一种配电网络区域图形自动生成方法技术

本发明专利技术涉及一种配电网络区域图形自动生成方法，包括以下步骤：(1)提取变电站所有的连接关系，以通道的形式存储；(2)将通道划分为回环通道、单对单通道和多连接关系通道；(3)对多连接关系通道中的站室进行局部布局；对回环通道和单对单通道中的站室和设备进行寻址并放置；(4)根据全图连接关系绘制连接线，并添加开关设备。该方法能够实现配电网络图形的自动生成，减少了图形生成的周期，解决了配电网络区域图形人工绘制耗时长、易出错、图形不规整、展示效果不统一的问题，为配网工程人员在系统搭建、图形维护和升级过程中提供了便利，大大提高了图形的生成效率和正确度，也随之增强了配网区域网络图形的易维护性。

【技术实现步骤摘要】
一种配电网络区域图形自动生成方法
本专利技术涉及一种配电网络区域图形自动生成方法，属于电力系统配网自动化

技术介绍
随着现代城市规模的逐渐扩大和城市数字化、信息化的发展，对电能的需求也随着也日渐增大，随之而来的便是对配电网络质量和可靠度要求的提高。配电网络区域图形是用来展示某个区域中配电网络实际拓扑连接关系，也是展现配电网络实时运行状态、实时定位故障的图形资料。由于配电网络区域图形相对复杂，所以以往配电网络图形的生成方式大多以人工根据地理信息图结合配电网络工程图来手工绘制，具有绘制周期长、易出错、图形不规整等缺点。同时人工绘制也给以后的图形的维护和线路改造升级修后图形的修改带来了较大的困难。因此易操作，易维护的配电网络图形的自动生成技术迫在眉睫。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种配电网络区域图形自动生成方法，用以解决人工绘制配电网络图形的方式易出错的问题。为实现上述目的，本专利技术的方案包括一种配电网络区域图形自动生成方法，包括以下步骤：(1)提取变电站所有的连接关系，对变电站间的连接关系以及连接关系中的站室和设备进行依次分析，以通道的形式存储；(2)将通道划分为回环通道、单对单通道和多连接关系通道；(3)对多连接关系通道中的站室进行局部布局；对回环通道和单对单通道中的站室和设备进行寻址并放置；(4)根据全图连接关系绘制连接线，并添加开关设备。首先通过对连接关系的分析将变电站间的联系以通道的方式存储，然后以通道的形式将连接关系进行分类细化，划分为回环通道、单对单通道和多连接关系通道，然后对不同的复杂度的连接关系分块进行不同的成图方式处理，具体为：对多连接关系通道中的站室进行局部布局，对回环通道和单对单通道中的站室和设备进行寻址并放置；最后根据全图连接关系绘制连接线，并添加开关设备。该方法能够实现配电网络图形的自动生成，减少了图形生成的周期，解决了配电网络区域图形人工绘制耗时长、易出错、图形不规整、展示效果不统一的问题，为配网工程人员在系统搭建、图形维护和升级过程中提供了便利，大大提高了图形的生成效率和正确度，也随之增强了配网区域网络图形的易维护性。实现所述局部布局的过程为：1)按照局部连接关系进行初始布局；2)利用导向算法对局部连接关系进行布局；3)将利用导向算法布局后的局部连接关系进行网格化；4)对布局后的局部连接关系进行正交化处理；5)利用窗口的方式对局部连接关系布局进行压缩处理。在对多连接关系通道对应的站室进行局部布局时，先根据变电站的出线数量和通道间的设备数对变电站进行初始布局，然后对多变电站间的通道中的设备以确定关键设备点后运用力的导向的公式计算出设备应摆放的位置，接着进行网格化、正交、压缩的步骤后将这部分区域放置到变电站初始布局的合理位置。最后再对变电站间一对一的通道进行的布局来完成区域图形的整体布局。结合对回环通道和单对单通道中的站室和设备进行的布局来完成区域图形的整体布局，能够进一步提升配电网络图形自动生成的效率以及正确度。所述导向算法为依据局部连接关系通过计算每个设备每次移动在该点受到的合力以及方向来确定这个设备在这一次运算中需要移动的矢量距离，直到达到所有设备不交叉不重合的算法，所述合力由该点受到的拉力和推力组成，所述导向算法的计算公式为：其中，L为根据配电网络数据中点的个数以及需要的图形疏密度而设定的自然长度，Dis为要计算的点和任意另一点之间的距离，Tension为拉力，Repulsion为推力，Power为V1点到V2点所经过的设备数，k为设定的系数，Mass(V1)为V1点所直接连接的设备数，Mass(V2)为V2点所直接连接的设备数，Fr为设定的经验系数。所述网格化处理的过程为：将整个区域缩小为设备和站室所占区域并根据画面比例确定网格，并将所有站室和设备放入距离最近的网格中。所述正交处理的过程为：根据设备和站室相对位置的角度判断是否在同一水平或垂直线上，如不在，则根据相对角度移动最小距离的原则将设备放置到同一水平或竖直线上。所述窗口为网格行或列中有连接关系的设备占有的最大网格距离，在压缩过程中，首先扫描每行或每列网格，如果此行或列有设备放置，则检查设备是否有连接关系，将每行或列有连接关系的设备所占有的网格以及从任意设备到另一设备途径最大网格距离固定为当前窗口，如果该窗口的下一行或列的网格区域无设备存在，则将该窗口向下一行或列压缩，否则固定不动继续向下扫描，如果下一行或列有设备存在且设备组成的窗口长度大于现在的窗口，则将下一行的窗口固定为当前窗口并继续向下检查直到到达边界。所述单对单通道为该通道只连接两个不同变电站的情况，单对单通道中设备的放置过程为：首先分析通道中两变电站的位置来确定端子设备放置的位置，然后根据端子设备位置和走线方向来寻址，以寻找到其他设备可放置网格区域，最后将设备放置入该网格区域中完成单对单通道处理。若通道只连接两个变电站，且这两个变电站为同一变电站，则该种通道为回环通道，回环通道中设备的放置过程为：在确定端子设备的放置位置后，沿着端子设备的放置方向顺序放置设备。所述开关设备的添加方式为将开关设备添加在所属或有连接关系的站室和设备所在网格的边界的空间内。附图说明图1是配电网络区域图形自动生成方法的一种具体实施方式的流程图；图2是连接关系配置文件的格式示意图；图3是模型解耦的原理示意图。具体实施方式一种配电网络区域图形自动生成方法，包括以下步骤：(1)提取变电站所有的连接关系，对变电站间的连接关系以及连接关系中的站室和设备进行依次分析，以通道的形式存储；(2)将通道划分为回环通道、单对单通道和多连接关系通道；(3)对多连接关系通道中的站室进行局部布局；对回环通道和单对单通道中的站室和设备进行寻址并放置；(4)根据全图连接关系绘制连接线，并添加开关设备。基于上述方法的基本思路，下面结合附图1～3对该方法的各实现步骤做进一步详细的说明。图1为整个配电网络区域图形的自动生成方法流程示意图。(1)搜索变电站所有的连接关系，然后以变电站间的连接关系以及连接关系中的站室和设备为单位依次分析并以通道(Channel)的形式存储。其中，在搜索完连接关系后，可以按照一定的文件格式来配置各连接关系，那么，定义了一个标准的文件格式，称为连接关系配置文件，将各连接关系以该配置文件为基准进行配置，如图2所示，连接关系配置文件中，[]代表变电站元素，()代表开关元素，{}代表站室类型元素。通道为变电站到任意另一变电站的可达路径。在通道分析的过程中，如路径中出现分支情况，如两支路或多支路最终与主线路到达同一变电站，则视为主线路与各支路同属于一个通道，否则根据支路情况将其分为多个通道。通道的标记方式为存储其所属的变电站和所连接的变电站，直接连接变电站的站室和设备(以端子设备的形式命名)。通道(Channel)存储在内存对象中，是对变电站间连接关系类型的一种细化表述。因此，通道也可被理解为变电站间的“管道”，即从一个变电站“流”向另一变电站的通路之一。(2)所有的连接关系配置完之后可以理解为建立了相应的模型，然后对模型进行解耦，细化分析变电站间的通道，将通道划分为回环通道(Loop)、单对单通道(Single)和多连接关系(Multiple)通道。其中，回环通道和单对单通道本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配电网络区域图形自动生成方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)提取变电站所有的连接关系，对变电站间的连接关系以及连接关系中的站室和设备进行依次分析，以通道的形式存储；(2)将通道划分为回环通道、单对单通道和多连接关系通道；(3)对多连接关系通道中的站室进行局部布局；对回环通道和单对单通道中的站室和设备进行寻址并放置；(4)根据全图连接关系绘制连接线，并添加开关设备。

【技术特征摘要】
1.一种配电网络区域图形自动生成方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)提取变电站所有的连接关系，对变电站间的连接关系以及连接关系中的站室和设备进行依次分析，以通道的形式存储；(2)将通道划分为回环通道、单对单通道和多连接关系通道；(3)对多连接关系通道中的站室进行局部布局；对回环通道和单对单通道中的站室和设备进行寻址并放置；(4)根据全图连接关系绘制连接线，并添加开关设备。2.根据权利要求1所述的配电网络区域图形自动生成方法，其特征在于，实现所述局部布局的过程为：1)按照局部连接关系进行初始布局；2)利用导向算法对局部连接关系进行布局；3)将利用导向算法布局后的局部连接关系进行网格化；4)对布局后的局部连接关系进行正交化处理；5)利用窗口的方式对局部连接关系布局进行压缩处理。3.根据权利要求2所述的配电网络区域图形自动生成方法，其特征在于，所述导向算法为依据局部连接关系通过计算每个设备每次移动在该点受到的合力以及方向来确定这个设备在这一次运算中需要移动的矢量距离，直到达到所有设备不交叉不重合的算法，所述合力由该点受到的拉力和推力组成，所述导向算法的计算公式为：其中，L为根据配电网络数据中点的个数以及需要的图形疏密度而设定的自然长度，Dis为要计算的点和任意另一点之间的距离，Tension为拉力，Repulsion为推力，Power为V1点到V2点所经过的设备数，k为设定的系数，Mass(V1)为V1点所直接连接的设备数，Mass(V2)为V2点所直接连接的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张思远，包伟，李宝潭，朱斌斌，许光，张玉垒，陈斌，杨乔，邓嵩，邱俊宏，王兴念，王卫东，
申请(专利权)人：许继电气股份有限公司，许昌许继软件技术有限公司，许继集团有限公司，国家电网公司，珠海许继芝电网自动化有限公司，珠海许继电气有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41