CN102930120B - 基于g语言的电网地理接线图自动绘制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了电路接线图设计技术领域中的一种基于G语言的电网地理接线图自动绘制方法。包括:将电网接线图和地理接线图的图形信息按层次结构分层保存至G文件;确定各个图形信息的G语言图形元素表示形式;将电网接线图的图形信息按电压等级分类;形成实际电网接线图;形成实际地理接线图;计算各杆塔的回归直线,并将所述回归直线分别绘制在实际电网接线图和实际地理接线图中;将实际电网接线图和实际地理接线图叠加,形成最终的电网地理接线图。本发明实现了电网地理接线图的自动绘制,满足不同应用环境下电网地理接线图对电网模型的描述,并且避免了电网地理接线图中的图元由于紧凑相邻而导致的局部图形区域紧密而混乱的问题。
Description
技术领域
本发明属于电路接线图设计技术领域,尤其涉及一种基于G语言的电网地理接线图自动绘制方法。
背景技术
电力系统图形描述语言―G语言规范(以下简称“G语言”)是在IEC61970-453基于CIM的图形交换基础上,针对SVG文本较大且网络传输较慢所发展起来的针对电力系统的一种新型高效的图形描述语言。G语言包括两大类,一类是系统公有信息,包括电压等级定义、图元、间隔、菜单等,类似于C语言的头文件,交换频率较低。另一类是某幅具体图形的描述,采用类似于C语言中函数调用的方式引用头文件。这样一来,可以大大降低图形文件交换的数据量。G语言是一种基于标记的遵循xml标准的纯文本语言,和SVG之间可以相互转换。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种基于G语言的电网地理接线图自动绘制方法,用以解决现有电网地理接线图绘制过程中存在的问题。
为了实现上述目的,本发明提出的技术方案是,一种基于G语言的电网地理接线图自动绘制方法,其特征是所述方法包括:
步骤1:将电网接线图和地理接线图的图形信息按层次结构分层保存至G文件;
所述电网接线图的图形信息包括电压等级、潮流信息、线路、发电厂、变电站和杆塔;
所述地理接线图的图形信息包括地理区域、交通信息、地理信息和矿源信息;
所述图形信息包括横纵坐标信息和颜色信息;
所述电网接线图的图形信息的层次结构具体包括三层,第一层包含图形信息:电压等级和潮流信息;第二层包含图形信息:线路、发电厂和变电站,线路、发电厂和变电站隶属于电压等级;第三层包含图形信息:杆塔,杆塔隶属线路;
所述地理接线图的图形信息的层次结构具体包括两层,第一层包含图形信息:地理区域和交通信息;第二层包含图形信息:地理信息和矿源信息,地理信息和矿源信息隶属于地理区域;
步骤2:确定各个图形信息的G语言图形元素表示形式,具体为:
以G语言规范中的点状图形元素表示杆塔;
以G语言规范中的连接线图形元素表示线路;
以G语言规范中的矩形图形元素表示发电厂;
以G语言规范中的圆形图形元素表示变电站;
以G语言规范中的动态文本表示潮流信息;
以G语言规范中的三角形图形元素表示地理信息;
以G语言规范中的多边形图形元素表示矿源信息;
以G语言规范中的连接线图形元素表示交通信息;
步骤3:将电网接线图的图形信息按电压等级分类,每个电压等级下都包含各自的线路、发电厂和变电站图形信息,每个线路下包含杆塔图形信息;
步骤4:按照步骤2确定的各个图形信息的G语言图形元素表示形式,分别将同一电压等级的杆塔、发电厂和变电站绘制成电网接线图,并将绘制的所有电网接线图放入同一坐标系中;以动态文本表示形式将潮流信息添加到电网接线图,形成实际电网接线图;
步骤5:按照地理接线图的图形信息所处的地理区域,将同一地理区域的地理接线图的地理信息和矿源信息绘制成地理接线图,并将绘制的所有地理接线图放入同一坐标系中,形成实际地理接线图;
步骤6:计算各杆塔的回归直线,使用G语言规范中的连接线图形元素表示形式将所述回归直线分别以不同的颜色绘制在实际电网接线图和实际地理接线图中;
步骤7:将实际电网接线图和实际地理接线图叠加,形成最终的电网地理接线图。
所述计算各杆塔的回归直线具体是:
步骤11:分别计算各个杆塔的横坐标的平均值和纵坐标的平均值;其中,计算各个杆塔的横坐标的平均值的公式为计算各个杆塔的纵坐标的平均值的公式为N为实际电网接线图中的杆塔个数,xi和yi分别为第个杆塔的横坐标和纵坐标,i=1,2,...,N;
步骤12:分别根据公式和计算回归系数a和b;其中,
步骤13:将y=a+bx作为杆塔的回归直线。
本发明实现了电网地理接线图的自动绘制,满足不同应用环境下电网地理接线图对电网模型的描述,并且避免了电网地理接线图中的图元由于紧凑相邻而导致的局部图形区域紧密而混乱的问题。
附图说明
图1是基于G语言的电网地理接线图自动绘制方法流程图;
图2是基于G语言的G-XML层次化组织结构图;
图3是基于G语言的G-XML层次化组织结构的G文件形式表示图;
图4是电网地理接线图的图形信息与G语言图形描述规范的对照图;
图5是华中电网部分区域的500kV实际电网接线图;
图6是华中电网部分区域的220kV实际电网接线图;
图7是华中电网含有500kV电压和220kV电压的线路、变电站及发电厂的实际电网接线图;
图8是G语言连接线图元绘制的电网线路和交通信息示意图。
具体实施方式
下面结合附图,对优选实施例作详细说明。应该强调的是,下述说明仅仅是示例性的,而不是为了限制本发明的范围及其应用。
图1是基于G语言的电网地理接线图自动绘制方法流程图。如图1所示,基于G语言的电网地理接线图自动绘制方法包括:
步骤1:将电网接线图和地理接线图的图形信息按层次结构分层保存至G文件。
电网接线图的图形信息包括电压等级、潮流信息、线路、发电厂、变电站和杆塔。地理接线图的图形信息包括地理区域、交通信息、地理信息和矿源信息。图形信息包括横纵坐标信息和颜色信息。
图2是基于G语言的G-XML层次化组织结构图。如图2所示,电网接线图的图形信息的层次结构具体包括三层,第一层包含图形信息:电压等级和潮流信息;第二层包含图形信息:线路、发电厂和变电站,线路、发电厂和变电站隶属于电压等级;第三层包含图形信息:杆塔,杆塔隶属线路。
地理接线图的图形信息的层次结构具体包括两层,第一层包含图形信息:地理区域和交通信息;第二层包含图形信息:地理信息和矿源信息,地理信息和矿源信息隶属于地理区域。
将图形信息按图3所示层次结构形式分层保存至G文件中,电网接线图的图形信息包括线路、发电厂、变电站、潮流信息等。地理接线图的图形信息包括地理信息(如城市、山峰,河流、湖泊等)、矿源信息(煤矿、铁矿)、交通信息(铁路、公路等)。
步骤2:确定各个图形信息的G语言图形元素表示形式。
如图4所示,“杆塔”以G语言规范中的点状图形元素表示,“线路”以G语言规范中的连接线“Connectline”图形元素表示,“发电厂”以G语言规范中的矩形“Rect”图形元素表示,“变电站”以G语言规范中的圆“Circle”图形元素表示,“地理信息”以G语言规范中的三角形“Triangle”等图形元素表示,“矿源信息”以G语言规范中的多边形“Polygon”图形元素表示,“交通信息”以G语言规范中的连接线“ConnectLine”等图形元素表示,“潮流信息”以G语言规范中的动态文本“Dtext”图形元素表示,除“潮流信息”等需要实时动态显示的文本内容之外,其余信息的文本内容均用G语言规范中的静态文本“Text”图形元素表示。
步骤3:将电网接线图的图形信息按电压等级分类,每个电压等级下都包含各自的线路、发电厂和变电站图形信息,每个线路下包含杆塔图形信息。
将线路、发电厂、变电站等图形信息按电压等级分类,如:将500kV的线路、发电厂与变电站划分在一起,形成一个如附图3所示的以<VoltageLevel>开始,至</VoltageLevel>结束的图形数据堆,220kV的则形成另外一个图形数据堆。
步骤4:按照步骤2确定的各个图形信息的G语言图形元素表示形式,分别将同一电压等级的杆塔、发电厂和变电站绘制成电网接线图,并将绘制的所有电网接线图放入同一坐标系中;以动态文本表示形式将潮流信息添加到电网接线图,形成实际电网接线图。
按电压等级分别绘制图形,按电压等级对电网接线图的图形信息进行分类之后,对各电压等级下的图形信息分别成图,如图5与图6所示,分别为华中电网部分区域500kV与220kV实际电网接线图。在同一坐标基准下,将图5与图6叠放,即形成如图7所示包含500kV与220kV两种电压等级的实际电网接线图。
绘制完电网接线图上述电网架构主体部分之后,根据需求加入潮流信息等内容,由于潮流信息(有功、无功、电压)随时间动态变化,因而采用动态文本Dtext进行显示。
步骤5:按照地理接线图的图形信息所处的地理区域,将同一地理区域的地理接线图的地理信息和矿源信息绘制成地理接线图,并将绘制的所有地理接线图放入同一坐标系中,形成实际地理接线图。
根据当地地图信息,绘制地理接线图,如上述电网接线图绘制方法,按地理区域(如以省(市)为区域进行划分),同一地理区域的地理信息、矿源信息划分在一起,形如附图3所示的以<GeographyWiring>开始,至</GeographyWiring>结束的图形数据堆,多个地理区域将形成多个图形数据堆。将同一地理区域的地理接线图的地理信息和矿源信息绘制成地理接线图,并将绘制的所有地理接线图放入同一坐标系中,形成实际地理接线图。
步骤6:计算各杆塔的回归直线,使用G语言规范中的连接线图形元素表示形式将所述回归直线分别已不同的颜色绘制在实际电网接线图和实际地理接线图中。
以附图5中葛洲坝至常德500kV线路为例,线路由杆塔搭建而成,每个杆塔均有其地理坐标,将杆塔间的两两地理坐标点连接以绘制线路,如附图8所示,图中编号1-12的点代表12座杆塔,连接线图元包含有d(pt1,pt2,...,pt12)属性,pt1,pt2,...,pt12代表的是连接线图元中所有转折点的坐标。计算各杆塔的回归直线包括:
步骤11:先分别计算各个杆塔的横坐标的平均值和纵坐标的平均值;其中,计算各个杆塔的横坐标的平均值的公式为计算各个杆塔的纵坐标的平均值的公式为N为实际电网接线图中的杆塔个数,xi和yi分别为第个杆塔的横坐标和纵坐标,i=1,2,...,N。在本实施例中,N=12。
步骤12:分别根据公式和计算回归系数a和b;其中,
步骤13:将y=a+bx作为杆塔的回归直线。
步骤7:将实际电网接线图和实际地理接线图叠加,形成最终的电网地理接线图。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (1)
1.一种基于G语言的电网地理接线图自动绘制方法,其特征是所述方法包括:
步骤1:将电网接线图和地理接线图的图形信息按层次结构分层保存至G文件;
所述电网接线图的图形信息包括电压等级、潮流信息、线路、发电厂、变电站和杆塔;
所述地理接线图的图形信息包括地理区域、交通信息、地理信息和矿源信息;
所述图形信息包括横纵坐标信息和颜色信息;
所述电网接线图的图形信息的层次结构具体包括三层,第一层包含图形信息:电压等级和潮流信息;第二层包含图形信息:线路、发电厂和变电站,线路、发电厂和变电站隶属于电压等级;第三层包含图形信息:杆塔,杆塔隶属线路;
所述地理接线图的图形信息的层次结构具体包括两层,第一层包含图形信息:地理区域和交通信息;第二层包含图形信息:地理信息和矿源信息,地理信息和矿源信息隶属于地理区域;
步骤2:确定各个图形信息的G语言图形元素表示形式,具体为:
以G语言规范中的点状图形元素表示杆塔;
以G语言规范中的连接线图形元素表示线路;
以G语言规范中的矩形图形元素表示发电厂;
以G语言规范中的圆形图形元素表示变电站;
以G语言规范中的动态文本表示潮流信息;
以G语言规范中的三角形图形元素表示地理信息;
以G语言规范中的多边形图形元素表示矿源信息;
以G语言规范中的连接线图形元素表示交通信息;
步骤3:将电网接线图的图形信息按电压等级分类,每个电压等级下都包含各自的线路、发电厂和变电站图形信息,每个线路下包含杆塔图形信息;
步骤4:按照步骤2确定的各个图形信息的G语言图形元素表示形式,分别将同一电压等级的杆塔、发电厂和变电站绘制成电网接线图,并将绘制的所有电网接线图放入同一坐标系中;以动态文本表示形式将潮流信息添加到电网接线图,形成实际电网接线图;
步骤5:按照地理接线图的图形信息所处的地理区域,将同一地理区域的地理接线图的地理信息和矿源信息绘制成地理接线图,并将绘制的所有地理接线图放入同一坐标系中,形成实际地理接线图;
步骤6:计算各杆塔的回归直线,先分别计算各个杆塔的横坐标的平均值和纵坐标的平均值;其中,计算各个杆塔的横坐标的平均值的公式为计算各个杆塔的纵坐标的平均值的公式为N为实际电网接线图中的杆塔个数,xi和yi分别为第个杆塔的横坐标和纵坐标,i=1,2,...,N;
步骤7:分别根据公式和计算回归系数a和b;其中,
步骤8:将y=a+bx作为杆塔的回归直线;
步骤9:使用G语言规范中的连接线图形元素表示形式将所述回归直线分别以不同的颜色绘制在实际电网接线图和实际地理接线图中;
步骤:10:将实际电网接线图和实际地理接线图叠加,形成最终的电网地理接线图。
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