本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種電網(wǎng)圖形的自動生成方法及裝置。

背景技術(shù)：

ssd（iec61850systemspecificationdescription的縮寫）文件為智能變電站系統(tǒng)規(guī)格文件，文件記錄了變電站電氣主接線、變電站功能及其所要求的邏輯節(jié)點，完整記錄變電站內(nèi)的一次設(shè)備、二次設(shè)備、應(yīng)用系統(tǒng)以及一、二次設(shè)備間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。電網(wǎng)調(diào)控主站系統(tǒng)需要將變電站的模型以圖形的方式展現(xiàn)給調(diào)控人員，從而調(diào)控人員能夠交互式地監(jiān)控變電站的運行狀態(tài)。常用的電網(wǎng)調(diào)控主站系統(tǒng)的電網(wǎng)圖形一般通過主站系統(tǒng)平臺（智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)d5000平臺）的編輯器人工繪制，而智能變電站的規(guī)模較大，則繪圖過程非常耗時，而且容易出錯。如果能夠利用ssd模型，自動解析出內(nèi)部的拓?fù)潢P(guān)系，自動繪制出變電站圖形則會節(jié)省大量時間，而且能夠提高效率。

利用變電站模型繪制電網(wǎng)圖形因元件較多，拓?fù)潢P(guān)系復(fù)雜，計算量大，利用全局優(yōu)化算法求解布局很難取得最優(yōu)解，且極易陷入局部最?。欢娋W(wǎng)主接線圖的結(jié)構(gòu)特點使得較為成熟的引力-斥力算法并不適用于主接線圖的自動布局，因此并未有相關(guān)適用且成熟的技術(shù)公布。而目前現(xiàn)有的自動成圖技術(shù)都為一些簡單的單線圖或者供電路徑的自動布局方法，結(jié)構(gòu)較為簡單，如專利201210169328.7和專利201310116459.3，提出了基于粒子算法和多叉樹的單線圖自動布局算法，處理一些簡單的接線圖布局問題；專利201310276617.1提出了一種配電網(wǎng)的自動成圖方法，提出了基于現(xiàn)有模型進(jìn)行優(yōu)化布局的算法，但對于核心的布局算法并未提出具體的改進(jìn)措施。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種電網(wǎng)圖形的自動生成方法及裝置，本發(fā)明可以將變電站ssd模型中的拓?fù)潢P(guān)系自動計算布局關(guān)系，然后自動擺放所有元件和自動連接連線，最后生成主接線圖。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種電網(wǎng)圖形的自動生成方法，包括如下步驟，

讀取智能變電站系統(tǒng)規(guī)格文件中記錄的變電站模型，讀取出模型中的所有設(shè)備本身的信息以及設(shè)備之間的連接關(guān)系信息，解析出變電站的完整拓?fù)潢P(guān)系；

根據(jù)變電站設(shè)備的完整拓?fù)潢P(guān)系按照預(yù)定的分組準(zhǔn)則進(jìn)行變電站設(shè)備的分組；

根據(jù)電壓等級和母線數(shù)量讀取與該電壓等級和母線數(shù)量相應(yīng)的模板文件，根據(jù)模板文件自動計算解析出的各組變電站設(shè)備之間的相對位置；

根據(jù)所述各組變電站設(shè)備之間的相對位置完成接線圖的繪制。

在本發(fā)明一實施例中，所述按照預(yù)定的分組準(zhǔn)則進(jìn)行變電站設(shè)備的分組的過程如下，

利用廣度優(yōu)先遍歷變電站模型的拓?fù)潢P(guān)系，遍歷的準(zhǔn)則為：判斷搜索的變電站設(shè)備是否為母線，若為母線則終止搜索，將搜索到的變電站設(shè)備標(biāo)記為一組，若不為母線則將變電站該設(shè)備加入本組，并標(biāo)記為已搜索，然后重復(fù)以上搜索過程，直到遍歷完所有設(shè)備，即完成分組工作。

在本發(fā)明一實施例中，所述接線圖中各變電站設(shè)備間的接線橫平豎直、并且各變電站設(shè)備按照電壓等級擺放。

在本發(fā)明一實施例中，所述根據(jù)電壓等級和母線數(shù)量讀取與該電壓等級和母線數(shù)量相應(yīng)的模板文件，包括：

讀取變電站設(shè)備的完整拓?fù)潢P(guān)系的電壓等級和母線數(shù)量；

判斷是否有與所述電壓等級和母線數(shù)量相對應(yīng)的模板文件；

如果有，則提取所述模板文件；

如果沒有，則根據(jù)所述電壓等級和母線數(shù)量創(chuàng)建模板文件。

在本發(fā)明一實施例中，在所述根據(jù)電壓等級和母線數(shù)量讀取與該電壓等級和母線數(shù)量相應(yīng)的模板文件之前，進(jìn)一步包括：

根據(jù)電壓等級和母線數(shù)量創(chuàng)建一個或多個模板文件；所述模板文件中記錄有電壓等級和母線的位置信息。

本發(fā)明還提供了一種電網(wǎng)圖形的自動生成裝置，包括：

變電站模型讀取模塊，用于讀取智能變電站系統(tǒng)規(guī)格文件中記錄的變電站模型，得到變電站的完整拓?fù)潢P(guān)系；

變電站設(shè)備分組模塊，根據(jù)變電站模型讀取模塊解析出變電站的完整拓?fù)潢P(guān)系，按照預(yù)定的分組準(zhǔn)則進(jìn)行變電站設(shè)備的分組；

模板文件模塊，根據(jù)電壓等級和母線數(shù)量創(chuàng)建有一個或多個模板文件；

模板文件解析模塊，通過所述模板文件模塊，讀取與電壓等級和母線數(shù)量相應(yīng)的模板文件，并計算解析得到各組變電站設(shè)備之間的相對位置；

接線圖繪制模塊，根據(jù)模板文件解析模塊得出的各組變電站設(shè)備之間的相對位置，完成接線圖的繪制。

在本發(fā)明一實施例中，所述變電站設(shè)備分組模塊按照預(yù)定的分組準(zhǔn)則進(jìn)行變電站設(shè)備的分組的過程如下，

利用廣度優(yōu)先遍歷變電站模型的拓?fù)潢P(guān)系，遍歷的準(zhǔn)則為：判斷搜索的變電站設(shè)備是否為母線，若為母線則終止搜索，將搜索到的變電站設(shè)備標(biāo)記為一組，若不為母線則將變電站該設(shè)備加入本組，并標(biāo)記為已搜索，然后重復(fù)以上搜索過程，直到遍歷完所有設(shè)備，即完成分組工作。

在本發(fā)明一實施例中，所述接線圖中各變電站設(shè)備間的接線橫平豎直、并且各變電站設(shè)備按照電壓等級擺放。

在本發(fā)明一實施例中，所述模板文件模塊中的模板文件中記錄有電壓等級和母線的位置信息。

在本發(fā)明一實施例中，所述模板文件解析模塊通過所述模板文件模塊，讀取與電壓等級和母線數(shù)量相應(yīng)的模板文件，包括：

讀取變電站設(shè)備的拓?fù)潢P(guān)系的電壓等級和母線數(shù)量；

判斷是否有與所述電壓等級和母線數(shù)量相對應(yīng)的模板文件；

如果有，則提取所述模板文件；

如果沒有，則根據(jù)所述電壓等級和母線數(shù)量創(chuàng)建模板文件。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明應(yīng)用于變電站模型生成電網(wǎng)圖形的過程；提出了一種由變電站ssd模型自動生成電網(wǎng)圖形的方法及裝置，可以將變電站ssd模型中的拓?fù)潢P(guān)系自動計算布局關(guān)系，然后自動擺放所有元件和自動連接連線，最后生成主接線圖。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的變電站圖形生成流程。

圖2為本發(fā)明廠站圖模板的創(chuàng)建過程流程圖。

圖3為本發(fā)明拓?fù)潢P(guān)系設(shè)備分組流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行具體說明。

本發(fā)明的一種電網(wǎng)圖形的自動生成方法，包括如下步驟，

讀取scl（變電站配置描述語言，substationconfigurationdescriptionlanguage）描述的ssd（系統(tǒng)規(guī)格描述，systemspecificationdescription）文件，解析出變電站模型，讀取出模型中的所有設(shè)備本身的信息以及設(shè)備之間的連接關(guān)系信息，解析出變電站的完整拓?fù)潢P(guān)系；

根據(jù)變電站設(shè)備的完整拓?fù)潢P(guān)系按照預(yù)定的分組準(zhǔn)則進(jìn)行變電站設(shè)備的分組；

根據(jù)電壓等級和母線數(shù)量讀取與該電壓等級和母線數(shù)量相應(yīng)的模板文件，根據(jù)模板文件自動計算解析出的各組變電站設(shè)備之間的相對位置；

根據(jù)所述各組變電站設(shè)備之間的相對位置完成接線圖的繪制。

所述按照預(yù)定的分組準(zhǔn)則進(jìn)行變電站設(shè)備的分組的過程如下，

利用廣度優(yōu)先遍歷變電站模型的拓?fù)潢P(guān)系，遍歷的準(zhǔn)則為：判斷搜索的變電站設(shè)備是否為母線，若為母線則終止搜索，將搜索到的變電站設(shè)備標(biāo)記為一組，若不為母線則將變電站該設(shè)備加入本組，并標(biāo)記為已搜索，然后重復(fù)以上搜索過程，直到遍歷完所有設(shè)備，即完成分組工作。

所述接線圖中各變電站設(shè)備間的接線橫平豎直、并且各變電站設(shè)備按照電壓等級擺放。

所述根據(jù)電壓等級和母線數(shù)量讀取與該電壓等級和母線數(shù)量相應(yīng)的模板文件，包括：

讀取變電站設(shè)備的完整拓?fù)潢P(guān)系的電壓等級和母線數(shù)量；

判斷是否有與所述電壓等級和母線數(shù)量相對應(yīng)的模板文件；

如果有，則提取所述模板文件；

如果沒有，則根據(jù)所述電壓等級和母線數(shù)量創(chuàng)建模板文件。

在所述根據(jù)電壓等級和母線數(shù)量讀取與該電壓等級和母線數(shù)量相應(yīng)的模板文件之前，進(jìn)一步包括：

根據(jù)電壓等級和母線數(shù)量創(chuàng)建一個或多個模板文件；所述模板文件中記錄有電壓等級和母線的位置信息。

本發(fā)明還提供了一種電網(wǎng)圖形的自動生成裝置，包括：

變電站模型讀取模塊，用于讀取智能變電站系統(tǒng)規(guī)格文件中記錄的變電站模型，得到變電站的完整拓?fù)潢P(guān)系；

變電站設(shè)備分組模塊，根據(jù)變電站模型讀取模塊解析出變電站的完整拓?fù)潢P(guān)系，按照預(yù)定的分組準(zhǔn)則進(jìn)行變電站設(shè)備的分組；

模板文件模塊，根據(jù)電壓等級和母線數(shù)量創(chuàng)建有一個或多個模板文件；

模板文件解析模塊，通過所述模板文件模塊，讀取與電壓等級和母線數(shù)量相應(yīng)的模板文件，并計算解析得到各組變電站設(shè)備之間的相對位置；

接線圖繪制模塊，根據(jù)模板文件解析模塊得出的各組變電站設(shè)備之間的相對位置，完成接線圖的繪制。

所述變電站設(shè)備分組模塊按照預(yù)定的分組準(zhǔn)則進(jìn)行變電站設(shè)備的分組的過程如下，

利用廣度優(yōu)先遍歷變電站模型的拓?fù)潢P(guān)系，遍歷的準(zhǔn)則為：判斷搜索的變電站設(shè)備是否為母線，若為母線則終止搜索，將搜索到的變電站設(shè)備標(biāo)記為一組，若不為母線則將變電站該設(shè)備加入本組，并標(biāo)記為已搜索，然后重復(fù)以上搜索過程，直到遍歷完所有設(shè)備，即完成分組工作。

所述接線圖中各變電站設(shè)備間的接線橫平豎直、并且各變電站設(shè)備按照電壓等級擺放。

所述模板文件模塊中的模板文件中記錄有電壓等級和母線的位置信息。

所述模板文件解析模塊通過所述模板文件模塊，讀取與電壓等級和母線數(shù)量相應(yīng)的模板文件，包括：

讀取變電站設(shè)備的拓?fù)潢P(guān)系的電壓等級和母線數(shù)量；

判斷是否有與所述電壓等級和母線數(shù)量相對應(yīng)的模板文件；

如果有，則提取所述模板文件；

如果沒有，則根據(jù)所述電壓等級和母線數(shù)量創(chuàng)建模板文件。

以下為本發(fā)明的具體實現(xiàn)過程。

本發(fā)明提出了一種電網(wǎng)圖形的自動生成方法及裝置，通過讀取ssd（智能變電站系統(tǒng)規(guī)格文件）中變電站模型的連接關(guān)系，生成變電站設(shè)備的拓?fù)潢P(guān)系，然后根據(jù)拓?fù)潢P(guān)系計算設(shè)備的布局，計算所有設(shè)備的位置關(guān)系，自動擺放所有的設(shè)備，生成電網(wǎng)接線圖。

1)自動生成電網(wǎng)圖形的流程

圖1為自動生成接線圖的過程圖。首先讀取ssd文件中變電站模型，讀取出模型中的所有變電站設(shè)備本身信息，通過讀取變電站設(shè)備之間的連接關(guān)系，解析出變電站的完整拓?fù)潢P(guān)系，然后根據(jù)設(shè)備的拓?fù)潢P(guān)系按照一定的準(zhǔn)則進(jìn)行分組，分組的準(zhǔn)則在圖3中列出，完成變電站設(shè)備的分組之后，根據(jù)電壓等級和母線數(shù)量讀取相應(yīng)的模板文件，根據(jù)模板文件自動計算解析出的各組元件的相對位置，然后擺放各組元件，完成接線圖的繪制。

2)廠站圖模板實現(xiàn)原理

電網(wǎng)主接線圖的繪制不同于其他拓?fù)鋱D的繪制，根據(jù)電網(wǎng)接線圖的美觀需求以及要求，接線圖需要滿足以下條件：

(1)接線需要橫平豎直，不允許斜線連接；

(2)元件需要按照電壓等級進(jìn)行擺放；

根據(jù)該要求，可以將自動布局問題進(jìn)行簡化，降低復(fù)雜度和減少計算量，因此提出基于模板的自動布局方法。布局方法是通過母線數(shù)目和電壓等級創(chuàng)建模板，可以根據(jù)需要創(chuàng)建一組符合要求的模板，模板的創(chuàng)建過程可以手動創(chuàng)建，調(diào)用模板之后可以根據(jù)也可以自動創(chuàng)建；調(diào)用模板的流程圖如圖2所示。

模板中只是記錄了電壓等級和母線的位置信息，解析出拓?fù)潢P(guān)系經(jīng)過分組之后，提取出對應(yīng)的模板，然后計算出變電站所有元件的布局信息。不同于一般的拓?fù)潢P(guān)系自動計算布局問題，變電站布局問題只需要計算相對于模板中母線的相對位置即可完成擺放，縮減了計算量，母線的長度會根據(jù)所連接元件的數(shù)目確定長度。

3)變電站設(shè)備分組原理

變電站設(shè)備在擺放之前為了縮減自動布局的計算量，需要對所連接的設(shè)備進(jìn)行分組，具體分組的流程見圖3所示。分組流程首先需要讀取ssd的變電站模型，解析出模型的拓?fù)潢P(guān)系，然后利用廣度優(yōu)先遍歷該拓?fù)潢P(guān)系，搜索的準(zhǔn)則如圖中所示，首先需要判斷搜索的設(shè)備是否為母線，如果為母線則終止搜索，將搜索到的設(shè)備標(biāo)記為一組，如果不為母線則將該設(shè)備加入本組，并標(biāo)記為已搜索，然后重復(fù)以上搜索過程，直到遍歷完所有設(shè)備，即完成分組工作。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本申請的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機程序產(chǎn)品。因此，本申請可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本申請可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(zhì)（包括但不限于磁盤存儲器、cd-rom、光學(xué)存儲器等）上實施的計算機程序產(chǎn)品的形式。

本申請是參照根據(jù)本申請實施例的方法、設(shè)備（系統(tǒng)）、和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和／或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和／或方框圖中的每一流程和／或方框、以及流程圖和／或方框圖中的流程和／或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和／或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計算機程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和／或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理，從而在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和／或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

以上是本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明技術(shù)方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本發(fā)明技術(shù)方案的范圍時，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。