[发明专利]一种变电站三维仿真场景自动生成方法

摘要

本发明涉及电力仿真培训领域，特别涉及一种变电站三维仿真场景自动生成方法。所述方法包括以下步骤：(1)建立变电站三维标准化一二次组件库；(2)在调控一体化仿真系统中，建立仿真一二次设备具体型号信息；(3)按照变电站一次场景的布局图和二次场景的屏位图，编辑生成布局配置文件；(4)在组件库中进行设备匹配查找，生成变电站一二次场景；(5)调整变电站一二次场景控件集初始状态，满足培训的需求。本发明从组件化技术的思想出发，按电压等级、接线方式、设备型号建立规范化、标准化的三维模型组件库，然后结合调控一体仿真系统建立的一二次设备的机理模式，最后实现变电站三维场景的自动生成，大大提高仿真培训质量和效果。 1

主权项

1.一种变电站三维仿真场景自动生成方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

(1)建立变电站三维标准化一二次组件库；

(2)在调控一体化仿真系统中，建立仿真一二次设备具体型号信息；

(3)按照变电站一次场景的布局图和二次场景的屏位图，编辑生成布局配置文件；

(4)在组件库中进行设备匹配查找，生成变电站一二次场景；

(5)调整变电站一二次场景控件集初始状态，形成最终的变电站三维场景。

2.根据权利要求1所述的一种变电站三维仿真场景自动生成方法，其特征在于：

在所述步骤(1)中，在一次组件方面，为保证组成一次组件外观和功能规范统一：首先，制定一次设备模型标准，规定各电压等级、各种接线方式的一次设备模型高度、大小比例、所包含控件集及设备异常点，建立标准化的一次设备模型；其次，将一次设备模型进行连接、组合形成出线、主变、容抗、母线等间隔三维模型，把间隔三维模型按照电压等级、接线方式进行分类封装形成一次组件；再次，按照变电站一次设备间的连接关系，定义各一次组件的连接节点，保证各一次组件能无缝对接；最后，将外部通讯接口封装到一次组件内部，保证一次组件功能的完整性；

在二次组件方面，为保证组成二次组件外观和功能规范统一：首先，制定二次装置、屏盘模型的大小、高度、所包含控件集及装置异常点，建立标准化的二次装置、屏盘模型；其次，将二次装置与屏盘模型进行组合形成标准的二次装置屏盘，把二次装置屏盘按照保护类型、型号分类封装形成标准的二次组件；最后，将与外部通讯接口封装到二次组件内部，保证二次组件功能的完整性。

3.根据权利要求2所述的一种变电站三维仿真场景自动生成方法，其特征在于：

所述二次组件的保护类型包括线路保护、主变保护、断路器保护、母线保护、容抗保护、发电机保护和自动装置；

所述线路保护二次组件具体型号包括CSC‑163A、CSC‑161A、RCS‑941A和RCS‑9612A。

4.根据权利要求2所述的一种变电站三维仿真场景自动生成方法，其特征在于：

所述一次组件的电压等级有1000kV、750kV、500kV、330kV、220kV、110kV、66kV、35kV、10kV；110kV接线形式具体有双母接线、单母分段、内桥接线、外桥接线、线变组接线；

110kV双母接线形式下的一次组件又包括出线间隔、主变间隔、母联间隔、母线间隔、电容器间隔、电抗器间隔、站用变间隔、PT间隔；各类型间隔都是一次设备模型的组合，一次设备模型包括各种具体型号的变压器、母线、断路器、隔离开关、接地刀闸、互感器、电容器、电抗器、电力电缆。

5.根据权利要求2所述的一种变电站三维仿真场景自动生成方法，其特征在于：

一二次组件对外通讯接口采用可扩展的XML格式，通讯接口内容应包括厂站名称、装置名称、装套号、设备名称关键要素，调控仿真系统根据这些关键要素可定位到一二次组件中的具体控件进行控制操作。

6.根据权利要求1所述的一种变电站三维仿真场景自动生成方法，其特征在于：

所述步骤(2)中，在电网调控一体化联合仿真培训系统中，按一二次设备的具体型号建立内部机理模型来实现仿真的逻辑功能的，二次设备模型具体到装置型号，一次设备模型包含间隔电压等级信息、接线信息、设备型号。

7.根据权利要求1所述的一种变电站三维仿真场景自动生成方法，其特征在于：

所述步骤(4)的具体步骤如下：

把从调控仿真中提取出的一二次设备的具体型号，在组件设备库中进行匹配查找，对于没有找到的设备进行提示，然后在标准组件库中进行增加，直到在组件库中找到所有的一二次三维设备后，按照布局配置文件或典型配置开始各种标准的一二次组件的提取、组合、连接，生成变电站场景。

8.根据权利要求7所述的一种变电站三维仿真场景自动生成方法，其特征在于：

二次场景，由于屏与屏之间相对独立，只需要把二次组件按顺序排列；

一次场景，由于设备间有一定的连接关系，连接过程主要是依靠一次组件的对外连接节点，连接节点按照电压等级、接线方式、间隔类型进行匹配后，最终将一次组件连接生成变电站一次场景。