一种变电站二次回路安措票自动生成方法与流程

1.本发明涉及安措票生成技术领域，更具体涉及一种变电站二次回路安措票自动生成方法。


背景技术：

2.现有技术变电站安全措施票一般通过人工查阅cad图纸，查看检修对象的对外连接回路，依据个人经验以及检修规程判断断开哪些元件或连接端子，从而人工的方式生成安措票，自动化水平较低。
3.中国专利公开号cn112182303a，公开了一种基于检修安措通用规则库的变电站安措票一键生成方法，从智能变电站各类实际检修工作任务的安措需求出发，通过穷举法定义所有安措元件，并对安措元件进行编码，形成安措元件编码字典表。定义智能变电站检修安措通用规则库，形成典型检修安措票库。基于典型检修安措票库和安措元件编码字典表，构建基于安措元件数据字典的典型检修安措票操作序列模板库。通过解析scd模型，识别全站软硬压板和装置间的安措联系，对基于安措元件数据字典的典型检修安措票操作序列模板库中的所有安措元件进行实例化，实现全站安措票一键自动生成。变电站设备或者接线可能会实时变化，该专利申请安措票自动生成方法通过穷举法定义所有安措元件，在变电站设备或者接线变化时需要重新确定安措元件，整个过程工作量较大且容易出错，导致安措票生成不准确，甚至无法生成安措票。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题在于现有技术安措票自动生成方法在变电站设备或者接线变化时需要重新确定安措元件，整个过程工作量较大且容易出错，导致安措票生成不准确，甚至无法生成安措票的问题。
5.本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种变电站二次回路安措票自动生成方法，导入全站屏柜之间的二次回路连接描述文件slcd，选择某一个装置作为目标，以该装置为中心，自动识别其外部连接关系，以预定制的安措库原则，断开其与外部连接的回路，自动生成二次安措票。
6.本发明根据全站屏柜之间的二次回路连接描述文件，选择某一个装置作为目标，以该装置为中心，自动识别其外部连接关系，以预定制的安措库原则，断开其与外部连接的回路，自动生成二次安措票，在变电站设备或者接线变化时只会使得导入的slca文件变化，并不需要重新确认安措元件，工作量小，出错率低，生成的安措票准确。
7.进一步地，所述全站屏柜之间的二次回路连接描述文件生成过程包括：
8.构建变电站二次回路信息模型；
9.通过cad识图软件自动对变电站二次回路cad图纸进行识别，获取图纸中的文字信息和连接关系信息，按照变电站二次回路信息模型的定义，写入到对应属性中，形成全站slcd文件。
10.更进一步地，所述变电站二次回路信息模型包括一个substation元素，substation元素由多个region元素和多个cable元素组成，region元素由多个cubicle元素组成；substation元素表示该模型所属的变电站信息；region元素表示该电站中的小室，分为户内小室和户外小室；cubicle元素为二次回路中的屏柜；cable元素表示屏柜间的电缆或光缆，其中包含若干个电缆芯元素wire和若干个光缆芯元素core。
11.更进一步地，所述屏柜间电缆或光缆的属性有屏柜间电缆或光缆编号、屏柜间电缆或光缆连接的一端屏柜名称cubiclea、电缆或光缆另一端连接的屏柜名称cubicleb，其中cubiclea，cubicleb为屏柜在对应小室中的引用路径；
12.电缆芯元素wire的属性有电缆芯编号、电缆芯的一端点编号terminala及电缆芯的另一端点编号terminalb；
13.光缆芯元素core的属性有光缆芯编号、光缆芯的一端点编号porta及光缆芯的另一端点编号portb；
14.采用incore表示屏柜内光纤连接，采用core表示屏柜间的光缆连接。
15.更进一步地，所述通过cad识图软件自动对变电站二次回路cad图纸进行识别，获取图纸中的文字信息和连接关系信息，包括：
16.步骤一：建立二次元件识别图元库，制定识别二次元件类型，并根据识别二次元件类型建立各二次元件的标准图元，用于后续识别二次元件的依据；
17.步骤二：识别cad图纸的图戳，根据图戳编号在图册目录中查找对应图纸编号，确定cad图纸所属的屏柜、装置信息；
18.步骤三：自动将图纸缩放到预设比例下，设定识别区域框大小，自动调整识别区域框的大小，识取cad图纸中的各类元件，根据二次元件识别图元库中各元件的形状和特点进行识别区域框图形匹配，与二次元件识别图元库中图元一致的图形识别为二次元件；
19.步骤四：获取拾取二次元件的属性信息，二次元件属性包括二次元件所属的二次装置、二次屏柜、二次元件名称、二次元件的类型，根据识别二次元件的位置遍历二次元件附近的文字内容，以及图纸所属的屏柜或装置信息，识别二次元件图形，自动获取二次元件的属性信息；
20.步骤五：拾取cad图纸中的各连接线，通过连接线首尾两端坐标位置获取连接线连接的二次元件连接点，结合识别二次元件的位置坐标获取元件与元件间的连接关系；
21.步骤六：拾取cad图中的文本框位置坐标与文字，与连接线的位置坐标进行匹配，从而获取文本框与连接线的对应关系，将文本框中的文字赋值到连接线的功能说明属性中，完善连接线功能识别；
22.步骤七：重复步骤二到步骤六完成所有cad图纸的识别，根据图纸的连接关系，将各二次元件连接信息进行信息整合，并针对二次回路连接关系进行回路校验；
23.步骤八：根据实际需求输出标准格式下的描述变电站二次回路连接关系文件或xml文件。
24.进一步地，所述变电站二次回路安措票自动生成方法还包括用户将自己制作的安措票与本系统自动生成的二次安措票进行对比，判断自己制作的安措票是否正确的安措票校验过程。
25.进一步地，所述二次安措票执行过程为：
26.通过手持移动终端，进入安措执行功能，对照自动生成的二次安措票，展示需要断开的回路接线的数量、功能、屏柜位置、端子位置、二次线编号；
27.进一步地，所述预定制的安措库原则包括：
28.线路保护二次回路安全措施
29.1)检查保护屏上所有切换开关、压板所在位置；
30.2)检查保护屏上切换之旁路保护运行的设备，做好防止误碰设备、误切切换开关的防误措施；
31.3)断开保护屏上跳闸压板和合闸压板；
32.4)检查保护屏后电压空气开关位置、保护直流开关位置、操作直流开关位置；
33.5)断开电压空气开关和电压小母线至保护屏上端子；
34.6)断开保护屏后电流二次回路，如果开关在运行中，端子排上电流二次回路外侧必须短路并接地良好，才能打开电流端子；
35.7)断开至母差失灵启动回路，线头做绝缘措施；
36.8)断开保护至录波启动回路，线头做绝缘措施；
37.9)断开保护屏上信号正电源，线头做绝缘措；
38.10)投入检修压板。
39.进一步地，所述预定制的安措库原则包括：
40.主变保护屏二次回路安全措施
41.1)检查保护屏上所有切换开关、电流切换端子、压板位置；
42.2)检查保护屏后电压空气开关、保护直流开关、操作电源位置；
43.3)断开保护屏上跳闸压板、跳旁路与母联压板；
44.4)断开电压空气开关和电压小母线至保护屏上端子；
45.5)断开保护屏上电流二次回路端子，如果电流二次回路在运行中，要在端子排外侧短接并接地，断开差动保护电流二次回路接地点；
46.6)断开母差失灵起动回路，主变解除母差电压闭锁回路，线头做绝缘措施；
47.7)断开保护起动录波器回路，线头做绝缘措施；
48.8)断开保护屏上信号正电源，线头做绝缘措施；
49.9)投入检修压板。
50.进一步地，所述预定制的安措库原则包括：
51.母差保护屏二次回路安全措施
52.1)检查保护屏上所有切换开关、压板所在位置；
53.2)检查断开所有跳闸压板；
54.3)检查保护屏后电压空气开关、直流开关、母联操作控制屏上操作直流开关位置；
55.4)检查母差大电流切换屏内sd端子短接至ct侧并接地；
56.5)断开电压空气开关和电压小母线至保护屏上端子；
57.6)断开保护起动录波器回路，线头做绝缘措施；
58.7)断开保护屏上信号正电源，线头做绝缘措施；
59.8)投入检修压板。
60.本发明的优点在于：本发明根据全站屏柜之间的二次回路连接描述文件，选择某
一个装置作为目标，以该装置为中心，自动识别其外部连接关系，以预定制的安措库原则，断开其与外部连接的回路，自动生成二次安措票，在变电站设备或者接线变化时只会使得导入的slca文件变化，并不需要重新确认安措元件，工作量小，出错率低，生成的安措票准确。
附图说明
61.图1为本发明实施例所公开的一种变电站二次回路安措票自动生成方法中slcd文件的主要结构示意图；
62.图2为本发明实施例所公开的一种变电站二次回路安措票自动生成方法中slcd文件层级关系示意图；
63.图3为本发明实施例所公开的一种变电站二次回路安措票自动生成方法中cad识图的流程；
64.图4为本发明实施例所公开的一种变电站二次回路安措票自动生成方法中二次安措票生成过程rfid定位原理图。
具体实施方式
65.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，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作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。
66.一种变电站二次回路安措票自动生成方法，在生成二次安措票的过程中，全站屏柜之间的二次回路连接描述文件slcd十分关键，根据全站屏柜之间的二次回路连接描述文件slcd对变电站二次回路进行可视化展示，然后选择某一个装置作为目标，以该装置为中心，自动识别其外部连接关系，以预定制的安措库原则，断开其与外部连接的回路，自动生成二次安措票。所以以下首先介绍全站屏柜之间的二次回路连接描述文件slcd如何生成，然后介绍如何实现变电站二次回路进行可视化展示，最后介绍预定制的安措库原则，以及在实际应用中如何执行二次安措票。
67.1、slcd文件生成的过程
68.如图1和图2所示，构建变电站二次回路信息模型，所述变电站二次回路信息模型包括一个substation元素，substation元素由多个region元素和多个cable元素组成，region元素由多个cubicle元素组成；substation元素表示该模型所属的变电站信息；region元素表示该电站中的小室，分为户内小室和户外小室；cubicle元素为二次回路中的屏柜；cable元素表示屏柜间的电缆或光缆，其中包含若干个电缆芯元素wire和若干个光缆芯元素core。
69.所述屏柜间电缆或光缆的属性有屏柜间电缆或光缆编号、屏柜间电缆或光缆连接的一端屏柜名称cubiclea、电缆或光缆另一端连接的屏柜名称cubicleb，其中cubiclea，cubicleb为屏柜在对应小室中的引用路径；
70.电缆芯元素wire的属性有电缆芯编号、电缆芯的一端点编号terminala及电缆芯的另一端点编号terminalb；
71.光缆芯元素core的属性有光缆芯编号、光缆芯的一端点编号porta及光缆芯的另一端点编号portb；
72.采用incore表示屏柜内光纤连接，采用core表示屏柜间的光缆连接。
73.为了顺利进行二次回路建模，需要将变电站纸质版图纸取回，依据图纸照片或者电子版图纸，绘制出cad图纸。对于存量变电站，采样cad识图技术，通过cad识图软件自动对变电站二次回路cad图纸进行识别，获取图纸中的文字信息和连接关系信息，按照变电站二次回路信息模型的定义，写入到对应属性中，形成全站slcd文件。对于新建变电站，由负责生成装置的设备厂家提供装置模型，由屏柜生产厂家提供屏柜模型，最后模型都提交到设计院后，由设计院设计二次回路模型文件slcd文件。
74.采用cad图纸识别的方式进行集成配置slcd文件，可以有效的保证二次系统物理回路模型与cad图纸的一致性、正确性，同时也可以解决cad图纸数字化问题。如图3所示，通过cad识图软件自动对变电站二次回路cad图纸进行识别，获取图纸中的文字信息和连接关系信息，包括：
75.步骤一：建立二次元件识别图元库，制定识别二次元件类型，并根据识别二次元件类型建立各二次元件的标准图元，用于后续识别二次元件的依据；
76.步骤二：识别cad图纸的图戳，根据图戳编号在图册目录中查找对应图纸编号，确定cad图纸所属的屏柜、装置信息；
77.步骤三：自动将图纸缩放到预设比例下，设定识别区域框大小，自动调整识别区域框的大小，识取cad图纸中的各类元件，根据二次元件识别图元库中各元件的形状和特点进行识别区域框图形匹配，与二次元件识别图元库中图元一致的图形识别为二次元件；
78.步骤四：获取拾取二次元件的属性信息，二次元件属性包括二次元件所属的二次装置、二次屏柜、二次元件名称、二次元件的类型，根据识别二次元件的位置遍历二次元件附近的文字内容，以及图纸所属的屏柜或装置信息，识别二次元件图形，自动获取二次元件的属性信息；
79.步骤五：拾取cad图纸中的各连接线，通过连接线首尾两端坐标位置获取连接线连接的二次元件连接点，结合识别二次元件的位置坐标获取元件与元件间的连接关系；
80.步骤六：拾取cad图中的文本框位置坐标与文字，与连接线的位置坐标进行匹配，从而获取文本框与连接线的对应关系，将文本框中的文字赋值到连接线的功能说明属性中，完善连接线功能识别；
81.步骤七：重复步骤二到步骤六完成所有cad图纸的识别，根据图纸的连接关系，将各二次元件连接信息进行信息整合，并针对二次回路连接关系进行回路校验；
82.步骤八：根据实际需求输出标准格式下的描述变电站二次回路连接关系文件或xml文件。
83.其中，所识别的cad图纸的类型包括：图纸目录、二次原理图、屏柜正/背面图、装置背板图、元件接线图、光缆连接图或光缆连接表、端子排图。
84.所识别的二次元件主要类型包括：线圈、接点、器件、开关、空开、绕组、装置、电源、屏柜、端子箱、按钮、端子、触点端子、压板、指示灯、黑盒子类元件、电机类元件。
85.2、变电站二次回路可视化展示
86.导入并解析slcd文件，通过屏柜装置列表选择中心设备，自动生成设备之间的二
次电缆连接关系图，显示与此设备相关联的其他设备间的连接，设备上标识设备名称，连接线上标识电缆编号，且中心设备与关联设备相互跳转；
87.点击装置所属屏柜的电缆编号，显示两个装置之间的回路连接，包括回路编号、回路描述，以及对应的端子排编号；
88.双击某一回路编号，以正电为起点，负电为终点，途径端子排端子、空开、压板及装置板卡端子，展示从正电到负电的一条全回路信息。
89.3、预定制的安措库原则
90.对于二次检修安措票及二次保护设备改造安措票，目前这两种安措票的生成，或者采用对照cad图纸编写安措票，或者是至变电站现场对照实际的接线端子编写安措票，二次系统模型化后，slcd文件包含了最为全面的回路信息、端子信息，可以按照一定规则自动生成相应的安措票，相关人员可在此基础上进行增减或修改，大大地提高了传统变电站安措票生成的效率。为了搭建二次安措库的原则，获取适用于广西崇左220kv金马变的各种典型间隔的二次安措票。整理220kv、110kv以及10kv的典型线路/主变/母联/母线下的二次安措票，根据用户提供的各种二次安措票，制定该站的二次安措库中的原则。具体安措原则示例如下：
91.(1)线路保护二次回路安全措施
92.1)检查保护屏上所有切换开关、压板所在位置并做好记录；
93.2)检查保护屏上切换之旁路保护运行的设备，做好防止误碰设备、误切切换开关的防误措施；
94.3)断开保护屏上跳闸压板和合闸压板；
95.4)检查保护屏后电压空气开关位置、保护直流开关位置、操作直流开关位置，并做好记录；
96.5)断开电压空气开关和电压小母线至保护屏上端子，防止电压小母线短路或接地；
97.6)断开保护屏后电流二次回路，如果开关在运行中，端子排上电流二次回路外侧必须短路并接地良好，才能打开电流端子，防止电流互感器二次回路开路；
98.7)断开至母差失灵启动回路，线头做好绝缘措施，防止误启动；
99.8)断开保护至录波启动回路，线头做好绝缘措施，防止误启动录波器；
100.9)断开保护屏上信号正电源，线头做好绝缘措施，防止发信后，干扰运行人员；
101.10)投入检修压板。
102.(2)主变保护屏二次回路安全措施
103.1)检查保护屏上所有切换开关、电流切换端子、压板位置，并做好记录；
104.2)检查保护屏后电压空气开关、保护直流开关、操作电源位置，并做好记录；
105.3)断开保护屏上跳闸压板，尤其是跳旁路与母联压板，做好防误措施，防止误跳；
106.4)断开电压空气开关和电压小母线(母线、旁路)至保护屏上端子，防止电压二次回路短接或接地；
107.5)断开保护屏上电流二次回路端子，如果电流二次回路在运行中(本侧、旁路)要在端子排外侧短接并接地良好，防止电流二次回路开路，断开差动保护电流二次回路接地点；
108.6)断开母差失灵起动回路，主变解除母差电压闭锁回路，线头做好绝缘措施，防止误起动母差回路；
109.7)断开保护起动录波器回路，线头做好绝缘措施，防止误起动录波器；
110.8)断开保护屏上信号正电源，线头做好绝缘措施，防止发信后干扰运行人员；
111.9)投入检修压板。
112.(3)母差保护屏二次回路安全措施
113.1)检查保护屏上所有切换开关、压板所在位置，并做好记录；
114.2)检查断开所有跳闸压板，并做好防误跳措施；
115.3)检查保护屏后电压空气开关、直流开关、母联操作控制屏上操作直流开关位置，并做好记录；
116.4)检查母差大电流切换屏内sd端子短接至ct侧并接地；
117.5)断开电压空气开关和电压小母线至保护屏上端子，防止电压回路短接或接地；
118.6)断开保护起动录波器回路，线头做好绝缘措施，防止误起动录波器；
119.7)断开保护屏上信号正电源，线头做好绝缘措施，防止发信后干扰运行人员；
120.8)投入检修压板。
121.本实施例的二次回路安措票自动生成方法集成在变电站二次回路可视化系统中，选择二次安措票自动生成功能，导入slcd文件(二次回路模型文件)后，选择某一个装置作为目标，软件以该装置为中心，自动识别其外部连接关系。软件界面上用户能看到以目标装置为中心与之相连的外部回路，点开回路详细看到与回路相关的压板、空开等元件。由于软件预设了定制的安措库原则，那么就会以定制的安措库为原则，断开其与外部连接的回路，自动生成二次安措票。本实施例最终出具自动生成的二次安措票，用户将自己制作的安措票与本系统自动生成的二次安措票进行对比，用户判断自己制作的安措票是否正确。
122.4、二次安措票具体执行过程
123.如图4所示，通过手持移动终端，进入安措执行功能，能够对照自动生成的二次安措票，详细的展示需要断开的回路接线的数量、功能、屏柜位置、端子位置、二次线编号。
124.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。