一种基于GIS单线图的配电网环网图生成方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于GIS单线图的配电网环网图生成方法和系统，包括基于GIS单线图获取单条馈线上分别对应于主干线以及各级分支线的若干个相对位置关系集合；以设定长度为基本单位建立直角坐标系，形成绘制图纸；基于各条线路的相对位置关系集合将定位节点和电力设备映射到绘制图纸中，并对绘制图纸中所映射的点进行位置优化；将所属区域内全部馈线映射且优化完成后按照环网图成图规则进行成图，从而得到相应的配电网环网图。本发明专利技术通过将GIS单线图中各电力设备和定位节点成组处理后映射到图纸中，提升了绘图效率且较好的保证绘图的准确性，同时在电力设备映射好时进行位置优化，进一步提升了成图效率。进一步提升了成图效率。进一步提升了成图效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于GIS单线图的配电网环网图生成方法和系统


[0001]本专利技术属于配电自动化
，具体涉及一种基于GIS单线图的配电网环网图生成方法和系统。

技术介绍

[0002]配电网网络接线复杂，设备种类繁多，长期以往除了使用GIS单线图以外，还有纸质的主环网图。GIS单线图有丰富的站—线—变—户关系，完善的网络拓扑及设备台账，齐全的营销属性及严格的电子化移交程序。但结合配网调度的实际运行，配调调度涉及的操作及事故处理，使用主环图纸具有图形简明、线路结构清晰等优点，有助于提高调度员填写操作票及事故处理的快速性及准确性, 在配调长期工作中，环网图起到了功不可没的作用。
[0003]但目前纸质环网图与GIS单线图是不同类型的图纸，数据来源不同，GIS系统根据台账自动生成，纸质环网图靠现场维护更新到调度台，多头的维护、不同数据源，容易造成因人为的错误导致环网图与现场设备不对应的情况，存在一定的安全隐患。故此，基于GIS图纸自动生成环网图技术的开发及应用尤为重要。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术旨在解决现有纸质环网图靠现场维护更新到调度台，容易造成因人为的错误导致环网图与现场设备不对应的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种基于GIS单线图的配电网环网图生成方法，包括如下步骤：基于GIS单线图获取单条馈线上定位节点与电力设备之间的相对位置关系总集合，相对位置关系总集合包括分别对应于主干线以及各级分支线的若干个相对位置关系集合，定位节点包括各级线路的末端节点以及线路之间的连接节点；以设定长度为基本单位建立直角坐标系，形成绘制图纸；基于各条线路的相对位置关系集合将定位节点和电力设备映射到绘制图纸中，并对绘制图纸中所映射的点进行位置优化，其中，位置优化的顺序和对电力设备进行映射的顺序相同；将所属区域内全部馈线进行映射且优化，完成后按照环网图成图规则进行成图，从而得到相应的配电网环网图。
[0006]进一步的，基于各条线路的相对位置关系集合将定位节点和电力设备映射到绘制图纸中，并对绘制图纸中所映射的点进行位置优化，具体包括：从主干线开始，到末级分支线路结束，依次将每条线路上的定位节点映射到绘制图纸上；从末级分支线路开始，到主干线结束，根据每条线路的相对位置关系集合将线路
对应的电力设备映射到绘制图纸上；在每级线路的电力设备映射完成后，均对定位节点和电力设备的位置进行优化，以使绘制图纸上所映射的点的位置互不影响。
[0007]进一步的，在每条线路的电力设备映射完成后，均对定位节点和电力设备的位置进行优化，具体包括：按照从末级分支线路到主干线的顺序，在每级线路的电力设备映射完成后，对当前完成映射的电力设备和定位节点进行位置优化，其中，对电力设备进行位置优化时，针对各条线路间的全部电力设备，满足电力设备坐标约束；对定位节点进行位置优化时，针对每条线路上的相邻定位节点，满足定位节点距离约束。
[0008]进一步的，基于GIS单线图获取单条馈线上定位节点与电力设备之间的相对位置关系总集合，具体为：初始化单条馈线的相对位置关系总集合G=(P,V,D)，其中，P表示各条线路上的定位节点集合，V表示各条线路上的电力设备集合，D表示线路集合；对于第m条线路，根据GIS单线图中线路的网络拓扑结构得到其对应的相对位置关系集合g=(p
i
‑1,v
n
,d
m
,p
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)，其中，p
i
‑1和p
i
表示线路中相邻的两个定位节点，i为第m条线路上的定位节点数，v
n
表示相邻的两个定位节点间的n个电力设备集合，d
m
表示当前线路。
[0009]进一步的，对于第m条线路进行位置优化时，电力设备坐标约束和定位节点距离约束，具体如下：电力设备坐标约束为对于第m条线路上任意一个电力设备，其经过位置优化后的横纵坐标与任意一个其他电力设备的横纵坐标的大小关系，与位置优化前两个电力设备的实际GIS坐标关系相同；定位节点距离约束为对于第m条线路上任意两个相邻的定位节点，其经过位置优化后的间距与任意两个其他相邻定位节点间的间距的比值，与位置优化前两对相邻定位节点的间距比值相同。
[0010]第二方面，本专利技术提供了一种基于GIS单线图的配电网环网图生成系统，包括：预处理单元，用于基于GIS单线图获取单条馈线上定位节点与电力设备之间的相对位置关系总集合，相对位置关系总集合包括分别对应于主干线以及各级分支线的若干个相对位置关系集合，定位节点包括各级线路的末端节点以及线路之间的连接节点；还用于以设定长度为基本单位建立直角坐标系，形成绘制图纸；初步成图单元，用于基于各条线路的相对位置关系集合将定位节点和电力设备映射到绘制图纸中，并对绘制图纸中所映射的点进行位置优化，其中，位置优化的顺序和对电力设备进行映射的顺序相同；成图单元，用于将所属区域内全部馈线进行映射且优化，完成后按照环网图成图规则进行成图，从而得到相应的配电网环网图。
[0011]进一步的，在初步成图单元中，基于各条线路的相对位置关系集合将定位节点和电力设备映射到绘制图纸中，并对绘制图纸中所映射的点进行位置优化，具体包括：从主干线开始，到末级分支线路结束，依次将每条线路上的定位节点映射到绘制图纸上；从末级分支线路开始，到主干线结束，根据每条线路的相对位置关系集合将线路
对应的电力设备映射到绘制图纸上；在每级线路的电力设备映射完成后，均对定位节点和电力设备的位置进行优化，以使绘制图纸上所映射的点的位置互不影响。
[0012]进一步的，在初步成图单元中，在每条线路的电力设备映射完成后，均对定位节点和电力设备的位置进行优化，具体包括：按照从末级分支线路到主干线的顺序，在每级线路的电力设备映射完成后，对当前完成映射的电力设备和定位节点进行位置优化，其中，对电力设备进行位置优化时，针对各条线路间的全部电力设备，满足电力设备坐标约束；对定位节点进行位置优化时，针对每条线路上的相邻定位节点，满足定位节点距离约束。
[0013]进一步的，在初步成图单元中，基于GIS单线图获取单条馈线上定位节点与电力设备之间的相对位置关系总集合，具体为：初始化单条馈线的相对位置关系总集合G=(P,V,D)，其中，P表示各条线路上的定位节点集合，V表示各条线路上的电力设备集合，D表示线路集合；对于第m条线路，根据GIS单线图中线路的网络拓扑结构得到其对应的相对位置关系集合g=(p
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‑1,v
n
,d
m
,p
i
)，其中，p
i
‑1和p
i
表示线路中相邻的两个定位节点，i为第m条线路上的定位节点数，v
n
表示相邻的两个定位节点间的n个电力设备集合，d
m
表示当前线路。
[0014]进一步的，在初步成图单元中，对于第m条线路进行位置优化时，电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于GIS单线图的配电网环网图生成方法，其特征在于，包括如下步骤：基于GIS单线图获取单条馈线上定位节点与电力设备之间的相对位置关系总集合，所述相对位置关系总集合包括分别对应于主干线以及各级分支线的若干个相对位置关系集合，所述定位节点包括各级线路的末端节点以及线路之间的连接节点；以设定长度为基本单位建立直角坐标系，形成绘制图纸；基于各条线路的所述相对位置关系集合将所述定位节点和电力设备映射到所述绘制图纸中，并对所述绘制图纸中所映射的点进行位置优化，其中，位置优化的顺序和对所述电力设备进行映射的顺序相同；将所属区域内全部馈线进行映射且优化，完成后按照环网图成图规则进行成图，从而得到相应的配电网环网图。2.根据权利要求1所述的基于GIS单线图的配电网环网图生成方法，其特征在于，基于各条线路的所述相对位置关系集合将所述定位节点和电力设备映射到所述绘制图纸中，并对所述绘制图纸中所映射的点进行位置优化，具体包括：从主干线开始，到末级分支线路结束，依次将每条线路上的所述定位节点映射到所述绘制图纸上；从所述末级分支线路开始，到所述主干线结束，根据每条线路的所述相对位置关系集合将线路对应的电力设备映射到所述绘制图纸上；在每级线路的电力设备映射完成后，均对所述定位节点和电力设备的位置进行优化，以使所述绘制图纸上所映射的点的位置互不影响。3.根据权利要求2所述的基于GIS单线图的配电网环网图生成方法，其特征在于，在每条线路的电力设备映射完成后，均对所述定位节点和电力设备的位置进行优化，具体包括：按照从末级分支线路到主干线的顺序，在每级线路的电力设备映射完成后，对当前完成映射的电力设备和定位节点进行位置优化，其中，对所述电力设备进行位置优化时，针对各条线路间的全部电力设备，满足电力设备坐标约束；对所述定位节点进行位置优化时，针对每条线路上的相邻定位节点，满足定位节点距离约束。4.根据权利要求3所述的基于GIS单线图的配电网环网图生成方法，其特征在于，基于GIS单线图获取单条馈线上定位节点与电力设备之间的相对位置关系总集合，具体为：初始化单条馈线的所述相对位置关系总集合G=(P,V,D)，其中，P表示各条线路上的定位节点集合，V表示各条线路上的电力设备集合，D表示线路集合；对于第m条线路，根据GIS单线图中线路的网络拓扑结构得到其对应的相对位置关系集合g=(p
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‑1,v
n
,d
m
,p
i
)，其中，p
i
‑1和p
i
表示线路中相邻的两个定位节点，i为所述第m条线路上的定位节点数，v
n
表示所述相邻的两个定位节点间的n个电力设备集合，d
m
表示当前线路。5.根据权利要求4所述的基于GIS单线图的配电网环网图生成方法，其特征在于，对于所述第m条线路进行位置优化时，所述电力设备坐标约束和所述定位节点距离约束，具体如下：所述电力设备坐标约束为对于所述第m条线路上任意一个电力设备，其经过位置优化后的横纵坐标与任意一个其他电力设备的横纵坐标的大小关系，与位置优化前两个电力设备的实际GIS坐标关系相同；所述定位节点距离约束为对于所述第m条线路上任意两个相邻的定位节点，其经过位
置优化后的间距与任意两个其他相邻定位节点间的间距的比值，与位置优化前两对相邻定位节点的间距比值相同。6.一种基于GIS单线图的配电网环网图生成系统，其特征在于，包括：预处理单...

【专利技术属性】
技术研发人员：白一鸣，彭镇华，史小靖，崔承勋，梁少明，郭倍源，张炳盛，阮大兵，李泓锐，丘毅昌，王淞平，刘鑫胜，阮志杰，马晓东，曾祥鸿，陈坤明，吴敏熙，古俊贤，曾兵建，傅京坛，徐博，吴迪鸣，万亚楠，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司中山供电局，
类型：发明
国别省市：