基于AutoCAD的配网规划标准化绘图软件设计及应用

基于AutoCAD的配网规划标准化绘图软件设计及应用

孙晨光1王津2杜劲夫3

1.国网六安供电公司安徽六安237000

2.国网六安供电公司安徽六安237000

3.六安明都电力咨询设计有限公司安徽六安237000

摘要：本文首先分析了配网自动化建设中存在的问题，接下来详细阐述了城市配网自动化及其配网规划的应用分析，最后对软件实现及其应用进行分析，希望通过本文的分析研究，给行业内人士以借鉴和启发。

关键词：规划；图纸；标准化；规范化；绘图软件

引言

随着经济的发展和用电负荷的不断增加，用户对配网供电能力和供电质量提出了更高的要求，加强配网精益化规划已成为普遍共识，而配网规划图纸的精益化和标准化是其中重要内容之一。配网规划过程中，涉及多类型（如地理接线图、电气接线图、单线图、电力廊道图、配电设施布局图等、多年份（如“十三五”规划2016-2020年逐年的图纸），还要能满足多样化查看需求（如查看高压配网图纸或中压配网图纸、变电站供电范围等）。目前，配网规划环节缺少相应的规范，导致绘图质量参差不齐，绘图细节更是“五花八门”，给审图和管理造成极大困扰，因此急需一套标准化的绘图软件来支撑配网规划图纸的精益化和标准化。

1配网自动化建设中存在的问题

1.1忽视核心功能和核心价值

统一细致的规划是构建高水平配网自动化网架系统的前提，否则将导致不理想的应用效果。狭隘的追求故障处理能力和数据恢复功能，会阻碍配网自动化系统的推广。

1.2配网自动化设计与建设问题

配网自动化设计过程中由于选择的公司不同，在主站、设备、通信以及管理模式等方面必然会产生不同。配网自动化工程十分复杂，无法进行正常的数据维护、不明确的工作职责、没有边界的运行管理等原因，都将影响它正常工作。

2城市配网自动化及其配网规划的应用分析

2.1配网体系结构方面

自动化配网体系结构主要由通信系统、主配电站、子配电站以及配电终端四种要素构成。其中，通信系统是实现各项通信传输功能的关键所在。目前配网自动化系统中常用的通信方法以无线微功率、3G/Wimax以及无线扩频等为主。不同的通信方法在功能及特征方面存在一定的差异。无线微功率通信方法具有典型的应用便捷性、功耗参数低、体积小等优势。在设置配网自动化系统时，可将这种通信方法应用于对系统功耗要求较高的部分；3G/Wimax通信技术则在数据传输速度、传输量等方面存在一定优势：相对于其他通信技术而言，这种通信技术可在较短时间内，完成大量数据的传输任务。因此，这种通信技术在配网自动化系统中的应用较为普遍。无线扩频技术的应用则有助于增强配网自动化系统的抗干扰、传输精确性水平。由此可认为，在设置配网自动化系统的通信系统时，应注意结合系统对通信功能的要求，合理选择恰当的通信方法。主配电站作为配网自动化系统的核心所在，其基本功能包含：通过主站的电力数据中心实现配网自动化系统相关数据的整合、储存，并为相关数据使用、管理工作提供良好的支持而从整个配网自动化系统来看，主配电站与子配电站属于对应关系。在系统运行过程中，可将子配电站看成是系统配电终端、主配电站之间的过渡节点。子配电站负责针对所负责区域，收集相关数据，并将相关数据传输至主配电站。而其中的另一种构成要素——配电终端，则可看成是整个配网自动化系统的响应枢纽。配电终端在接收到来自配电站的指令信息后，可快速进行响应。

2.2联络馈线规划方面

变电站的网络连接无疑是自动化配网规划设计的重点之一。为了保障变电站功能的正常发挥，应严格按照自动化配网的特征及要求标准，合理设置变电站间的联络馈线数量及负荷水平。结合当前城市配网自动化规划工作现状来看，各变电站之间的联络馈线多采用10kV标准。如选用这一标准设置变电站的联络馈线，在设置馈线数量时，需保障其数量符合≥4条标准。例如，某三线城市的自动化配网系统的10kV联络馈线数量达到了6条。除了联络馈线的数量设置外，其负荷水平的规划状况也会影响整体自动化配网的运行状况。如采用10kV馈线，应将其符合水平控制于系统线路安全截留量的50%水平以下。合理的联络馈线设计可保障各变电站之间的良好负荷转移，进而为整个自动化配网系统的安全、稳定运行提供良好的保障。

3软件实现及应用分析

标准绘图软件的界面由控制面板、功能模块和绘图区组成。控制面板包括绘图设置、显示控制、中低压配网及标注等选项卡；功能模块包括背景管理、电网结构、供电分区及项目清册等选项卡。为增加绘图软件使用的便利性，界面框架设计与CAD界面相似。

3.1绘图设置

绘图设置是实现快速标准化绘图的基础。软件控制面板中设置了绘图设置选项卡，位于软件控制面板的最左侧，主要包括图形／标注比例的设置、绘图／改造模式的设置、架空线／电缆线设置、主干／分支线设置。

3.2插入背景

根据规划图纸的不同用途，需插入路网、土地利用性质等图纸作为参考。软件在功能模块中设置了背景管理选项卡，点击模块下对应文字，选择增加文件即可成功插入背景参考。

3.3标准绘图

图纸标准化绘制包含两种形式：一种是实现绘制电网图；另一种是已绘制图纸标准化处理。绘图功能处于功能模块区电网结构选项卡的下拉菜单中。对于新建绘图只需按照添加→新画→选择CAD插入点即可实现电源、变电站、高压线路、中压线路、地下廊道等的标准化绘制。对于已绘制的电网，将其通过背景管理选项卡插入并作为参考电网，按照选择对象－标准化电源（变电站／线路／廊道）的标准化步骤对参考电网进行标准化处理，处理后的设备可自动添加至设备结构树中。

3.4应用分析

该软件已通过多地区、不同类型规划图纸的标准绘图测试。某地的配网目标网架规划项目中，规划人员采用该软件对现状图纸进行了标准化处理，并完成了近期方案图纸及远景年方案图纸的绘制。测试结果表明，该软件除了在初始设置阶段需略微花费一些时间外，其它环节的速度均比常规绘图软件快，且出图质量标准、规范。测试过程中，反映出软件“一键着色”“快速标准化”及“多显示方式”等特色功能。同时，该软件通过建立图形与数据库的关联，提升了绘图效率。

3.5高可靠区域智能分布式就地馈线自动化实施方案

主干线所有的电房均应选为自动化节点。节点电房的主设备使用10kV断路器柜自动化成套设备，实现网络备自投的联络开关两侧应配置进线PT和母线PT。自动化终端与主站以及自动化终端之间采用光纤通信方式。电房内独立设置通信综合配线柜，安装光纤配线架ODF和光纤交换机等设备。直流系统统一按48V/50Ah直流柜进行配置。

结语

不同单位对图纸规范理解的不同，造成图纸质量参差不齐，给审图和后续绘图带来诸多不便的问题，本文在AutoCAD的平台上进行了二次开发，设计了配网规划标准化绘图软件。该软件实现了图形和数据库的关联，可快速将非标准绘图的图纸标准化处理，实现了一键着色、多方式查看电网等功能，有助于提高规划人员的绘图和审图效率。此外，该绘图软件绿色、环保、易上手，可为配网规划图纸精益化管理提供有力的支撑。

参考文献：

［1］Q／GDW11615—2017配电网发展规划评价技术规范［S］．

［2］Q／GDW11616—2017配电网规划标准化图纸绘制规范［S］．