CN101641698A

CN101641698A - 用于描述和管理变压器线圈性质的方法和装置

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Publication number: CN101641698A
Application number: CN200780045292A
Authority: CN
Inventors: 大卫·N·科克斯; 托马斯·J·拉努
Original assignee: ABB Research Ltd Switzerland
Current assignee: Hitachi Energy Ltd
Priority date: 2006-12-08
Filing date: 2007-12-07
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2027-12-07
Also published as: CN101641698B; US20070234263A1; US7797661B2; RU2009126131A; BRPI0719927A2; WO2008073336A1; EP2097842A1

Abstract

一种用于描述和管理变压器线圈的性质的计算机实施方法。该方法包括生成和存储描述电设备的元数据文本文件。该元数据文本文件包括分别描述电设备部件的部件元素。部件元素按分级格式来布置。至少一个部件元素包括用于确定由该部件元素描述的部件的性质的值的公式。

Description

用于描述和管理变压器线圈性质的方法和装置

背景技术

正如已知的那样，功率和配电变压器是用来将电能从一个电压电势转换成另一电压电势的工业设备。

变压器具有芯和线圈这两个基本部件。芯由比如钢或者铁这样的材料制成并且可以根据变压器类型而具有单个心柱(leg)或者多个心柱。变压器的线圈由在芯的心柱周围缠绕的传导材料(典型地为线)组成。

目前有在市面上可获得的并且根据各种客户规范来制造的若干类型的变压器模型。例如，公用事业公司可能需要具有与特定覆盖区相适应的独特千伏安(kVA)额定值的变压器，客户可能要求相同功率变压器能够产生不同电压，等等。在多数情况下，为了实现所需性能，有必要改变变压器部件的一个或者多个性质，并且这明确地要求部分地或者完全地修改变压器的设计。

在设计变压器时的最困难任务之一是设计线圈。线圈包括相电路，并且各相电路由一个或者多个绕组组成。变压器的线圈在它的最简易形式中具有单个初级绕组和单个次级绕组。在复杂的线圈设计中可以有多个绕组。各绕组又包括一个或者多个分段，这些分段在实践中可以是通过节点来相互连接的电路。连接数目不同的分段以实现不同电压。在许多情况下串联连接最少两个分段以实现最小电压，而将所有分段串联连接来实现最大电压。显然，来自需要变压器产生一组特定电压的客户的要求意味着即使不完全地重新开始也仍然相当大地修改现有变压器模型的设计。

当改变变压器的任何其它性质以便满足由客户提出的任何要求时，或多或少出现相同结果。

因此，为了简化设计过程，设计者越来越多地利用自动化工具和软件程序。然而，考虑到客户要求的巨大可变性以及要考虑的变压器部件和性质的数目，仍然希望提供一种允许尽可能多地进一步改进和优化变压器线圈设计过程的解决方案。

发明内容

根据本发明，提供了一种描述和管理电设备的性质的、计算机实施的方法和一种具有用于执行该方法的计算机可读指令的计算机可读介质。该方法包括生成描述电设备的元数据文本文件。元数据文本文件包括分别描述电设备部件的部件元素。部件元素按分级格式来布置。该方法也包括存储生成的元数据文本文件。部件元素包括描述电设备的第一部件的第一部件元素和描述电设备的第二部件的第二部件元素。第一部件元素包括关于第一部件的性质的第一信息。第一信息包括用于确定性质的值的公式。

附图说明

参照下文描述、所附权利要求和附图将更好地理解本发明的特征、方面和优点：

图1示出了变压器的横截面的示例性几何布局；

图2-5是用于创建与变压器线圈对应的元数据文本文件的图形用户界面的视图；

图6是代表根据本发明的用于描述和管理变压器线圈性质的方法的实施例的示例性流程图；并且

图7示出了根据本发明的用于描述和管理变压器线圈性质的示例性系统。

具体实施方式

应当注意，在下文具体描述中，相同部件无论是否在本发明的不同实施例中示出都具有相同标号。也应当注意，为了清楚和简洁地公开本发明，附图可以不必按比例绘制，并且可以用有些示意性的形式示出本发明的某些特征。

美国专利7,263,672和美国公开专利申请2007/0234263A1通过引用而整体结合于此。

如图6中所示，当设计变压线圈时，根据本发明的用于描述和管理变压器线圈性质的方法包括其中生成元数据文本文件的第一阶段1，该元数据文本文件包含描述所述变压线圈的对象的元数据。特别地，代表变压器线圈部件的对象分级地布置。一个或者多个有关性质隶属于线圈的对应对象，该线圈具有所述对象之一的至少一个性质，该性质引用相同对象或者其它对象的一个或者多个其它性质。这样的引用有利地借助在元数据文本文件中限定的适当路径来实现。

优选地，元数据文本文件描述线圈相电路、绕组、分段、起始引线、终止引线、电路、节点、源、目标、阻挡部中的至少一个对象的元数据，而隶属于各种对象的一个或者多个属性包括电压选择器、BIL(基本绝缘级)、值选择器、各种电压电平如标称电压(NV)或者最大或最小电压、流过线圈并且特别是流过分段的各种电流水平如最大电流(MaxAmps)、最大串行电流(MaxSerialAmps)或者最大并行电流(MaxParallelAmps)中的至少一个属性。

无疑可以根据各种应用来添加一些更多性质。

在阶段2，图7中由标号740示意性表示的生成的元数据文本文件便利地存储在任何合适的存储单元中，比如图7中由标号730表示的存储单元。

以这一方式，存储的元数据文本文件构成保存的模型模板，并且通过利用并入元数据的分级布置的数据结构，生成的模板包括相对于传统解决方案少得多的代码，并且比基于标准编程语言的模板更易于编辑和理解。在需要时，各变压器线圈模板在阶段3由设计者编辑并且在阶段4甚至在运行期根据具体需要来修改。因此，为了进行所需修改，将无需完全或者大量地重新设计整个线圈。设计者可以从变压器设计工具内直接地修改模板，并且由于可以借助设计工具本身来进行修改，所以设计者无需是专家程序员。在修改之后，可以再次在存储单元中保存模板。

在根据本发明的方法中，当建立描述变压器线圈的元数据文本文件时，设计者可以有利地向隶属于对应对象的一个或者多个性质分派数值或者文本值或者方程。特别地，当向性质分派方程时，该方法预见通过求解向这一性质本身分派的方程来计算该性质的值。另外，这一性质的计算值用作向另一方程的输入，该另一方程可以分派给隶属于相同对象的另一性质或者隶属于另一对象的性质。可以级联地重复这一操作。

因此，在根据本发明的方法中，根据由设计者限定的路径，计算的结果可以是将作为向另一性质的输入来使用的中间结果或者作为最终结果，该最终结果向设计者给予针对所请求的性质的所需计算。另外，通过由设计者限定的路径，自动地确定将结果发送到何处、即发送到在设计的线圈内部的部分还是发送到外部系统，在后一情况下该性质将被标记为输出性质。

优选地，根据本发明的方法用来计算绕组的匝数或者由绕组产生的一个或者多个电压或者流过至少一个分段的电流水平。也可以根据应用来计算其它可能值。

如本领域普通技术人员将认识到的那样，以根据本发明的方法为基础的软件算法可以实施于任何适当的计算设备或者系统中，并且可以用作独立部件，或者与任何其它软件工具结合或者甚至集成，该软件工具比如是用于设计电设备并且特别是变压器的工具。

这样的设计工具的一个例子是由ABB公司开发的CDS(共同设计系统)变压器设计工具。

在图7中描绘了根据本发明的用于描述和管理变压器线圈性质的示例系统。该系统包括计算机700，该计算机包括输入装置，比如键盘701和/或鼠标702。包括处理器装置720用于处理输入的数据并且用于产生元数据文本文件，该元数据文本文件具有按分级格式布置的并且与线圈的对象对应的元数据。虽然出于说明的目的而示出桌面型计算机700，但是应当理解可以使用具有处理器的任何设备，比如膝上型计算机、PDA、移动站等。该系统也包括用于存储生成的元数据文本文件740的存储器装置730。显示装置760显示变压器线圈或者其部分的图形表示。文件输出装置750将元数据文本文件转发到应用以供处理。文件输出装置750可以将文本文件740输出到相同计算机700内的应用，或者经由诸如LAN、因特网、WiFi连接、红外线等有线或者无线通信网络780输出到另一计算机790中的应用。

为了更好地理解本发明，在图1中示出了示例变压器100的横截面图。变压器100包括变压器线圈110，该变压器线圈包括在芯102周围缠绕的单个低压绕组LV1以及两个高压绕组HV1和HV2。阻挡部B1-B6包围低压绕组LV1以及高压绕组HV1和HV2。阻挡部B1-B6将所有绕组LV1、HV1和HV2相互绝缘并且包括诸如树脂、电玻璃、纸等绝缘材料。可以使用分级数据模型来描述变压器线圈110的几何结构或者物理布局。分级数据模型包括称为块的抽象组成，其用以水平或者竖直地布置阻挡部和绕组。块可以是水平块或者竖直块。水平块或者竖直块也可以包括子块。水平块中的子块可以水平地布置，而竖直块中的子块可以竖直地布置。也可以适用其它配置。块也可以包含阻挡部或者绕组。例如在图1中，限定整个物理布局的竖直块180包括阻挡部B1和B2以及水平块170，而水平块170包括阻挡部B3、绕组LV1、阻挡部B4、阻挡部B5和竖直块150。竖直块150由绕组HV1、阻挡部B6和绕组HV2组成。

使用以下通用分级数据模型来描述图1中的物理布局：

例1

垂直块180

阻挡部B1

水平块170

阻挡部B3

绕组LV1

阻挡部B4

竖直块150

绕组HV1

阻挡部B6

绕组HV2

阻挡部B5

阻挡部B2

例1中的第一竖直块180限定整个物理布局。水平块170限定物理布局在顶部与底部阻挡部B1与B2之间的中间部分。水平块170包含也使用分级数据模型来描述的子块150。阻挡部B3、B4、B5、低压绕组部分LV1以及竖直块150在水平块170内。竖直块150包含高压绕组HV1和HV2以及阻挡部B6。

然后，设计者使用图形用户界面(GUI)来创建变压器线圈110的表示。图2显示了与本发明一起使用的物理布局GUI 200的屏幕截图。在左窗格210中示出了与例1的分级数据模型对应的树形结构。在右窗格220中显示变压器线圈110的物理布局的图形表示。右窗格220中所示各阻挡部或者绕组显示为几何形状。在图2的实施例中，阻挡部B1、B2、B3、B4、B5和B6显示为矩形。绕组LV1、HV1和HV2也显示为矩形。代表阻挡部和绕组的形状的特征包括尺寸、位置和取向。这些特征存储于文件中，在变压器设计者添加阻挡部或者绕组时，变压器设计工具读取该文件。在添加块、子块、阻挡部和绕组时，变压器设计工具访问文件以在右窗格220中显现图像。阻挡部或者绕组的关联形状和尺寸反映组装的变压器100中的部件的实际形状和比例。

当启动物理设计时，设计工具在左窗格210中仅显示称为“物理布局”的单个块标识符，并且右窗格200不含阻挡部、绕组或者块。当变压器设计者在左窗格210中添加各块、阻挡部或者绕组时，变压器设计工具将关联图形添加到右窗格220。图形根据物理布局的几何结构依次地定位在右窗格220中。

在将块输入到左窗格210中之前，设计者将鼠标定位于块标识符“物理布局”之上并且右击鼠标。显示一个下拉菜单(未示出)询问设计者将要添加什么。在本发明中，阻挡部、绕组或者块是设计者可以从这一下拉菜单选择的选项。变压器设计工具假设设计是从上至下和从左至右建立(并且随后显示)。通过进行这一假设，工具确定在分级的第一级中添加的任何块将是竖直的。竖直块内的任何子块被竖直地显示而水平块内的任何子块被水平地显示，并且依此类推。

在图2的实施例中，通过右击标识符“物理布局”并且从未示出的下拉菜单选择添加阻挡部功能来将阻挡部B1添加到左窗格210中。当输入条目B1时，工具将与阻挡部B1对应的几何形状自动地添加到右窗格220中并且标注该形状。在这一例子中，第一阻挡部B1缺省为长矩形，因为变压器设计工具假设第一阻挡部(B1)形成低压和高压绕组部分的顶部的边界。如先前所述，各块或者子块的尺寸、位置和取向的信息存储于变压器设计工具在这一步骤期间访问的文件中。

接着，在270将水平块170添加到左窗格210中。变压器设计者将鼠标定位于左窗格中的“阻挡部：B1”之上并且右击鼠标。设计者从未示出的下拉菜单选择添加功能，并且标识符“块270”自动地添加到左窗格210中。接着，如上文先前针对添加阻挡部B1所描述的那样，设计者通过右击块270标识符并且从下拉菜单添加阻挡部B3来添加水平块170内的子块。变压器设计工具并不开始在右窗格220中绘出水平块170，直到变压器设计者将子块添加到水平块170中。

在将阻挡部B1添加到水平块170之后，变压器设计工具然后在右窗格220中添加代表阻挡部B3的几何形状及其关联标注。在这一阶段，变压器设计工具假设仅有一个水平块，该水平块将占据右窗格220中的大部分可显示区来显示。接着，设计者在左窗格210中添加绕组LV1和阻挡部B4，并且变压器设计工具将几何形状和标注添加到右窗格220中。

当水平块170包含子块(在这一实例中，该子块是竖直块150)时，变压器设计者添加代表竖直块150的子块标识符280。在设计者将绕组HV1、HV2和阻挡部B6添加到左窗格210时，变压器设计工具将它们的相应几何形状添加到右窗格220。接着，变压器设计者将阻挡部B5添加到左窗格以完成水平块170，并且变压器设计工具将用于阻挡部B5的几何形状添加到右窗格220。在将最终元件阻挡部B2添加到左窗格210之后，变压器设计工具用阻挡部B2的几何形状更新右窗格220。这时，变压器线圈110的物理表示是完整的。

可以使用物理布局GUI 200来输入与对象有关的附加信息、特别是隶属于对象的性质的值。例如，设计者向各种性质分派如上文所述可以是数值、文本或者方程的值。例如，为了分派阻挡部B1的BIL值，设计者左击左窗格210中的阻挡部B1标识符并且将公式输入到属性表250中。如属性表250中所示，由变压器设计者输入的文字“\COIL\LV\MAXBIL”限定了阻挡部B1的公式。这一公式是向部件分派具体性质的例子。如图2中所示，用于阻挡部B1的BIL值的公式是“MAXBIL”，其在客户输入阶段期间被限定，并且在该设计的“LV”(低压绕组)部分中的“Coil”之下被分级存储。

替选地，用于阻挡部B1的BIL的公式可以限定为“\COIL\HV\MAXBIL”。在这一例子中，在该设计的HV(高压绕组)部分中的“COIL”之下分级存储该值“MAXBIL”。

在另一例子中，变压器设计者可以决定外阻挡部(B1和B2)的BIL值将是整个变压器的最大BIL值的一半。可以通过输入用于阻挡部B1的公式“\COIL\LV\MAXBIL/2”来捕获这一赋值。这一公式由变压器设计工具解释为性质MAXBIL除以2。在又一例子中，用于阻挡部B1的公式可以限定为“\COIL\LV\(MAXBIL-MINBIL)”。可以在对象COIL之下的对象LV之下分级地限定MINBIL的值。作为设计过程的一部分，变压器设计者确定将要使用哪个公式。

如上文提到的那样，本发明的一个优点在于设计者可以修改性质的值而无需改变变压器线圈模型模板这一事实。例如，为了改变MAXBIL的值，设计者简单地使用工具来获取MAXBIL的当前值并且输入新值。可以通过点击在图2的物理布局GUI 200中的点290处的“File”(文件)来保存每次修改，并且将显示其中有“Save As”(保存为)命令的下拉菜单。

在保存设计之后，设计工具创建如在物理布局GUI 200中限定的、代表变压器线圈110的元数据文本文件。设计工具从在物理布局GUI 200中输入的信息提取为了创建元数据文本文件而必需的信息。变压器设计者可以通过点击图3中表示的下拉菜单255中的“View XML...”(查看XML...)选项来预览元数据文件。

下文在例2中给出与图2中所示设计信息对应的示例性元数据文本文件。例2具有结合XML(可扩展标记语言)(一种元数据标记语言)的块或者对象和子块或者子对象。

例2

</block>

</block>

</barrier>

</physicalLayout>

</coil>

元数据按分级格式来布置。元数据文件内的层类似于家族树中的世代。在元数据元素内是元素标注，其由变压器设计工具用来解释元数据元素内所含的信息。在读取和分析元素标注之后，当设计信息涉及变压器模型模板时，设计工具提取设计信息。元素标注描述元数据元素的不同特征。在例2中，在引号内括入各元数据元素的名称。对于阻挡部B1，与它的名称关联的标注示出为‘<barrier name＝″B1″/>。对于在属性表250中为阻挡部B1限定的BIL公式，将标注示出为‘<property name＝″BIL″type＝″NUMBER″value＝″″formula＝″\COIL\LV\MAXBIL″/>。如例2中所示，用于阻挡部B2的BIL公式与用于阻挡部B1的BIL公式相同。

然后，设计者配置变压器设计的电路布局。变压器线圈110的顶级是用于变压器线圈110的整个电路布局。分级的下一级包括用于线圈110的低压部分和高压部分的关联相电路。绕组或者关联电路按分级位于各部分的相电路之下。分段在绕组的分级以下，并且起始引线和终止引线在分段之下。节点在关联电路的分级以下，并且各节点的源和目标在各节点以下。

在图4-5中示出了由变压器设计者用来限定电路布局的示例GUI300。

类似于图2和图3中显示的GUI，图4的GUI 300包括左窗格310和右窗格320。在左窗格310中呈现电配置信息。在右窗格320中显示所选电配置信息的图形表示。

设计者从变压器设计工具内的下拉菜单(未示出)选择GUI 300。在显示GUI 300之后，设计者然后从下拉菜单(未示出)选择要编辑的所需模型模板。用于选择变压器模型模板的下拉菜单可以类似于GUI200的下拉菜单255(图3中所示)。接着，变压器设计工具读取与所选变压器模型模板关联的物理布局元数据文件。变压器设计工具然后提取变压器线圈110的基本绕组信息。

作为使用变压器设计工具来配置变压器线圈电特性的说明例子，设计者选择包含例2的物理布局元数据文件的变压器模型模板。在选择之后，变压器设计工具读取和分析变压器模型模板，以确定变压器设计中的绕组数目。在分析关联的变压器模型模板之后，变压器设计工具确定在例2的变压器设计的物理布局中有一个低压绕组LV1和两个高压绕组HV1、HV2。基于提取的物理布局信息，变压器设计工具然后用具有关联的低压绕组LV1306的低压相电路302填充左窗格310。变压器设计工具也添加具有关联的高压绕组HV1308和高压绕组HV2312的高压相电路304。在两个相电路(302，304)以下，电连接GUI 300缺省添加低压电路314和高压电路316。

在设计工具已经用电连接块(302-308、312-316)填充左窗格310之后，右窗格320保持为空直至设计者高亮显示连接块(302-308、312-316)之一。如图4中所示，设计者已经高亮显示绕组HV1308。在高亮显示绕组HV1308之后，变压器设计工具用绕组HV1的分段信息填充右窗格320。

继续这里描述的示例性设计，在右窗格320中示出用于绕组HV1的分段S1。分段S1具有起始引线s和终止引线f。这也显示在绕组HV1308之下的分段块318中。缺省的是，设计工具用一个分段自动地填充任何绕组，即使众所周知绕组可以具有多个分段。如果绕组具有多于一个的分段，则设计者可以通过右击左窗格310中所示的用于该绕组的块来添加这些附加分段。这显示单独选择窗(未示出)，其允许设计者指定待添加的附加绕组数目。在设计者已经输入待添加的绕组数目之后，工具然后在右窗格320中显示分段以及在左窗格310中显示对应的分段条目。

在设计者已经添加特定绕组部分的所有分段之后，下一任务是将节点连接到分段并且限定经过变压器线圈110的电流流动。为了执行这一任务，设计者点击关联相电路302、304的电路块316。当设计者点击电路元件316时，显示图5的GUI 400。GUI 400的左窗格410显示与图3的左窗格310中所示相同的信息。然而在右窗格420中显示用于高压部分(绕组HV1和HV2)的节点。GUI 400自动地显示比绕组部分中的分段数目至少多一个的节点。在这一说明例子中，GUI 400显示节点N1、N2和N3。

设计者具有在所需任何配置中连接节点N1、N2和N3这一选项以便满足客户要求。在图5的实施例中，变压器设计者串联连接节点N1、N2和N3。通过在右窗格420中先点击和拖动N1到绕组HV1的分段S1的起始引线s来进行这一连接。通过拖动节点N1到起始引线s，设计者不仅限定电连接而且限定电流流动方向。在这一实施例中，假设节点N1为电流将开始流动到绕组中时的节点。箭头402示出了电流从节点N1的流动。类似地，为了配置从绕组HV1的分段S1的终止引线f到节点N2的连接和电流流动，设计者点击终止引线f并且拖动它到节点N2。重复这一过程以将节点N2连接到绕组HV2的分段S1的起始引线s以及将绕组HV2的分段S1的终止引线f连接到节点N3。

在已经限定和连接分段之后，设计者可以向隶属于各种对象的任何性质赋值。例如，设计者可以分派特定绕组的最大电压特征。性质的另一例子是用于为特定绕组确定电压的数学方程，因为其涉及整个绕组部分。

在这一例子中，两个高压绕组HV1和HV2相同并且串联连接。因此，跨各绕组(HV1，HV2)的电压降是整个高压绕组部分的总电压降的一半。为了针对绕组HV1分派电压降公式，设计者点击绕组HV1块308，并且显示图3的GUI 300。属性菜单350显示于GUI 300内。在用于绕组HV1的属性菜单350中，设计者输入“\C1\MAXVOLTAGE/2”。这由设计工具解释为将绕组HV1的电压降限定为跨高压部分的总电压降的一半。在这一例子中，值MAXVOLTAGE在客户输入阶段期间被限定并且是向绕组的高压部分分派的标称值。

如果变压器设计者已经确定针对绕组HV1限定的电压是限定为标称电压与客户限定最小电压之差的值，则设计者分派公式：“C1\(MAXVOLTAGE-MINVOLTAGE)”。可以在数据输入阶段期间分派MINVOLTAGE的值。

在限定所有赋值之后，设计者可以通过从下拉菜单(未示出)选择保存选项来保存模型，其中该下拉菜单通过点击在GUI 300内的位置390处的“File”(文件)而激活。

例3是变压器设计工具根据在GUI 300和400中呈现的信息而生成的并且向变压器模型模板添加的示例性元数据文本文件。

例3

<property name＝″VOLTAGE″type＝″NUMBER″value＝″″formula＝″\C1\MAXVOLTAGE

/2″/>

<segmentname＝″S1″>

</segment>

</winding>

</segment>

</winding>

</node>

</node>

</node>

</circuit>

</phaseCircuit>

如果设计者在设计过程期间想要编辑保存的设计，则设计者确定修改变压器设计的哪个部分。然后，设计者使用设计工具来编辑该部分。例如，如果设计者确定在验证阶段之后需要修改物理布局数据，则设计者返回GUI 200。在GUI 200中，变压器设计者通过点击在位置290的“File”(文件)从下拉菜单255(图3)选择“Open...”(打开...)选项。变压器设计工具然后加载文件并且在GUI 200的左窗格210和右窗格220中显示对应信息。设计者然后可以进行所需修改。然后，更新并且添加元数据文件到模型模板。

下文给出用于描述和管理变压器线圈性质的可能元数据文本文件的两个更多优选例子。特别地，例4描述了包含公式的相电路，其中各种公式引用其它性质并且所有性质包含于相同对象、即相电路LV中。例如，相电路具有称为BIL的性质。这是值为10的数值性质。有其它性质如B1BIL、B2BIL和B3BIL，在它们的公式中引用BIL。此外，一些性质分派有文本值，如例如电压选择器或者值选择器。被分派文本值的性质涉及预定值。例如，电压选择器这一性质用来从一些部件选择电压。这一性质的值指定将要从中选择电压的部件，在这一情况下为电压N1或者标称电压NV。例如，电压引用NV。NV是初始值为0的位置标志符(placeholder)。在程序中的某点将把NV设置成某一其它值。当获取绕组LV1的电压时，计算机将看到电压引用NV并且将获取这时与NV关联的无论什么值。相同推理适用于Amps和MaxAmps这些性质。另外在例4中，电路C1具有节点N1，该节点具有单个目标并且没有源。这意味着该节点连接到相电路以外的某物并且将电流发送到它的目标，该目标是绕组LV1的分段S1的起始引线。节点N2具有单个源，这意味着电流来自绕组LV1的分段S1并且去往外部部件。

例4

</segment>

</winding>

</node>

</node>

</circuit>

</phaseCircuit>

在以下例5中，相电路包含命名为LV1的绕组。绕组LV1具有命名为MaxAmps的性质，并且它的公式是“parent\C1\maxAmps”。词“parent”是引用LV1的父部件的关键词。在这一情况下，LV1的父部件是相电路LV。电路C1是LV中包含的另一对象，并且它具有称为MaxAmps的性质。可以注意到电路C1没有称为MaxAmps的性质。然而，性质MaxAmps可以在需要时在运行期添加到电路C1。实际上，无论是否在文本文件中显式地声明性质还是在运行期添加性质，性质总是与对象关联并且可以写入公式来对它们进行引用。

例5

</segment>

</winding>

</node>

</node>

</circuit>

</phaseCircuit>

正如本领域普通技术人员将认识到的那样并且如前文提到的那样，本发明可以实施为或者采用如下形式：先前描述的方法；具有配置成进行这些操作的程序代码的计算设备或者系统；在计算机可用或者计算机可读介质上的计算机程序产品，其中该介质具有实施于该介质中的计算机可用程序代码。计算机可用或者计算机可读介质可以是任何如下的介质：该介质可以包含、存储、传达、传播或者传送用于由指令执行系统、装置或者设备使用的或者与指令执行系统、装置或者设备结合使用的程序，并且该介质可以例如是但不限于电子、磁、光学、电磁、红外线或者半导体系统、装置、设备或者传播介质或者甚至是程序印刷于其上的纸或者其它适当介质。计算机可读介质的更多具体例子(非穷举)包括：便携计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或者闪存)、光纤、便携光盘-只读存储器(CD-ROM)、光学存储设备、传输介质(比如支持因特网或者内部网的传输介质)或者磁存储设备。可以用可扩展标记语言(XML)或者任何其它适当编程语言来编写用于进行本发明的操作的计算机程序代码或者指令，只要该语言能够实现先前描述的技术结果。程序代码可以完全地在用户的计算设备上、部分地在用户的计算设备上、作为独立软件包、部分地在用户计算机上而部分地在远程计算机上或者完全地在远程计算机或者服务器上执行。在后一场景中，远程计算机可以通过局域网(LAN)或者广域网(WAN)连接到用户的计算机，或者可以连接到外部计算机(例如使用因特网服务提供商通过因特网)。

尽管已经参照本发明的特定实施例示出和描述了本发明，但是这些实施例是用于说明而不是限制的目的，并且本领域技术人员将清楚这里所述具体实施例的其它变化和修改。因而，本发明既不在范围和效果上限于这里描述的具体实施例、也不以与本发明已经对本领域进步的推进程度不一致的任何其它方式来限制。

Claims

1.一种描述和管理电设备的性质的计算机实施方法，所述方法包括：

生成描述所述电设备的元数据文本文件，所述元数据文本文件包括分别描述所述电设备的部件的部件元素，所述部件元素按分级格式来布置；以及

存储生成的元数据文本文件；并且

其中所述部件元素包括描述所述电设备的第一部件的第一部件元素和描述所述电设备的第二部件的第二部件元素，所述第一部件元素包括关于所述第一部件的性质的第一信息，所述第一信息包括用于确定所述性质的值的公式。

2.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中所述公式包括变量，所述变量具有所述第二部件元素中的第二信息中的值。

3.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中所述第二部件元素包括关于所述第二部件的性质的第二信息，所述第二信息包括用于确定所述性质的值的公式，并且其中所述第一信息中的公式和所述第二信息中的公式利用共同变量。

4.根据权利要求1所述的计算机实施方法，还包括：

生成图形用户界面(GUI)；并且

在所述图形用户界面中显示所述元数据文本文件。

5.根据权利要求4所述的计算机实施方法，其中所述元数据文本文件以可扩展标记语言显示于所述图形用户界面中。

6.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中生成所述元数据文本文件的步骤包括：

生成图形用户界面(GUI)；

通过所述图形用户界面中的菜单来使得块可供选择，所述块对应于所述部件元素；

接收对所述块的选择，所选块包括分别与第一和第二部件元素对应的第一和第二部件块；并且

在所述图形用户界面的屏幕中显示所选块的块标识符，显示的所述块标识符包括分别用于第一和第二部件块的第一和第二块标识符。

7.根据权利要求6所述的计算机实施方法，其中生成所述元数据文本文件的步骤还包括：

选择在所述屏幕中显示的所述第一块标识符；

响应于对所述第一块标识符的选择而在所述屏幕中显示表；并且

将关于所述第一部件的性质的第一信息输入到所述表中。

8.根据权利要求6所述的计算机实施方法，其中所述元数据文本文件是描述所述电设备的物理配置的第一元数据文本文件，并且其中所述方法还包括生成描述所述电设备的电路布局的第二元数据文本文件，所述第二元数据文本文件包括电路部件元素，所述电路部件元素描述所述电设备的所述电路布局中的电部件。

9.根据权利要求8所述的计算机实施方法，其中生成所述第二元数据文本文件的步骤包括使用所述第一元数据文本文件来在所述图形用户界面的屏幕中自动地显示电路块标识符，所述电路块标识符对应于所述电路部件元素并且显示于树中，所述树示出了所述电路块标识符的分级关联。

10.根据权利要求6所述的计算机实施方法，其中按照与所述电设备的物理布置对应的顺序来选择所述块。

11.根据权利要求10所述的计算机实施方法，其中所述块标识符显示于树中，所述树示出了所述块标识符的分级关联。

12.根据权利要求11所述的计算机实施方法，其中分别在选择所述块时显示所述块标识符。

13.根据权利要求1所述的计算机实施方法，其中所述元数据文本文件描述所述电设备的电路布局。

14.根据权利要求13所述的计算机实施方法，其中所述元数据文本文件包括节点元素，各节点元素描述所述电设备的部件之一的末端或者所述电设备的多个部件的汇接。

15.根据权利要求13所述的计算机实施方法，其中所述电设备包括变压器，所述第一部件包括绕组，并且所述第一部件元素中的第一信息包括用于确定跨所述绕组的电压降的公式。

16.一种具有计算机可读指令的计算机可读介质，所述计算机可读指令用于执行一种描述和管理电设备的性质的方法，所述方法包括：

存储生成的所述元数据文本文件；并且

17.根据权利要求16所述的计算机可读介质，其中所述第二部件元素包括关于所述第二部件的性质的第二信息，所述第二信息包括用于确定所述性质的值的公式，并且其中所述第一信息中的公式和所述第二信息中的公式利用共同变量。

18.根据权利要求17所述的计算机可读介质，其中所述电设备包括变压器，所述第一部件包括第一高压绕组，所述第二部件包括第二高压绕组，所述第一信息中的公式确定跨所述第一高压绕组的电压降，所述第二信息中的公式确定跨所述第二高压绕组的电压降，并且所述共同变量包括跨第一和第二高压绕组的总电压降。

19.根据权利要求17所述的计算机可读介质，其中所述电设备包括变压器，所述第一部件包括第一阻挡部，所述第二部件包括第二阻挡部，所述第一信息中的公式确定所述第一阻挡部的基本绝缘水平，所述第二信息中的公式确定所述第二阻挡部的基本绝缘水平，并且所述共同变量包括整个变压器的总的基本绝缘水平。

20.根据权利要求16所述的计算机可读介质，其中所述方法还包括：

生成图形用户界面(GUI)；并且

在所述图形用户界面中显示所述元数据文本文件，所述元数据文本文件以可扩展标记语言显示于所述图形用户界面中。