变电站静态物理链路拓扑自动绘制方法技术

本发明专利技术公开了变电站静态物理链路拓扑自动绘制方法，通过解析SCD文件，获取变电站的子网信息，建立设备虚端子连接表，建立设备与间隔的映射关系，建立各子网下设备物理连接关系表，对设备进行层级划分，并将设备按层级进行排布，并对设备上的设备端口进行排布，绘制每个设备的连接线。本发明专利技术可根据SCD文件中IED的设备信息自动绘制连接线，通过连接线直观的向用户展示各个IED设备间的光纤连接关系，减少了人为错误的发生，大大提高维护效率。大大提高维护效率。大大提高维护效率。

【技术实现步骤摘要】
变电站静态物理链路拓扑自动绘制方法


[0001]本专利技术涉及智能变电站
，具体涉及变电站静态物理链路拓扑自动绘制方法。

技术介绍

[0002]目前，当前我国新一代智能变电站建设正如火如荼，而智能变电站中最重要的是采用了数字化的方式建设二次设备的通信网络系统，业界的继电保护运维系统大多未提供过程层物理链路图，少量工程即使有提供，也是采用人工绘制方式实现的，效率低下、维护困难。为了绘制出美观的全站物理链路图，大多采取了人工配置的方法，但是人工绘制也难以确保多张链路图的统一性与整洁性，对后续继电保护的在线监视和智能诊断带来了巨大挑战
[0003]。并且现有技术中某些绘制工具，绘制出的拓扑图会出现线段重叠，线段与设备交叉等现象，还会出现没有任何连接关系的多个通信子网出现在同一张拓扑图上，还需要运维人员手动调整与分辨。
[0004]本专利提出一种智能变电站过程层物理链路图自动生成技术，通过解析SCD文件，获取变电站的子网信息，根据子网下设备连接关系，自动划分连接拓扑。再根据每张拓扑下的设备邻居信息与连接端口，在确保连接设备就近摆放，物理连接没有重叠且在设备位置固定时端口间物理连接最短三个原则下绘制拓扑图，以大大减少工程实施人员的工作量。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是在于针对现有技术存在的上述问题，提供变电站静态物理链路拓扑自动绘制方法。
[0006]本专利技术的上述目的通过以下技术手段实现：
[0007]变电站静态物理链路拓扑自动绘制方法，包括以下步骤：<br/>[0008]步骤1、导入SCD文件并对其进行解析，获取各IED的设备信息、变电站过程层各子网的子网名称、子网描述、以及子网下所含设备名称，将设备划分为交换机类设备、保护类设备、合并单元类设备和智能终端类，获得最大电压等级以及所在子网，建立设备虚端子连接表；
[0009]步骤2、解析变电站主接线图，从中获取各间隔的间隔信息，建立设备与间隔的映射关系；
[0010]步骤3、寻找非最高电压等级下的发送方设备，并将其有虚端子连接关系的接收方设备归纳到发送方设备所属的子网下；
[0011]步骤4、建立各子网下设备物理连接关系表；
[0012]步骤5、根据子网下设备物理连接关系表绘制各个子网的静态物理链路拓扑图，对设备进行层级划分，并将设备按层级进行排布，并对设备上的设备端口进行排布；
[0013]步骤6、绘制每个设备的连接线。
[0014]如上所述的步骤5包括以下步骤：
[0015]步骤5.1、对子网下的各个设备划分层级关系，第一层级的设备绘制类型为交换机类设备，第二层级的设备绘制类型为智能终端类设备，第三层级的设备绘制类型为保护类设备，第四层级的设备绘制类型为合并单元类设备；
[0016]步骤5.2、确定同一层级内设备的排列顺序；
[0017]步骤5.3、绘制子网下的设备，确定各设备在图中的横坐标与纵坐标；
[0018]步骤5.4、绘制设备的物理端口，按照从左到右的顺序遍历子网的设备，确定端口在设备上的具体位置。
[0019]如上所述的步骤5.2包括以下步骤：
[0020]步骤5.2.1、第一层级内，交换机类设备按照设备物理端口连接数由多到少的顺序，依次从中间往两侧排布；
[0021]步骤5.2.2、第二到第四层级内的设备按照如下规则排列：
[0022]步骤5.2.2.1、若设备与某一交换机类设备有连接关系，则优先排列在相连交换机类设备附近；
[0023]步骤5.2.2.2、若在同一层级内，有且只有一个设备与同一交换机类设备相连，优先保持交换机类设备相连的设备的纵坐标与交换机的纵坐标一致；
[0024]步骤5.2.2.3、若在同一层级内，有多个设备与同一交换机类设备相连，上述与同一交换机类设备相连的多个设备间按照设备物理端口连接数由多到少的顺序，依次从中间往两侧依次排布；
[0025]步骤5.2.2.4、若设备无交换机类设备连接关系，则无交换机类设备连接关系的设备排列在同一层级两端部，在同一层级的两个端部的设备分别依照设备物理端口连接数由少到多先左端排序后右端排序。
[0026]如上所述的步骤5.3包括以下步骤：
[0027]步骤5.3.1，依次遍历子网下的所有层级和层级内的所有设备，确定设备数目最多的层级，即为最大层级；统计每个层级所有设备的物理端口连接数，即为层级连接数，
[0028]步骤5.3.2，计算各层的各设备的横向宽度与设备间间距总和的最大值，即为拓扑图横向总宽，
[0029]步骤5.3.3，计算各层级间间距，
[0030]步骤5.3.4，计算各层级的纵向长度与各层级间间隔的总和，即为拓扑图纵向总长。
[0031]如上所述的步骤5.3.3包括以下步骤：
[0032]步骤5.3.3.1、层级内设备横向间距的默认值为层级内设备最大宽度的一半，
[0033]步骤5.3.3.2、层级间纵向间距为上一层级设备的最低处到下一级设备的最高处，
[0034]步骤5.3.3.3、预计层级间间隔＝(层级连接数/4+2)，如果预计层级间间隔大于层级间纵向间距的默认值，则预计层级间间隔为步骤S5.3.3.2获得的实际的层级间纵向间距，
[0035]步骤5.3.3.4、同一层级内的设备纵坐标保持一致，
[0036]步骤5.3.3.5、第一层级的上级的层级间间隔为零。
[0037]如上所述的步骤5.4中端口的排布基于以下规则：
[0038]步骤5.4.1、端口为设备与设备之间物理链路的连接点，
[0039]步骤5.4.2、端口排布在设备上侧或下侧，左右两侧不排布端口，
[0040]步骤5.4.3、端口间最小间距和设备边缘间距为设定值，
[0041]步骤5.4.4、端口具体排布规则如下：
[0042]第一层级设备的端口，若对侧端口在第二、第三层级设备或在同一层级设备下侧，则端口在设备下侧；若对侧端口在第四层级设备或同一层级设备上侧，则端口在设备上侧，
[0043]第二、第三层级设备的端口，若对侧端口在低层级设备或在同一层级设备下侧，则端口在设备下侧；若对侧端口在高层级或同一层级设备上侧，则端口在设备上侧，
[0044]第四层级的端口，若对侧端口在第一层级设备或在同一层级设备下侧，则端口在设备下侧；若对侧端口在第二、第三层级设备或同一层级设备上侧，则端口在设备上侧，
[0045]步骤5.4.5、以设备中心点划分设备左侧区域和右侧区域，
[0046]对于所选的本侧端口：
[0047]设备横向偏差＝对侧端口所在设备中心点横坐标
‑
本侧端口所在设备中心点横坐标，
[0048]当设备横向偏差小于零时，本侧端口在右侧区域，当设备横向偏差大于零时，本侧端口在左侧区域，
[0049]第一优先级：本侧端口、对侧端口处于同层级时，
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.变电站静态物理链路拓扑自动绘制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、导入SCD文件并对其进行解析，获取各IED的设备信息、变电站过程层各子网的子网名称、子网描述、以及子网下所含设备名称，将设备划分为交换机类设备、保护类设备、合并单元类设备和智能终端类，获得最大电压等级以及所在子网，建立设备虚端子连接表；步骤2、解析变电站主接线图，从中获取各间隔的间隔信息，建立设备与间隔的映射关系；步骤3、寻找非最高电压等级下的发送方设备，并将其有虚端子连接关系的接收方设备归纳到发送方设备所属的子网下；步骤4、建立各子网下设备物理连接关系表；步骤5、根据子网下设备物理连接关系表绘制各个子网的静态物理链路拓扑图，对设备进行层级划分，并将设备按层级进行排布，并对设备上的设备端口进行排布；步骤6、绘制每个设备的连接线。2.根据权利要求1所述变电站静态物理链路拓扑自动绘制方法，其特征在于，所述的步骤5包括以下步骤：步骤5.1、对子网下的各个设备划分层级关系，第一层级的设备绘制类型为交换机类设备，第二层级的设备绘制类型为智能终端类设备，第三层级的设备绘制类型为保护类设备，第四层级的设备绘制类型为合并单元类设备；步骤5.2、确定同一层级内设备的排列顺序；步骤5.3、绘制子网下的设备，确定各设备在图中的横坐标与纵坐标；步骤5.4、绘制设备的物理端口，按照从左到右的顺序遍历子网的设备，确定端口在设备上的具体位置。3.根据权利要求2所述变电站静态物理链路拓扑自动绘制方法，其特征在于，所述的步骤5.2包括以下步骤：步骤5.2.1、第一层级内，交换机类设备按照设备物理端口连接数由多到少的顺序，依次从中间往两侧排布；步骤5.2.2、第二到第四层级内的设备按照如下规则排列：步骤5.2.2.1、若设备与某一交换机类设备有连接关系，则优先排列在相连交换机类设备附近；步骤5.2.2.2、若在同一层级内，有且只有一个设备与同一交换机类设备相连，优先保持交换机类设备相连的设备的纵坐标与交换机的纵坐标一致；步骤5.2.2.3、若在同一层级内，有多个设备与同一交换机类设备相连，上述与同一交换机类设备相连的多个设备间按照设备物理端口连接数由多到少的顺序，依次从中间往两侧依次排布；步骤5.2.2.4、若设备无交换机类设备连接关系，则无交换机类设备连接关系的设备排列在同一层级两端部，在同一层级的两个端部的设备分别依照设备物理端口连接数由少到多先左端排序后右端排序。4.根据权利要求3所述变电站静态物理链路拓扑自动绘制方法，其特征在于，所述的步骤5.3包括以下步骤：步骤5.3.1，依次遍历子网下的所有层级和层级内的所有设备，确定设备数目最多的层
级，即为最大层级；统计每个层级所有设备的物理端口连接数，即为层级连接数，步骤5.3.2，计算各层的各设备的横向宽度与设备间间距总和的最大值，即为拓扑图横向总宽，步骤5.3.3，计算各层级间间距，步骤5.3.4，计算各层级的纵向长度与各层级间间隔的总和，即为拓扑图纵向总长。5.根据权利要求4所述变电站静态物理链路拓扑自动绘制方法，其特征在于，所述的步骤5.3.3包括以下步骤：步骤5.3.3.1、层级内设备横向间距的默认值为层级内设备最大宽度的一半，步骤5.3.3.2、层级间纵向间距为上一层级设备的最低处到下一级设备的最高处，步骤5.3.3.3、预计层级间间隔＝(层级连接数/4+2)，如果预计层级间间隔大于层级间纵向间距的默认值，则预计层级间间隔为步骤S5.3.3.2获得的实际的层级间纵向间距，步骤5.3.3.4、同一层级内的设备纵坐标保持一致，步骤5.3.3.5、第一层级的上级的层级间间隔为零。6.根据权利要求5所述变电站静态物理链路拓扑自动绘制方法，其特征在于，所述的步骤5.4中端口的排布基于以下规则：步骤5.4.1、端口为设备与设备之间物理链路的连接点，步骤5.4.2、端口排布在设备上侧或下侧，左右两侧不排布端口，步骤5.4.3、端口间最小间距和设备边缘间距为设定值，步骤5.4.4、端口具体排布规则如下：第一层级设备的端口，若对侧端口在第二、第三层级设备或在同一层级设备下侧，则端口在设备下侧；若对侧端口在第四层级设备或同一层级设备上侧，则端口在设备上侧，第二、第三层级设备的端口，若对侧端口在低层级设备或在同一层级设备下侧，则端口在设备下侧；若对侧端口在高层级或同一层级设备上侧，则端口在设备上侧，第四层级的端口，若对侧端口在第一层级设备或在同一层级设备下侧，则端口在设备下侧；若对侧端口在第二、第三层级设备或同一层级设备上侧，则端口在设备上侧，步骤5.4.5、以设备中心点划分设备左侧区域和右侧区域，对于所选的本侧端口：设备横向偏差＝对侧端口所在设备中心点横坐标
‑
本侧端口所在设备中心点横坐标，当设备横向偏差小于零时，本侧端口在右侧区域，当设备横向偏差大于零时，本侧端口在左侧区域，第一优先级：本侧端口、对侧端口处于同层级时，第二优先级：本侧端口、对侧端口处于不同层级时，左侧区域内按照先按优先级顺序排布端口，同一优先级内再按本侧端口所在设备中心点横坐标到对侧端口所在设备中心点横坐标的横向距离的从小到大，从左到右排布，当距离相同时再按本端端口遍历顺序排布，右侧区域内按照先按优先级顺序排布端口，同一优先级内再按本侧端口横坐标到对侧端口所在设备中心点横坐标的距离的从小到大，从右到左排布，当距离相同时再按本端端口遍历顺序排布，步骤5.4.6、确定端口在所在上侧或下侧的具体坐标：
各端口的纵坐标＝端口所在设备上侧或下侧的边缘纵坐标；端口理想间距＝(设备宽
‑
2*设备边缘间距)/(端口所在设...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟鸣，陶军，武玉珠，连杰，韩韬，
申请(专利权)人：内蒙古电力集团有限责任公司内蒙古电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：