一种变电站二次回路分层显示技术

梁广宇（广东电网有限责任公司江门供电局广东江门529000）

一种变电站二次回路分层显示技术

梁广宇
（广东电网有限责任公司江门供电局广东江门529000）

变电站内二次回路接线比较复杂，较难既显示整体接线组成，又显示具体接线细节。本文以某一变电站故障录波电流回路的接线实况为例，提出一种图形分层显示技术，在固定显示区域内，通过图层的切换，实现二次回路的放大与缩小显示，动态展示变电站二次回路的结构及组成。该技术可应用于电力系统生产运行各领域，也可用于系统运行人员技能培训等各方面。

变电站；二次回路；分层显示

1 目前变电站二次回路显示方面的现状

对于电路，最直接、最清晰的描述方式为图形方式，即电路图。但变电站内的二次回路由于关系复杂，二次装置多，元件数量庞大，较难在一张图内完整地描绘完整变电站的二次回路，主要的原因在于回路的注释、编号等文字说明与回路的复杂程度总是顾此失彼，难以协调。要么回路简洁而注释太密、要么回路详细而注释太疏。因此，目前对于变电站的二次回路通常采用分片、分图的方法进行绘制，一般由原理图、回路图、接线图等组成。

分片、分图方法绘制的二次回路图在实际应用中有一个明显的问题是：当一条回路跨越多张图纸时，查找起来非常不方便。因此，对于回路的用途和作用就比较难以理解，影响了工作安全和工作效率。更进一步的，如果多条具有逻辑关系的回路分别跨越不同的图纸时，则无论在办理工作票和二次措施单时，还是查找回路故障时，或者是消除设备缺陷时，均不能做到清晰明了，简便快捷，同样影响工作安全和工作效率。

另外还有一个长期悬而未决的问题就是：变电站监控系统对于遥信信号的监测，一直采用列表的输出显示状态，人机界面很不友好，人眼通常很难查辩。特别是对于二次回路当中的一些信号，不能像一次设备那样做到图形化的显示，例如断路器、隔离开关、接地刀闸等，均能在一次系统接线图中方便地观察设备状态。而二次回路由于存在元件细节与回路走向不可同时显示的矛盾，不能做到图形化显示。因此，提出一种图形化的二次回路显示技术就显得比较重要了。

2 二次回路显示分层显示技术

解决复杂回路的显示问题,需要采取整体与局部相结合的显示技术。在有限尺寸的显示屏之内，采用局部放大显示细节，整体缩小显示走向的方法，解决元件查找，路径确定等问题。即细节图纸解决元件、回路编号、端子编号查找等问题，整体图纸解决电路走向、电路实现功能等问题。

本文提出的的变电站二次回路分层显示系统能有效解决这些问题，主要的技术特点如下：

2.1 首先回路图是关键：

2.1.1 回路图的分类。因为变电站内二次回路不能交直流混接，因此，二次回路图中的图纸必须分为交流电压回路、交流电流回路、直流回路、站用电回路四个独立的部分。其中的交流电流回路又按照CT绕组作为独立电源再细分为保护、故障录波、备自投、计量回路等独立部分。

2.1.2 回路图的分层。每一类的图纸，都可按照细致程度的不同分为多个层级，如后面实例部分所示，为故障录波交流电流回路的回路图。图中按照不同细致程度绘制了多张图，也即多个层级。对每一类回路，层级数量并不确定，层级的多少取决于图层切换时过渡的自然程度。

2.1.3 具体层级中的元件数量、元件布局、回路走向、显示细致程度也无具体规定，或者说无成熟的规定，可依据个人经验而定。但所有层级中的元件位置坐标固定不变是本文绘图技术的核心点。

2.2 其次是回路显示方法：

2.2.1 回路不应用纸质方式进行显示。绘制好的回路图是以图片格式或其他文件格式的形式保存在电脑中，再编制一个程序软件对这些图纸进行调用、显示、隐藏等显示处理。如果回路直接保存在变电站监控系统当中，则应以绘图包数据库的文件格式进行保存，连同程序软件一起，构成站端层的二次回路图形化监视功能模块。

2.2.2 回路的放大与缩小依靠图层的切换实现。在当前显示为某一图层的情况下，如果需要显示更细节的部分，则需切换为下层更为细致的一张图纸，如果需要显示更为整体的部分，则需切换为上层较为整体的一张图纸，此为依靠图层的切换实现回路放大与缩小的方法。这与通常的单一图片放大（缩小）、CAD图形矢量放大（缩小）技术不同。此为本案图形显示方法的核心内容。

图1 二次回路分层显示示意图

2.2.3 在每一张图层中，如果绘制了元件，则给出的应是一个可变色的元件图形，与监控系统采集到的元件实时状态进行关联，通过颜色的变化实现元件状态的实时显示。此为本文图形显示某一实用化的核心点。（后面实例部分由于是电流回路，是属于完全封闭的回路，因此没有可以采集状态的元件）

3 变电站故障录波电流回路显示实例

如图所示为某一110kV变电站的故障录波交流回路中某一110kV线路间隔的分层显示图纸。该站接入故障录波回路的电流回路共有12条，包含3条110kV线路、110kV分段开关、2台主变的变高、变低及中性点、10kV分段开关等各间隔电流。由于图纸比较庞大，本文只选择以该图纸中的110kV能濠乙线线路为例，做局部的逐渐放大介绍。

按照本文的图层切换显示的原理，分层显示的图纸依次可以包含以下若干层次(见图1)：

按照图1中（a）（b）（c）的依次顺序，可见分层的图形逐渐显示了回路接线的具体细节，其中回路接线由单相逐渐过渡到三相，CT绕组、回路编号、端子及端子排编号等注释说明也逐渐全面清晰。

当使用电脑等电子设备显示时，通过对图层图纸的调用与切换，则最终可以实现变电站二次回路的动态显示，解决回路的注释、编号等文字说明与回路的复杂程度顾此失彼的问题，从而为电力系统的生产运行提供一种新型的图形展示工具。

结语

变电站二次回路分层显示技术系统运行人员提供了更高效、更便捷的图形工具，主要体现在：

站端监控可以利用该技术实现对二次回路设备状态的监测。信号回路采集的硬接点可以直接通过模拟图系统直观显示，改变现在的采用信号列表的形式，具有直观、简洁、清晰等特点，提高信号告警的智能化水平。

二次设备的模拟操作可以像一次设备的操作那样直观、清晰，办理工作票、二次措施单时更安全高效。

利于查找设备故障，消除设备缺陷。

[1]DL/T 587-1996.微机继电保护装置运行管理规程[S].1996