【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种可用性分析方法及系统，尤其涉及一种电力系统自动成图可用性分析方法及系统，属于电气。
技术介绍
1、电力系统各种电网接线图为运行管理人员提供界面化电气连通视角，运行管理人员可直观地通过各种电网接线图进行运行管理、方式调度及事故处置工作。传统电力系统图形大多采用人工绘制的方式，随着我国新一代调控系统智能化水平越来越高，图形自动构建技术的应用范围也逐步扩大。然而，通过自动构建技术生成的电力系统图形，一方面在美观性、合理性和可读性方面与人工自然绘制的图形可能存在一定的差距；另一方面同一张电气图形，利用不同布局算法、布线算法生成的效果也不尽相同。因此，有必要建立一种面向不同种类的电力系统自动生成的图形可用性分析方法，自动评价其可能被用户接受的程度。根据目标图形类型设计相应的可用性评价策略模型，实现图形可用性的客观、自动、量化评估分析，并出具相应的分析报告。有利于系统使用人员直观了解自动生成的图形能够被用户直接使用的可能性，同时也可以反向促进图形自动构建技术优化提升，逐步改善自动成图成熟度。
2、当前面向电力系统图形自动构建的图形可用性分析技术尚不多见。但针对人工绘制的图形可用性质量评估方法主要包括：(1)人工评价。通过抽样检查，主观打分，粗略估算各个图纸的质量。一般人工绘制的图形具备各个地方特色或风格，基本都能够满足自动化、调控人员日常使用习惯；(2)构建评价指标体系，依赖专家经验设定权重。面向某类专题图构建可用性评价指标体系，建立权重评价公式；再结合人工经验设置各个指标的权重，从而评价目标得分；(3)图模校
3、缺点：(1)人工方式评价图形可用性质量，主观性较强，差异性较大，且耗时费力，可操作性较低；(2)基于专家经验的指标体系方法，指标权重设定困难，本质上仍依赖人工主观性，难以反映客观实际情况；(3)图模校核自动评价方法，面向特定应用场景下的图模异常情况，设计评价指标体系，例如图模一致性、拓扑连通性等，应用面较窄，通用性不强，难以适应电力系统各种类型图形可用性评估需求。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术的目的是提供了一种解决人工评价耗时费力、主观性较强且图模校核评价应用面窄的问题的电力系统自动成图可用性分析方法及系统。
2、技术方案：本专利技术所述电力系统自动成图可用性分析方法包括如下步骤：
3、解析目标电气接线图文件的图形信息，根据图形信息构建图计算模型g<v,e>；
4、通过图计算模型g<v,e>分别计算目标电气接线图文件的图形可用性评价指标；
5、基于预先训练好的图形可用性评价模型计算目标电气接线图文件的可用性值并评估得分，得到评估结果；
6、根据图形可用性评价指标的计算值和评估结果生成图形整体分析报告。
7、进一步地，所述方法还包括：
8、基于多组历史电气接线图文件，训练图像可用性评价模型；
9、其中，所述电气接线图包括电网潮流图、厂站一次接线图、供电路径图、配网单线图、配网环网图、配网站房图和合环路径图多种电网专题图。
10、进一步地，所述图形可用性评价模型的训练步骤包括将多组人工绘制的历史电气接线图文件作为训练样本，解析历史电气接线图文件，识别图形信息，根据图形信息构建图计算模型g<v,e>并定义模型的输入和输出特征向量，基于图计算模型g<v,e>计算图形可用性评价指标，根据图形可用性评价指标通过随机梯度下降法多次迭代更新确定图形可用性评价指标的权重，基于输入和输出特征向量以及确定的权重，构建训练好的图形可用性评价模型。
11、进一步地，所述模型的输入特征向量定义如下：
12、x＝{图形类型,图形可用性评价指标1,图形可用性评价指标2,...,图形可用性评价指标n}
13、输出特征向量定义如下：
14、y＝{可用，不可用}。
15、进一步地，步骤(2)中，所述图形信息包括图元、线路、文本、实时量测数据、以及线路拓扑关系，线路拓扑关系包括根据对象坐标、变换属性记录各个图元素的位置信息、基于连接属性记录元素之间的拓扑关系、和基于父子属性记录元素间的主从关系。
16、进一步地，步骤(3)中，所述图形可用性评价指标包括布局质量指标、布线质量指标和主观质量指标，所述布局质量指标包括图形布局空间均匀度、图形布局长度均匀度、图形布局正交度和图形标注合理度；所述布线质量指标包括图形布线交叉率、图形布线拐点率和图形布线长度合理度；所述主观质量指标包括图形对称性度量、标注可读性度量和图元尺寸一致性。
17、进一步地，所述图形布局空间均匀度计算公式如下：
18、
19、式中，n表示图形区域被均匀划分的数目；mj表示第j个区域块内的图形元素数目；表示mj的算术平均值；
20、所述图形布局长度均匀度计算公式如下：
21、
22、式中，e表示图中边总数，li表示第i条边两端图元中心点的欧氏距离，表示li的算术平均值；
23、所述图形布局正交度计算公式如下：
24、
25、式中，nc表示图形中有连线图元之间位置为水平或垂直的数量；e表示图中边总数；所述图形标注合理度计算公式如下：
26、
27、式中，t表示图形中标注合理布局的个数；t表示图中标注总数。
28、进一步地，所述图形布线交叉率计算公式如下：
29、
30、式中，c表示图形边交叉个数；e表示图中边总数；
31、所述图形布线拐点率计算公式如下：
32、
33、式中，i表示图形边拐点个数；e表示图中边总数；k表示调节参数；
34、所述图形布线长度合理度计算公式如下：
35、
36、式中，b表示图形异常走线的数量；e表示图中边总数；k表示调节参数。
37、进一步地，所述图形对称性度量计算公式如下：
38、
39、式中，sec 1，sec 2表示图形左右两侧图形元素占用空间大小，sec 3，sec 4表示图形上下两侧图形元素占用空间大小；k1，k2表示调节参数；
40、所述标注可读性度量计算公式如下：
41、
42、式中，r表示图形中可读性良好的标注个数；r表示图中标注总数；
43、所述图元尺寸一致性计算公式如下：
44、
45、式中，g表示相同设备类型相同电压等级图元分组的组数；m表示各组内图元数量；sj表示第j个图元尺寸,即长度乘以高度；表示sj的算术平均值。...
【技术保护点】
1.一种电力系统自动成图可用性分析方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的电力系统自动成图可用性分析方法，其特征在于，所述方法还包括：
3.根据权利要求2所述的电力系统自动成图可用性分析方法，其特征在于，所述图形可用性评价模型的训练步骤包括：
4.根据权利要求3所述的电力系统自动成图可用性分析方法，其特征在于，所述模型的输入特征向量定义如下：
5.根据权利要求1所述的电力系统自动成图可用性分析方法，其特征在于，所述图形信息包括图元、线路、文本、实时量测数据、以及线路拓扑关系，线路拓扑关系包括根据对象坐标、变换属性记录各个图元素的位置信息、基于连接属性记录元素之间的拓扑关系、和基于父子属性记录元素间的主从关系。
6.根据权利要求1所述的电力系统自动成图可用性分析方法，其特征在于，所述图形可用性评价指标包括布局质量指标、布线质量指标和主观质量指标，所述布局质量指标包括图形布局空间均匀度、图形布局长度均匀度、图形布局正交度和图形标注合理度；所述布线质量指标包括图形布线交叉率、图形布线拐点率和图形布线长度合理度
7.根据权利要求6所述的电力系统自动成图可用性分析方法，其特征在于，所述图形布局空间均匀度计算公式如下：
8.根据权利要求6所述的电力系统自动成图可用性分析方法，其特征在于，所述图形布线交叉率计算公式如下：
9.根据权利要求6所述的电力系统自动成图可用性分析方法，其特征在于，所述图形对称性度量计算公式如下：
10.一种电力系统自动成图可用性分析系统，用于实现权利要求1-9所述的电力系统自动成图可用性分析方法，其特征在于，包括：
11.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被加载至处理器时实现如权利要求1-9任一项所述的电力系统自动成图可用性分析方法。
12.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-9任一项所述的电力系统自动成图可用性分析方法。
...【技术特征摘要】
1.一种电力系统自动成图可用性分析方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的电力系统自动成图可用性分析方法，其特征在于，所述方法还包括：
3.根据权利要求2所述的电力系统自动成图可用性分析方法，其特征在于，所述图形可用性评价模型的训练步骤包括：
4.根据权利要求3所述的电力系统自动成图可用性分析方法，其特征在于，所述模型的输入特征向量定义如下：
5.根据权利要求1所述的电力系统自动成图可用性分析方法，其特征在于，所述图形信息包括图元、线路、文本、实时量测数据、以及线路拓扑关系，线路拓扑关系包括根据对象坐标、变换属性记录各个图元素的位置信息、基于连接属性记录元素之间的拓扑关系、和基于父子属性记录元素间的主从关系。
6.根据权利要求1所述的电力系统自动成图可用性分析方法，其特征在于，所述图形可用性评价指标包括布局质量指标、布线质量指标和主观质量指标，所述布局质量指标包括图形布局空间均匀度、图形布局长度均匀度、图形布局正交度和图形标注合理度；所述布线质量指标包括图形布线交叉率、图形布线拐...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈连杰，钱建国，高源，陈东海，司鹏，裘雨音，苏运光，章杜锡，房彩申，许花，黄昆，陈文静，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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