本發(fā)明涉及一種基于gis圖的地理圖、電氣接線圖的規(guī)劃圖形自動轉(zhuǎn)換方法，屬于電網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

地理接線圖和電氣接線圖都是電力系統(tǒng)運行中不可缺少的圖形資料。地理接線圖是實現(xiàn)地理信息系統(tǒng)(gis)所必須的空間數(shù)據(jù)，電氣接線圖是scada系統(tǒng)展現(xiàn)配電網(wǎng)實時運行信息的界面，是電網(wǎng)調(diào)度人員在實際工作中經(jīng)常查看的圖形資料。

目前地理接線圖和電氣接線圖是分別在gis系統(tǒng)和scada系統(tǒng)平臺上手工編輯生成，存在著數(shù)據(jù)、圖形配置不一致的隱患。地理接線圖到電氣接線圖的自動轉(zhuǎn)換將大大減少全系統(tǒng)的數(shù)據(jù)維護工作量，避免數(shù)據(jù)重復(fù)配置，保證數(shù)據(jù)的一致性。

現(xiàn)在的gis軟件中大多有拓撲專題，但生成的拓撲關(guān)系是固定不變的。當局部圖形數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，引起的變化也是局部的，卻依然需要專業(yè)的gis人員去重構(gòu)整個拓撲專題，這使得建立和維護基于拓撲關(guān)系的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的開銷變得相當大，同時也給用戶帶來極大的不便。因此，地理接線圖到電氣接線圖的自動轉(zhuǎn)換，不僅需要布局科學(xué)、布線美觀，而且要避免交叉。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明要解決的問題是：提供一種減少全系統(tǒng)的數(shù)據(jù)維護工作量，避免數(shù)據(jù)重復(fù)配置，保證數(shù)據(jù)的一致性的規(guī)劃圖形自動轉(zhuǎn)換方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

所述的基于gis圖的地理圖、電氣接線圖的規(guī)劃圖形自動轉(zhuǎn)換方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)通過gis系統(tǒng)構(gòu)建配電網(wǎng)線路模型，使配電線路形成一個以源點為根的有向樹；

(2)將線路末梢點和聯(lián)絡(luò)開關(guān)作為端點，根據(jù)空間位置和所含節(jié)點數(shù)目對分支進行分級，將一條配電線路分解為若干各級分支構(gòu)成的集合；

所述的一條配電線路分解為一條0級分支，若干條1級分支，若干條2級分支，依次類推至若干條n級分支，n大于等于1；

其中，稱源點、饋線開關(guān)節(jié)點、t接點、線路末梢點和聯(lián)絡(luò)開關(guān)為主節(jié)點，稱配電變壓器為負荷節(jié)點，主節(jié)點和負荷節(jié)點都稱為節(jié)點，負荷節(jié)點與饋線段之間建立從屬關(guān)系，一條配電線路可看做一個以源點為根的有向樹。

將線路末梢點和聯(lián)絡(luò)開關(guān)都當做端點。在從源點到各個端點的所有路徑中，所含節(jié)點數(shù)目 最多的一條路徑稱為0級分支。0級分支上包含的t接點稱為1級分支的根。從一個1級分支的根到其引出的樹狀子網(wǎng)絡(luò)的端點的所有路徑中含節(jié)點數(shù)目最多的路徑稱為一條1級分支。

一般地，k級分支上包含的t接點稱做k+1級分支的根。從一個k+1級分支的根到其引出的樹狀子網(wǎng)絡(luò)的端點的所有路徑中所含節(jié)點數(shù)目最多的路徑稱為一條k+1級分支。稱一個k級分支上與其根節(jié)點相鄰的節(jié)點為該k級分支的首節(jié)點。

因此，一條配電線路一般可分解為：1條o級分支，若干條1級分支.若干條2級分支，以此類推。

(3)根據(jù)配電網(wǎng)線路模型對配電線路分解的各級分支生成橫平豎直的電氣接線圖；

所述的電氣接線圖的生成原則與步驟(2)中配電線路分解等級分支相對應(yīng)，即偶數(shù)級分支水平放置，奇數(shù)級分支垂直放置；

所述的電氣接線圖的生成過程中采取每次添加一條分支的方法，通過局部拉伸平移法消除交叉，通過上下平移或左右平移的方法消除重疊。

生成電氣接線圖的過程中應(yīng)遵循下列原則：

1)在電氣接線圖上，對于0級分支，根據(jù)源點的相對位置將其向左或向右水平放置，即：若該饋線上節(jié)點的最大橫坐標為xmax、最小橫坐標為xmin,，則其平均橫坐標為xav＝(xmax+xmin)/2；若源點的橫坐標xb>xav，則將0級分支向左放置；若xb≤xav，則將0級分支向右放置。一般地，偶數(shù)級分支水平放置，奇數(shù)級分支垂直放置。

2)對于地理接線圖上一個2n級分支(其中n為非負整數(shù))，沿著潮流的方向，若其上某個2n+1級分支的首節(jié)點在該2n級分支右(左)側(cè)，則在電氣接線圖上，沿著潮流的方向，該2n+1級分支也面在2n級分支的右(左)側(cè)。具體是：如果2n級分支的潮流向右，則該2n+1級分支面在2n級分支的(上)側(cè)；如果2n級分支的潮流向左，則該2n+1級分支面在2n級分支的上(下)側(cè)。

3)對于地理接線圖上一個2n-1級分支(其中n為非負整數(shù))，沿著潮流的方向，若其上某個2n級分支的首節(jié)點在該2n-1級分支右(左)側(cè)，則在電氣接線圖上，沿著潮流的方向，該2n級分支也面在2n-1級分支的右(左)側(cè)。具體是：如果2n-1級分支的潮流向下，則該2n級分支面在2n-1級分支的左(右)側(cè)；如果2n-1級分支的潮流向上，則該2n級分支面在2n-1級支路的右(左)側(cè)。

4)配電變壓器與所在分支饋線段的相對方位與gis中反映的情況相同，其處理方法與原則2和原則3中所述方法類似，只需將“首節(jié)點”改為“該配電變壓器對應(yīng)的負荷節(jié)點”即可。

局部拉伸平移法來消除交叉，具體方法是：1)若在向右側(cè)新添一條偶數(shù)級分支(水平放置)時發(fā)生了交叉，設(shè)交叉部位的最小橫坐標為xl。，則籽已生成的電氣接線圖中橫坐標不小 于xl。的部分向右平移，直至交叉消除為止；若在向左側(cè)新添一條偶數(shù)級分支時發(fā)生了交叉，設(shè)交叉部位的最大橫坐標為xr，則將已生成的電氣接線圖中橫坐標不大于xr的部分向左平移，直至交叉消除為止。2)若在向上側(cè)新添一條奇數(shù)級分支(豎直放置)時發(fā)生了交叉，設(shè)交叉部位的最小縱坐標為yd，則將已生成的電氣接線圖中縱坐標不小于yd。的部分向上平移，直至交叉消除為止；若在向下側(cè)新添一條奇數(shù)級分支時發(fā)生了交叉，設(shè)交叉部位的最大縱坐標為yu，則將已生成的電氣接線圖中縱坐標不大于yu，的部分向下平移，直至交叉消除為止。3)在平移過程中，除了拉伸子段外的其他各個分支上節(jié)點間的幾何長度不變，被拉伸子段上的節(jié)點間的幾何長度同比例增大。

重疊消除處理，具體方法是：1)若新添一條偶數(shù)級分支(水平放置)時發(fā)生了重疊，且發(fā)生重疊的原有偶數(shù)級分支的縱坐標y1不小于新添分支的縱坐標y2，則將已生成的電氣接線圖中縱坐標不小于y1的部分向上平移，直至重疊消除為止；若發(fā)生重疊的原有偶數(shù)級分支的縱坐標y1不大于新添分支的縱坐標y2，則將已生成的電氣接線圖中縱坐標不大于y1的部分向下平移，直至重疊消除為止。2)若新添一條奇數(shù)級分支(豎直放置)時發(fā)生了重疊，且發(fā)生重疊的原有奇數(shù)級分支的橫坐標x1不小于新添分支的橫坐標x2，則將已生成的電氣接線圖中橫坐標不小于x1的部分向右平移，直至重疊消除為止；若發(fā)生重疊的原有奇數(shù)級分支的橫坐標不大于新添分支的橫坐標x2，則將已生成的電氣接線圖中橫坐標不大于x1，的部分向左平移，直至重疊消除為止。3)在平移過程中，除了拉伸子段外的其他各個分支上節(jié)點間的幾何長度不變，被拉伸子段上的節(jié)點間的幾何長度同比例增大。為了使一條線路的電氣接線圖在屏幕上得以全部顯示，還需對得到的全圖進行尺寸調(diào)整。

進一步地優(yōu)選，gis系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)源、業(yè)務(wù)應(yīng)用支撐層和數(shù)據(jù)應(yīng)用層；所述的數(shù)據(jù)源用于提供構(gòu)建配電網(wǎng)線路模型中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；所述的業(yè)務(wù)應(yīng)用支撐層用于對數(shù)據(jù)進行分析，形成電網(wǎng)地理接線圖，并通過電網(wǎng)地理接線圖生成電氣接線圖，完成地理接線圖到電氣接線圖的自動轉(zhuǎn)化；所述的數(shù)據(jù)應(yīng)用層用于電網(wǎng)調(diào)度人員在實際工作形資料的查閱。

進一步地優(yōu)選，數(shù)據(jù)源的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲取采用的方法：根據(jù)配電網(wǎng)進行區(qū)域劃分，各區(qū)域內(nèi)進行規(guī)劃數(shù)據(jù)獲取，并將獲取的規(guī)劃數(shù)據(jù)上報縣、市進行匯總，匯總后的規(guī)劃數(shù)據(jù)上報省公司進行規(guī)劃數(shù)據(jù)融合；融合后的數(shù)據(jù)傳送至業(yè)務(wù)應(yīng)用支撐層，通過業(yè)務(wù)應(yīng)用支撐層對融合后的數(shù)據(jù)形成融合后的地理接線圖，并通過電網(wǎng)地理接線圖生成融合后的電氣接線圖；融合后的電氣接線圖通過數(shù)據(jù)應(yīng)用層進行實施發(fā)布，或通過web系統(tǒng)進行展示。

進一步地優(yōu)選，gis系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有繪圖數(shù)據(jù)智能校核管理模塊，繪制中若越界，則會有友好提示，自動將越界部分打斷，繪制中會有只能捕捉中心點、端點功能，方便用戶準確的將電網(wǎng)設(shè)備連接，提高了數(shù)據(jù)的準確性。

本發(fā)明所具有的有益效果是：

本發(fā)明所述的基于gis圖的地理圖、電氣接線圖的規(guī)劃圖形自動轉(zhuǎn)換方法能夠?qū)崿F(xiàn)地理接線圖到電氣接線圖的自動轉(zhuǎn)換，能夠大大減少gis系統(tǒng)的數(shù)據(jù)維護工作量，有效避免了數(shù)據(jù)的重復(fù)配置，能夠保證數(shù)據(jù)的一致性和準確性，提高工作效率及工作質(zhì)量，能夠?qū)崿F(xiàn)融合的規(guī)劃圖形，具有較強的實用性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明gis系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面對本發(fā)明的實施例做進一步描述：

如圖1所示，本發(fā)明所述的基于gis圖的地理圖、電氣接線圖的規(guī)劃圖形自動轉(zhuǎn)換方法，包括以下步驟：

(1)通過gis系統(tǒng)構(gòu)建配電網(wǎng)線路模型，使配電線路形成一個以源點為根的有向樹；

(2)將線路末梢點和聯(lián)絡(luò)開關(guān)作為端點，根據(jù)空間位置和所含節(jié)點數(shù)目對分支進行分級，將一條配電線路分解為若干各級分支構(gòu)成的集合；

所述的一條配電線路分解為一條0級分支，若干條1級分支，若干條2級分支，依次類推至若干條n級分支，n大于等于1；

(3)根據(jù)配電網(wǎng)線路模型對配電線路分解的各級分支生成橫平豎直的電氣接線圖；

所述的電氣接線圖的生成原則與步驟(2)中配電線路分解等級分支相對應(yīng)，即偶數(shù)級分支水平放置，奇數(shù)級分支垂直放置；

所述的電氣接線圖的生成過程中采取每次添加一條分支的方法，通過局部拉伸平移法消除交叉，通過上下平移或左右平移的方法消除重疊。

如圖2所示，所述的gis系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)源、業(yè)務(wù)應(yīng)用支撐層和數(shù)據(jù)應(yīng)用層；所述的數(shù)據(jù)源用于提供構(gòu)建配電網(wǎng)線路模型中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；所述的業(yè)務(wù)應(yīng)用支撐層用于對數(shù)據(jù)進行分析，形成電網(wǎng)地理接線圖，并通過電網(wǎng)地理接線圖生成電氣接線圖，完成地理接線圖到電氣接線圖的自動轉(zhuǎn)化；所述的數(shù)據(jù)應(yīng)用層用于電網(wǎng)調(diào)度人員在實際工作形資料的查閱。gis空間數(shù)據(jù)則使用輕便靈活的mircosoftaccess進行存儲，從而使繪各種電網(wǎng)資源變得靈活、易用。且能夠達到實時發(fā)布arcgis服務(wù)，實時在web系統(tǒng)(b/s)中查看效果，真正實現(xiàn)了所見即所得的效果。數(shù)據(jù)架構(gòu)采用業(yè)務(wù)邏輯表與空間表分離的形式，保證了系統(tǒng)間彼此互不干擾，獨立運行。

所述的數(shù)據(jù)源的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲取采用的方法：根據(jù)配電網(wǎng)進行區(qū)域劃分，各區(qū)域內(nèi)進行規(guī)劃數(shù)據(jù)獲取，并將獲取的規(guī)劃數(shù)據(jù)上報縣、市進行匯總，匯總后的規(guī)劃數(shù)據(jù)上報省公司進行規(guī) 劃數(shù)據(jù)融合；融合后的數(shù)據(jù)傳送至業(yè)務(wù)應(yīng)用支撐層，通過業(yè)務(wù)應(yīng)用支撐層對融合后的數(shù)據(jù)形成融合后的地理接線圖，并通過電網(wǎng)地理接線圖生成融合后的電氣接線圖；融合后的電氣接線圖通過數(shù)據(jù)應(yīng)用層進行實施發(fā)布，或通過web系統(tǒng)進行展示。

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集獲得，采用窗體應(yīng)用程序，讀取國網(wǎng)gis平臺數(shù)據(jù)庫，將主網(wǎng)、配網(wǎng)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集過來，其中采用了加偏、糾偏機制、線路最優(yōu)路徑組合(若垂直距離<0.001cm,則看作為直線，采用遞歸幾只將中間的點全部刪掉掉)，最終將線冗余的點去掉，提高加載速度與效率。且通過定時服務(wù)任務(wù)進行比對，導(dǎo)出的數(shù)據(jù)跟國網(wǎng)gis平臺有差別，服務(wù)會自動更新國網(wǎng)gis平臺的數(shù)據(jù)，保證現(xiàn)狀數(shù)據(jù)一致。

所述的gis系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有繪圖數(shù)據(jù)智能校核管理模塊，繪制中若越界，則會有友好提示，自動將越界部分打斷，繪制中會有只能捕捉中心點、端點功能，方便用戶準確的將電網(wǎng)設(shè)備連接，提高了數(shù)據(jù)的準確性。

本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)地理接線圖到電氣接線圖的自動轉(zhuǎn)換，能夠大大減少gis系統(tǒng)的數(shù)據(jù)維護工作量，有效避免了數(shù)據(jù)的重復(fù)配置，能夠保證數(shù)據(jù)的一致性和準確性，提高工作效率及工作質(zhì)量，能夠?qū)崿F(xiàn)融合的規(guī)劃圖形，具有較強的實用性。