一种电网潮流图布线方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电网潮流图布线方法，包括以下步骤：通道划分前先对布局的节点进行网格化，将节点位置移动到距离节点最近的空网格上；计及点图元位置以及边界，生成布线通道；按规则生成路径搜索树；通过对路径搜索树的解析，进而构建线路的可布线路径，选择一条最优路径作为最终布线路径；对所有布线路径进行避让调整，得到最终布线。本发明专利技术还公开了一种基于路径生成树的电网潮流图布线系统，包括实现上述步骤的具体模块。本发明专利技术有效解决“瓶口”布不通的问题；其次，改线探索法中双向端点出发分别作逃避线为从首端节点出发，末端端点为导向，寻找可布线通道链，提高了搜索路径的效率。提高了搜索路径的效率。提高了搜索路径的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种电网潮流图布线方法及系统


[0001]本专利技术属于电力系统
，尤其是涉及一种电网潮流图布线方法及系统。

技术介绍

[0002]目前，电网潮流图对电网的运行管理人员非常重要，运行管理人员可以直观地通过电网潮流图对电网进行管理、方式调度及事故处理等工作。伴随着国民经济的快速发展，社会对于电力需求逐年上升，电力系统规模不断扩大，电网潮流图也越来越复杂，单纯依靠人工手动绘制潮流图则非常困难，工作量巨大；目前潮流图多采用人工绘制的方式，通过EMS中提供的手工绘图工具绘制电网潮流图。虽然人力手工绘制的潮流图比较符合调度运行人员的认知习惯，但这种方式维护工作量过大，并可能会出现不及时、不准确等问题，给电网调度运行人员的工作带来不便。现有技术中关于各种潮流图的自动构图，如申请号为“2022107366210”，名称为“基于力导向算法的线路潮流图厂站布局生成方法及系统”的中国专利技术专利采用力导向为基础的节点布局方法，实现节点运动的动态平衡，但是这种算法对于路径搜索计算量大，计算效率低，生成后的布线路径交叉点多。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：本专利技术的目的旨在提供一种中线路交叉点少、路径搜索效率高的基于路径生成树的电网潮流图布线方法；本专利技术的另一目的旨在提供一种基于路径生成树的电网潮流图布线系统。
[0004]技术方案：本专利技术所述的基于路径生成树的电网潮流图布线方法，包括以下步骤：
[0005]对布局的节点进行网格化，将节点位置移动到距离节点最近的空网格上；
[0006]针对网格化的节点，通过分割绘图区域、点图元位置以及边界，生成布线通道；
[0007]构建包含所述布线通道的树节点，按规则生成路径搜索树；
[0008]解析所述路径搜索树，获取可走线通道组，构建线路的可布线路径；
[0009]通过评价每条布线路径，选择一条最优路径作为最终布线路径；
[0010]调整所述最终布线路径，得到电网潮流图布线。
[0011]其中，对布局的节点进行网格化，将节点位置移动到距离节点最近的空网格上，包括：根据节点的数量以及分布生成确定对应的绘图区域，在绘图区域内生成垂直方向和水平方向的网格线，根据就近原则，将节点移动到就近的网格上，最近位置被占用后选用次近位置。
[0012]其中，所述网格线与节点数量满足以下关系：
[0013]S1＝M
1/2
(c
x
/c
y
)，S2＝M
1/2
(c
y
/c
x
)，M＝2N；
[0014]其中，S1为水平方向网格线条数，S2为垂直方向网格线条数，c
x
为接线图宽度，c
y
为接线图高度，M为预期网格数量，N为潮流图节点数。
[0015]其中，针对网格化的节点，通过分割绘图区域、点图元位置以及边界，生成布线通道；包括：从节点图元各边的顶点出发，水平和垂直两个方向上作射线，射线遇到其它图元
或成图区域边界终止，射线遇到阻碍后形成通道线，由通道线围成的空白矩形区域为布线通道。
[0016]其中，构建包含所述布线通道的树节点，按规则生成路径搜索树；包括：从首端节点相邻通道出发，以末端点图元位置为导向目标，通道树节点沿着水平或垂直方向生长，末端点图元相邻通道为探索终点构建路径搜索树。
[0017]其中，解析所述路径搜索树，获取可走线通道组，构建线路的可布线路径；包括：从路径搜索树与末端点图元相邻的叶子节点出发，依次检索其父节点得到通道树节点组，连接通道树节点的通道中心点以及首末端通道中心点延长线与线路端点图元边界交点组成布线路径。
[0018]其中，通过评价每条布线路径，选择一条最优路径作为最终布线路径；其评价方面包括：布线路径与其它最优布线路径的交点个数，标志布线路径方向改变的拐点个数以及布线路径的线段总长度。
[0019]其中，所述布线路径评估计算公式为：
[0020]S＝w1*J+w2*G+w3*L；
[0021]其中，S为评价系数，w1为交点个数评估权重，J为与其它最优布线路径的交点个数，w2为拐点个数评估权重，G为拐点个数，w3为路径长度评估权重，L为路径长度。
[0022]其中，调整所述最终布线路径，得到电网潮流图布线；包括：依次遍历组成布线路径的各线段，水平线段作向上与向下偏移，垂直线段作向左与向右偏移，记录偏移前后布线路径与其它布线路径交点个数变化情况，交点变少的避让方向为布线路径线段避让方向，然后在避让方向上作等距偏移。
[0023]一种电网潮流图布线系统，包括：
[0024]节点网格化模块，用于对布局的节点进行网格化，将节点位置移动到距离节点最近的空网格上；
[0025]布线通道划分模块用于针对网格化的节点，通过分割绘图区域、点图元位置以及边界，生成布线通道；
[0026]路径搜索树生成模块用于构建包含所述布线通道的树节点，按规则生成路径搜索树；
[0027]布线路径生成模块用于解析所述路径搜索树，获取可走线通道组，构建线路的可布线路径；
[0028]布线路径评估模块用于通过评价每条布线路径，选择一条最优路径作为最终布线路径；
[0029]布线路径避让模块用于调整所述最终布线路径，得到电网潮流图布线。
[0030]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下显著的进步：本专利技术首先引入布线通道，走线路径为从首端节点图元边界出发，经由路径通道中心点连成的线段直到末端节点图元，走线路径在避让分离前都是过通道中心点的线段，有效解决“瓶口”布不通的问题；其次，改线探索法中双向端点出发分别作逃避线为从首端节点出发，末端端点为导向，寻找可布线通道链，提高了搜索路径的效率。
附图说明
[0031]图1是本专利技术基于路径生成树的电网潮流图布线框架示意图；
[0032]图2是本专利技术基于路径生成树的电网潮流图布线过程示意图；
[0033]图3是本专利技术基于路径生成树的电网潮流图布线实例效果图(一)；
[0034]图4是本专利技术基于路径生成树的电网潮流图布线实例效果图(二)；
[0035]图5是本专利技术基于路径生成树的电网潮流图布线实例效果图(三)。
具体实施方式
[0036]本专利技术布线框架如图1所示，具体流程如图2所示，一种电网潮流图布线方法，包括步骤1、节点网格化：通道划分前先对布局的节点进行网格化，将节点位置移动到距离节点最近的空网格上。作为一种具体实施方式，对绘图区域通过水平与垂直方向生成等距网格线，网格线数目与节点的数目正相关，由网格线相交所形成的矩形区域为网格。其次，按就近原则，将点图元移动到最近的网格上，最近位置被占用后选用次近位置，依此类推。
[0037]网格化主要参数：S1＝M
1/2
(c
x
/c
y
)，S2＝M
1/2
(c...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电网潮流图布线方法，其特征在于：包括以下步骤：对布局的节点进行网格化，将节点位置移动到距离节点最近的空网格上；针对网格化的节点，通过分割绘图区域、点图元位置以及边界，生成布线通道；构建包含所述布线通道的树节点，按规则生成路径搜索树；解析所述路径搜索树，获取可走线通道组，构建线路的可布线路径；通过评价每条布线路径，选择一条最优路径作为最终布线路径；调整所述最终布线路径，得到电网潮流图布线。2.根据权利要求1所述的一种电网潮流图布线方法，其特征在于，对布局的节点进行网格化，将节点位置移动到距离节点最近的空网格上，包括：根据节点的数量以及分布生成确定对应的绘图区域，在绘图区域内生成垂直方向和水平方向的网格线，根据就近原则，将节点移动到就近的网格上，最近位置被占用后选用次近位置。3.根据权利要求2所述的一种电网潮流图布线方法，其特征在于，所述网格线与节点数量满足以下关系：S1＝M
1/2
(c
x
/c
y
)，S2＝M
1/2
(c
y
/c
x
)，M＝2N；其中，S1为水平方向网格线条数，S2为垂直方向网格线条数，c
x
为接线图宽度，c
y
为接线图高度，M为预期网格数量，N为潮流图节点数。4.根据权利要求1所述的一种电网潮流图布线方法，其特征在于，针对网格化的节点，通过分割绘图区域、点图元位置以及边界，生成布线通道；包括：从节点图元各边的顶点出发，水平和垂直两个方向上作射线，射线遇到其它图元或成图区域边界终止，射线遇到阻碍后形成通道线，由通道线围成的空白矩形区域为布线通道。5.根据权利要求1所述的一种电网潮流图布线方法，其特征在于，构建包含所述布线通道的树节点，按规则生成路径搜索树；包括：从首端节点相邻通道出发，以末端点图元位置为导向目标，通道树节点沿着水平或垂直方向生长，末端点图元相邻通道为探索终点构建路径搜...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏运光，陈连杰，高源，司鹏，彭晖，黄昆，许花，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院有限公司国网浙江省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：