CN104408662B - 基于线路正交布局算法的电网成图方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于线路正交布局算法的电网成图方法，包括如下步骤：1）以变电站出线点为起点，拓扑搜索当前馈线范围内的设备，生成有向图；2）获取有向图内所有出度为0的节点作为布局起点，并为每个布局起点生成一布局子图；每一布局子图对应一颗节点树，所述布局起点为节点树的根节点，坐标为（0,0），并设置布局起点占用的布局单元；3）遍历所有布局子图，对每一布局子图进行增量。本发明以可视化的方式直观准确地呈现了电网运行状态，为运行管理人员及时了解电网运行状况带来了极大方便，大大提高了配电网管理的智能化水平。

Description

基于线路正交布局算法的电网成图方法

技术领域

本发明涉及电网绘图领域，具体地说，特别涉及到一种基于线路正交布局算法的电网成图方法。

背景技术

目前国内配网调度使用的电网拓扑专题图主要为调度系统图和单线图。调度系统图一般都是依靠手工绘制，不但工作量大，而且图上设备很难和其他信息系统进行图模一体集成、造成信息孤岛、无法实现拓扑分析、带电着色、故障地理图定位、开关操作防误提醒等功能；无法满足智能电网的要求。

配网系统图是自动成图的重点和难点，在配电网规模巨大的情况下，调度员需要能与现场一致的电气系统图，在此基础上进行调度指挥，在系统图上必须能清楚的显示配网设备运行状态及其相互的电气连接，并能快速的定位到故障设备，查清故障范围，减少故障处理时间，提高供电可靠性。

国内的配网系统图实现模式很多，但很少能真正达到实用化水平，供配网运行调度使用，其原因主要是一张图上的设备太多，导致自动布局十分困难，设备显示不清晰；而手工绘制又容易导致图模不同步，不符合新一代调控一体化的要求。

实用新型内容

本发明的实际目的在于提供一种基于线路正交布局算法的电网成图方法，以解决现有技术中的不足。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

基于线路正交布局算法的电网成图方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)以变电站出线点为起点，拓扑搜索当前馈线范围内的设备，生成有向图；

2)获取有向图内所有出度为0的节点作为布局起点，并为每个布局起点生成一布局子图；每一布局子图对应一颗节点树，所述布局起点为节点树的根节点，坐标为(0,0)，并设置布局起点占用的布局单元；

3)遍历所有布局子图，对每一布局子图进行增量；

4)若布局子图节点树根节点对应的上一级节点在nodeinfo里存在未布局的子节点，即节点在有向图的方向上存在未布局的节点，则当前布局子图不能进行增量，要待上一级节点的其它子节点对应的布局子图增量到上一级节点时才能继续增量，以避免节点的增量不同步；

5)若布局子图节点树根节点的所有子节点都已布局，优先对主分层上的布局子图进行增量，若不存在主分层，则选取节点数最大的布局子图进行增量；

根据edgeinfo获取节点树根节点的上一级节点；如果根节点的入度大于1，表明根节点存在环；在布局时，是不允许存在环的，则要优先选择上一级节点main＝1的节点作为布局起点的连接点，如果上一级节点main都不为1，则随机选取一个节点作为连接点，而把其它的连接点记录到当前子树根节点对应的liasion_nodes中，记录与根节点有连接关系，并判断连接点的出度，如果出度为1，则为连接点创建一幅布局子图，作为新的布局子图；如果入度为1，则直接把上一级节点作为布局起点的连接点；如果入度为0，则布局子图布局结束，否则继续下一步；

6)获取根节点的方向作为上一级节点的布局方向；若方向为2π，则表明根节点无明确方向，需要获取其上一级节点的方向作为布局起点的方向，如果上一级节点的方向也为2π，则再获取上一级连接点的方向作为根节点的方向，如果搜索到整个图形的根节点仍然没有找到合理布局方向，则取根节点和上一级节点的原始坐标方向作为布局方向；

取布局方向的反方向作为连接点的方向，同时记录布局起点和连接点的已布局方向，把布局起点作为连接点的控制节点；

若连接点未被布局过，则根据参数和布局方向计算连接点坐标，新增布局子图节点，设置布局子图布局单元，并把连接点作为布局子图节点树的顶点，更新子图节点树，继续步骤2)；

若连接点已被布局过，则认为存在布局子图与当布局前子图连接到同一个node，此时需要合并布局子图；

继续步骤2)，直到所有的子图都合并、增量结束。

进一步的，本发明所述的方法还包括一种变电站内部的成图方法，所述成图方法包括如下步骤：

以变电站的某进出线点为起点，以其他进出线点为停止条件，开始拓扑搜索，然后按间隔划分单元；

再将变电站虚拟成节点，进行线路预布局，确定变电站的大概位置和站所各出线方向及出线顺序；

然后根据预布局的变电站节点出线方向和出线顺序，按布局要求计算其出线相对站所的准确位置和方向；

最后根据出线相对站所的位置和方向，按间隔单元绘制间隔，直到所有间隔绘制完成。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

以可视化的方式直观准确地呈现了电网运行状态，为运行管理人员及时了解电网运行状况带来了极大方便，大大提高了配电网管理的智能化水平。

附图说明

图1为本发明所述的电网成图方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参见图1，本发明所述的基于线路正交布局算法的电网成图方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)以变电站出线点为起点，拓扑搜索当前馈线范围内的设备，生成有向图；

2)获取有向图内所有出度为0的节点作为布局起点，并为每个布局起点生成一布局子图；每一布局子图对应一颗节点树，所述布局起点为节点树的根节点，坐标为(0,0)，并设置布局起点占用的布局单元；

3)遍历所有布局子图，对每一布局子图进行增量；

4)若布局子图节点树根节点对应的上一级节点在nodeinfo里存在未布局的子节点，即节点在有向图的方向上存在未布局的节点，则当前布局子图不能进行增量，要待上一级节点的其它子节点对应的布局子图增量到上一级节点时才能继续增量，以避免节点的增量不同步；

5)若布局子图节点树根节点的所有子节点都已布局，优先对主分层上的布局子图进行增量，若不存在主分层，则选取节点数最大的布局子图进行增量；

根据edgeinfo获取节点树根节点的上一级节点；如果根节点的入度大于1，表明根节点存在环；在布局时，是不允许存在环的，则要优先选择上一级节点main＝1的节点作为布局起点的连接点，如果上一级节点main都不为1，则随机选取一个节点作为连接点，而把其它的连接点记录到当前子树根节点对应的liasion_nodes中，记录与根节点有连接关系，并判断连接点的出度，如果出度为1，则为连接点创建一幅布局子图，作为新的布局子图；如果入度为1，则直接把上一级节点作为布局起点的连接点；如果入度为0，则布局字图布局结束，否则继续下一步；

6)获取根节点的方向作为上一级节点的布局方向；若方向为2π，则表明根节点无明确方向，需要获取其上一级节点的方向作为布局起点的方向，如果上一级节点的方向也为2π，则再获取上一级连接点的方向作为根节点的方向，如果搜索到整个图形的根节点仍然没有找到合理布局方向，则取根节点和上一级节点的原始坐标方向作为布局方向；

取布局方向的反方向作为连接点的方向，同时记录布局起点和连接点的已布局方向，把布局起点作为连接点的控制节点；

若连接点未被布局过，则根据参数和布局方向计算连接点坐标，新增布局子图节点，设置布局子图布局单元，并把连接点作为布局子图节点树的顶点，更新子图节点树，继续步骤2)；

若连接点已被布局过，则认为存在布局子图与当布局前子图连接到同一个node，此时需要合并布局子图；

继续步骤2)，直到所有的子图都合并、增量结束。

进一步的，本发明所述的方法还包括一种变电站内部的成图方法，所述成图方法包括如下步骤：

以变电站的某进出线点为起点，以其他进出线点为停止条件，开始拓扑搜索，然后按间隔划分单元；

再将变电站虚拟成节点，进行线路预布局，确定变电站的大概位置和站所各出线方向及出线顺序；

然后根据预布局的变电站节点出线方向和出线顺序，按布局要求计算其出线相对站所的准确位置和方向；

最后根据出线相对站所的位置和方向，按间隔单元绘制间隔，直到所有间隔绘制完成。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.基于线路正交布局算法的电网成图方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)以变电站出线点为起点，拓扑搜索当前馈线范围内的设备，生成有向图；

2)获取有向图内所有出度为0的节点作为布局起点，并为每个布局起点生成一布局子图；每一布局子图对应一颗节点树，所述布局起点为节点树的根节点，坐标为(0,0)，并设置布局起点占用的布局单元；

3)遍历所有布局子图，对每一布局子图进行增量；

4)若布局子图节点树根节点对应的上一级节点在nodeinfo里存在未布局的子节点，即节点在有向图的方向上存在未布局的节点，则当前布局子图不能进行增量，要待上一级节点的其它子节点对应的布局子图增量到上一级节点时才能继续增量，以避免节点的增量不同步；

5)若布局子图节点树根节点的所有子节点都已布局，优先对主分层上的布局子图进行增量，若不存在主分层，则选取节点数最大的布局子图进行增量；根据edgeinfo获取节点树根节点的上一级节点；如果根节点的入度大于1，表明根节点存在环；在布局时，是不允许存在环的，则要优先选择上一级节点main＝1的节点作为布局起点的连接点，如果上一级节点main都不为1，则随机选取一个节点作为连接点，而把其它的连接点记录到当前子树根节点对应的liasion_nodes中，记录与根节点有连接关系，并判断连接点的出度，如果出度为1，则为连接点创建一幅布局子图，作为新的布局子图；如果入度为1，则直接把上一级节点作为布局起点的连接点；如果入度为0，则布局子图布局结束，否则继续下一步；

6)获取根节点的方向作为上一级节点的布局方向；若方向为2π，则表明根节点无明确方向，需要获取其上一级节点的方向作为布局起点的方向，如果上一级节点的方向也为2π，则再获取上一级连接点的方向作为根节点的方向，如果搜索到整个图形的根节点仍然没有找到合理布局方向，则取根节点和上一级节点的原始坐标方向作为布局方向；

取布局方向的反方向作为连接点的方向，同时记录布局起点和连接点的已布局方向，把布局起点作为连接点的控制节点；

若连接点未被布局过，则根据参数和布局方向计算连接点坐标，新增布局子图节点，设置布局子图布局单元，并把连接点作为布局子图节点树的顶点，更新子图节点树，继续步骤2)；

若连接点已被布局过，则认为存在布局子图与当布局前子图连接到同一个node，此时需要合并布局子图；

继续步骤2)，直到所有的子图都合并、增量结束。

2.根据权利要求1所述的基于线路正交布局算法的电网成图方法，其特征在于，还包括变电站内部的成图方法，所述成图方法包括如下步骤：

以变电站的某进出线点为起点，以其他进出线点为停止条件，开始拓扑搜索，然后按间隔划分单元；

再将变电站虚拟成节点，进行线路预布局，确定变电站的大概位置和站所各出线方向及出线顺序；

然后根据预布局的变电站节点出线方向和出线顺序，按布局要求计算其出线相对站所的准确位置和方向；

最后根据出线相对站所的位置和方向，按间隔单元绘制间隔，直到P所有间隔绘制完成。