影响推广使用：

(1)存量变电站三维模型获取成本仍然很高。针对新建输变电工程，国网基建部启动了数字化工程中心建设，实现新建输变电工程三维设计成果移交；针对存量变电站，目前一个500kV的变电站的激光扫描建模成本在二十万以上，一个200kV的站也需要十几万，设备部从2016年开始推广变电站建模和模型台账融合工作，各网省公司计划完成全部500kV以上变电站，以及小范围试点几座220kV变电站建模工作，仍然有大量220kV及以下变电站存在三维数字化的需求。如果针对这些存量站都采用激光扫描建模的方式，投资规模太大。

(2)变电站模型的更新维护成本较高。目前变电站的三维模型主要采用一次性激光扫描仪扫完之后，再进行建模，针对变电站里设备更换等，无法对模型准确的进行更新维护，尤其是变电站进行大规模改扩建之后。如果需要对模型进行更新维护，往往就需要重新扫描建模一次，成本太高。

(3)三维模型与业务数据的贯通费时费力。目前运检三维模型与业务数据贯通采用的方式为，在建模完成之后，对每一个设备进行单体化，然后人为的根据设备台账进行一一匹配，这种方式往往费时费力且不讨好，经常存在台账挂接错误的现象，造成模型重复校核，多次打回修改的局面。

以上这些问题，导致了变电站三维模型数据无法大面积推广应用，因此有必要研究寻找一种低成本、易推广、维护简便的变电站建模方式。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种基于数据驱动的变电站三维模型建立方法和装置，解决了变电站三维模型建立和维护成本高、模型与业务数据贯通容易出错的问题。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：一种基于数据驱动的变电站三维模型建立方法，包括：

基于变电站基础数据源获取变电站内各设备数据和设备之间的连接关系，分析得到母线的接线模式；

对变电站平面设计图进行特征识别，获取各间隔或设备的位置信息，得到变电站的布置方式；

基于变电站的布置方式，选择对应的通用设计模板，根据所述设备数据从设备模型库中匹配对应的设备模型，再基于母线的接线模式，建立变电站三维模型。

进一步的，所述基础数据源为：一次接线图或调控台账。

进一步的，通过对基础数据源的读取解析，提取出厂站中主变、高中压侧中各间隔及设备的相关信息，分析得到母线的接线模式。

进一步的，所述间隔及设备的相关信息包括：设备信息和拓扑连接信息。

进一步的，所述对变电站平面设计图进行特征识别的方法包括：