[發(fā)明專利]基于三維設(shè)計(jì)平臺的變電站短路電流計(jì)算系統(tǒng)及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611018886.8
• 申請日: 2016-11-21
• 公開（公告）號: CN106599373B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李思浩;周元強(qiáng);譚海蘭;邵俊偉;熊靜;王少寧
• 申請（專利權(quán)）人: 中國能源建設(shè)集團(tuán)江蘇省電力設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類號: G06F30/392
• 分類號: G06F30/392
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發(fā)明公開了一種基于三維設(shè)計(jì)平臺的變電站短路電流計(jì)算系統(tǒng)，三維設(shè)計(jì)平臺包括電氣設(shè)計(jì)模塊，電氣設(shè)計(jì)模塊可在三維環(huán)境下布置電氣元件及電氣連接線，完成變電站主接線簡圖設(shè)計(jì)，并自動生成變電站主接線簡圖設(shè)計(jì)的阻抗圖，程序設(shè)置模塊，用于定義阻抗圖的符號、設(shè)定阻抗圖的短路計(jì)算點(diǎn)及短路電流公式、設(shè)定公用計(jì)算變量；計(jì)算模塊，用于根據(jù)程序設(shè)置模塊設(shè)定的短路電流公式計(jì)算阻抗圖的短路電流。本發(fā)明基于變電站三維設(shè)計(jì)軟件的短路電流計(jì)算實(shí)現(xiàn)了變電站數(shù)字化/三維設(shè)計(jì)的要求。突破了常規(guī)設(shè)計(jì)模式，有效提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電氣設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種基于三維設(shè)計(jì)平臺的變電站短路電流計(jì)算系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，變電站三維設(shè)計(jì)手段開始逐步推廣。目前，大部分設(shè)計(jì)院采用的是Bentley Substation變電站三維設(shè)計(jì)軟件。其他變電站相關(guān)的三維設(shè)計(jì)軟件還有博超STD、PDMS、PDS等。

在應(yīng)用Bentley Substation等變電站三維設(shè)計(jì)軟件開展電氣設(shè)計(jì)時(shí)，軟件提供了二維接線繪制、三維設(shè)備導(dǎo)線布置、平斷面圖剖切等繪圖功能，滿足了基本的三維設(shè)計(jì)要求。

Bentley Substation變電站三維設(shè)計(jì)軟件:是專門針對變電站的設(shè)計(jì)工具，具有專業(yè)、成熟的智能輔助設(shè)計(jì)功能，能夠保證在整個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的共享及繼承，從而真正實(shí)現(xiàn)三維數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)。并且，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可以傳遞到施工、采購、運(yùn)維等各階段，是覆蓋工程項(xiàng)目各個(gè)階段的軟件系統(tǒng)。其可以調(diào)用智能化、參數(shù)化的三維模型，在三維環(huán)境下布置電氣設(shè)備與導(dǎo)體、建（構(gòu)）筑物等，并自動生成圖紙。

使用Bentley Substation變電三維設(shè)計(jì)軟件，可以快速完成二維原理圖設(shè)計(jì)，智能地進(jìn)行三維設(shè)備布置，并可進(jìn)行導(dǎo)線受力分析，生成施工報(bào)表等設(shè)計(jì)工作。三維模型通過動態(tài)剖切可以自動生成二維平斷面圖紙，滿足施工要求。在三維設(shè)計(jì)中，二維原理圖、三維模型的布置和二維平斷面均可以實(shí)時(shí)關(guān)聯(lián)，大幅度地提高了設(shè)計(jì)效率。

此外，三維軟件還可以完成防雷、接地、照明、電纜敷設(shè)、端子接線圖等系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，幫助設(shè)計(jì)人員高質(zhì)高效地完成變電站電氣設(shè)計(jì)。

Bentley Substation變電站三維設(shè)計(jì)軟件是在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫和工程數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行專業(yè)內(nèi)設(shè)計(jì)：

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫是在工程設(shè)計(jì)之前就建設(shè)好的庫，庫里包括：

①設(shè)備符號庫，體現(xiàn)的是設(shè)備的外形，包括二維接線符號模型和三維設(shè)備模型；

②設(shè)備型號庫，標(biāo)識了設(shè)備具體的信息。該庫實(shí)質(zhì)為“設(shè)備型號屬性表”，表中包含了設(shè)備從設(shè)計(jì)、采購到施工安裝等階段的各種信息。該庫關(guān)聯(lián)了設(shè)備符號庫，即一個(gè)具體型號的設(shè)備關(guān)聯(lián)一個(gè)二維模型和一個(gè)三維模型。

在工程的不同階段、不同人員可以共享這些數(shù)據(jù)信息，這一功能保證了各種設(shè)備或管理臺帳的完整性、準(zhǔn)確性和唯一性。同時(shí)型號庫中屬性欄的數(shù)量隨著工程的進(jìn)展還可以進(jìn)行擴(kuò)充。

③模板庫，包含多種材料表模板。

工程數(shù)據(jù)庫，存儲當(dāng)前工程的工程背景、卷冊圖紙、計(jì)算報(bào)告、設(shè)備模型、設(shè)備參數(shù)、專業(yè)間協(xié)同等所有工程信息。

但目前的三維軟件應(yīng)用重點(diǎn)傾向于制圖，而在變電站設(shè)計(jì)中的計(jì)算部分，有所缺失。對于電氣一次專業(yè)設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)計(jì)算，短路電流計(jì)算，也沒有提供此類功能。變電站短路電流計(jì)算的作用是在變電站設(shè)計(jì)中，為了電氣主接線的比選、電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體的選擇、繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算、限制短路電流措施確定等目的，往往都需要先進(jìn)行短路電流計(jì)算。準(zhǔn)確地進(jìn)行短路電流計(jì)算就能根據(jù)變電站電力系統(tǒng)的實(shí)際情況確定限制短路電流的方案，得到既可靠又經(jīng)濟(jì)的主接線方案。短路電流主要包含三相短路電流和單相短路電流。

而傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式下的短路電流計(jì)算，設(shè)計(jì)院基本均采用獨(dú)立的第三方程序。此種方式下的計(jì)算無法與設(shè)計(jì)階段的其他流程產(chǎn)生直接的關(guān)聯(lián)，也不符合目前變電站數(shù)字化設(shè)計(jì)發(fā)展的大趨勢。