CN103559355A - 一种基于svg技术的配网建模*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于SVG技术的配网建模***，该配网建模***的单线图按照以下步骤生成：依据配网模型所包含的不同类型的配网结构来分别以不同图形构建SVG图元；依据配网接线图所包含的支路信息，来构建SVG拓扑图的支路基本图元；节点图元、支路图元依据运行状态以不同颜色、实虚图形分别构建；提前定制配网中各个设备的图元形状；存取和读取电网模型的数据；合并配网单线图自动形成合环模型。本发明所述基于SVG图形矢量展示技术，高效、直观、实时的展示配网接线图。本发明可有效提高工作效率，并为用户提供多种合适的拓扑图展现方式，用于各种电网分析工作。

Description

一种基于SVG技术的配网建模***
技术领域
本发明涉及一种配网建模***，具体涉及一种基于SVG技术的配网建模***，以及该***的自动生成***。
背景技术
配网单线图是调度人员进行分析决策的有力图形工具，但是往往需要专门人员手工绘制而成。传统的配网单线图是采用AutoCAD设计软件来绘制。这样做也能使调度员以简单清晰的方式查看电网状态，但是数据维护的工作量大，而且容易出现人为的数字化错误。因此，需要在基于现有的地理信息的结构基础上，设计出相应的拓扑结构和图形算法来实现单线图的自动生成，为电力人员减轻工作负担，提高生产效率。
配电网络拓扑关系是实现配电自动化的基础，配电网络中配电设备的变动均会导致配电网络拓扑关系的变化。由于运行和设计等原因常常导致配电网络变动频繁，而配电网络中涉及的设备数量巨大，因此配电***主接线图的维护工作一直是一项费时费力的工作。
SVG(Scalable Vector Graphics，可缩放矢量图形)是由W3C组织发布的一种基于XML的开放的二维矢量图形和矢量点阵混合图形的置标语言。由于SVG具有加快下载浏览速度、容易获得更广泛的技术支持、方便图形定位与检索、良好的可重用性及准确的颜色描述等优点。SVG图形元素，即SVG图元，是可以用来在目标画布上画出图形的元素，包括定义的标准形状，特别是矩形、圆形、椭圆、直线、折线、多边形等。
发明内容
本发明正是针对现有技术存在的不足，提供一种基于SVG技术的配网建模***，以及该***的自动生成***。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：
一种基于SVG技术的配网建模***，该配网建模***的单线图按照以下步骤生成：
步骤一、依据配网模型所包含的不同类型的配网结构，来分别以不同图形构建SVG图元；
步骤二、依据配网接线图所包含的支路信息，来构建SVG拓扑图的支路基本图元，配网接线图所包含的支路信息，以运行、冷备、热备、检修等运行状态分别构建，并用不同的颜色在拓扑图中标识；
步骤三、在以上步骤的基础图元构建中，节点图元、支路图元依据运行状态以不同颜色、实虚图形分别构建；节点图元依据各种配变设备类型分别构建；
步骤四、根据已经绘制完成的配网接线图，提前定制配网中各个设备的图元形状；
步骤五、电网模型的数据包括拓扑数据和图形数据两部分，采用不同的方法和格式进行保存：
(1)图形数据的SVG方法存取
在SVG中提供六种基本图形元素：矩形、圆、椭圆、线段、折线和多边形，并提供<path>元素描述复杂的线条形状；对于图形元素的应用属性，通过自定义的元素标签来描述，元素的属性名和属性值任意制定；
(2)图形数据的SVG文件读取
采用DOM的解析方式，由解析器和DOM以及相关的语言机制，完成对文档的解析，从而生成具体的图元对象，显示图形；
(3)拓扑数据存取
遵循IEC61970～50318标准，通过对每个元器件赋上唯一的ID值，按照拓扑关系建立的方法，将拓扑数据保存成XML文件；
步骤六、合并配网单线图自动形成合环模型
配网接线图绘制好以后，将需要合环的配网线路，自动完成合环，形成配网单线图。
一种基于SVG技术的配网建模***的自动生成***，所述自动生成***包括：
电子身份识别***，安装在配网设备上，用于标识每一个配网设备的相关信息，包括基于SVG技术配网模型来构建电网拓扑图元信息；
配电终端，安装在配电网络中，配电终端上设置有无线通讯***，该无线通讯***根据电子身份识别***的变化，将包括SVG图元信息在内的相关信息进行无线传输；
配电中转站，与配电终端上的无线通讯***进行无线传输，并自动生成基于SVG技术的配网单线图。
本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：
本发明所述的一种基于SVG技术的配网建模***，利用SVG技术构建各种状态的配网设备图元，将配网中的箱体(包括环网柜、分支箱、配电房)、变压器、开关和线路构建为SVG拓扑图的节点和支路；依据自动生成各种不同配网元件的属性标签和整个配网单线图的图纸标注，以便保存和打印。本发明所述基于SVG图形矢量展示技术，高效、直观、实时的展示配网接线图。本发明可有效提高工作效率，并为用户提供多种合适的拓扑图展现方式，用于各种电网分析工作。
附图说明
图1为本发明所述自动生成***结构示意图。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。
基于SVG技术和SVG图元理论，根据基于CIM(Common InformationModel，公共信息模型)的配网模型来构建电网拓扑图元。CIM中的拓扑定义原则是：所有电气设备均设计为多端元件，如线段、开关为双端元件。所有元件具有端点定义，从而实现电气元件之间的拓扑关系或形成电气接线***。具体包括以下步骤：
步骤一、依据10KV配网模型所包含的不同类型的配网结构，来分别以不同图形构建SVG图元，变电站种类包括普通配网站，开闭所等；设备有环网柜、分支箱、配电房、变压器、开关、刀闸、接地刀闸、母线、压变等，其中高压分支箱图元用户可以手动调整开关位置和个数。下表为本发明所述基于SVG技术的基本图元：
步骤二、依据配网接线图所包含的支路信息，来构建SVG拓扑图的支路基本图元，配网接线图所包含的支路信息，也就是各个配变设备之间的架空线路和电缆，以运行、冷备、热备、检修等运行状态分别构建，并用不同的颜色在拓扑图中标识。
步骤三、在以上步骤中的基础图元构建中，节点图元、支路图元依据运行状态以不同颜色、实虚图形分别构建；节点图元依据各种配变设备类型分别构建。
步骤四、根据已经绘制完成的配网接线图，提前定制配网中各个设备的图元形状，如变压器、配电室、架空线、电缆、高压分支箱、环网柜、开关、刀闸、接地刀闸、母线、道路等，使之代表配网***中的实际设备，从而建立设备模型。其中对于环网柜、配电室、高压分支箱提供内部拓扑编辑功能，可添加支线开关，可方便实时反应实际接线结构。
在建立设备模型后，给每个设备附加设备端子，同时创建连接节点，用以描述设备间的拓扑关系。对于母线，可归结为单端设备，即两端的端子号相同。对于开关、刀闸、双端变压器或三端变压器等，因各端子作用不同，则各端的设备端子号各异。由于连接节点是专门用来记录端子连接状况的类，因此当端子与连接节点的几何位置满足一定关系时，即认为端子连接到了连接点上，就是所谓的吸附功能，连接到同一个连接节点上的端子被认为是相连的端子。在工具栏里选取需要的图元在画布上生成拓扑关系。对于每个设备图元会自动生成相应的标签，对于室内变、高压分支箱内的支线开关都可显示实际闭合状态，并可手动调整支线开关的数量和状态，通过旋转调整整个图元的方向。
配网接线图中增加了道路的绘制，可以反应各个配变设备的实际地理位置分布，道路可以自动校正横平竖着，交叉处会自动消除重叠的道路部分。
设备之间的连接线主要有架空线路和电缆，自动生成线路相关属性，包括长度、型号。对于架空线路绘制时会增加杆的顺序，以标明线路的支路和设备连接情况。
步骤五、电网模型的数据的存取和读取
电网模型的数据包括拓扑数据和图形数据两部分。由于两部分具有不同的特点，因此采用不同的方法和格式进行保存。
(1)图形数据的SVG方法存取
在SVG中提供了六种基本图形元素：矩形(包括圆角矩形)、圆、椭圆、线段、折线和多边形，而且它还提供了<path>元素描述复杂的线条形状。
对于图形元素的应用属性，可以通过自定义的元素标签来描述，元素的属性名和属性值也可以任意制定。
(2)图形数据的SVG文件读取
SVG文件的读取相对于保存是比较繁琐的。由于SVG文件是基于文本格式的，所以必须对它进行解析，生成具体的图元对象，才能实现可视化。对SVG文件的解析主要有两种方式：一种是利用文档对象模型DOM(Document Object Model，简称DOM)，另一种是利用简单应用程序接口SAX(Simple APIs for XML，简称SAX)。当采用DOM解析方式时，DOM首先将文件分解为独立的元素属性和注释等，然后以节点树的形式(在内存中)创建XML文件的表示，这样就可以对文档方便的进行遍历、修改等操作，根据实时遥测、遥信数据更新节点树的节点，从而满足了电力***实时刷新、实时显示的要求。
本***采用的是DOM的解析方式。由解析器(Parser)和DOM以及相关的语言机制，即可完成对文档的解析，从而生成具体的图元对象，显示图形。
按照上面所述方法，该图形建模***可以直接打开和保存在本机或服务器上的SVG格式的文件，解析后显示在屏幕上，从而方便了不同***间图形数据的交换。
(3)拓扑数据存取
遵循IEC61970～50318标准，通过对每个元器件赋上唯一的ID值，按照拓扑关系建立的方法，将拓扑数据保存成XML文件。由于XMI文件的格式是遵循IEC标准的，这样就可以方便地与其他***进行数据交换。
步骤六、合并配网单线图自动形成合环模型
配网接线图绘制好以后，可以将需要合环的2条10kv配网线路，自动完成合环，形成配网单线图。至此，实现配网一次接线图SVG图形化展示。
SVG矢量图使用直线和曲线来描述图形，这些图形的元素是一些点、线、矩形、多边形、圆和弧线等，它们都是通过数学公式计算获得的，所以无论放大、缩小或旋转等不会失真。
基于10kV单线图的复杂性，常常需要放大局部查看线路结构，因此，要求***能够输出矢量图，同时为了预留给数字供电功能扩展能力，输出格式包括“.dwg”、“.pdf”和“.svg”格式。
根据以上基于SVG技术的配网建模***，本发明提供一种配网拓扑自动生成***，如图1所示。该***包括：电子身份识别***10、配电终端20和配电中转站30。电子身份识别***10安装在配网设备上，用于标识每一个配网设备的相关信息，包括具***置信息、技术参数等。当采用SVG技术配网模型来构建电网拓扑图元时，电子身份识别***10同时也包含这些基本图元。
配电终端20安装在配电网络中，配电终端20上设置有无线通讯***，该无线通讯***根据电子身份识别***10的变化，将相关信息进行无线传输。如将包括SVG基本图元在内的相关信息同时进行无线传输。
配电终端20上的无线通讯***最终与配电中转站30进行无线传输，将SVG图元信息同时进行传输，这样，在配电中转站30上就会自动生成基于SVG技术的配网单线图。这样，不仅避免出现人为的数字化错误，同时，根据现有的地理信息和结构信息，很快生成相应的拓扑结构和图形算法来实现单线图的自动生成，为电力人员减轻工作负担，提高生产效率。

Claims (2)

1.一种基于SVG技术的配网建模***，其特征是，该配网建模***的单线图按照以下步骤生成：
步骤一、依据配网模型所包含的不同类型的配网结构，来分别以不同图形构建SVG图元；
步骤二、依据配网接线图所包含的支路信息，来构建SVG拓扑图的支路基本图元，配网接线图所包含的支路信息，以运行、冷备、热备、检修等运行状态分别构建，并用不同的颜色在拓扑图中标识；
步骤三、在以上步骤的基础图元构建中，节点图元、支路图元依据运行状态以不同颜色、实虚图形分别构建；节点图元依据各种配变设备类型分别构建；
步骤四、根据已经绘制完成的配网接线图，提前定制配网中各个设备的图元形状；
步骤五、电网模型的数据包括拓扑数据和图形数据两部分，采用不同的方法和格式进行保存：
(1)图形数据的SVG方法存取
在SVG中提供六种基本图形元素：矩形、圆、椭圆、线段、折线和多边形，并提供<path>元素描述复杂的线条形状；对于图形元素的应用属性，通过自定义的元素标签来描述，元素的属性名和属性值任意制定；
(2)图形数据的SVG文件读取
采用DOM的解析方式，由解析器和DOM以及相关的语言机制，完成对文档的解析，从而生成具体的图元对象，显示图形；
(3)拓扑数据存取
遵循IEC61970～50318标准，通过对每个元器件赋上唯一的ID值，按照拓扑关系建立的方法，将拓扑数据保存成XML文件；
步骤六、合并配网单线图自动形成合环模型
配网接线图绘制好以后，将需要合环的配网线路，自动完成合环，形成配网单线图。
2.一种基于SVG技术的配网建模***的自动生成***，其特征是，所述自动生成***包括：
电子身份识别***(10)，安装在配网设备上，用于标识每一个配网设备的相关信息，包括基于SVG技术配网模型来构建电网拓扑图元信息；
配电终端(20)，安装在配电网络中，配电终端(20)上设置有无线通讯***，该无线通讯***根据电子身份识别***(10)的变化，将包括SVG图元信息在内的相关信息进行无线传输；
配电中转站(30)，与配电终端(20)上的无线通讯***进行无线传输，并自动生成基于SVG技术的配网单线图。
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