一种用于自动生成配电自动化主站环网图的系统及方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于自动生成配电自动化主站环网图的系统及方法，该系统包含：数据导入单元、与数据导入单元连接的分析单元、与分析单元连接的图像存储单元、与图像存储单元连接的配电自动化主站制图单元。通过设置数据导入单元、分析单元、图像存储单元及配电自动化主站制图单元，对图模数据的美化、调整，形成配电自动化主站系统可识别的图形，将此图像导入到配电自动化主站系统并与主站系统的模型库关联，在配电自动化主站系统中利用系统自动布线技术，通过两次布线，生成调度员所需的环网图。能够实现配电自动化主站环网图的自动生成，减少手动绘制图形的不一致、重复修改等问题，提高工作效率。
【专利说明】 —种用于自动生成配电自动化主站环网图的系统及方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及配电自动化主站领域，具体涉及一种用于自动生成配电自动化主站环网图的系统及方法。
【背景技术】
[0002]现有技术中，配网系统总体结构主要分成3部分:一部分为数据采集服务器采集终端信息，一部分为安全一区后台服务器处理、数据存储、调度工作站进行展示操作，最后一部分为安全三区WEB系统进行WEB发布。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种用于自动生成配电自动化主站环网图的系统及方法，通过设置数据导入单元、分析单元、图像存储单元及配电自动化主站制图单元，对图模数据的美化、调整，形成配电自动化主站系统可识别的图形，将此图像导入到配电自动化主站系统并与主站系统的模型库关联，在配电自动化主站系统中利用系统自动布线技术，通过两次布线，生成调度员所需的环网图。能够实现配电自动化主站环网图的自动生成，减少手动绘制图形的不一致、重复修改等问题，提高工作效率。
[0004]为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现:
一种用于配电自动化主站自动生成环网图的系统，其特点是，该系统包含:
数据导入单元；
分析单元，与所述数据导入单元连接；
图像存储单元，与所述分析单元连接；
配电自动化主站制图单元，与所述图像存储单元连接。
[0005]优选地,所述配电自动化主站制图单元设置在配电自动化主站内，所述配电自动化主站制图单元包含:模型存储单元、自动布线单元；所述图像存储单元、模型存储单元分别与所述自动布线单元连接。
[0006]一种用于配电自动化主站自动生成环网图的方法，其特点是，该方法包含如下步骤:
Si,数据导入单元将配网图模数据导入分析单元中。
[0007]S2，所述分析单元将配网图模数据进行处理、调整，并将符合电力系统规范的图形保存至图像存储单元。
[0008]S3，自动布线单元将所述图像存储单元中的图形与模型存储单元中模型进行匹配关联，并以图形化的方式展示模型的各个层次关系及相互间的拓扑连接关系。
[0009]S4，所述自动布线单元根据配电自动化主站的内部拓扑关系，将配网图形进行布线,形成配电自动化主站环网图。
[0010]优选地,所述步骤SI包含如下步骤:
S1.1，所述数据导入单元将以馈线为最小单元，以出线开关为起点，以末端设备为终点的所有设备及容器的集合作为配网模型导入所述分析单元中。
[0011]S1.2，所述数据导入单元将能力管理系统中的变电站内模型导入所述分析单元中。
[0012]优选地，所述步骤S2包含如下步骤:
S2.1，所述分析单元将所述数据导入单元的配网模型、变电站内模型生成相应的图形样本；
52.2，所述分析单元对生成的图形样本进行布线调整及标注文本调整，形成符合电力系统规范的图形，并存入所述图像存储单元。
[0013]优选地，所述步骤S3包含如下步骤:
53.1，所述自动布线单元对生成的配网图形进行自动布线的相应参数设置。
[0014]优选地，所述步骤S4包含如下步骤:
54.1，所述自动布线单元根据配电自动化主站的内部拓扑关系，将生成的配网图形设置形成相应的图形设备树。
[0015]S4.2，所述自动布线单元将其生成的图像化模型进行一次布线。
[0016]S4.3，该自动布线单元将进行一次布线后的图像化模型进行二次布线，形成配电自动化主站环网图。
[0017]本发明与现有技术相比具有以下优点:
本发明通过设置数据导入单元、分析单元、图像存储单元及配电自动化主站制图单元，能够实现配电自动化主站环网图的自动生成，减少手动绘制图形的不一致、重复修改等问题，提高工作效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明一种用于配电自动化主站自动生成环网图的系统的整体结构示意图。
[0019]图2为本发明一种用于配电自动化主站自动生成环网图的方法的整体流程图。
【具体实施方式】
[0020]以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
[0021]如图1所示，一种用于配电自动化主站自动生成环网图的系统，该系统包含:数据导入单元10 ;与数据导入单元10连接的分析单元20 ;与分析单元20连接的图像存储单元30 ;与图像存储单元30连接的配电自动化主站制图单元40。
[0022]其中，配电自动化主站制图单元40设置在配电自动化主站内。配电自动化主站制图单元40包含:模型存储单元41、自动布线单元42 ;所述图像存储单元30、模型存储单元41分别与所述自动布线单元42连接。
[0023]本发明中，以1KV配电自动化主站为实施例进行进一步说明。
[0024]一种用于配电自动化主站自动生成环网图的方法，该方法包含如下步骤:
SI，数据导入单元10将配网图模数据导入分析单元20中；该步骤SI包含如下步骤: 本实施例中，配网模型包含以1KV配网馈线为基本单元的模型及其上级变电站内模型。
[0025]S1.1，数据导入单元10将以馈线为最小单元，以出线开关为起点，以末端设备为终点的所有设备及容器的集合作为配网模型导入所述分析单元20中。
[0026]本实施例中，一个出线开关意味着一条馈线的开始，因此选择出线开关作为选定模型的惟一对象是可行的。而模型导出工具需根据选定的出线开关集合从库中导出出线开关所代表的整条馈线模型。而围绕出线开关如何导出整条馈线有两种方法:大馈线方式和拓扑追溯方式。
[0027]大馈线方式是指属于该条馈线的所有设备和拓扑完全导出的方式。该方案首先从出线开关的拓扑出发，寻找到与其相连的根馈线段，并分析该根馈线段属于哪条馈线，根据分析出的馈线信息，将该馈线下的所有设备和拓扑全部导出。
[0028]拓扑追溯方式是指采用拓扑分析方法追溯所有拓扑相通的设备并将其导出的方式(同属于一个出线开关下的双拼线路都会被追溯)。该方案从出线开关的拓扑出发，递归追溯拓扑，直到末端设备为止，所有被追溯的设备和拓扑形成模型被导出。其中，末端设备的判断包括联络开关、负荷等。
[0029]大馈线方式优先考虑馈线模型的完整性和再利用性，能够保证模型尽可能完整的输出。这种方式对于一个模型完整无缺地从一个系统迁移到另一个系统非常有用。但是由于缺少对模型的拓扑的连续性验证，而自动成图对拓扑的连续性要求极高，因此大馈线方式不符合自动成图要求。
[0030]拓扑追溯方式优先考虑模型拓扑的连续性，虽然模型完整性受影响，但缺失的模型是由于不在拓扑追溯范围内(拓扑追溯范围首端为手动选定的1kV出线开关，然后从该开关的拓扑节点出发，搜索所有节点号相关联的设备，每个设备都有2个节点号，一个设备的末端节点与下一个设备的手端节点相同)，不但不影响自动成图效果，而且由于减少了冗余模型(缺失的模型)，使得自动成图的效果更佳。拓扑追溯方式不能保证模型完整，所以不能用作迁移到其他系统的模型。两种方式适用范围不同，而因为本文导出的模型是专门用于自动成图。
[0031]S1.2，数据导入单元10将能力管理系统中的变电站内模型导入分析单元20中。
[0032]本实施例中，变电站内模型由调度能力管理系统的主站维护人员在能力管理系统上通过作图工具和数据库维护工具建立电网模型和自动化参数，然后通过与调度能力管理系统的接口转换到配网自动化系统中。
[0033]变电站内模型维护在能力管理系统维护后，同步到配网自动化系统中。当能力管理系统中模型图形发生变化并维护后，能力管理系统主动导出变化厂站的CM/XML/SVG标准格式的电网模型、图形，在配电调配一体化系统中首先进行模型图形校验，通过后在配电调配一体化系统中手动进行变化厂站的模型图形导入，并将更新后的变电站内模型发送至数据导入单元10。
[0034]S2，分析单元20将配网图模数据进行处理、调整，并将符合电力系统规范的图形保存至图像存储单元30。该步骤S2包含如下步骤:
S2.1，分析单元20将所述数据导入单元10的配网模型、变电站内模型生成相应的图形样本。
[0035]S2.2，分析单元20对生成的图形样本进行布线调整及标注文本调整，形成符合电力系统规范的图形，并存入所述图像存储单元30。
[0036]本实施例中，分析单元20将其内部已建立拓扑的设备以离散设备图元的形式分布在图形的各处，分析单元20根据设备内部之间的拓扑联接关系，用自然导线段或连接线将各个离散设备图元按电网画图的特点(如横平竖直)自动布线形成网整的图形。
[0037]S3，自动布线单元42将图像存储单元30中的图形与模型存储单元41中模型进行匹配关联，并以图形化的方式展示模型的各个层次关系及相互间的拓扑连接关系。优选地，该步骤S3包含如下步骤:
53.1，自动布线单元42对生成的配网图形进行自动布线的相应参数设置。
[0038]本实施例中，将符合规范的图形导入图像存储单元30，并与模型存储单元41关联。模型输入后，自动布线单元42能够正确解析模型，并将模型以图形化的方式展示模型的各个层次关系及相互间的拓扑连接关系。初步生成与模型相符的配网图形，并提供自动布线的相应参数设置，以及手工布线调整及标注文本调整的功能。输出的图形文件符合双方制定的图形规范，用浏览器等工具能够查看图形，保证图形的正确性。
[0039]S4,自动布线单元42根据配电自动化主站的内部拓扑关系，将配网图形进行布线，形成配电自动化主站环网图。该步骤S4包含如下步骤:
54.1，自动布线单元42根据配电自动化主站的内部拓扑关系，将生成的配网图形设置形成相应的图形设备树。
[0040]本实施例中，根据配电自动化主站的设备内部拓扑关系，形成相应的图形设备树(树群)。当一棵树关系下(一个电气岛)，图形上的设备与内部拓扑实际设备数量不一致，即少于实际设备数量时(实际设备数量为实际完整拓扑)时，母线设备应自动添加，其他实际树中被忽略的设备应实现拓扑点合并的思路。
[0041]S4.2，自动布线单元42将其生成的图像化模型进行一次布线。
[0042]本实施例中，一次布线一般采用深度优先搜索策略，观察出线点与目标线段的位置关系，将出线点沿单方向扩展，直至进入目标线段范围。布线过程中，一旦扩展规则受阻，就撤销上一条使用规则并退回到规则使用前的布线空间。
[0043]S4.3，该自动布线单元42将进行一次布线后的图像化模型进行二次布线，形成配电自动化主站环网图。
[0044]本实施例中，二次布线一般采用广度优先搜索策略，且由于二次布线距离远、障碍多，特别需要启用特定的搜索策略来控制规则的选取，以实现从出线点到目标线段的优化扩张。
[0045]尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【权利要求】
1.一种用于配电自动化主站自动生成环网图的系统，其特征在于，该系统包含: 数据导入单元(10); 分析单元(20)，与所述数据导入单元(10)连接； 图像存储单元(30),与所述分析单元(20)连接； 配电自动化主站制图单元(40),与所述图像存储单元(30)连接。
2.如权利要求1所述的配电自动化主站自动生成环网图的系统，其特征在于，所述配电自动化主站制图单元(40)设置在配电自动化主站内，所述配电自动化主站制图单元(40)包含:模型存储单元(41)、自动布线单元(42);所述图像存储单元(30)、模型存储单元(41)分别与所述自动布线单元(42)连接。
3.一种用于配电自动化主站自动生成环网图的方法，其特征在于，该方法包含如下步骤: SI，数据导入单元(10)将配网图模数据导入分析单元(20)中； S2，所述分析单元(20)将配网图模数据进行处理、调整，并将符合电力系统规范的图形保存至图像存储单元(30); S3，自动布线单元(42)将所述图像存储单元(30)中的图形与模型存储单元(41)中模型进行匹配关联，并以图形化的方式展示模型的各个层次关系及相互间的拓扑连接关系；S4，所述自动布线单元(42)根据配电自动化主站的内部拓扑关系，将配网图形进行布线,形成配电自动化主站环网图。
4.如权利要求3所述的用于配电自动化主站自动生成环网图的方法，其特征在于，所述步骤SI包含如下步骤: S1.1，所述数据导入单元(10)将以馈线为最小单元，以出线开关为起点，以末端设备为终点的所有设备及容器的集合作为配网模型导入所述分析单元(20)中；.51.2，所述数据导入单元(10)将能力管理系统中的变电站内模型导入所述分析单元(20)中。
5.如权利要求3所述的用于配电自动化主站自动生成环网图的方法，其特征在于，所述步骤S2包含如下步骤: S2.1，所述分析单元(20)将所述数据导入单元(10)的配网模型、变电站内模型生成相应的图形样本； S2.2，所述分析单元(20)对生成的图形样本进行布线调整及标注文本调整，形成符合电力系统规范的图形，并存入所述图像存储单元(30 )。
6.如权利要求3所述的用于配电自动化主站自动生成环网图的方法，其特征在于，所述步骤S3包含如下步骤:S3.1，所述自动布线单元(42 )对生成的配网图形进行自动布线的相应参数设置。
7.如权利要求3所述的用于配电自动化主站自动生成环网图的方法，其特征在于，所述步骤S4包含如下步骤: S4.1，所述自动布线单元(42)根据配电自动化主站的内部拓扑关系，将生成的配网图形设置形成相应的图形设备树； S4.2，所述自动布线单元(42)将其生成的图像化模型进行一次布线； S4.3，该自动布线单元(42)将进行一次布线后的图像化模型进行二次布线，形成配电 自动化主站环网图。
【文档编号】G06Q50/12GK104134175SQ201410382887
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年8月6日 优先权日:2014年8月6日
【发明者】盛方正, 邱名义, 张钻, 谢邦鹏, 邱永刚, 王文成, 张上浣, 孙阳盛 申请人:国网上海市电力公司