[发明专利]利用智能装置通用模型实现互换设计的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用智能装置通用模型实现互换设计的方法。 

背景技术

目前智能变电站设计面临的问题， 

1） 在变电站初步设计阶段需要设计院提供对智能装置的功能、性能指标及通信设备电缆光缆等的用料清册，而如果初步设计深度不够的话，很难比较准确的给出这些信息。

2） 即使到施工图设计阶段，厂家的ICD文档提供不出来，或者出现提供的ICD文档版本变更频繁的现象，而ICD文档发生变化会导致模型文件和二次回路的变化。 

3） 由于同电压等级、设计方案类似的变电站的二次回路很大程度上是相同的，所以传统变电站在施工图设计阶段，设计人员会基于以前做的变电站设计工程进行修改部分回路完成设计，大大减小了工作量。而智能变电站如果是直接基于ICD进行设计，很难实现基于工程的相似性完成设计。 

4） IEC61850标准很重要的一点就是解决智能装置互操作互换的问题，在设计环节也应该考虑解决智能装置互换的问题。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用智能装置通用模型实现互换设计的方法。 

   为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：利用智能装置通用模型实现互换设计的方法，该方法的实现步骤如下： 

步骤1.定义模型RDF Schema：采用与IEC61970 CIM相同的形式用RDF描述IEC61850模型，给出IEC61850模型的RDF Schema，以确定IEC61850模型对象的结构,所述IEC61850模型对象的结构包括模型类，模型类属性及模型类之间的关联关系；

步骤2.在AutoCAD中定义图元类型，在图元类型中描述与模型类的一一对应关系；

步骤3.在系统数据库中建立智能装置虚端子的语义库，所述语义库是指智能装置虚端子的全部属性；

步骤4.在系统数据库中定义以虚端子为特征的一系列智能装置类型模型，用语义库中的语义描述智能装置类型模型的虚端子，赋予虚端子语义；

步骤5.图形建模：绘制图元类型的实例，通过图元类型实例之间的连线建立与之对应的模型对象之间的关联关系，完成整个变电站图形建模设计，其中变电站中所涉及到智能装置模型使用步骤4中定义的智能装置类型模型；

步骤6.用实际采用的智能装置模型代替智能装置类型模型：导入实际采用智能装置的ICD模型文件，依据智能装置ICD模型文件中虚端子语义与智能装置类型模型中虚端子语义的对应关系实现智能装置的互换性；

步骤7.基于替换后的智能装置模型生成全变电站的模型对象数据；

步骤8.按照IEC61850-6对SCL语法和语义规定，根据全站的模型对象数据生成SCD、CID模型文件及用于施工、调试的逻辑关系的报表。

所述的模型类包括断路器、隔离开关、互感器、变压器、IED、LD、LN、DO、DA、数据集、虚端子和虚拟二次回路。 

所述的图元类型包括一次设备中断路器、隔离开关、互感器、变压器，IED、虚端子和虚拟二次回路。 

本发明有益效果是： 

1)   基于类型模型完成二次系统的设计，给设计院提供了在初设阶段达到二次系统设计深度的手段，使初设方案更准确。

2)   为设计人员实现智能装置接口的标准化提供了实现手段，并且设计时，有利于实现标准化设计； 

3)   基于类型模型设计解决了厂家ICD文件提供不出来或频繁变更的问题，设计院直接基于类型模型进行设计，拿到ICD文件后进行对点生成SCD模型文件即可。

4)   基于类型模型设计增加了设计工程的通用性，针对类似的工程，设计院只需要对类型模型进行稍微的修改，然后与新工程的ICD文件对点即可完成全部设计。 

5)   基于图模一体化同步完成智能变电站的二次回路设计与模型文件生成，每个图元背后对应一个数据对象，通过图形操作模型，确保了二次回路设计与模型文件的一致性，解决了当前智能变电站设计深度不够的问题。 

6)   实现达到不了解IEC61850技术细节的设计人员能完成变电站模型设计。设计人员在设计二次回路时不用关心模型文件内部细节，只需要依照传统变电站设计完成二次回路设计即可同步完成模型文件生成。