浅析变电站快速图模转换程序

陈泰峰 周运卓

摘要：变电站在新建、扩建或改造调试过程中，传统的综自后台监控系统的图形和数据库均需要单独生成，监控图形画面中的开关、刀闸等位置信息以及遥测量信息需要手动关联数据库中相应的值，人工配置工作量大，且容易出现错误。为此，研究了一种快速图模轉换程序，在做完数据库后，便可轻松生成图形画面，同时生成测控装置画面G文件，减少了50%以上的工作量，避免了画面链接错误，提高了工作效率。

关键词：变电站;G文件;综自系统;图模转换

0 引言

当前变电站综自系统运维或扩建时，经常需要对分图画面进行添加和修改。常规操作流程为：首先利用变电站综自系统数据库组态工具新增或修改数据库记录，其次在画面编辑工具中绘制图元，然后手动把所需数据库信息和画面图元关联起来，最后进行信号核对。上述常规操作流程比较复杂，如果遇到运维或扩建间隔画面上需要链接开关刀闸、工况、四遥等图元时工作量会比较大。另外，数据库制作和画面制作链接环节都是手动完成，因此错误率相对较高，在最后的信号核对环节，实际要核对数据库记录和画面链接两个部分，无形中增加了人员工作量。

随着技术的发展，现有的主流监控设备厂家支持画图时自动生成数据库功能，但通过这种方法生成的数据库不完整。特别是近年来随着智能变电站的推广建设，全站数据库可以通过SCD模型自动生成，迫切需要一种从数据库生成图形的快速图模转换方法。

变电站监控系统图模装换程序可通过对变电站监控系统中数据库相关记录数据的简单拖拽操作生成变电站监控系统画面，同时生成测控装置画面G文件，较先绘图、再联点的传统画面制作方式，提高了工作效率和准确性，该程序适用于变电站监控后台系统的新建、改造以及扩建间隔时的图形绘制。

1 图模转换过程

1.1   监控系统图模转换程序升级和配置

变电站新建、扩建和改造调试或运维，通过监控系统图模转换程序升级和配置，应用数据库和画面的对应技术、数据库拖拽生成画面技术、不同图元灵活切换选择技术，实现图模的快速转换，具体步骤如下：

第一步，结合现场工程实际应用情况，预装操作系统的变电站综自系统（软件程序基于C++语言、QT框架进行开发，支持WINDOWS、UNIX、LINUX等多种操作系统的操作界面显示），按照变电站自动化系统工厂验收测试大纲里的所有项目完成图模转换程序测试。

第二步，根据现场功能需求，将运维或扩建的装置接入站控层网络，测试测控、保护装置通信功能（软件程序支持IEC61850、IEC104等各类常见变电站通信规约），在原有变电站监控系统中执行备份程序，对变电站内的数据库及现有图形进行备份。

第三步，将图模转换程序通过U盘或者网络的形式传入变电站监控系统中，执行升级脚本并执行结束，比对新旧数据库和操作日志，明确展示新数据库中修改部分的内容，便于数据库版本管理。

第四步，扩建间隔数据库编辑，增加扩建线路数据库配置，如遇已投运间隔中有类似间隔，可通过监控系统数据库间隔复制的功能快速生成新扩间隔数据库配置，如遇61850站可通过模型映射的方式自动生成新间隔的数据库配置。

第五步，通过数据库映射图元模型管理功能，可根据变电站现有情况编辑和创建图元，并通过配置文件的形式，指定相应拖拽显示的开关、刀闸图元，打开数据库和图形编辑界面，从数据库中直接拖拽图元至编辑画面上，完成变电站维护或扩建间隔图形。

第六步，通过监控系统四遥信号前置模拟功能核对确认扩建间隔信号，确定经过图模转换程序导入和导出及转换的绘制能满足变电站现场运行要求，至此新建间隔监控图库制作完毕，且已完成站控层四遥信号核对。

1.2    监控系统图模转换拖拽编辑

监控系统图模转换程序升级后具有拖拽功能，目前该功能应用在图形编辑、数据库编辑和报表编辑这3个程序中。拖拽功能和复制粘贴的功能比较类似，就是把窗口中选中的数据复制一份粘贴到目的窗口中去，这个操作只需用鼠标选中对象直接拖拉到目的窗口即可，无需分步进行复制和粘贴。

数据库组态工具切换至拖拽模式，从数据库向画面进行拖拽设备类拖拽，类似开关刀闸、母线、变压器、容抗器等设备，可以在相关的表中选中需要拖拽的设备记录，直至拖拽到画面上，就可以在画面上直接绘制带有数据信息的图元，也可同时选择多条记录进行拖拽。

1.3    监控系统图形G语言格式文件转换

升级了图模转换程序的监控后台具备图形G语言格式文件转换功能，支持变电站图形转换为G格式语言导出，可支持测控液晶小画面视图、变电站告警直传和远程浏览功能的完善。将监控后台通过配套组态工具生成的SCD文件解析入库，利用空后台画图界面软件完成维护或扩建间隔的特殊小画面图形制作，完成相关开关或刀闸或遥测的图元与数据库关联，并保存好。

2 图模转换技术难点

图模一体化转换程序可实现数据库拖拽直接生成图形，主要应用到了Qt中的拖拽功能。图形拖拽包含Drag和Drop两个完全不同的动作。Qt中的控件可以作为拖动（Drag）的地点，也可以作为松开（Drop）的地点，或者同时作为拖动和松开的地点。在图形应用中首先对于拖拽的数据源进行识别和管理，对于不同表域中的不同数值的拖拽行为和结果进行对照库定义，在对于拖拽Drop的地点和对象有统一的管理，也就是数据库相应拖拽的源对象可以是一个或多个表域中的数值，也可以是单条记录或者多条记录，拖拽前程序自动对数据源的类型和合法性进行判断，拖拽的目标地点在程序中定义为只能是报表程序或者画面编辑程序，当拖拽行为在报表程序或画面程序上发生时，程序会自动对数据的类型和合法性进行判断，在目标端上生成相应的图形或数据。

G语言格式文件转换要求新建一套开关、刀闸小图元，绘制时需注意确保小图元（如开关、刀闸）焊点的坐标为10的整数倍，该方法可保证用连接线将其与其他图元相连时，连接线在G文件中的坐标为整数。集成度高级命令执行ConvertG，可以批量转换指定目录下的全部图形文件。

3 结语

传统变电站监控系统在扩建变电站间隔时，在完成数据库制作后，需要绘制监控图形画面中的开关、刀闸等位置信息以及遥测量信息，绘制完成后需要每个元件手动关联数据库中相应的值。图形元件手动关联数据库需要从数据库中的多个类型的表中选择本类型的表，需要从多个间隔中选择本间隔，需要从本间隔多个元件中选择本元件，需要选定本元件的带状态的值这一个域。每一个元件的手动关联需要打开一次数据库并需要操作4次，每一次操作均存在误选其他表域的可能。采用变电站图模一体化转换装置绘图，打开数据库界面和图形界面后，仅需1次操作，将数据库界面中的设备拖拽到图形界面，即可实现元件的绘制和数据库的自动关联，可大大提升效率、保证正确性。以一个典型的110 kV线路间隔画面为例，采用传统绘图方式约需要20 min，采用变电站图模一体化转换装置绘图仅需要8 min，且间隔越多，优势越明显。该快速图模转换程序的研究基于数据库和画面的对应特性，利用数据库拖拽生成画面和画面同类不同图元灵活切换选择技术，克服了人工操作效率低下等问题，有利于变电站综自系统的维护及推广应用。

[参考文献]

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