超大规模输电网潮流图动态视口显示方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力系统中数据处理领域，尤其涉及一种超大规模输电网潮流图动态视口显示方法。
【背景技术】
[0002]输电网系统潮流图是调度员、运方人员判断电网实时运行状态、制定相关运行方式和检修计划及进行操作校核等工作的重要手段。输电网调度自动化系统中的潮流图一般都具备了断路器开关状态、潮流及潮流方向等实时信息显示以及复杂多分支馈线拓扑关系显示，要求布局和走线清晰，从而使调度人员一目了然，便于调度决策。
[0003]随着输电网规模的不断增加，输电网系统潮流图的规模变得非常庞大，使得常规的全局一次性导入显示的模式越来越艰巨，其局限性和不足之处正在逐渐显现出来:1)随着变电站和线路的不断增加，输电网系统潮流图中的图元对象非常庞大，一次性导入显示不仅费时，且常常因显示内存约束而失败；2)巨幅图形的操作浏览反应迟缓，不能满足电网调度控制的时效性要求；3)全局图形范围内量测数据的实时刷新因量测变量太多会影响实时性要求；
当前对于超大规模输电网系统潮流图，基本都是采用静态的分片绘制、分片显示的方式，以避免超大规模输电网系统潮流图的显示困境，其显著缺点是:(1)人为切割边界，使得单一潮流图缺乏整体感，尤其是边界区域描述，使得调度运行人员决策的宏观视野受到限制；(2)因全局对象分布于多个不同的图形文件中，使得全局一体化追踪定位困难，增加了调度运行人员查询目标对象的时间。
【发明内容】
[0004]本发明目的是提供一种超大规模输电网潮流图动态视口显示方法。本发明采用采用动态视口显示方法，在全局一体化的输电网潮流图基础上实现物理显示屏范围内及其周围对象的局部显示，恰好避免了传统方法的缺点，具有独一无二的新颖性与实用性。所生成的动态视口图形上具备图元操作功能，与一次性成图结果的图形属性完全一致，符合电网调度自动化系统的要求。
[0005]本发明采用的技术方案是:本发明的超大规模输电网潮流图动态视口显示方法， 本发明与现有技术相比，具有如下优点:
1)本发明实现电力系统某一控制中心管辖范围内电网全电压等级范围或单一电压等级范围内电网潮流图的动态局部显示，显示范围为视口区域而非全局，局部显示结果与对应的电网模型局部拓扑一致，各对象关联关系及拓扑连接关系图形描述准确，符合实际情况，对象无缺失或冗余；
2)本发明实现全图形浏览的移位更新方式，每次移动时，自动计算视口区域增量，不需要对非变化部分的图形进行重新删除和生成；
3)本发明视口图形增量与模型增量一一对应； 4)本发明所生成的动态视口图形上具备图元操作功能，与一次性成图结果的图形属性完全一致，符合电网调度自动化系统的要求。
【附图说明】
[0006]图1为传统的图模分离存储模式；
图2为本发明的图模一体化存储模式；
图3为超大规模输电网系统潮流图动态视口显示；
图4为模型终端节点压缩流程图；
图5为模型过渡节点压缩及虚拟线路生成流程图；
图6为视口内外部模型区域示意图；
图7为用动态视口的对象分布图；
图8为动态视口显不方法流程图。
【具体实施方式】
[0007]本发明的超大规模输电网潮流图动态视口显示方法，包括如下步骤:
步骤1:将自动生成的模型拓扑和自动布局布线信息保存为图模一体化文件信息； 步骤2:图形浏览时的视口区域变化映射成世界坐标系中图形对象的过滤；
步骤3:图形对象的过滤、剪裁、缓冲与增量加载内部直接映射成对模型对象的过滤、剪裁、缓冲与增量提取等价操作；
步骤4:新获取的增量与缓冲模型部分再根据布局布线信息自动生成图形对象。
[0008]上述图模一体化的文件描述方式由以下过程构成
(O从配电网调度自动化系统的网络数据库中提取配电网网络模型(关系库，符合IEC61970/CIM以及IEC61968相关标准)，好；或从扩展后的图形文件中直接提取；
(2)读取配电网系统潮流图文件(SVG格式或其它私有格式，但包含图元与对象关系)；
(3)建立图元对象与配电网模型对象之间的关系，并形成由图元至对象的行布局描述；
上述图形浏览时的视口计算经历以下过程:
Cl)设置初始视口区域为(0，O)至窗口物理区域；
(2)计算视口模型对象至图元对象，含边界；
(3)增量显示图元对象；
(4)视口区域变化后，计算新视口区域，循环(2) - (4)
(5)结果验证:通过实际操作，验证电网潮流图移位后的准确性；同时检验操作的时效性。
[0009]本发明是采取以下的技术方案来实现的:
本发明超大规模输电网系统图动态视口显示方法的具体实施过程包括下列步骤:
(O图模一体化的输电网系统潮流图行布局结构生成:输电网系统潮流图一般由地理信息系统GIS生成或由自动成图软件从输电网模型生成，其生成的图形文件规模庞大，要实现在输电网调度自动化系统中的流畅显示，本发明方法首先读取图形文件，建立行布局结构描述:按照纵向Y轴区间将图形文件中的图元对象进行行划分，图元对象包括:矩形、文字、线段、箭头、圆形等，再按照图模一体原则将其转换为厂站电压等级、开关、线路、变压器、负荷等配电网模型中对应的设备对象，将划分在行中的对象按照图元X坐标数值建立先后顺序，形成VectorlO描述,并形成行布局描述vector2〈>,并形成反向MAP映射,用于描述对象的行列位置；
经过上述处理后的图形文件划分为多个行，行中的对象按照X方向排布，从而用矢量矩阵描述完整的图形对象，对象坐标转换为行号与列号，并生成行坐标，计算对象在Y方向上的偏移；
(2)水平与垂直视口范围计算:初始视口范围设置为(0，0)至窗口右下角位置，当画面移动操作发生后，计算新的窗口视口范围。水平视口范围通常选取全行(为了提高效率，减轻计算量)，垂直视口范围描述需要从绝对像素坐标转换为行号，依据为行布局vectorfO。
[0010]水平与垂直操作的视口计算分别在前次视口上的X与Y方向叠加偏移量。
[0011]定位视口顺序为:定位对象、获取对象行号，并居于视口中心区域，上下偏移至窗口的Y边界，获取视口行号范围。
[0012]放大操作:不进行视口变化计算；
缩小操作:以当前视口中心点行号为基准，计算视口物理空间下新的视口范围。
[0013](3)视口对象计算:计算进入视口范围内的对象，搜索范围为(2)中确认的垂直视口区域+上下偏移行，偏移行通常取2 ;搜索范围不是全局行则可以大大减少搜索量，提高效率，这是保证后续操作能够快速响应的关键；
3.1非连接线段类图元搜索:视口行范围内检索坐标在视口区域内的设备对象及其对应图元，记录点对象。
[0014]3.2连接线段类图元搜索:根据点对象在模型中的拓扑关系搜寻出点对象之间以及点对象与外部点对象之间的连接关系，获取线对象，进而获知线对象图元，界定其视口区域。
[0015](4)对象图元显示:进入视口的对象由步骤(3)计算出，从而能够获取对象对应的图元类型与坐标，将该绝对值坐标减去视口左上角坐标极为相对于