是這樣的:首先固定起始節(jié)點(diǎn)，然后進(jìn)行拉力-張力計(jì)算。在拉力和張力的作用下，每個(gè)節(jié)點(diǎn)根據(jù)所受作用力的合力移動(dòng)，直到所有節(jié)點(diǎn)所受作用力達(dá)到最小且趨于平衡，找到每個(gè)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)值，并根據(jù)坐標(biāo)生成最終圖形。拉力-張力計(jì)算何時(shí)停止，即如何確定達(dá)到平衡狀態(tài)，是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題，而且保證全局平衡時(shí)非常困難的，因此在本發(fā)明中首先保證實(shí)現(xiàn)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的局部平衡，并將這些處于局部平衡的節(jié)點(diǎn)設(shè)為可固定節(jié)點(diǎn)。對(duì)于可固定節(jié)點(diǎn)，首先進(jìn)行正交化處理，然后采用廣度遍歷、依次固定臨近的節(jié)點(diǎn)，直至不存在沒(méi)有固定的節(jié)點(diǎn)為止，這樣就達(dá)到固定所有節(jié)點(diǎn)的目的。
[0037]在實(shí)踐中，僅僅采用上述實(shí)施步驟往往不能滿足配電網(wǎng)專題圖的布局需求，成圖后所有的連接線不是成水平垂直狀而是成網(wǎng)狀擴(kuò)散型，但配電網(wǎng)專題圖中所有圖形為橫平豎直的結(jié)構(gòu)，并且每次平衡后形成的形狀不一致。為了解決這一問(wèn)題，本發(fā)明在實(shí)施過(guò)程中引入了人工拖拽的操作，即在判斷是否有可固定節(jié)點(diǎn)時(shí)，如果結(jié)論是沒(méi)有可固定節(jié)點(diǎn)，此時(shí)可以進(jìn)行人工拖拽，選擇特定的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行拉力-張力計(jì)算。在判斷是否存在剩余節(jié)點(diǎn)時(shí)，如果存在剩余節(jié)點(diǎn)，也可以對(duì)這些剩余節(jié)點(diǎn)進(jìn)行人工拖拽，選擇特定的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行拉力-張力計(jì)算。這樣，在本發(fā)明所采用的力導(dǎo)向布局方式中，采用自動(dòng)算法控制與人工干預(yù)相結(jié)合的方法，在必要時(shí)通過(guò)人工拖拽節(jié)點(diǎn)的位置，帶動(dòng)其他節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生移動(dòng)，能夠更快速地達(dá)到平衡狀態(tài)。
[0038]需要說(shuō)明的是，上述的力導(dǎo)向布局方式主要負(fù)責(zé)對(duì)配電網(wǎng)專題圖進(jìn)行整體布局，但是對(duì)于局部的設(shè)備關(guān)系，往往由于其存在的業(yè)務(wù)布局的規(guī)范和需要，力導(dǎo)向布局方式無(wú)法滿足局部布局的要求。所以，針對(duì)局部的設(shè)備關(guān)系，可以采用拓?fù)錁?shù)形布局方式進(jìn)行局部?jī)?yōu)化，以滿足配電網(wǎng)專題圖的使用要求。
[0039]拓?fù)錁?shù)形布局方式依賴于公共信息模型(CIM)文件實(shí)現(xiàn)。它自動(dòng)創(chuàng)建拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和展現(xiàn)形式，主要針對(duì)配電網(wǎng)專題圖局部不滿足需要的部分進(jìn)行優(yōu)化。具體說(shuō)明如下:
[0040]公共信息模型(CIM)文件中的拓?fù)涠x原則是，所有電氣設(shè)備均設(shè)計(jì)為多端元件，如線段，開(kāi)關(guān)為雙端元件，所有元件都具有端點(diǎn)定義，這樣一條饋線的所有設(shè)備模型就可以形成一棵以變電站母線或者出線開(kāi)關(guān)為根的樹(shù)形結(jié)構(gòu)。其中，站房設(shè)備作為一個(gè)整體節(jié)點(diǎn)參與拓?fù)溆?jì)算，站房?jī)?nèi)設(shè)備根據(jù)模板進(jìn)行布局。
[0041]在本發(fā)明所采用的拓?fù)錁?shù)形布局方式中，將所有電氣設(shè)備按照拓?fù)潢P(guān)系進(jìn)行枝干的分級(jí)標(biāo)識(shí)，將根節(jié)點(diǎn)到達(dá)最遠(yuǎn)葉子節(jié)點(diǎn)所經(jīng)歷的電氣設(shè)備定義為主干設(shè)備，其他電氣設(shè)備定義為枝干設(shè)備，并賦予每一級(jí)枝干方向概念，共有8個(gè)方向可選擇:左、右、上、下、左上、左下、右上、右下。
[0042]拓?fù)錁?shù)的遍歷規(guī)則具體依照以下步驟進(jìn)行:
[0043]遍歷設(shè)置樹(shù)節(jié)點(diǎn)到根節(jié)點(diǎn)的距離值，根節(jié)點(diǎn)到其自身的距離為0，根節(jié)點(diǎn)的孩子節(jié)點(diǎn)到達(dá)根節(jié)點(diǎn)的距離為I，依次累加；
[0044]遍歷設(shè)置拓?fù)錁?shù)節(jié)點(diǎn)到最遠(yuǎn)葉子節(jié)點(diǎn)的距離值，葉子節(jié)點(diǎn)到其自身的距離為0，葉子節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)到其葉子結(jié)點(diǎn)的距離為1，依次累加，如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)有多個(gè)子節(jié)點(diǎn)，那么設(shè)置為到最遠(yuǎn)葉子節(jié)點(diǎn)的距離；
[0045]遍歷設(shè)置拓?fù)錁?shù)主干節(jié)點(diǎn)標(biāo)志，將根節(jié)點(diǎn)到最遠(yuǎn)的葉子節(jié)點(diǎn)之間所經(jīng)過(guò)的設(shè)備定義為主干，主干方向水平向右；
[0046]遍歷設(shè)置拓?fù)錁?shù)其他枝干節(jié)點(diǎn)標(biāo)志，與主干相連接的為二級(jí)枝干，與二級(jí)枝干相連接的為三級(jí)枝干，依次定義出枝干級(jí)別，下一級(jí)枝干方向優(yōu)先選擇垂直于上一級(jí)枝干的方向，二級(jí)枝干中最長(zhǎng)的一枝方向垂直向下；
[0047]遍歷設(shè)置樹(shù)節(jié)點(diǎn)到上一級(jí)節(jié)點(diǎn)的距離值，并將樹(shù)節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)排序，設(shè)置節(jié)點(diǎn)到上一級(jí)枝干節(jié)點(diǎn)的距離值，并將節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)按照枝干級(jí)別排序，如果枝干級(jí)別相同，則按照子節(jié)點(diǎn)距離最遠(yuǎn)葉子節(jié)點(diǎn)的距離值排序。
[0048]根據(jù)上述拓?fù)錁?shù)的遍歷規(guī)則，改造前的拓?fù)錁?shù)(圖2所示)可以被改造為圖3所示的拓?fù)錁?shù)。
[0049]在按照遍歷規(guī)則生成拓?fù)錁?shù)之后，根據(jù)拓?fù)錁?shù)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行布局，布局時(shí)考慮到配電網(wǎng)設(shè)備的重疊或者交叉需要，對(duì)配電網(wǎng)設(shè)備的位置進(jìn)行調(diào)整(如圖3中的節(jié)點(diǎn)a6與節(jié)點(diǎn)a9所示)。在這個(gè)過(guò)程中，避免出現(xiàn)交叉的具體算法流程如圖4所示:
[0050]首先，在開(kāi)展某一個(gè)新節(jié)點(diǎn)的布局時(shí)，首先判斷是否與已經(jīng)布局的配電網(wǎng)設(shè)備發(fā)生碰撞；如果判斷結(jié)果為是的話，則判斷已經(jīng)布局完成的配電網(wǎng)設(shè)備有效，移動(dòng)該節(jié)點(diǎn)；如果判斷結(jié)果為否的話，則進(jìn)一步判斷該節(jié)點(diǎn)是否為枝干的根節(jié)點(diǎn)，如果判斷結(jié)果為是的話，則布局與該節(jié)點(diǎn)在同級(jí)枝干有連接關(guān)系的整條枝干節(jié)點(diǎn)，如果判斷結(jié)果為否的話，設(shè)置當(dāng)前節(jié)點(diǎn)為已布局節(jié)點(diǎn)，并按規(guī)則設(shè)置有效移動(dòng)節(jié)點(diǎn)；進(jìn)一步判斷是否還有剩余節(jié)點(diǎn)；如果有的話，重復(fù)上述步驟直至剩余節(jié)點(diǎn)布局完畢為止；如果沒(méi)有的話，結(jié)束整個(gè)布局過(guò)程。
[0051]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明解決了人工繪制或使用配電網(wǎng)專題圖所出現(xiàn)的圖形重疊、布局不合理、連接線交叉重疊等問(wèn)題，在一定范圍內(nèi)提升了配電網(wǎng)專題圖的可用性和易讀性。
[0052]上面對(duì)本發(fā)明所提供的配電網(wǎng)專題圖布局優(yōu)化方法進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但顯然本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)形式并不局限于此。對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的一般技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不背離本發(fā)明的精神和權(quán)利要求范圍的情況下對(duì)它進(jìn)行的各種顯而易見(jiàn)的改變都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種配電網(wǎng)專題圖布局優(yōu)化方法，其特征在于: 針對(duì)不同類型的配電網(wǎng)專題圖，首先采用力導(dǎo)向布局方式進(jìn)行優(yōu)化，然后針對(duì)局部的布局優(yōu)化需求，進(jìn)一步采用拓?fù)錁?shù)形布局方式進(jìn)行優(yōu)化。2.如權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)專題圖布局優(yōu)化方法，其特征在于: 在所述力導(dǎo)向布局方式中，將電氣設(shè)備虛擬化成物理的模型節(jié)點(diǎn)，設(shè)備拓?fù)潢P(guān)系虛擬化成力模型，直接相連接的設(shè)備拓?fù)潢P(guān)系虛擬化成拉力，任意電氣設(shè)備之間的關(guān)系虛擬化成張力，通過(guò)拉力和張力的彼此作用，將整幅圖中的所有節(jié)點(diǎn)達(dá)到一個(gè)相對(duì)物理平衡的狀態(tài)，避免節(jié)點(diǎn)的重疊和部分交叉。3.如權(quán)利要求2所述的配電網(wǎng)專題圖布局優(yōu)化方法，其特征在于: 在采用力導(dǎo)向布局方式進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，首先固定起始節(jié)點(diǎn)，然后進(jìn)行拉力-張力計(jì)算，實(shí)現(xiàn)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的局部平衡；將處于局部平衡的節(jié)點(diǎn)設(shè)為可固定節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行正交化處理，然后采用廣度遍歷、依次固定臨近的節(jié)點(diǎn)，直至不存在沒(méi)有固定的節(jié)點(diǎn)為止。4.如權(quán)利要求3所述的配電網(wǎng)專題圖布局優(yōu)化方法，其特征在于: 如果判斷結(jié)論是沒(méi)有可固定節(jié)點(diǎn)，則進(jìn)行人工拖拽，選擇特定的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行拉力-張力計(jì)算。5.如權(quán)利要求3所述的配電網(wǎng)專題圖布局優(yōu)化方法，其特征在于: 如果存在剩余節(jié)點(diǎn)，對(duì)所述剩余節(jié)點(diǎn)進(jìn)行人工拖拽，選擇特定的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行拉力-張力計(jì)算。6.如權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)專題圖布局優(yōu)化方法，其特征在于: 在所述拓?fù)錁?shù)形布局方式中，將所有電氣設(shè)備按照拓?fù)潢P(guān)系進(jìn)行枝干的分級(jí)標(biāo)識(shí)，將根節(jié)點(diǎn)到達(dá)最遠(yuǎn)葉子節(jié)點(diǎn)所經(jīng)歷的電氣設(shè)備定義為主干設(shè)備，其他電氣設(shè)備定義為枝干設(shè)備，并賦予每一級(jí)枝干方向概念。7.如權(quán)利要求6所述的配電網(wǎng)專題圖布局優(yōu)化方法，其特征在于在所述拓?fù)錁?shù)形布局方式中，拓?fù)錁?shù)的遍歷規(guī)則為: 遍歷設(shè)置樹(shù)節(jié)點(diǎn)到根節(jié)點(diǎn)的距離值，根節(jié)點(diǎn)到其自身的距離為O，根節(jié)點(diǎn)的孩子節(jié)點(diǎn)到達(dá)根節(jié)點(diǎn)的距離為1，依次累加； 遍歷設(shè)置拓?fù)錁?shù)節(jié)點(diǎn)到最遠(yuǎn)葉子節(jié)點(diǎn)的距離值，葉子節(jié)點(diǎn)到其自身的距離為O，葉子節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)到其葉子結(jié)點(diǎn)的距離為1，依次累加，如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)有多個(gè)子節(jié)點(diǎn)，那么設(shè)置為到最遠(yuǎn)葉子節(jié)點(diǎn)的距離； 遍歷設(shè)置拓?fù)錁?shù)主干節(jié)點(diǎn)標(biāo)志，將根節(jié)點(diǎn)到最遠(yuǎn)的葉子節(jié)點(diǎn)之間所經(jīng)過(guò)的設(shè)備定義為主干，主干方向水平向右； 遍歷設(shè)置拓?fù)錁?shù)其他枝干節(jié)點(diǎn)標(biāo)志，與主干相連接的為二級(jí)枝干，與二級(jí)枝干相連接的為三級(jí)枝干，依次定義出枝干級(jí)別，下一級(jí)枝干方向優(yōu)先選擇垂直于上一級(jí)枝干的方向，二級(jí)枝干中最長(zhǎng)的一枝方向垂直向下； 遍歷設(shè)置樹(shù)節(jié)點(diǎn)到上一級(jí)節(jié)點(diǎn)的距離值，并將樹(shù)節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)排序，設(shè)置節(jié)點(diǎn)到上一級(jí)枝干節(jié)點(diǎn)的距離值，并將節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)按照枝干級(jí)別排序，如果枝干級(jí)別相同，則按照子節(jié)點(diǎn)距離最遠(yuǎn)葉子節(jié)點(diǎn)的距離值排序。8.如權(quán)利要求7所述的配電網(wǎng)專題圖布局優(yōu)化方法，其特征在于: 在按照所述遍歷規(guī)則生成拓?fù)錁?shù)之后，根據(jù)拓?fù)錁?shù)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行布局；在布局時(shí)考慮配電網(wǎng)設(shè)備的重疊或者交叉需要，對(duì)配電網(wǎng)設(shè)備的位置進(jìn)行調(diào)整。9.如權(quán)利要求8所述的配電網(wǎng)專題圖布局優(yōu)化方法，其特征在于在所述拓?fù)錁?shù)形布局方式中，通過(guò)如下步驟避免出現(xiàn)交叉: 在開(kāi)展某一個(gè)新節(jié)點(diǎn)的布局時(shí)，首先判斷是否與已經(jīng)布局的配電網(wǎng)設(shè)備發(fā)生碰撞；如果判斷結(jié)果為是的話，則判斷已經(jīng)布局完成的配電網(wǎng)設(shè)備有效，移動(dòng)該節(jié)點(diǎn)；如果判斷結(jié)果為否的話，則進(jìn)一步判斷該節(jié)點(diǎn)是否為枝干的根節(jié)點(diǎn)，如果判斷結(jié)果為是的話，則布局與該節(jié)點(diǎn)在同級(jí)枝干有連接關(guān)系的整條枝干節(jié)點(diǎn)，如果判斷結(jié)果為否的話，設(shè)置當(dāng)前節(jié)點(diǎn)為已布局節(jié)點(diǎn)，并按規(guī)則設(shè)置有效移動(dòng)節(jié)點(diǎn)；進(jìn)一步判斷是否還有剩余節(jié)點(diǎn)；如果有的話，重復(fù)上述步驟直至剩余節(jié)點(diǎn)布局完畢為止；如果沒(méi)有的話，結(jié)束整個(gè)布局過(guò)程。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種配電網(wǎng)專題圖布局優(yōu)化方法，包括如下步驟：針對(duì)不同類型的配電網(wǎng)專題圖，首先采用力導(dǎo)向布局方式進(jìn)行優(yōu)化，然后針對(duì)局部的布局優(yōu)化需求，進(jìn)一步采用拓?fù)錁?shù)形布局方式進(jìn)行優(yōu)化。利用本發(fā)明，解決了人工繪制或使用配電網(wǎng)專題圖所出現(xiàn)的圖形重疊、布局不合理、連接線交叉重疊等問(wèn)題。在圖形表達(dá)準(zhǔn)確完整的前提下，保證了圖形布局均勻、大小適中、美觀清晰，在一定范圍內(nèi)提升了配電網(wǎng)專題圖的可用性和易讀性。
【IPC分類】G06Q10/04, G06Q50/06
【公開(kāi)號(hào)】CN104951844
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510262779
【發(fā)明人】陳 光, 李慧, 張君禹, 任玉龍, 楊猛
【申請(qǐng)人】北京科東電力控制系統(tǒng)有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年5月21日