一種基于沿布圖快速生成單線圖和網絡圖的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種基于沿布圖快速生成單線圖和網絡圖的方法。
【背景技術】
[0002]隨著智能電網和配電自動化體系的不斷建設，配網單線圖和網絡圖已成為調度員直觀便捷了解配電網運行狀態的重要平臺和手段，同時也是檢修、基建等部門開展工作必不可少的資料。
[0003]傳統的配電網絡專題圖一般是利用繪圖工具或電力專用的繪圖軟件進行繪制，然而隨著配電網規模的不斷擴大，同時異動頻繁，相關圖形維護的工作和成本日益增加。而不同業務人員的水平、習慣的差異，造成配網專題圖風格和質量上有著重大差別，無法進行統一和規范。另一方面，手動繪制的圖形在不同應用系統間交互十分困難，加大了維護成本，并且手工繪制的圖形實時性較差，無法實時反應現場的真實情況。
[0004]基于上述問題，迫切需要研究針對電網GIS (地理信息系統)平臺的沿布圖自動生成相應配網單線圖和網絡圖的方法，然而，由于配網沿布圖(特別是多饋線組)設備量龐大，直接進行布局和繪制相應的網絡圖效率十分低下，如何從GIS平臺的多饋線組的沿布圖快速自動生成相應配電線路單線圖和網絡圖即是本發明要解決的問題。
【發明內容】
[0005]針對上述問題，本發明提供一種基于沿布圖快速生成單線圖和網絡圖的方法，提高多饋線組沿布圖自動生成單線圖和網絡圖的效率和質量，實時性更好。
[0006]名詞解釋:
[0007]SG-CHM標準:國家電網公司公共數據模型；
[0008]SVG (Scalable Vector Graphics):指可伸縮矢量圖形。
[0009]為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現:
[0010]一種基于沿布圖快速生成單線圖的方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0011]步驟1、獲取要生成單線圖的多饋線組的沿布圖，并按照SG-CHM標準生成相應的SVG文件數據；
[0012]步驟2、根據聯絡開關的關系進行深度優先搜索，并建立設備與設備之間的鄰接關系表，將多饋線組的沿布圖進行分解，拆分成多條單饋線沿布圖數據；
[0013]步驟3、利用自動成圖算法根據單饋線上的設備拓撲關系自動生成相應的單線圖。
[0014]優選，步驟2具體包括如下步驟:
[0015]步驟201、定位沿布圖的出線開關或出線間隔；
[0016]步驟202、選取其中一個出線開關或出線間隔作為搜索的起點；
[0017]步驟203、根據深度優先搜索算法進行搜索，并通過鄰接矩陣記錄饋線內設備之間的鄰接關系，直至搜索到的設備為聯絡開關或該設備無下游設備為止；
[0018]步驟204、將從起點到該終結設備的所有相連的設備拆分成一條饋線線路；
[0019]重復循環步驟202、203和204，將整個多饋線組的沿布圖分解成對應的多個單饋線沿布圖數據。
[0020]優選，步驟3具體包括如下步驟:
[0021]步驟301、將展示區域劃分成N*N的網格結構，同時記錄單線圖顯示區域范圍{[Ls, ffs], [Le，We]}，其中，[Ls, Ws]代表顯示區域的起始坐標，[Le, ffe]代表顯示區域的結束坐標，每個電氣設備元件占用1*1的方塊，每個連接線設置占用2*1或1*2的方塊，初始時，Ls = Le = 0，Ws = We = N/2 ;
[0022]步驟302、將一條饋線沿布圖數據的出線開關或出線間隔放至起始位置[0，N/2]，記錄當前設備的位置[Lnow，Wnow]；
[0023]步驟303、從出線開關或出線間隔開始，判斷一條饋線沿布圖數據是否還有設備未被深度優先搜索過其拓撲連接關系，若無，則結束，否則進入步驟304 ;
[0024]步驟304、將與步驟303中的設備有拓撲關系的其他設備進行布局繪制，若布局位置已有設備，則換向布局，進入步驟303。
[0025]—種基于沿布圖快速生成網絡圖的方法，其特征在于，利用權利要求1-4任意一項獲得的單線圖，并根據饋線的聯絡關系將單線圖拼合成網絡圖。
[0026]優選，將單線圖拼合成網絡圖的具體步驟如下:
[0027]步驟601、對于所有單線圖的聯絡開關進行歸組，形成如下數據組{[聯絡開關1，單線圖1，單線圖2]，[聯絡開關2，單線圖3，單線圖4]，...，[聯絡開關n，單線圖1，單線圖」]}，其中，[聯絡開關n，單線圖1，單線圖j]表示單線圖1和單線圖j有聯絡關系，通過聯絡開關η來聯絡；
[0028]步驟602、選取聯絡開關1，并根據以下步驟進行網絡圖拼合:
[0029]⑴聯絡開關的坐標為[Lc，Wc],單線圖邊界坐標為[Le, We]以及起始點坐標為[0，N/2]，根據(Lc-Le)，(ffe-ffc),以及Wc的大小確定聯絡開關要延伸的方向，其中，(Lc-Le)、(ffe-ffc)、Wc依次對應方向為右、上、下，取三者中最小值對應的方向為聯絡開關要延伸的方向，將聯絡開關延伸至單線圖范圍邊框位置；同時采取相同方式對另一個對應的單線圖進行處理，合并相同的聯絡開關；
[0030](ii)繪制所有與該聯絡開關相關聯的單線圖，并進行拼合處理，拼合完畢后，將開關加入已被處理的聯絡開關記錄表中，搜索與該聯絡開關相關聯的所有單線圖設備，尋找出所有其它聯絡開關并記錄為[聯絡開關(1，1)，聯絡開關(1，2)，聯絡開關(l，x)...，聯絡開關(l，y)]，其中，聯絡開關(1，χ)表示與聯絡開關1所有相關聯單線圖中聯絡開關的編號;
[0031](iii)選取聯絡開關(1，1)循環遞歸步驟(i)和(ii)的操作，直至當前聯絡開關相關聯的單線圖無其它聯絡開關或都在已被處理的聯絡開關記錄表中，此時返回上一級聯絡開關的下一開關；直至初始聯絡開關(l，y)相關聯的單線圖都拼合完成，則結束；
[0032]步驟603、依次選取聯絡開關2，3…開關n，進行網絡圖拼合，直至所有的聯絡開關相關單線圖都拼合完成。
[0033]本發明采用基于SG-CHM標準的多饋線組沿布圖SVG數據，通過深度優先搜索算法根據設備起點逐級向下搜索直至聯絡開關或終點設備(無下游連接設備)為止并打斷該線路形成單一饋線沿布圖數據，將沿布圖柔性分解成相應的多條饋線設備組，并根據深度優先搜索和自動布局算法逐一將拆分的饋線圖生成相應單線圖，最后依據拓撲關系以及聯絡開關將單線圖拼合成網絡圖。與直接根據沿布圖的設備之間的位置直接布局生成網絡圖的方法相比，大大降低了成圖的工作量，提升了成圖的效率，同時實現了沿布圖到單線圖和網絡圖的自動轉換，減少了一線人員維護相關電網圖形的工作量。
[0034]本發明的有益效果是:提高多饋線組沿布圖自動生成單線圖和網絡圖的效率和質量，實時性更好，減少了一線人員維護相關電網圖形的工作量。
【附圖說明】
[0035]圖1是本發明一種基于沿布圖快速生成單線圖和網絡圖的方法的流程圖；
[0036]圖2是本發明多饋線組沿布圖拆分成多條單一饋線沿布圖的流程圖；
[0037]圖3是本發明單饋線沿布圖自動布局繪制成單線圖的流程圖；
[0038]圖4是本發明多條單線圖拼合成網絡圖的流程圖；
[0039]圖5是本發明基于聯絡開關單線圖拼合效果簡圖；
[0040]圖6是本發明網絡圖拼合效果示意圖。
【具體實施方式】
[0041]下面結合附圖和具體的實施例對本發明技術方案作進一步的詳細描述，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發明的限定。
[0042]一種基于沿布圖快速生成單線圖的方法，如圖1所示，包括如下步驟:
[0043]步驟1、獲取要生成單線圖的多饋線組的沿布圖，一般從外部業務應用系統(如統一 GIS平臺)獲取，并按照SG-CHM標準生成相應的SVG文件數據。本發明通過制定不同業務系統之間交互的規范-基于SG-CIM的沿布圖SVG文件，只要是該形式的文件本發明都能進行相應的分解與拼合工作。
[0044]步驟2、根據聯絡開關的關系進行深度優先搜索，并建立設備與設備之間的鄰接關系表，將多饋線組的沿布圖進行分解，拆分成多條單饋線沿布圖數據；
[0045]讀取多饋線組沿布圖SVG文件，首先解析相應的SVG文件數據，分析SVG數據里的設備數據，將所有的出線開關設備尋找出來并記錄，并選取其中之一的出線開關作為起始設備，依次從該起點設備未被搜索過的鄰接設備出發，對拓撲進行深度遍歷，并建立設備與設備之間的鄰接關系表，直至所遍歷的設備類型為聯絡開關(并且開關狀態是斷開)或該設備無未遍歷的鄰接設備為止。將沿布圖中與該出線開關的聯絡的饋線設備都搜索出來并創建相應的鄰接關系表。選取下一個出線開關作為起點，按照上面方法進行深度優先搜索并形成單一饋線設備組，直至所有以出線開關都作為起始設備被搜索過，即將沿布圖文件分解成多條饋線。
[0046]優選如圖2所示，步驟2具體包括如下步驟:
[0047]步驟201、定位沿布圖的出線開關或出線間隔；
[0048]步驟202、選取其中一個出線開關或出線間隔作為搜索的起點；
[0049]步驟203、根據深度優先搜索算法進行搜索，并通過鄰接矩陣記錄饋線內設備之間的鄰接關系，直至搜索到的設備為聯絡開關或該設備無下游設備為止；
[0050]步驟204、將從起點到該終結設備的所有相連的設備拆分成一條饋線線路；
[0051]重復循環步驟202、203和204，將整個多饋線組的沿布圖分解成對應的多個單饋線沿布圖數據。
[0052]步驟3、利用自動成圖算法(如動態規劃算法、正交遺傳算法等，)根據單饋線上的設備拓撲關系自動生成相應的單線圖。
[0053]優選如圖3所示，步驟3具體包括如下步驟:
[0054]步驟301、將展示區域劃分成N*N的網格結構，同時記錄單線圖顯示區域范圍{[Ls, ffs], [Le，We]}，其中，[Ls, Ws]代表顯示區域的起始坐標，[Le, ffe]代表顯示區域的結束坐標，每個電氣設備元件占用1*1的方塊，同時為了美觀，每個連接線設置占用2*1 (橫向沿布時)或1*2 (縱向沿布時)的方塊，初始時，Ls = Le = 0,ffs = ffe = N/2 ；
[0055]步驟302、將一條饋線沿布圖數據的出線開關或出線間隔放至起始位置[0，N/2]，記錄當前設備的位置[Lnow，Wnow]；
[0056]步驟303、從出線開關或