一种基于数字化设计的变电站逻辑模型移交方法与流程

1.本发明涉及输变电工程设计技术领域，具体为一种基于数字化设计的变电站逻辑模型移交方法。


背景技术：

2.数字化移交是国家电网布局电网工程三维数字化管控平台建设的重要组成部分，实现真正意义的工程数字化移交和管理，对于实现变电站的全寿命周期管理具有重要意义。近年来，国网公司对于电网工程三维数字化建设推进力度不断加强，先后多次发文对三维设计、数字化移交等作出要求。变电站数字化设计模型主要包括物理模型和逻辑模型，目前变电站数字化移交及应用大多停留在物理模型阶段，已具备开展物理模型和数字化移交能力，而变电站工程数字化设计中包含了大量的逻辑模型，但受限于数字化设计整体市场不成熟等因素，逻辑模型建设和移交尚未成型，针对变电站逻辑模型建设的规定较少。
3.变电站施工图设计，尤其是涉及到逻辑模型的施工设计具有图纸量大、涉及设备多、接线复杂、虚回路数量大、涉及数据多等特点，按传统图档移交方式向业主移交纸质图纸及电子版图纸存在查阅困难、易丢失、难查数据等问题，不利于变电站施工人员作业，同时无法满足目前变电站运维数字化管理要求。鉴于此，我们提出一种基于数字化设计的变电站逻辑模型移交方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于数字化设计的变电站逻辑模型移交方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种基于数字化设计的变电站逻辑模型移交方法，包括以下步骤：
7.步骤1、建立数据库
8.在变电站逻辑模型中，建立sqlserver数据库；
9.步骤2、导入数据库写入
10.(1)读取cpcd文件，在sqlserver数据库中形成一个xml节点信息数据；
11.(2)根据节点名称，循环xml节点信息数据，并将结果存储到相应建好的类里；
12.(3)根据xml节点属性名称判断，将节点属性的值存储到相应类的属性里；经上述流程后，形成一个完整的包含文件全部信息的cpcd类；
13.(4)循环cpcd类，根据类的类型判断类的数据应该存储到sqlserver数据库中哪个表里，并按照xml节点关系按层级关键进行管理绑定；
14.(5)当把cpcd文件存储到类里时，会循环cpcd的xml节点信息，此时可以对读取的节点属性值进行规范化检查和一致性检查；
15.步骤3、导出数据库写入
16.(1)首先读取项目全部cpcd文件存储到数据库里的数据；
17.(2)读取电缆信息、光缆以及跳纤信息，按cpcd数据表和类的关联关系进行转换，将数据库信息转换成类；
18.(3)根据数据库设置好的层级关系，把类进行组合形成完整的cpcd类信息；
19.(4)将整个项目读取的cpcd类组合，形成一个含有整站屏柜厂家信息的spcd的类；
20.(5)读取电缆、光缆以及跳纤信息，转换成spcd类里的外部接线信息类里，和整站屏柜厂家信息的spcd的类进行组合，形成一个完整的整站spcd的类；
21.(6)把spcd类根据层级关系转换成spcd文件格式结构的xml节点信息，并将xml节点信息存储为spcd格式文件；
22.步骤4、节点属性数据实体类创建
23.将xml语言的节点文件创建实体类，用于存放对应节点属性数据。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于数字化设计的变电站逻辑模型移交方法，建立以变电站电气系统为整体对象，规定其数据架构，保证对象及其属性在变电站整体数据架构中的唯一性，以及变电站逻辑对象的完整性、可扩展性等特点，满足数字化设计的整体需要以及后期数据检索、数据管理、数据利用的项目全寿命周期使用需求，建立健全变电站逻辑模型的平台管理方案。
附图说明
25.图1为本发明的整体方法流程示意图；
26.图2为本发明中步骤2的方法流程示意图；
27.图3为本发明中步骤3的方法流程示意图。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.一种基于数字化设计的变电站逻辑模型移交方法，如图1
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图3所示，变电站逻辑模型主要分为spcd和scd两个文件格式，其中，cpcd模型文件应由设备厂家提供相关屏柜的模型文件，但各设备厂家建模深度不一致、标准不统一，需要通过配置工具生成屏柜cpcd文件，随后即可开展cpcd文件导出spcd文件的测试工作；scd模型文件包由各个设备icd文件模型构成，通过使用反序列化将各厂家的icd信息转换成对象储存配置，在配置平台上做逻辑回路连接，再通过序列化的手段将对象信息转存成scd标准格式信息储存文件包；具体的，该基于数字化设计的变电站逻辑模型移交方法，包括以下步骤：
30.步骤1、建立数据库
31.在变电站逻辑模型中，建立sqlserver数据库；
32.步骤2、导入数据库写入方法
33.(1)读取cpcd文件，在sqlserver数据库中形成一个xml节点信息数据；
34.(2)根据节点名称，循环xml节点信息数据，并将结果存储到相应建好的类里；
35.(3)根据xml节点属性名称判断，将节点属性的值存储到相应类的属性里；经上述
流程后，形成一个完整的包含文件全部信息的cpcd类；
36.(4)循环cpcd类，根据类的类型判断类的数据应该存储到sqlserver数据库中哪个表里，并按照xml节点关系按层级关键进行管理绑定；
37.(5)当把cpcd文件存储到类里时，会循环cpcd的xml节点信息，此时可以对读取的节点属性值进行规范化检查和一致性检查；
38.步骤3、导出数据库写入方法
39.(1)读取项目全部cpcd文件存储到数据库里的数据；
40.(2)读取电缆信息、光缆以及跳纤信息，按cpcd数据表和类的关联关系进行转换，将数据库信息转换成类；
41.(3)根据数据库设置好的层级关系，把类进行组合形成完整的cpcd类信息；
42.(4)将整个项目读取的cpcd类组合，形成一个含有整站屏柜厂家信息的spcd的类；
43.(5)读取电缆、光缆以及跳纤信息，转换成spcd类里的外部接线信息类里，和整站屏柜厂家信息的spcd的类进行组合，形成一个完整的整站spcd的类；
44.(6)把spcd类根据层级关系转换成spcd文件格式结构的xml节点信息，并将xml节点信息存储为spcd格式文件；
45.步骤4、节点属性数据实体类创建
46.将xml语言的节点文件创建实体类，用于存放对应节点属性数据。
47.具体的，在构建全变电站逻辑模型数据库时，需要对变电站中所有逻辑模型进行统一建模技术、统一编码，统一建模架构。目前关于建模方面的研究也有很多，提出图模一体化的矢量图形法，以及二次设备及屏柜的属性建模，二次光缆和电缆回路的建模方法，以及二次回路可视化设备模型库等。
48.本发明将变电站逻辑模型包含二次系统物理回路模型和虚回路(逻辑回路)模型进行总的架构建立和格式文件通过引用方式建立各层级之间关系，来对所有逻辑模型进行全口径建模，并且基于变电站设计需求，提出了屏柜物理能力描述文件cpcd(cabinet physical capability description)。
49.逻辑模型的定义是指主要设备之间关联关系、功能关系、层级关系的图形符号集合。逻辑模型文件应采用xml语言编写，文件名称应为“*.sch”，下面将各个模型描述文件缩写代指各个模型。
50.逻辑模型总构架由两大部分构成：物理回路模型(spcd，substation physical configuration description)和逻辑回路模型(scd，sustation configuration description)，其中物理回路模型由屏柜物理模型(cpcd，cabinet physical capability description)和单装置物理模型(ipcd，individual physical capability description)构成，逻辑回路模型由一次拓扑模型(ssd，substation specification description)和单装置能力描述模型(icd，ied capability decription)构成。
51.物理回路模型文件格式(spcd)
52.从设计角度而言，物理回路模型包含电缆回路、光缆回路、以及网线和双绞线等回路，但是在gb/t
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2019标准规范中，并未对电缆接线回路的逻辑建模方法进行阐述，只是对光缆、网线以及双绞线等回路建模方法进行了详细的介绍。
53.spcd文件应该涵盖带有外部接线信息的cpcd文件所有内容。除包含cpcd文件信息
外，文件还应该能描述：电缆回路应包含的信息；光缆回路应包含的信息；网线及屏蔽双绞线回路应包含的信息等。
54.屏柜物理模型cpcd文件一定是看的见、摸得着的东西，屏柜cpcd模型信息应包含外部接口回路、屏内装置、端子排、光线配线架、空开、压板、按钮、把手等的数字化属性信息。
55.除包含ipcd信息，文件应该描述：物理层级关系；逻辑物理接口信息；设备信息，智能设备、odf、交换机、端子排、空开、按钮、转换开关；柜内端子和跳线接线信息等。
56.ipcd文件主要就是包含单台装置的板卡、端口等物理能力描述信息。
57.逻辑回路模型文件格式(scd)
58.逻辑回路模型(scd)主要描述基于电气接线图的连接拓扑关系以及一次设备和二次设备的关联关系。包含除了ssd文件外的一次设备和二次设备关联中实例化的内容，并将实例化的逻辑节点关联到一次设备。
59.一次拓扑模型(ssd)主要描述完整的变电站一次系统拓扑结构、一次设备模型信息、一次设备和二次设备关联信息及变电站各应用系统功能等。
60.单装置能力描述模型(icd)主要是设备厂商提供的单装置的描述文件，主要包含了装置内的回路信息量，如电压电流、测控信号、遥控信息等具体的回路信息。
61.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点，通过上述方法执行上述步骤，建立以变电站电气系统为整体对象，规定其数据架构，保证对象及其属性在变电站整体数据架构中的唯一性，以及变电站逻辑对象的完整性、可扩展性等特点，满足数字化设计的整体需要以及后期数据检索、数据管理、数据利用的项目全寿命周期使用需求；建立健全变电站逻辑模型的平台管理方案。
62.本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。