CN103426126B - 一种区域电网馈线组分段联络拓扑关系的生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种区域电网馈线组分段联络拓扑关系的生成方法，包含以下顺序的步骤：将外部数据库中的数据进行规格化处理，得到规范结构的馈线分段数据；将馈线分段数据的格式由表形式转化为数组；通过拓扑逻辑计算，将数组转化为基于树的馈线分段，生成馈线树；对馈线树进行分组并增加馈线树之间的联络拓扑信息参数，使各馈线之间的联络关系和联络点以馈线组的数据形成保存下来，生成馈线组分段联络拓扑关系。本发明生成方法，能够对数据进行自动处理，并自动计算出馈线组分段联络拓扑关系，代替人工计算，工作效率高，同时通过该方法生成的馈线组分段联络拓扑关系，不会因为数据种类庞杂而出错，精确度高。

Description

一种区域电网馈线组分段联络拓扑关系的生成方法

技术领域

本发明涉及电力系统配电网规划分析领域，具体涉及一种区域电网馈线组分段联络拓扑关系生成方法。

背景技术

在电力网络的运营与规划中，为了保存电力网络中各项设备的信息与运行信息，普遍采用了GIS（地理信息系统）和SCADA（数据采集与监视控制系统）。在对电力网络配电网进行规划、设计、运行、维护时，工程人员需要从GIS（地理信息系统）和SCADA（数据采集与监视控制系统）中将馈线和联络信息提取出来，并进行联络关系分析、线路的负荷大小计算、可靠性分析等，涉及电网结构、可靠性要求、线型型号和网损等大量信息，人工处理如此繁杂数据，工作效率很低，且容易出错、精确度不高。

随着配电网规模的增大、电网信息化技术的发展，电力系统中采集和保存的信息越来越多，区域电网的GIS（地理信息系统）和SCADA（数据采集与监视控制系统）中的配电网数据量迅速增长，进一步凸显出单纯人工处理数据、分析数据的弊端，同时也显示出设计一个能对人们所需数据进行自动处理、分析方法的必要性与迫切性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点与不足，提供一种区域电网馈线组分段联络拓扑关系的生成方法，其工作效率高、精确度高。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种区域电网馈线组分段联络拓扑关系的生成方法，包含以下顺序的步骤：

（1）将外部数据库中的数据导入后进行规格化处理并保存，得到规范结构的馈线分段数据；

（2）对馈线分段数据的格式进行转换，将有利于存储的数据库的表形式转化为有利于分析处理的运行算法数据结构的数组，使馈线分段信息保存在程序数组数据结构中；

（3）对算法内部的数组型数据结构进行拓扑逻辑计算，将其转化为基于树的馈线分段，生成树类型的数据结构即馈线树；

（4）对馈线树进行分组，在分组的过程中增加馈线树之间的联络拓扑信息参数，各馈线之间的联络关系和联络点以馈线组的数据形成保存下来，生成馈线组分段联络拓扑关系。

还包含步骤（5）：通过设计馈线拓扑布局自动生成算法，将馈线组分段联络拓扑关系转化为直观的馈线组联络拓扑关系图。由于步骤（4）所生成的馈线组分段联络拓扑关系存储在计算机算法的数据结构中，工程人员并不能直观地了解到馈线组之间的联络拓扑关系，经过本步骤处理后工程人员通过馈线组联络拓扑关系图可以直观、方便地了解到所需信息，工作效率更高。

所述的步骤（5）包含以下顺序的步骤：

A、主循环遍历所有馈线树组，实现对每一个馈线树组形成一个拓扑逻辑图；

B、子循环负责绘制馈线树组中的每一条馈线，当馈线属于该馈线组时，执行该步骤：第一步，需要对各馈线分段的走线方向进行定义，循环遍历所有馈线，对每一条馈线采用复合广度优先遍历方法搜索每一个馈线分段：如果为主干线路则方向从左到右；如果是分支线路则要依上一级支路而定，若该分段是上一级支路的第一个下一级分段，则该分段延伸方向与上一级相同，否则如果延伸方向逆时针90°方向不存在其他馈线分段时采用该方向，如果存在其他馈线，则选用上一级馈线分段延伸方向顺时针方向90°方向；第二步，依据上述延伸方向，以馈线的起始分段的首节点为原点（0,0）、馈线绘制长度L’、馈线分段的联络关系、馈线的延伸方向计算馈线分段的起点、终点位置；第三步，判断是否为主干线路分段，使用不同的颜色绘制主干线路分段和分支线路分段；第四步，判断馈线分段是否为联络线，如果该馈线分段是联络线，则记录该分段的终点位置，并且根据已保存的信息得到另一条馈线的联络点，该馈线联络点需要被记录以便最终绘制联络线；

C、当该条馈线树的所有馈线都已遍历，则子循环结束；

D、此处子循环已经结束，未结束的主循环对联络线进行绘制，子循环已经保存了所有属于该馈线组的联络线信息，根据各馈线的起始坐标计算联络线起点、终点的绝对坐标值，并在通用参考系下采用区别于其他布局元素的颜色准确地绘制联络线；当所有馈线树遍历完毕，主循环结束。

所述的步骤（1）是通过从GIS/SCADA/EMS中的信息，导出符合数据库规范的馈线分段信息表，并且按照规范的数据库设计方案来保存，馈线分段数据结构设计表如表1所示：

字段名称	数据类型	说明
			ID	数字	整型，自动编号。
馈线	文本	描述馈线名称
			分段名称	文本	描述馈线分段的名称
主干末端标记	是/否	标记该馈线分段是否为主干线路末端
			起点	文本	起点名称
终点	文本	终点名称

长度	数字	馈线分段长度（米）
			节点负荷	数字	该条馈线分段所直接带的负荷大小（千瓦）
是否联络线	是/否	标记该馈线分段是否为联络线
			联络馈线	文本	描述该条联络线所联络的另一条馈线名称

所述的步骤（2）包含下列顺序的步骤：

A、计算馈线分段的总数：使用数据库的结构化查询语句，查询所有馈线分段的数量，存储为变量FibOrgNum，SQL语句为“Select Count(*)from馈线分段表名称”；

B、声明一个馈线分段类Segment，其中保存有馈线分段表的所有数据类型，建立一个馈线分段类数组Seg[FibOrgNum]；

C、建立一个循环：循环变量从1到FibOrgNum，逐个将数据库中的每个馈线分段中的每一个信息读取到Seg数组中；

所述的步骤（3）含下列顺序的步骤：

A、计算馈线的总数：使用数据库的结构化查询语句，查询所有馈线的数量，存储为变量Fibers，SQL语句为“Select distinct Count(馈线名称)from馈线分段表名称”；

B、第一层循环，遍历所有馈线使所有馈线都能执行算法并生成所有馈线的拓扑信息；

C、第二层第一个循环，遍历所有馈线分段，找到馈线的起点和终点分段，为下一个循环提供参数，以便从终点分段开始自底向上寻找主干线路分段，且能在已寻觅到起点分段的时候结束搜索；

D、第二层第二个循环，设立一个临时馈线分段参数，该参数描述了不断寻找馈线最末尾的分段信息的前一个馈线分段信息，当该临时馈线分段参数与馈线起始分段匹配时，循环结束；

E、第二层第二个循环下的第三层子循环，该循环为第二层第二个循环下的子循环，循环遍历所有馈线分段：寻找主干线路末端分段的前一个分段，并依次自底向上，直到找到的上一级馈线分段就是馈线的起点分段，此时循环结束，该步骤将标记主干线路逻辑判断值为真、标记主干馈线的上一级馈线分段、下一级馈线分段1信息；

F、第二层第三个循环，该循环设立一个馈线分段的临时参数SegTemp，保存当前馈线分段检索值，该循环还存在一个子循环，子循环结束以后将变更临时参数SegTemp值为馈线分段生成树的复合广度优先遍历的下一个分段值，当变更以后的SegTemp值为空或者为馈线名称时，说明已经完成了对馈线生成书的遍历，循环结束，该步骤涉及了馈线分段生成树数据结构的复合广度优先遍历，该遍历方法包含以下顺序的步骤：第一步，深度优先搜索下一个已存在的线段，如果该馈线存在下一级分段列表信息，按照1、2、3的顺序优先返回靠前项，当该馈线分段为主干线路时，除非该分段为主干线路末端分段，否则必然存在下一级主干线路分段，要求将下一级主干线路分段存储在编号1的下一级分段中，如果当前馈线分段是主干或分支的末端，则不存在下一级分段，该步骤搜索失败，执行下一步；第二步，进行平级的广度优先遍历，找到该馈线分段的上一级，然后对该馈线的上一级分段执行第一步操作，如果该馈线分段为空值或者该馈线分段的上一级分段信息为空，则无法搜索平级，或者对上一级分段所执行的第一步搜索失败，则该第二步搜索操作失败，执行下一步；第三步，执行循环，如果该馈线分段为空值或者改馈线分段的上一级分段为馈线的根节点，则第三步搜索执行失败，如果同样对馈线分段的上一级分段执行第二步操作，如果对其能够执行第二步，则返回该值，如果不能，则以该馈线的上一级支路为当前馈线分段，重复执行第三步，直到找到下一个馈线分段或者直到向上回溯到馈线起点，循环结束；

G、第二层第三个循环下的第三层子循环，该循环需要遍历所有属于当前馈线的馈线分段，循环体执行以下步骤：第一步，建立馈线分段临时变量SegTemp，并用当前馈线的起始馈线分段初始化；第二步，进行筛选：如果当前馈线分段SegTempNext的起点就是SegTemp的终点，这说明当前馈线分段是SegTemp的下一级分段，当符合此要求时，执行接下来的循环体，否则直接跳过循环体内容执行下一次循环，此外，由于主干线路的上一个分段和下一个分段已经添加，如需添加其他下一级分段也不必对主干线路进行遍历，因此也跳过循环体直接执行下一个循环；第三步，标记SegTempNext的前一级分段为SegTemp，保存SegTempNext的上一个分段为SegTemp，那么在SegTemp的下一个分段列表中添加SegTempNext；

H、执行完当前馈线的拓扑逻辑生成算法，完成了馈线生成树数据结构的建立，则进入下一次循环，采用同样的方法计算下一个馈线的拓扑逻辑，直到所有馈线都以计算完毕，结束第一层循环；

步骤（4）包含下列顺序的步骤：

A、第一层第一个循环，记录联络线：循环遍历所有馈线分段，用数组SegCon保存下所有“是否联络线”信息参数为真的馈线分段；

B、第一层第二个循环，该循环实现对馈线进行分组，采用一个逻辑变量ifcontinue记录下是否仍然有馈线未被分组，直到所有馈线都已分组时，循环结束，该循环包含了两个字循环；

C、第二层第一个循环，该循环是第一层第二个循环的子循环，该循环检索所有馈线分段：首先ifcontinue被初始化为false值，当循环检索到仍然有馈线未被分组时，该值被赋值为true，循环结束，给当前馈线分组，编号就是主循环的次数；

D、第二层第二个循环，该循环是第一层第二个循环的子循环，该循环通过逻辑变量ifcont控制是否结束，该循环负责给馈线树赋予馈线树组编号：对于当前馈线，检索一遍所有馈线，检查有无其相联络的馈线，只要找到一个联络，就标记ifcont为真，再次进行循环，并且是从第一个馈线开始逐一对所有其他馈线进行比对，指导循环结束都未发现其他与之联络的馈线，ifcont标记为假，循环结束。

本发明相对于现有技术具有如下优点及效果：首先，能够对庞杂的数据进行自动处理，并自动计算出馈线组分段联络拓扑关系，代替了人工计算，工作效率高；其次，通过该方法生成的馈线组分段联络拓扑关系，不会因为数据种类庞杂而出错，精确度高。

附图说明

图1为本发明一种馈线组分段联络拓扑关系的生成方法的流程图；

图2为图1所述生成方法步骤（2）对馈线分段数据的格式进行转换的示意图；

图3为图1所述生成方法步骤（3）生成馈线树的示意图；

图4为图1所述生成方法步骤（4）生成馈线组分段联络拓扑关系示意图；

图5为本发明一种馈线组分段联络拓扑关系的生成方法最终生成的联络拓扑逻辑生成图。

具体实施方式

如图1、2、3、4、5，一种区域电网馈线组分段联络拓扑关系的生成方法，包含以下顺序的步骤，如图1：

（1）将外部数据库中的数据导入后进行规格化处理并保存，得到规范结构的馈线分段数据：通过从GIS/SCADA/EMS中的信息，导出符合数据库规范的馈线分段信息表，并且按照规范的数据库设计方案来保存，馈线分段数据结构设计表如表1所示，

字段名称	数据类型	说明
			ID	数字	整型，自动编号。
馈线	文本	描述馈线名称
			分段名称	文本	描述馈线分段的名称
主干末端标记	是/否	标记该馈线分段是否为主干线路末端
			起点	文本	起点名称
终点	文本	终点名称
			长度	数字	馈线分段长度（米）
节点负荷	数字	该条馈线分段所直接带的负荷大小（千瓦）
			是否联络线	是/否	标记该馈线分段是否为联络线
联络馈线	文本	描述该条联络线所联络的另一条馈线名称

数据库的设计需要符合以下规范：

a.字段“ID”为自动生成的整数类型，作为主键唯一确定一条馈线分段；

b.字段“馈线”为文本类型，描述该条馈线分段所属的馈线名称，馈线名称由“所属变电站名称+馈线分段编号”组成；

c.字段“分段名称”为文本类型，描述馈线分段的名称，用来唯一的确认分段名称，要求在一条馈线中，馈线分段名称不能重复；

d.字段“主干末端标记”为逻辑类型，若为真，则表示该分段为主干线路末端；

e.字段“起点”和“终点”为文本类型，负荷流入为起点，流出为终点，它们标记了馈线分段的前后关系，两者起到了拓扑分析的作用，算法以此为重点生成拓扑逻辑关系；

f.字段“长度”为数字类型，描述了馈线分段的长度，单位为米，馈线的长度将反映在拓扑图中；

g.字段“节电负荷”为数字类型，描述了该馈线分段所直接连接的负荷大小，单位为千瓦，直接连接的负荷是指负荷直接接于该分段的末端开关房或杆塔，并且不再输送到其他馈线分段；字段“是否联络线”为逻辑类型，若为真，则表示该条馈线分段所连接的终点是另一条馈线上的开关房或杆塔，该馈线分段起到了在故障时转供电的作用，是重要的备用线路；对于一个联络关系，需要将一个“是否联络线”标记为真，当该字段标记为真时，字段“联络馈线”则必须填写所联络的另一条馈线的名称；

（2）对馈线分段数据的格式进行转换，将有利于存储的数据库的表形式转化为有利于分析处理的运行算法数据结构的数组，使馈线分段信息保存在程序数组数据结构中，如图2，包含以下顺序的步骤：

A、计算馈线分段的总数：使用数据库的结构化查询语句，查询所有馈线分段的数量，存储为变量FibOrgNum，SQL语句为“Select Count(*)from馈线分段表名称”；

B、声明一个馈线分段类Segment，其中保存有馈线分段表的所有数据类型，建立一个馈线分段类数组Seg[FibOrgNum]；

C、建立一个循环：循环变量从1到FibOrgNum，逐个将数据库中的每个馈线分段中的每一个信息读取到Seg数组中；

（3）对算法内部的数组型数据结构进行拓扑逻辑计算，将其转化为基于树的馈线分段，生成树类型的数据结构即馈线树，如图3，包含以下顺序的步骤：

A、计算馈线的总数：使用数据库的结构化查询语句，查询所有馈线的数量，存储为变量Fibers，SQL语句为“Select distinct Count(馈线名称)from馈线分段表名称”；

B、第一层循环，遍历所有馈线：该循环的目的是使所有馈线都能执行下述算法，使得所有馈线的拓扑信息都能得到生成，因此下述对馈线分段遍历的循环都需要检验馈线分段是否属于当前馈线，否则放弃操作；

C、第二层第一个循环，遍历所有馈线分段：该循环的目的是找到馈线的起点和终点分段，为下一个循环提供参数，以便从终点分段开始自底向上寻找主干线路分段，且能在已寻觅到起点分段的时候结束搜索；循环中，若该馈线分段属于该馈线，则执行该循环；循环体内，当馈线分段的起点与馈线名称相同时记录馈线的首馈线分段，当馈线分段的主干线路末端标记逻辑值为真则记录馈线的末馈线分段；

D、第二层第二个循环，设立一个临时馈线分段参数，该参数描述了不断寻找馈线最末尾的分段信息的前一个馈线分段信息，当该临时馈线分段参数与馈线起始分段匹配时，循环结束：该循环的目的是对临时馈线分段参数进行判断，只要该参数不是馈线的起点参数，则说明寻找主干线路的过程仍然未结束，需要继续搜索；当临时馈线分段参数等于起点分段时，则说明已经完成了主干线路分段的搜索，循环则结束；

E、第二层第二个循环下的第三层子循环，该循环为第二层第二个循环下的子循环，循环遍历所有馈线分段；首先寻找主干线路末端分段的前一个分段，并依次自底向上，直到找到的上一级馈线分段就是馈线的起点分段，此时循环结束，该步骤将标记主干线路逻辑判断值为真、标记主干馈线的上一级馈线分段、下一级馈线分段1信息：该循环的目的是标记主干线路分段，从主干线路末端分段开始，通过馈线分段的起点和终点信息得到的拓扑关系，不断搜索找到上一级分段，并且不断更替寻找再上一级分段，自底向上直到到达起点分段，从而结束搜索；此处存在如下约束：鉴于工程实际中的馈线分段和杆塔分支的实际情况，限制每一个馈线分段只有最多3个下一级馈线分段，当不存在时，则填写为空，当该馈线分段标记为主干线路时，则下一级馈线分段1默认为是主干线路上的分段，由于馈线必然有从变电站馈线的电源支撑，并且配电网始终为开环运行，因此馈线分段的上一级馈线分段信息仅存在一个，并且不能为空，首端馈线分段的上一级馈线分段信息为馈线名称；

F、第二层第三个循环，该循环设立一个馈线分段的临时参数SegTemp，保存当前馈线分段检索值，该循环还存在一个子循环，子循环结束以后将变更临时参数SegTemp值为馈线分段生成树的复合广度优先遍历的下一个分段值，当变更以后的SegTemp值为空或者为馈线名称时，说明已经完成了对馈线生成书的遍历，循环结束，该步骤涉及了馈线分段生成树数据结构的复合广度优先遍历；该遍历方法包含三个步骤：第一步，深度优先搜索下一个已存在的线段，如果该馈线存在下一级分段列表信息，按照1、2、3的顺序优先返回靠前项，当该馈线分段为主干线路时，除非该分段为主干线路末端分段，否则必然存在下一级主干线路分段，要求将下一级主干线路分段存储在编号1的下一级分段中，如果当前馈线分段是主干或分支的末端，则不存在下一级分段，该步骤搜索失败，执行下一步；第二步，进行平级的广度优先遍历，找到该馈线分段的上一级，然后对该馈线的上一级分段执行第一步操作，如果该馈线分段为空值或者该馈线分段的上一级分段信息为空，则无法搜索平级，或者对上一级分段所执行的第一步搜索失败，则该第二步搜索操作失败，执行下一步；第三步，执行循环，如果该馈线分段为空值或者改馈线分段的上一级分段为馈线的根节点，则第三步搜索执行失败，如果同样对馈线分段的上一级分段执行第二步操作，如果对其能够执行第二步，则返回该值，如果不能，则以该馈线的上一级支路为当前馈线分段，重复执行第三步，直到找到下一个馈线分段或者直到向上回溯到馈线起点，循环结束；

G、第二层第三个循环下的第三层子循环，该循环需要遍历所有属于当前馈线的馈线分段；循环体执行以下步骤：第一，建立馈线分段临时变量SegTemp，并用当前馈线的起始馈线分段初始化；第二，进行筛选：如果当前馈线分段SegTempNext的起点就是SegTemp的终点，这说明当前馈线分段是SegTemp的下一级分段，当符合此要求时，执行接下来的循环体，否则直接跳过循环体内容执行下一次循环；此外，由于主干线路的上一个分段和下一个分段已经添加，如需添加其他下一级分段也不必对主干线路进行遍历，因此也跳过循环体直接执行下一个循环；第三，标记SegTempNext的前一级分段为SegTemp，保存SegTempNext的上一个分段为SegTemp，那么在SegTemp的下一个分段列表中添加SegTempNext；上述步骤实现了将所有馈线分段的前一级分段信息和后一级分段信息全部填满，保证了所有拓扑关系都被存储在该逻辑关系体系当中，因此，对与一个馈线分段，只需要知道它的起点分段，就可以得到整体拓扑逻辑；

H、执行完当前馈线的拓扑逻辑生成算法，完成了馈线生成树数据结构的建立，则进入下一次循环，采用同样的方法计算下一个馈线的拓扑逻辑，直到所有馈线都以计算完毕，结束第一层循环；

步骤（4）对馈线树进行分组，在分组的过程中增加馈线树之间的联络拓扑信息参数，各馈线树之间的联络关系和联络点以馈线组的数据形成保存下来，生成馈线组分段联络拓扑关系，如图4，包含以下顺序的步骤：

A、第一层第一个循环，记录联络线：循环遍历所有馈线分段，用数组SegCon保存下所有“是否联络线”信息参数为真的馈线分段；

B、第一层第二个循环，该循环实现对馈线进行分组，采用一个逻辑变量ifcontinue记录下是否仍然有馈线未被分组，直到所有馈线都已分组时，循环结束，该循环包含了两个字循环；

C、第二层第一个循环，该循环是第一层第二个循环的子循环，该循环检索所有馈线分段：首先ifcontinue被初始化为false值，当循环检索到仍然有馈线未被分组时，该值被赋值为true，循环结束，给当前馈线分组，编号就是主循环的次数；

D、第二层第二个循环，该循环是第一层第二个循环的子循环，该循环通过逻辑变量ifcont控制是否结束，该循环负责给馈线树赋予馈线树组编号：对于当前馈线，检索一遍所有馈线，检查有无其相联络的馈线，只要找到一个联络，就标记ifcont为真，再次进行循环，并且是从第一个馈线开始逐一对所有其他馈线进行比对，指导循环结束都未发现其他与之联络的馈线，ifcont标记为假，循环结束；

步骤（5）通过设计馈线拓扑布局自动生成算法，将馈线组分段联络拓扑关系转化为直观的馈线组联络拓扑关系图，包含以下顺序的步骤：

A、主循环遍历所有馈线树组，以实现对每一个馈线树组形成一个拓扑逻辑图：主循环中需要做一些全局性的工作，包括保存馈线树组的名称，名称是将各馈线的名称相连接起来，由于一个馈线树组中包含若干个馈线，每一个馈线都以起始馈线分段的起点作为原点，以方便实现坐标变换，因此需要确定其实参考系的原点；

B、子循环负责绘制馈线树组中的每一条馈线，当馈线属于该馈线组时，执行该步骤：子循环要做一些针对馈线的总体工作，包括绘制馈线名称，母线竖线等，子循环采用复合广度优先遍历的方式搜索馈线的所有分段，对每一个馈线分段进行绘制；包含以下顺序的步骤：

第一步，需要对各馈线分段的走线方向进行定义，循环遍历所有馈线，对每一条馈线采用复合广度优先遍历方法搜索每一个馈线分段，如果为主干线路，则方向从左到右；如果是分支线路，则要依上一级支路而定，并依照如下原则：如果该分段是上一级支路的第一个下一级分段，则该分段延伸方向与上一级相同，否则如果延伸方向逆时针90°方向不存在其他馈线分段时采用该方向，如果存在其他馈线，则选用上一级馈线分段延伸方向顺时针方向90°方向；

第二步，依据上述延伸方向，以馈线的起始分段的首节点为原点（0,0）、馈线绘制长度L’、馈线分段的联络关系、馈线的延伸方向计算馈线分段的起点、终点位置，算法如下：首先，当前馈线分段的起始节点位置与上一级馈线分段的终点位置相同；当前馈线的终点节点位置在起点位置已知的前提下，按照馈线的延伸方向和馈线长度计算得到；

另外，每一个线路的绘制长度与实际长度负荷有上下限的对数关系，根据工程实际，馈线短于100米时，使用300像素长度；馈线长于2000米时，使用600像素长度，100米到2000米之间时，采用以10为底的对数关系，绘制长度在300到600之间，计算公式如下所示：

其中L表示实际长度（米），L’表示绘制长度（像素）；

第三步，判断是否为主干线路分段，使用不同的颜色绘制主干线路分段和分支线路分段：主要元素包括用线段表示馈线分段长度，并在线段上注明线路长度，用方框表示开关房或者杆塔，方框中注明开关房名称或杆塔名称、负荷大小和单位；

第四步，判断馈线分段是否为联络线，如果该馈线分段是联络线的话，则需要记录该分段的终点位置，并且根据已保存的信息得到另一条馈线的联络点，该馈线联络点需要被记录以便最终绘制联络线；

C、当该条馈线树的所有馈线都已遍历，则子循环结束；

D、此处子循环已经结束，但是主循环未结束，该部分对联络线进行绘制，子循环已经保存了所有属于该馈线组的联络线信息，根据各馈线的起始坐标计算联络线起点、终点的绝对坐标值，并在通用参考系下采用区别于其他布局元素的颜色准确地绘制联络线；当所有馈线树遍历完毕，主循环结束。

本实施例中将某区域的若干条具备联络关系的馈线分段数据从其他数据系统中导出，如表2所示：

表2中以每一个馈线分段为一个数据项目，每一个项目中给出了馈线分段的相关信息，经过本发明的方法，实现了将原始数据转化为直观的馈线组联络拓扑关系图，如图5所示。

Claims (2)

1.一种区域电网馈线组分段联络拓扑关系的生成方法，包含以下顺序的步骤：

(1)将外部数据库中的数据导入后进行规格化处理并保存，得到规范结构的馈线分段数据；所述的步骤(1)是通过从GIS/SCADA/EMS中的信息，导出符合数据库规范的馈线分段信息表，并且按照规范的数据库设计方案来保存，馈线分段数据结构设计表如下所示：

字段名称 数据类型 说明 ID 数字 整型，自动编号。 馈线 文本 描述馈线名称 分段名称 文本 描述馈线分段的名称 主干末端标记 是/否 标记该馈线分段是否为主干线路末端 起点 文本 起点名称 终点 文本 终点名称 长度 数字 馈线分段长度(米) 节点负荷 数字 该条馈线分段所直接带的负荷大小(千瓦) 是否联络线 是/否 标记该馈线分段是否为联络线 联络馈线 文本 描述该条联络线所联络的另一条馈线名称

(2)对馈线分段数据的格式进行转换，将有利于存储的数据库的表形式转化为有利于分析处理的运行算法数据结构的数组，使馈线分段信息保存在程序数组数据结构中；所述的步骤(2)包含下列顺序的步骤：

A、计算馈线分段的总数：使用数据库的结构化查询语句，查询所有馈线分段的数量，存储为变量FibOrgNum，SQL语句为“Select Count(*)from馈线分段信息表名称”；

B、声明一个馈线分段类Segment，其中保存有馈线分段信息表的所有数据类型，建立一个馈线分段类数组Seg[FibOrgNum]；

C、建立一个循环：循环变量从1到FibOrgNum，逐个将数据库中的每个馈线分段中的每一个信息读取到Seg数组中；

(3)对算法内部的数组型数据结构进行拓扑逻辑计算，将其转化为基于树的馈线分段，生成树类型的数据结构即馈线树；所述的步骤(3)包含下列顺序的步骤：

A、计算馈线的总数：使用数据库的结构化查询语句，查询所有馈线的数量，存储为变量Fibers，SQL语句为“Select distinct Count(馈线名称)from馈线分段信息表名称”；

B、第一层循环，遍历所有馈线使所有馈线都能执行算法并生成所有馈线的拓扑信息；

C、第二层第一个循环，遍历所有馈线分段，找到馈线的起点和终点分段，为下一个循环提供参数，以便从终点分段开始自底向上寻找主干线路分段，且能在已寻觅到起点分段的时候结束搜索；

D、第二层第二个循环，设立一个临时馈线分段参数，该参数描述了不断寻找馈线最末尾的分段信息的前一个馈线分段信息，当该临时馈线分段参数与馈线起始分段匹配时，循环结束；

E、第二层第二个循环下的第三层子循环，该循环为第二层第二个循环下的子循环，循环遍历所有馈线分段：寻找主干线路末端分段的前一个分段，并依次自底向上，直到找到的上一级馈线分段就是馈线的起点分段，此时循环结束，该步骤将标记主干线路逻辑判断值为真、标记主干馈线的上一级馈线分段、下一级馈线分段1信息；

F、第二层第三个循环，该循环设立一个馈线分段的临时参数SegTemp，保存当前馈线分段检索值，该循环还存在一个子循环，子循环结束以后将变更临时参数SegTemp值为馈线分段生成树的复合广度优先遍历的下一个分段值，当变更以后的SegTemp值为空或者为馈线名称时，说明已经完成了对馈线生成书的遍历，循环结束，该步骤涉及了馈线分段生成树数据结构的复合广度优先遍历，该遍历方法包含以下顺序的步骤：第一步，深度优先搜索下一个已存在的线段，如果该馈线存在下一级分段列表信息，按照1、2、3的顺序优先返回靠前项，当该馈线分段为主干线路时，除非该分段为主干线路末端分段，否则必然存在下一级主干线路分段，要求将下一级主干线路分段存储在编号1的下一级分段中，如果当前馈线分段是主干或分支的末端，则不存在下一级分段，该步骤搜索失败，执行下一步；第二步，进行平级的广度优先遍历，找到该馈线分段的上一级，然后对该馈线的上一级分段执行第一步操作，如果该馈线分段为空值或者该馈线分段的上一级分段信息为空，则无法搜索平级，或者对上一级分段所执行的第一步搜索失败，则该第二步搜索操作失败，执行下一步；第三步，执行循环，如果该馈线分段为空值或者改馈线分段的上一级分段为馈线的根节点，则第三步搜索执行失败，如果同样对馈线分段的上一级分段执行第二步操作，如果对其能够执行第二步，则返回该值，如果不能，则以该馈线的上一级支路为当前馈线分段，重复执行第三步，直到找到下一个馈线分段或者直到向上回溯到馈线起点，循环结束；

G、第二层第三个循环下的第三层子循环，该循环需要遍历所有属于当前馈线的馈线分段，循环体执行以下步骤：第一步，建立馈线分段临时变量SegTemp，并用当前馈线的起始馈线分段初始化；第二步，进行筛选：如果当前馈线分段SegTempNext的起点就是SegTemp的终点，这说明当前馈线分段是SegTemp的下一级分段，当符合此要求时，执行接下来的循环体，否则直接跳过循环体内容执行下一次循环，此外，由于主干线路的上一个分段和下一个分段已经添加，如需添加其他下一级分段也不必对主干线路进行遍历，因此也跳过循环体直接执行下一个循环；第三步，标记SegTempNext的前一级分段为SegTemp，保存SegTempNext的上一个分段为SegTemp，那么在SegTemp的下一个分段列表中添加SegTempNext；

H、执行完当前馈线的拓扑逻辑生成算法，完成了馈线生成树数据结构的建立，则进入下一次循环，采用同样的方法计算下一个馈线的拓扑逻辑，直到所有馈线都以计算完毕，结束第一层循环；

(4)对馈线树进行分组，在分组的过程中增加馈线树之间的联络拓扑信息参数，各馈线之间的联络关系和联络点以馈线组的数据形成保存下来，生成馈线组分段联络拓扑关系；

(5)通过设计馈线拓扑布局自动生成算法，将馈线组分段联络拓扑关系转化为直观的馈线组联络拓扑关系图；

所述的步骤(5)包含以下顺序的步骤：

A、主循环遍历所有馈线树组，实现对每一个馈线树组形成一个拓扑逻辑图；

B、子循环负责绘制馈线树组中的每一条馈线，馈线属于该馈线组时，执行该步骤：第一步，需要对各馈线分段的走线方向进行定义，循环遍历所有馈线，对每一条馈线采用复合广度优先遍历方法搜索每一个馈线分段：如果为主干线路则方向从左到右；如果是分支线路则要依上一级支路而定，若该分段是上一级支路的第一个下一级分段，则该分段延伸方向与上一级相同，否则如果延伸方向逆时针90°方向不存在其他馈线分段时采用该方向，如果存在其他馈线，则选用上一级馈线分段延伸方向顺时针方向90°方向；第二步，依据上述延伸方向，以馈线的起始分段的首节点为原点(0,0)、馈线绘制长度L’、馈线分段的联络关系、馈线的延伸方向计算馈线分段的起点、终点位置；第三步，判断是否为主干线路分段，使用不同的颜色绘制主干线路分段和分支线路分段；第四步，判断馈线分段是否为联络线，如果该馈线分段是联络线，则记录该分段的终点位置，并且根据已保存的信息得到另一条馈线的联络点，该馈线联络点需要被记录以便最终绘制联络线；

C、当该条馈线树的所有馈线都已遍历，则子循环结束；

D、此处子循环已经结束，未结束的主循环对联络线进行绘制，子循环已经保存了所有属于该馈线组的联络线信息，根据各馈线的起始坐标计算联络线起点、终点的绝对坐标值，并在通用参考系下采用区别于其他布局元素的颜色准确地绘制联络线；当所有馈线树遍历完毕，主循环结束。

2.根据权利要求1所述的区域电网馈线组分段联络拓扑关系的生成方法，其特征在于：

步骤(4)包含下列顺序的步骤：

A、第一层第一个循环，记录联络线：循环遍历所有馈线分段，用数组SegCon保存下所有“是否联络线”信息参数为真的馈线分段；

B、第一层第二个循环，该循环实现对馈线进行分组，采用一个逻辑变量ifcontinue记录下是否仍然有馈线未被分组，直到所有馈线都已分组时，循环结束，该循环包含了两个字循环；

C、第二层第一个循环，该循环是第一层第二个循环的子循环，该循环检索所有馈线分段：首先ifcontinue被初始化为false值，当循环检索到仍然有馈线未被分组时，该值被赋值为true，循环结束，给当前馈线分组，编号就是主循环的次数；

D、第二层第二个循环，该循环是第一层第二个循环的子循环，该循环通过逻辑变量ifcont控制是否结束，该循环负责给馈线树赋予馈线树组编号：对于当前馈线，检索一遍所有馈线，检查有无其相联络的馈线，只要找到一个联络，就标记ifcont为真，再次进行循环，并且是从第一个馈线开始逐一对所有其他馈线进行比对，指导循环结束都未发现其他与之联络的馈线，ifcont标记为假，循环结束。