[发明专利]智能变电站二次自动化系统三维设计系统及方法

说明书

本发明提供了一种智能变电站二次自动化系统三维设计系统及方法，涉及智能变电站自动化技术领域，通过智能变电站IEC61850建模、电网信息建模GIM、三维沉浸式设计、自动出图和自动生成清册等相结合的技术，主要针对智能变电站综合自动化系统，设计并建设一套三维设计系统，采用新的用户界面、视觉呈现，通过利用图形图像方面的技术与方法，提高设计效率，提高设计自动化程度。

技术领域

本发明涉及一种智能变电站二次自动化系统三维设计系统及方法，属于智能变电站自动化技术领域。

背景技术

智能变电站二次自动化系统利用最新的通信技术和信息处理技术，相较于传统变电站，各种各样数据被虚拟化了。这种变化对智能变电站二次系统的设计、建设、调试、扩建、运行、维护带来了新的挑战。从智能变电站的全生命周期管理的角度看，设计过程就是工程信息建立的过程，其信息将作用于采购、施工、运行、资产管理等全生命周期。也就是说“设计是电网信息的源头”。现有的以二维图纸为表达形式的模式，与以数据为核心的电网信息化系统很难对接。只有作为源头的设计行业率先实现信息化设计，才能为整个电网的信息化提供强劲的数字化引擎。

目前的变电站二次设计，包括以下几种：

传统设计：利用AutoCAD软件进行设计，实现装置组屏及设计资料管理等功能。

在现在的设计方法中，设备制造厂商提供设备图纸、虚端子表给设计单位，设计单位根据厂家资料完成智能变电站的网络连接图、虚端子连接图、光纤配置图等；系统集成商根据设计单位提供的虚端子连接图，配置生成SCD文件，再由各设备制造商从SCD文件中导出CID文件下载到装置完成配置；调试施工单位根据设计院的设计图纸和系统集成商提供的SCD文件完成现场的安装和调试。

目前，二维平面设计虽然技术已经相对成熟，但是智能变电站虚回路、信息流的设计及光缆连线的设计工作仍主要依靠设计人员的专业经验和手动连接，并且无法实现虚回路与物理回路的有效检验，较难实现智能变电站虚实原理清晰体现，大大限制智能变电站的设计效率。

基于此，做出本申请。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种智能变电站二次自动化系统三维设计系统及方法，提高设计效率、自动化和可视化程度。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种智能变电站二次自动化系统三维设计系统，包括如下：

IED建模模块（即IEC61850建模），用于根据标准化的ICD文件建立可视化的变电站工程三维设计模型和二次三维设计模型；

二次室布置设计模块，用于根据变电站工程三维设计模型，抽取平面、断面并快速完成材料标注、尺寸标注和材料统计；同时根据二次三维设计模型开展电气二次屏柜及设备的三维布置设计；

二次实回路设计模块，用于在可视化的变电站工程三维设计模型中配置设备间的电缆和网络连接；

二次虚回路设计模块，用于对ICD 文件进行解析，关联装置的内部信号和外部信号（包括GOOSE信息、SV采样信息、联锁信息等），完成虚回路配置设计；二次实回路配置完成之后，根据实回路路径，查找两端关联的设备，识别逻辑模型，实现虚回路自动识别对应实回路信息，自动完成虚实回路的匹配过程；

SCD文件生成模块，用于根据变电站工程三维设计模型生成全站SCD 模型文件；

自动出图和自动清册模块，用于实现电气原理图的绘制和接线信息的存取，自动生成图表和清册。

进一步地，所述IED建模模块包括

SCL模型解析及导入导出子模块，用于将SCL文件信息进行解析，并支持导入SCL文件和导出SCD文件；

GIM模型解析及导入导出子模块（即电网信息建模GIM），用于实现变电站工程三维设计模型和*.GIM 文件的解析和导入导出，实现变电站工程三维设计模型和*.GIM模型文件的互相转换；