淺析變電站快速圖模轉(zhuǎn)換程序

陳泰峰 周運(yùn)卓

摘要：變電站在新建、擴(kuò)建或改造調(diào)試過程中，傳統(tǒng)的綜自后臺監(jiān)控系統(tǒng)的圖形和數(shù)據(jù)庫均需要單獨生成，監(jiān)控圖形畫面中的開關(guān)、刀閘等位置信息以及遙測量信息需要手動關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫中相應(yīng)的值，人工配置工作量大，且容易出現(xiàn)錯誤。為此，研究了一種快速圖模轉(zhuǎn)換程序，在做完數(shù)據(jù)庫后，便可輕松生成圖形畫面，同時生成測控裝置畫面G文件，減少了50%以上的工作量，避免了畫面鏈接錯誤，提高了工作效率。

關(guān)鍵詞：變電站;G文件;綜自系統(tǒng);圖模轉(zhuǎn)換

0 引言

當(dāng)前變電站綜自系統(tǒng)運(yùn)維或擴(kuò)建時，經(jīng)常需要對分圖畫面進(jìn)行添加和修改。常規(guī)操作流程為：首先利用變電站綜自系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫組態(tài)工具新增或修改數(shù)據(jù)庫記錄，其次在畫面編輯工具中繪制圖元，然后手動把所需數(shù)據(jù)庫信息和畫面圖元關(guān)聯(lián)起來，最后進(jìn)行信號核對。上述常規(guī)操作流程比較復(fù)雜，如果遇到運(yùn)維或擴(kuò)建間隔畫面上需要鏈接開關(guān)刀閘、工況、四遙等圖元時工作量會比較大。另外，數(shù)據(jù)庫制作和畫面制作鏈接環(huán)節(jié)都是手動完成，因此錯誤率相對較高，在最后的信號核對環(huán)節(jié)，實際要核對數(shù)據(jù)庫記錄和畫面鏈接兩個部分，無形中增加了人員工作量。

隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有的主流監(jiān)控設(shè)備廠家支持畫圖時自動生成數(shù)據(jù)庫功能，但通過這種方法生成的數(shù)據(jù)庫不完整。特別是近年來隨著智能變電站的推廣建設(shè)，全站數(shù)據(jù)庫可以通過SCD模型自動生成，迫切需要一種從數(shù)據(jù)庫生成圖形的快速圖模轉(zhuǎn)換方法。

變電站監(jiān)控系統(tǒng)圖模裝換程序可通過對變電站監(jiān)控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫相關(guān)記錄數(shù)據(jù)的簡單拖拽操作生成變電站監(jiān)控系統(tǒng)畫面，同時生成測控裝置畫面G文件，較先繪圖、再聯(lián)點的傳統(tǒng)畫面制作方式，提高了工作效率和準(zhǔn)確性，該程序適用于變電站監(jiān)控后臺系統(tǒng)的新建、改造以及擴(kuò)建間隔時的圖形繪制。

1 圖模轉(zhuǎn)換過程

1.1? ?監(jiān)控系統(tǒng)圖模轉(zhuǎn)換程序升級和配置

變電站新建、擴(kuò)建和改造調(diào)試或運(yùn)維，通過監(jiān)控系統(tǒng)圖模轉(zhuǎn)換程序升級和配置，應(yīng)用數(shù)據(jù)庫和畫面的對應(yīng)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫拖拽生成畫面技術(shù)、不同圖元靈活切換選擇技術(shù)，實現(xiàn)圖模的快速轉(zhuǎn)換，具體步驟如下：

第一步，結(jié)合現(xiàn)場工程實際應(yīng)用情況，預(yù)裝操作系統(tǒng)的變電站綜自系統(tǒng)（軟件程序基于C++語言、QT框架進(jìn)行開發(fā)，支持WINDOWS、UNIX、LINUX等多種操作系統(tǒng)的操作界面顯示），按照變電站自動化系統(tǒng)工廠驗收測試大綱里的所有項目完成圖模轉(zhuǎn)換程序測試。

第二步，根據(jù)現(xiàn)場功能需求，將運(yùn)維或擴(kuò)建的裝置接入站控層網(wǎng)絡(luò)，測試測控、保護(hù)裝置通信功能（軟件程序支持IEC61850、IEC104等各類常見變電站通信規(guī)約），在原有變電站監(jiān)控系統(tǒng)中執(zhí)行備份程序，對變電站內(nèi)的數(shù)據(jù)庫及現(xiàn)有圖形進(jìn)行備份。

第三步，將圖模轉(zhuǎn)換程序通過U盤或者網(wǎng)絡(luò)的形式傳入變電站監(jiān)控系統(tǒng)中，執(zhí)行升級腳本并執(zhí)行結(jié)束，比對新舊數(shù)據(jù)庫和操作日志，明確展示新數(shù)據(jù)庫中修改部分的內(nèi)容，便于數(shù)據(jù)庫版本管理。

第四步，擴(kuò)建間隔數(shù)據(jù)庫編輯，增加擴(kuò)建線路數(shù)據(jù)庫配置，如遇已投運(yùn)間隔中有類似間隔，可通過監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫間隔復(fù)制的功能快速生成新擴(kuò)間隔數(shù)據(jù)庫配置，如遇61850站可通過模型映射的方式自動生成新間隔的數(shù)據(jù)庫配置。

第五步，通過數(shù)據(jù)庫映射圖元模型管理功能，可根據(jù)變電站現(xiàn)有情況編輯和創(chuàng)建圖元，并通過配置文件的形式，指定相應(yīng)拖拽顯示的開關(guān)、刀閘圖元，打開數(shù)據(jù)庫和圖形編輯界面，從數(shù)據(jù)庫中直接拖拽圖元至編輯畫面上，完成變電站維護(hù)或擴(kuò)建間隔圖形。

第六步，通過監(jiān)控系統(tǒng)四遙信號前置模擬功能核對確認(rèn)擴(kuò)建間隔信號，確定經(jīng)過圖模轉(zhuǎn)換程序?qū)牒蛯?dǎo)出及轉(zhuǎn)換的繪制能滿足變電站現(xiàn)場運(yùn)行要求，至此新建間隔監(jiān)控圖庫制作完畢，且已完成站控層四遙信號核對。

1.2? ? 監(jiān)控系統(tǒng)圖模轉(zhuǎn)換拖拽編輯

監(jiān)控系統(tǒng)圖模轉(zhuǎn)換程序升級后具有拖拽功能，目前該功能應(yīng)用在圖形編輯、數(shù)據(jù)庫編輯和報表編輯這3個程序中。拖拽功能和復(fù)制粘貼的功能比較類似，就是把窗口中選中的數(shù)據(jù)復(fù)制一份粘貼到目的窗口中去，這個操作只需用鼠標(biāo)選中對象直接拖拉到目的窗口即可，無需分步進(jìn)行復(fù)制和粘貼。

數(shù)據(jù)庫組態(tài)工具切換至拖拽模式，從數(shù)據(jù)庫向畫面進(jìn)行拖拽設(shè)備類拖拽，類似開關(guān)刀閘、母線、變壓器、容抗器等設(shè)備，可以在相關(guān)的表中選中需要拖拽的設(shè)備記錄，直至拖拽到畫面上，就可以在畫面上直接繪制帶有數(shù)據(jù)信息的圖元，也可同時選擇多條記錄進(jìn)行拖拽。

1.3? ? 監(jiān)控系統(tǒng)圖形G語言格式文件轉(zhuǎn)換

升級了圖模轉(zhuǎn)換程序的監(jiān)控后臺具備圖形G語言格式文件轉(zhuǎn)換功能，支持變電站圖形轉(zhuǎn)換為G格式語言導(dǎo)出，可支持測控液晶小畫面視圖、變電站告警直傳和遠(yuǎn)程瀏覽功能的完善。將監(jiān)控后臺通過配套組態(tài)工具生成的SCD文件解析入庫，利用空后臺畫圖界面軟件完成維護(hù)或擴(kuò)建間隔的特殊小畫面圖形制作，完成相關(guān)開關(guān)或刀閘或遙測的圖元與數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)，并保存好。

2 圖模轉(zhuǎn)換技術(shù)難點

圖模一體化轉(zhuǎn)換程序可實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫拖拽直接生成圖形，主要應(yīng)用到了Qt中的拖拽功能。圖形拖拽包含Drag和Drop兩個完全不同的動作。Qt中的控件可以作為拖動（Drag）的地點，也可以作為松開（Drop）的地點，或者同時作為拖動和松開的地點。在圖形應(yīng)用中首先對于拖拽的數(shù)據(jù)源進(jìn)行識別和管理，對于不同表域中的不同數(shù)值的拖拽行為和結(jié)果進(jìn)行對照庫定義，在對于拖拽Drop的地點和對象有統(tǒng)一的管理，也就是數(shù)據(jù)庫相應(yīng)拖拽的源對象可以是一個或多個表域中的數(shù)值，也可以是單條記錄或者多條記錄，拖拽前程序自動對數(shù)據(jù)源的類型和合法性進(jìn)行判斷，拖拽的目標(biāo)地點在程序中定義為只能是報表程序或者畫面編輯程序，當(dāng)拖拽行為在報表程序或畫面程序上發(fā)生時，程序會自動對數(shù)據(jù)的類型和合法性進(jìn)行判斷，在目標(biāo)端上生成相應(yīng)的圖形或數(shù)據(jù)。

G語言格式文件轉(zhuǎn)換要求新建一套開關(guān)、刀閘小圖元，繪制時需注意確保小圖元（如開關(guān)、刀閘）焊點的坐標(biāo)為10的整數(shù)倍，該方法可保證用連接線將其與其他圖元相連時，連接線在G文件中的坐標(biāo)為整數(shù)。集成度高級命令執(zhí)行ConvertG，可以批量轉(zhuǎn)換指定目錄下的全部圖形文件。

3 結(jié)語

傳統(tǒng)變電站監(jiān)控系統(tǒng)在擴(kuò)建變電站間隔時，在完成數(shù)據(jù)庫制作后，需要繪制監(jiān)控圖形畫面中的開關(guān)、刀閘等位置信息以及遙測量信息，繪制完成后需要每個元件手動關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫中相應(yīng)的值。圖形元件手動關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫需要從數(shù)據(jù)庫中的多個類型的表中選擇本類型的表，需要從多個間隔中選擇本間隔，需要從本間隔多個元件中選擇本元件，需要選定本元件的帶狀態(tài)的值這一個域。每一個元件的手動關(guān)聯(lián)需要打開一次數(shù)據(jù)庫并需要操作4次，每一次操作均存在誤選其他表域的可能。采用變電站圖模一體化轉(zhuǎn)換裝置繪圖，打開數(shù)據(jù)庫界面和圖形界面后，僅需1次操作，將數(shù)據(jù)庫界面中的設(shè)備拖拽到圖形界面，即可實現(xiàn)元件的繪制和數(shù)據(jù)庫的自動關(guān)聯(lián)，可大大提升效率、保證正確性。以一個典型的110 kV線路間隔畫面為例，采用傳統(tǒng)繪圖方式約需要20 min，采用變電站圖模一體化轉(zhuǎn)換裝置繪圖僅需要8 min，且間隔越多，優(yōu)勢越明顯。該快速圖模轉(zhuǎn)換程序的研究基于數(shù)據(jù)庫和畫面的對應(yīng)特性，利用數(shù)據(jù)庫拖拽生成畫面和畫面同類不同圖元靈活切換選擇技術(shù)，克服了人工操作效率低下等問題，有利于變電站綜自系統(tǒng)的維護(hù)及推廣應(yīng)用。

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