解决方案

  • 初设阶段软件

欣电交直流一体化电源计算软件ACDCCalculate

变电站交、直流一体化系统是给信号设备、保护、自动装置、事故照明、应急电源及断路器分、合闸操作提供直流电源的电源设备。交、直流电源系统设计的准确性、可靠性是保障变电站安全运行的决定性条件之一。传统的交、直流系统选型计算均由人工手动计算。由于交、直流计算参数组合多样性,计算过程繁复,设计人员需要按实际项目需要人工进行多次的迭代修改和计算;任一环节参数错误会导致整个电气二次的初设计算结果和后续的相关依据都会发生错误。因此需要一款能实现数据快速输入,参数灵活变化,快速迭代计算的软件,保证电气二次的设计符合国家标准,为后期的设备选择,原理设计提供有力的依据。

以现行设计规程为依据,设计并开发一套交、直流一体化电源计算软件,对各种类型的交直流计算灵活的修改和计算,以期将设计人员从低效繁琐的交直流计算迭代工作中解放出来,把更多的时间和精力放在方案设计上,从而提高成品质量,缩短设计周期。另外,将交、直流计算及相关设备自动选型作为公用模块单独剥离出来开发,有利于快速推进交直流计算上下游协同设计。

上海欣电公司开发的交、直流一体化电源计算软件ACDCCalculate能够独立运行于任何WindowXP及以上的操作系统环境,又可和上海欣电开发的电气二次辅助设计软件ELEC同一数据库,其主要目的为解决在电气二次设计中交、直流一体化电源系统中各种设备的参数计算和选型,实现了方案规模数据的导入、负荷统计、蓄电池容量计算、充电装置计算、电缆选型、断路器选型,同时可以自动生成交、直流计算书、系统接线图、系统电源图以及端子排图等CAD设计图纸,极大的提高了设计人员的设计效率和准确性。

软件遵循以下标准:

1) GB/T17544-1998 信息技术/软件包/质量要求和测试;

2) GB8566 计算机软件开发规范;

3) GB8567 计算机软件产品开发文件编制指南;

4) GB/T 12505 计算机软件配置管理计划规范;

5) DL/T 5044-2014 电力工程直流电源系统设计技术规程

6) DL/T 5491-2014 电力工程交流不间断电源系统设计技术规程

7) DL/T 5491-2014 电力工程交流不间断电源系统设计技术规程.

8) DL/T 5136-2012 火力发电厂、变电站二次接线设计技术规程.

  • 详设阶段软件

欣电电气自动化辅助设计软件ELEC常规站版

目前国内变电站设计系统二次的主要工作在于各设备之间的系统集成设计,完成各设备的端子排电缆图以及电缆清册。国内各设计院目前对于常规变电站的设计方式仍采用传统的人工CAD绘制,回路图、端子排图需要人工绘制,电缆清册均需要人工统计,工作量大,自动化程度低,容易出错,图纸校审工作量很大。对于500kV及以下变电站,卷册及图纸数量相对较少,此设计模式还可以应对。但对于特高压、换流站及海外项目,每个工程二次部分往往有五、六十册图纸,近万根电缆,若仍采用人工绘制端子排图及电缆统计,设计、校审工作量、难度极大,卷册间电缆接线较多,出错率会大大提高,难以满足工程设计进度要求和成品质量控制要求;同时,根据调研了解,对于特高压、换流站,很多地方运检单位要求在回路图上就需要标出电缆标号等要求,国内各设计院目前的设计手段也难以实现此要求。

随着各设计院国际市场的开拓,国内特高压交、直流市场的不断扩大,以及建设单位对设计成品质量的要求不断提高,国内设计院当前设计手段将无法适应日益复杂的设计生产要求。

上海欣电公司研发的欣电电气自动化辅助设计软件ELEC常规站版(以下简称ELEC)是专供变电二次专业使用的软件,可以完成二次原理图设计,并自动生成电缆清册、端子排接线图等。在软件的设计阶段充分考虑了国内设计院的设计习惯及对涉外工程的设计要求。

软件分为设计和管理两部分,设计部分辅助用户进行原理图绘制、端子排及电缆生成等图纸处理工作;管理部分主要包括项目、用户、权限、基础数据管理、项目复用等功能。

软件主要功能如下:用户管理、权限管理、项目管理、卷册管理、文件安管理、成品管理、二次原理图设计、自动生成设计成品(包括电缆清册、端子排接线表、端子排接线图等)、施工图转竣工图、电子签名、下载归档、自动链接芯线、设计错误报警、图纸和端子导航等功能。ELEC还能够实现协同设计、资源共享和安全等功能。

主要特点如下:

1、可定制和扩展性强:ELEC基于开放式架构设计,因此能够在不改变底层数据结构的前提下对设计样式进行定制,最大程度的满足用户的需求、保留原来的设计习惯。

2、涵盖面广:ELEC所提供的功能几乎覆盖了变电二次的所有设计工作,通过分级权限设置让主设人能够清晰的把握设计的进度和质量。

3、智能化程度高:ELEC配有强大的智能数据引擎,能够对设计人员的设计动作进行跟踪和判断,尽可能的避免了设计错误的出现。智能芯线对接功能实现了芯线两端的自动链接和数据同步更新,极大的提高了设计效率,降低了设计失误。ELEC能够实现基于图纸和端子等设计对象的自动导航,点击芯线上的端子就能够自动打开对侧端子所在的图纸并且进行定位。

4、方便设计:该软件可进行电气二次原理图的设计,根据电缆两端的设备和电缆线芯功能,自动进行交叉链接,并以自动标注对侧设备信息和端子号的方式完成原理接线图的设计,图纸表达正确、清晰。

5、成品形式多样:ELEC能够根据客户的要求定制各种形式的成品,可以定制并且生成包括二次原理图、电缆清册、电缆接线表、端子排接线表等成品。所有这些成品均可按照用户所提供的标准模板进行定制,满足不同的需求。

欣电电气自动化辅助设计软件ELEC智能站版

目前,智能变电站的设计仍然按照常规变电站的方式进行。以变电二次专业设计为例,对于常规变电站,变电二次专业设计由设计院完成,现场施工和维护可以依据设计院的设计图纸。对于智能变电站,变电二次专业设计由设计院根据设备集成商提供的智能设备能力描述(ICD)文件,完成虚端子配置表和光缆清册,设备集成商依据虚端子配置表配置变电站配置描述(SCD)文件的二次虚回路。这样,变电二次专业在智能变电站的设计中已不能独立完成,需要设备集成商配合完成。

两个环节的独立工作模式带来了设计和配置的不一致性问题,集成商的配置文件可能与设计输出不一致,现场更改也不能及时有效。因此,需要开发一套适用于智能变电站设计的变电二次设计软件。一方面提供变电二次专业的设计手段,满足智能变电站的发展趋势,另一方面提高变电二次专业的设计效率。

上海欣电公司在常规版本的功能上开发了欣电电气自动化辅助设计软件ELEC智能站版,二个版本在同一数据平台上,实现了数据互通,二次专业只需使用一个平台就可完成整体设计。

三维换流站/变电站电缆敷设软件

 换流站/变电站电缆敷设软件基于Autodesk Revit 2018和AutoCAD 2010开发,用于常规换流站/变电站工程的电缆敷设自动化设计,实现了通过本软件录入电缆清册数据后,根据读取现有电缆沟、电缆桥架、一次设备、二次屏柜、埋管等模型,或者通过人工建立并布置这些模型的方式,自动敷设清册中的电缆,计算电缆长度,并实现了三维展示、通道剖面详图、通道节点图、材料统计等成品自动生成。

功能概述:

(1)基于现有CAD图纸数据,实现电缆沟、桥架、设备、埋管的布置;

(2)通过设置基点以及缩放、旋转等参数设置,实现了多个二维图纸间的坐标系统一;

(3)实现了设备的高度设置和埋管的深度设置;

(4)实现了以连接点的方式,建立多图纸间通道交接处的连接;

(5)实现了三维软件Revit直接导入CAD模块数据自动生成三维模型;

(6)实现了自动生成节点,并按自定义规则自动编号节点;

(7)实现了电缆清册导入功能,并自动提取清册中电缆规格和设备清册;

(8)实现了电缆敷设优先级、敷设规则设置;

(9)实现了基于敷设优先级和规则的电缆自动敷设功能,并自动计算电缆长度和路径节点,生成详细的敷设报告。

(10)三维展示所有通道、设备和电缆;

(11)自由剖取任意通道截面,自动生成通道剖面详图,显示剖面上所有电缆三维空间位置;

(12)根据用户自定义要求,统计所有材料数量;

(13)根据用户自定义模板,生成所需成品。

纯三维智能辅助控制系统设计系统

此软件主要功能如下:

1.    可以高效率完成照明计算,照明灯具的布置。

2.    可以提前发现专业内外的配合问题,使施工阶段差错降到最低。

3.    可以自动生成配电系统图。

4.    可以高效率完成多项接地计算。

5.    可以根据房间分隔,自动布置室内接地环网。

6.    可以自动绘制屋面接闪带及专设引下线。

7.    可以精确统计各设备材料的数量并生成清单。

8.    可以根据梁的情况,按规范的公式,自动布置点式探测器位置。

9.    可以实现照明灯具、消防探测器的自动连线,包括垂直方向上的敷设路径。

10. 可以对有设置距离要求的设备进行校验纠错。

11. 可以使设备的布置达到位置的最合理,数量的最优化,避免死角和盲区。

12. 数据实现和电气二次辅助设计软件ELEC同一平台交互。


  • 运维阶段软件

二次专业数字化移交及展示平台

1、二次专业设计数字化移交的主要过程

工程设计数字化移交主要分为四个阶段,即数据采集、数据封装、数据移植、数据移交四个过程。每个过程既相对独立,又相互联系,保持上下游的紧密关系。

1)数据采集

数据采集是一个很重要的环节,但对正在使用电气自动化辅助设计软件ELEC的客户就相当方便,不需要多做额外的工作。

2)数据封装

数字化的内容是呈现给客户一个最终的正确结果,要求保持其永久性,不可更改性,因此必须对其进行统一格式封装和加工处理过程。

3)数据移植

数据完成采集、封装处理过程之后,需要整合到数字化平台中,这个将数据加入平台数据仓库的过程,称之为数据移植。

4)数据移交

当数据完整地存储在数字化平台数据仓库中,并可进行检索和查询的时候,也意味着整个工程项目的正式完成,这时将这个数据仓库完整地移交给客户的过程,称之为数据移交

2、工程设计数字化移交的各阶段具体建设要求

1)数据采集

数据采集的对象主要有:

全站主接线图

设计院使用ELEC软件出的施工图,包括原理图、接线图

厂家资料图(设备)

2)数据封装

按需求将图形文件转化为SVG格式,实现热点技术的数据超链接,将其他文档和模型数据进行相互连接,增加了数据浏览方式的多样性。其主要用途在于主接线图图、控制回路图、光缆联系图等,便于使其与其他文档和数据以的挂接和相互检索以及查找。

3)数据移植

数据移植要求对数据封装后的数据进行正确性校验和确认,以及规范合理性的分辨归类,之后才能正式开始进行数据的移植。

数据的移植过程应能够实现自动化的移植,不需要过多的人为干涉和操作。

4)数据移交

数据移交包括以下内容:

项目的设计过程文件,包括说明书、施工图;

项目过程管理文件,包括图纸交底纪要等工程相关文件;

移交内容清单

数据移交的测试报告。

3、建设成果

使用SVG文件能成功的解决智能变电站图纸与配置文件SCD之间的映射问题,方便运维、检修人员要在二次回路上工作,可以更直观的了解图纸与SCD文件的对应关系,提高运维检修效率。根据SVG数据,可以实现从运维人员的角度出发,将装置、屏柜的信息,与SCD和实时通信状态相结合。

4、数据展示

数字化移交可建立全站数据模型,为后续各模块功能提供有力的数据支撑。上海欣电信息技术有限公司,提供解决方案进行数字化移交提供全站数据模型,并可根据数据模型提供实时运维、检修、扩建等等变电站投产后各项工作事项数据支撑。

1)全站拓扑图

根据全站数据模型,进行全站拓扑图展示,可直观的显示以小室为单位的全站连接关系,点击小室即可展示以屏柜为单位的小室连接关系,点击屏柜则可展示该屏柜相关图纸。

2)便捷查阅

根据全站数据模型,提供全站数据快速查询,相比于纸质图纸和电子版PDF文档,提供更高效、准确的查阅功能。

3)设备定位

根据二维码、室内定位技术,结合数据模型,提供运维人员走至设备附近时,可识别附近设备,提供各相数据支撑,并可以立即查询附近设备相关图纸信息。


柜内接线识别软件

由于设计院图纸最终使用方是运维单位,不少运维人员反应,现阶段二次施工图纸大部分是以设备为主对外接线的方式画出的原理图,查找某条回路的接线信息需要翻看多张图纸,对于现场人员能力要求较高,因此希望我们能开发一些新的功能,例如能够在点击一些内部装置时显示完整的回路或者点击一些元器件时能显示出这个元器件所有相关的节点信息并用不同颜色标识。这就需要识别厂家的原理图(柜内接线),并和设计院用ELEC软件绘制的原理图(柜外接线)相关联,最终实现以下大概功能:

1、二次图纸智能化:根据二次图纸模型,可方便在电脑、平板、手机进行查看,查找,方便现场人员查找故障,熟悉设备。

a、二次接线拓补化,当需要对某一回路进行深入分析时,双击即可将整个正负极之间的所有继电器、二次节点、回路展示出来。

b、继电器模型化,对所有断路器、刀闸、操作箱等常用、难点进行模型化,右击或者长按时,显示继电器的所有直接相关回路。

c、查找功能:在某个屏柜的界面点击查找功能时,查找该屏柜所有继电器,节点,并将相关回路显示出来。

2、图纸与现场结合化:在二次图纸模型库中,增加现场照片,方便后续运维。

3、增加图纸管理功能。

a、现场维护人员在发现现场图实不符的情况下,可在现场做简单的标记、修改、拍照。管理人员可在后台验证后走审批流程。

b、工程扩建、设备退役时,运维人员可根据设备的改动情况进行图纸核实。而现有的图纸管理流程难以分析改动情况,经常遗漏部分图纸。

c、图层管理:新建,扩建,改建工程的图纸管理:设计初始阶段,施工图阶段,竣工图阶段,每个阶段的图纸和没有改动的图纸应该有明确的区分,并能快速选择,最终合并到运行单位正常的图库时,应该由运维单位确认。

d、每期改造工程,每个设计院改造的回路应可明确区分,方便往后追责。