一种可视化的配电网自动绘图方法技术

一种可视化的配电网自动绘图方法，包括如下步骤：S1、读取CIM模型文件，将CIM模型文件解析转化为层次化结构，生成配电网原始拓扑图，配电网原始拓扑图以图数据库为载体存储；S2、根据配电网原始拓扑图找出设备和支路的拓扑关系，生成馈线图；S3、根据联通区域内所有配电站的馈线图找出馈线之间的联通关系，生成配电网联通图；S4、提取配电网原始拓扑图、馈线图和配电网联通图的图数据，根据图数据建立节点与节点之间的连线，并对图形外观渲染。本方法可以根据电网拓扑数据变化，自动更新生成电网拓扑图；实现了电网拓扑图的自动可视化展示，便于电网情况的实时监测分析，并节省了传统方式绘图所需要的人力资源和时间。

【技术实现步骤摘要】
一种可视化的配电网自动绘图方法
本专利技术属于自动化
，具体涉及一种可视化的配电网自动绘图方法。
技术介绍
配电网可视化是电网运行监控和人工分析的基础支撑，目前配电网绘图主要采用手工方式和人机交互绘图方式，例如申请号为201210271369.7的中国专利申请“一种构建电网拓扑图的方法及系统”，其根据用户操作电子设备完成电网拓扑图的构建。而在文献“高研等,“基于CIM的图形化电网拓扑建模与分析”,《合肥工业大学学报》,Vol.33No.5,May2010”中指出一种在手工绘制设备图元并布局的基础上自动建立连接的方法。然而，以手工绘图（包括采用人机交互方式）的方法来完成配电网的可视化，虽然可以静态地观察某个时刻的电网拓扑，并观察该时刻电网上的状态变化。但是配电网的真实拓扑会随着实际运行中网络优化调试而不断发生改变，以手工绘图的方式无法达到基于实时数据产生图形变化的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提出一种可视化的配电网自动绘图方法，可以根据电网拓扑数据变化，自动更新生成电网拓扑图，并实现实时的可视化展示。为了达到以上目的，一种可视化的配电网自动绘图方法，包括如下步骤：S1、读取CIM模型文件，将CIM模型文件解析转化为层次化结构，生成配电网原始拓扑图，配电网原始拓扑图以图数据库为载体存储；S2、根据配电网原始拓扑图找出设备和支路的拓扑关系，生成馈线图；S3、根据联通区域内所有配电站的馈线图找出馈线之间的联通关系，生成配电网联通图；S4、提取配电网原始拓扑图、馈线图和配电网联通图的图数据，根据图数据建立节点与节点之间的连线，并对图形外观渲染。本专利技术的优选方案是：步骤S1的具体步骤包括：S11、解析CIM模型生成对应XML模型树，XML模型树根据关注的第一层元素对象进行层次化组织，设置其关联的元素对象于内部，将CTM模型文件原始的扁平结构转化为层次化结构；S12、建立连接点ID到模型对象、厂站ID到模型对象的映射关系；S13、从厂站每条馈线的出线断路器出发，结合连接点ID到模型对象的映射，广度遍历模型树找寻关联对象，当遇到另一个出线断路器或叶子节点结束。更优选地，XML模型树关注的所有对象包括：无线电测向器、交流线路、基极电压、连接点、隔离开关、馈线、熔断器、地理区域、电源变压器、资源类型、子地理区域、电站、终端、接头、电极、接线、负载断路开关和母线；第一层元素对象包括：交流线路、断路器、隔离开关、熔断器、电源变压器、电极、接线、负荷开关、母线和连接点。更优选地，步骤S13中，若关联对象只有一个，则直接创建“ConnLine”关系；若关联对象超过一个，则先创建一个分支点，再将分支点与各关联对象依次创建“ConnLine”关系，当分支点与所有关联对象的关联关系创建完成后，将分支点从连接点ID到模型对象的映射集合中移除。优选地，步骤S2的具体步骤包括：S21、从配电网原始拓扑图中找出所有的出线断路器，在每一个出线断路器创建出线断路器节点，遍历模型树找寻关联的馈线与厂站，创建相应的馈线节点和厂站节点，并建立出线断路器节点到馈线节点的SGfeeder关系和出线断路器节点到厂站节点的SGSubstation关系；S22、进行深度优先的递归遍历，在递归过程中创建每轮递归的开始节点、命中节点以及开始节点与命中节点的关联关系；S23、获取出线断路器所在的联通区域名称，为整个递归过程中发现的所有点和边设置连通区域属性；S24、补充建立馈线节点和厂站节点之间的SGSubstation关系。更优选地，步骤S21中从出线断路器出发找到关联的下一个节点，下一节点包括以下任意一种：下一节点为线路，则将该线路添加到路径中，从当前线路继续递归遍历；下一节点为分支点，则找到该分支点关联的节点，循环从关联的每一个节点出发继续递归遍历。更优选地，步骤S22中创建每轮递归的开始节点、命中节点以及开始节点与命中节点的关联关系，对应的递归方式还包括以下任意一种：命中节点为“Breaker（出线断路器）”节点，创建Breaker节点，创建开始节点到Breaker节点的Line关系，如果路径上经过ACLineSegment，则将其属性复制到新建的Line关系上，以及当前Breaker节点和馈线节点的SGFeeder关系，进一步判断Breaker节点的Usage属性是否为联络，是则结束递归遍历，不是则从该Breaker节点出发，继续递归遍历；命中节点为“ACLineSegment（馈线段）”节点，判断路径上是否经过两种不同类型的ACLineSegment，是则建立“ConnectivtityNode（连接）”节点和开始节点到连接节点的LINE关系，同时将其经过的ACLineSegment属性复制到新建的Line关系上，否则找出该ACLineSegment的下一个节点，如果下一个节点不存在，则创建一个“ConnectivtityNode（结束）”节点，并设置该节点的name属性为线路片段的名称，同时建立开始节点到该节点的LINE关系，当前节点和馈线节点的SGFeeder关系，结束递归遍历，如果下一个节点存在，将该ACLineSegment加入路径，从该ACLineSegment出发，继续递归遍历；命中节点为“ConnectivtityNode（分支）”节点，创建该分支节点、建立开始节点到分支节点的LINE关系，如果路径上经过ACLineSegment，则将其属性复制到新建的Line关系上，以及当前分支节点和馈线节点的SGFeeder关系，查找该分支节点的下一个节点集合，循环下一个节点集合，继续递归遍历，若下一个节点为Linesegment，需添加到遍历路径中；命中节点为“LoadBreakSwitch（负荷开关）”节点，创建负荷开关节点、建立开始节点到负荷开关节点的LINE关系，如果路径上经过ACLineSegment，则将其属性复制到新建的Line关系上，查找该负荷开关的所属子厂站，创建子厂站节点，建立负荷开关节点到该子厂站节点的SGSubstation关系，建立当前负荷开关节点和馈线节点的SGFeeder关系，查找该负荷开关连接的分支节点，建立分支节点、创建负荷开关和分支节点的ConnLine关系，建立分支节点和子厂站节点的SGSubstation关系，建立分支节点和馈线节点的SGFeeder关系；若当前子厂站为配变，查找分支节点连接的变压器，创建变压器节点，建立变压器节点和分支节点的ConnLine关系，建立变压器节点和子厂站节点的SGSubstation关系，建立变压器节点和馈线节点的SGFeeder关系，如果当前子厂站为开关站、环网柜和分支箱，查找分支节点连接的母线，创建母线节点，建立母线节点和分支节点的ConnLine关系，建立母线节点和子厂站节点的SGSubstation关系，建立母线节点和馈线节点的SGFeeder关系；再进一步查找和当前分支点连接的其它负荷开关节点，循环每一个负荷开关节点，创建负荷开关节点，建立负荷开关节点和分支节点的ConnLine关系，建立负荷开关节点和子厂站节点的SGSubstation关系，建立负荷开关节点和馈线节点的SGFeeder关系，并找出该负荷开关节点的下一个节点的集合，循环下一个节点集合，继续本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可视化的配电网自动绘图方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、读取CIM模型文件，将CIM模型文件解析转化为层次化结构，生成配电网原始拓扑图，配电网原始拓扑图以图数据库为载体存储；S2、根据配电网原始拓扑图找出设备和支路的拓扑关系，生成馈线图；S3、根据联通区域内所有配电站的馈线图找出馈线之间的联通关系，生成配电网联通图；S4、提取配电网原始拓扑图、馈线图和配电网联通图的图数据，根据图数据建立节点与节点之间的连线，并对图形外观渲染。

【技术特征摘要】
1.一种可视化的配电网自动绘图方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、读取CIM模型文件，将CIM模型文件解析转化为层次化结构，生成配电网原始拓扑图，配电网原始拓扑图以图数据库为载体存储；S2、根据配电网原始拓扑图找出设备和支路的拓扑关系，生成馈线图；S3、根据联通区域内所有配电站的馈线图找出馈线之间的联通关系，生成配电网联通图；S4、提取配电网原始拓扑图、馈线图和配电网联通图的图数据，根据图数据建立节点与节点之间的连线，并对图形外观渲染。2.根据权利要求1所述一种可视化的配电网自动绘图方法，其特征在于，所述步骤S1的具体步骤包括：S11、解析CIM模型生成对应XML模型树，所述XML模型树根据关注的第一层元素对象进行层次化组织，设置其关联的元素对象于内部，将CTM模型文件原始的扁平结构转化为层次化结构；S12、建立连接点ID到模型对象、厂站ID到模型对象的映射关系；S13、从厂站每条馈线的出线断路器出发，结合连接点ID到模型对象的映射，广度遍历模型树找寻关联对象，当遇到另一个出线断路器或叶子节点结束。3.根据权利要求2所述一种可视化的配电网自动绘图方法，其特征在于，所述XML模型树关注的所有对象包括：无线电测向器、交流线路、基极电压、连接点、隔离开关、馈线、熔断器、地理区域、电源变压器、资源类型、子地理区域、电站、终端、接头、电极、接线、负载断路开关和母线；所述第一层元素对象包括：交流线路、断路器、隔离开关、熔断器、电源变压器、电极、接线、负荷开关、母线和连接点。4.根据权利要求2所述一种可视化的配电网自动绘图方法，其特征在于，所述步骤S13中，若关联对象只有一个，则直接创建“ConnLine”关系；若关联对象超过一个，则先创建一个分支点，再将分支点与各关联对象依次创建“ConnLine”关系，当分支点与所有关联对象的关联关系创建完成后，将分支点从连接点ID到模型对象的映射集合中移除。5.根据权利要求1所述一种可视化的配电网自动绘图方法，其特征在于，所述步骤S2的具体步骤包括：S21、从配电网原始拓扑图中找出所有的出线断路器，在每一个出线断路器创建出线断路器节点，遍历模型树找寻关联的馈线与厂站，创建相应的馈线节点和厂站节点，并建立出线断路器节点到馈线节点的SGfeeder关系和出线断路器节点到厂站节点的SGSubstation关系；S22、进行深度优先的递归遍历，在递归过程中创建每轮递归的开始节点、命中节点以及开始节点与命中节点的关联关系；S23、获取出线断路器所在的联通区域名称，为整个递归过程中发现的所有点和边设置连通区域属性；S24、补充建立馈线节点和厂站节点之间的SGSubstation关系。6.根据权利要求5所述一种可视化的配电网自动绘图方法，其特征在于，所述步骤S21中从所述出线断路器出发找到关联的下一个节点，下一节点包括以下任意一种：所述下一节点为线路，则将该线路添加到路径中，从当前线路继续递归遍历；所述下一节点为分支点，则找到该分支点关联的节点，循环从关联的每一个节点出发继续递归遍历。7.根据权利要求5所述一种可视化的配电网自动绘图方法，其特征在于，所述步骤S22中创建每轮递归的开始节点、命中节点以及开始节点与命中节点的关联关系，对应的递归方式还包括以下任意一种：命中节点为“Breaker（出线断路器）”节点，创建Breaker节点，创建开始节点到Breaker节点的Line关系，如果路径上经过ACLineSegment，则将其属性复制到新建的Line关系上，以及当前Breaker节点和馈线节点的SGFeeder关系，进一步判断Breaker节点的Usage属性是否为联络，是则结束递归遍历，不是则从该Breaker节点出发，继续递归遍历；命中节点为“ACLineSegment（馈线段）”节点，判断路径上是否经过两种不同类型的ACLineSegment，是则建立“ConnectivtityNode（连接）”节点和开始节点到连接节点的LINE关系，同时将其经过的ACLineSegment属性复制到新建的Line关系上，否则找出该ACLineSegment的下一个节点，如果下一个节点不存在，则创建一个“ConnectivtityNode（结束）”节点，并设置该节点的name属性为线路片段的名称，同时建立开始节点到该节点的LINE关系，当前节点和馈线节点的SGFeeder关系，结束递归遍历，如果下一个节点存在，将该ACLineSegment加入路径，从该ACLineSegment出发，继续递归遍历；命中节点为“ConnectivtityNode（分支）”节点，创建该分支节点、建立开始节点到分支节点的LINE关系，如果路径上经过ACLineSegment，则将其属性复制到新建的Line关系上，以及当前分支节点和馈线节点的SGFeeder关系，查找该分支节点的下一个节点集合，循环下一个节点集合，继续递归遍历，若下一个节点为Linesegment，需添加到遍历路径中；命中节点为“LoadBreakSwitch（负荷开关）”节点，创建负荷开关节点、建立开始节点到负荷开关节点的LINE关系，如果路径上经过ACLineSegment，则将其属性复制到新建的Line关系上，查找该负荷开关的所属子厂站，创建子厂站节点，建立负荷开关节点到该子厂站节点的SGSubstation关系，建立当前负荷开关节点和馈线节点的SGFeeder关系，查找...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宗福，周东红，祝清华，陈卫钢，
申请(专利权)人：易麦克苏州信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32