CN105117518A - 一种辐射接线模式的配电馈线单线图自动绘制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种辐射接线模式的配电馈线单线图自动绘制方法及系统，本发明给出了辐射状单相图自动绘图的完整方案，研究以基于CIM_SVG的电网数据模型为作为图形布局的数据基础，满足调度自动化构建标准、开放的图模库的一体化系统要求；建立分级分支的干线-支路模型与面向对象支线区域模型，更方便于网络分支区域数据维护与获取；根据符合常规配电单线图布置原则完成配电线路初步布局，为尽可能实现匀称的图形布置，对馈线中极不对称支线的对称性优化方法，进一步提高图形的易读性与美观性。

Description

一种辐射接线模式的配电馈线单线图自动绘制方法及系统

技术领域

本发明涉及一种辐射接线模式的配电馈线单线图自动绘制方法及系统。

背景技术

配电馈线单线图是一种常用的电力网络图形资料，因其关注于网络的逻辑连线而更适用于运行和调度人员的调度分析决策。随着电网规模不断扩大，线路复杂度增加，为减轻图形维护的工作量，单线图自动成图技术被提出并得以研究，近些年来已出现较多有关该方面研究的文献，内容主要集中在数据模型和图元布局与布线两个方面。

数据模型采用基于CIM_SVG技术，可从根本上实现图模库一体化，这也是实现电网智能化调度的关键技术之一，应予以借鉴。而在布局算法上面，尽管现有的一些文献基本解决了单线图自动布局问题，仍存在一些问题未提出解决方案。首先，在如何提高图形协调性和美观性方面少有探讨，若仅将馈线中的支线逐级垂直、水平交叉布置，图形在画布中有可能会出现长宽与画布本身大小不协调，画布的冗余空间也没有得到充分利用的情况，有时还需要按比例缩小图元以显示整条完整的馈线，影响图形的易读性和美观性；另外，在对图形交叉重叠区域消除处理时，关于采用何种更方便的办法对已布局区域进行记录，图形交叉重叠区域如何的识别和消除，都是图形后期处理的关键部分。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种辐射接线模式的配电馈线单线图自动绘制方法及系统，本发明保证图元大小均匀清晰的情况下布局在有限的空间范围内，并能符合一定的“美学原则”，图形整体分布紧凑、对称，整体图形所占据空间小，进一步提高图形的易读性和美观性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种辐射接线模式的配电馈线单线图自动绘制方法，包括以下步骤：

(1)建立描述一切电力系统资源对象及对象之间关系的公共信息模型(CIM)，根据配电网元件图形符号建立配电网CIM模型中一次设备相应的SVG图元对象，建立CIM模型对象与SVG图元对象两者的关联，形成CIM_SVG对象模型；

(2)建立配电网干线-支线模型：主干线(TrunkLine)所在路径称为0级分支，0级分支上通过T接点引出1级分支子馈线，每条支线包括其自身作为的干线和下一级支线，依次类推，从K级分支的T接点引出K+1级子分支；

(3)根据配电网干线-支线模型和CIM_SVG对象模型，按照支线分级水平/垂直完成整条馈线的初步布局；按区域解决整体图形优化问题，保证电气元件大小及设备连线长度适度、均匀，使图形分布紧凑、对称；

(4)计算识别图形无交叉、重叠情况，并消除重叠情况，并建立无交叉、重叠的线路走线。

所述步骤(1)中，建立的配电馈线是指始于变电站馈出线，终于配电变压器所涵盖的配电网络，所涉及的CIM中的一次设备对象模型应涵盖变电站(Substation)、馈线(Feeder)、杆塔(Pole)、开关/刀闸(Breaker,Disconnector)、负荷开关、跌落式熔断器(Fuse)、配电变压器(DistributionPowerTransformer)以及配电线路段(DistributionLineSegment)。

所述配电线路段，包括架空线路(OverheadConductorInfo)和电缆线路(CableInfo)。

所述配电馈线是带有多级分支子馈线(BranchLine)的辐射状结构。

所述步骤(2)中，配电网干线支线是分支线与分支线长度不一的锯齿状网络，从电源点出发，对干线、支线进行分级，通过嵌套数组(ArrayofArray)表示，嵌套数组是指那些以数组作为单个数据成员的数组，不要求每个子数组具有相同的元素个数；将分支本身定义为数组，并作为干线的数据成员；在干线上的索引值为分支线所在干线的杆塔号，杆塔编号从线路的电源侧到负荷侧依次进行排序。

所述步骤(2)中，10kV配电馈线K<4。

所述步骤(2)中，配电网干线-支线模型定义为：

G_i,j＝f_i,j(TrunkLine(i-1,j,n),BranchLine(i,j))

式中：i为支路级别；j为支线对象在上一级干线的顺序号，即所在干线杆塔的编号；n为干线上j号杆塔所含的支路条数，其中n≥0；BranchLine(i,j)是干线TrunkLine(i-1,j,n)在杆塔号为j上的支线，BranchLine(i,j)可表示为：

BranchLine(i，j)＝[[BranchLine_i，j，1，…BranchLine_i，j，k，

…BranchLine_i，j，m1]，…，[BranchLine_i，j，1，

…BranchLine_i，j，k，…BranchLine_i，j，mn]]

其中m₁，…，m_n为n条支路中每条BranchLine(i,j)上的杆塔总数，len(BranchLine(i,j))≥0，当len(BranchLine(i,j))＝0时，所在杆塔j上无支路，支线的最低一级是配电网的末梢点，即单一配变模型。

所述步骤(3)中，具体方法为：

1)当同一节点处的支路数1≤n≤2时，使偶数级分支水平放置，奇数级分支垂直放置；下级分支接入上级分支时，按接入点顺序上下或左右交错布置；

2)当同一节点处的支路数n大于2时，将多余的支路并行在已布局支路两侧，并以折线或斜线形式连至杆塔。

所述步骤(3)中，图形对称性优化的方法为：对各级分支中的能导致图形整体严重不对称的支路进行适当弯折，使图元充分利用画布空间，为保持单线图走线横平竖直，线路弯折方向只能取原走向正交的方向；弯折点的确定取决于图形对称性，包括X轴与Y轴对称，应保证下一级支路在其干线两侧对称分布，依次来计算弯折点。

所述步骤(4)中，重叠的消除方法包括同一干线所在的支线发生的重叠处理，具体为：

(4-1)对重叠区域进行判断：取n-1级干线包含的任意两个子区域，若其中一个子区域a中的四个顶点中存在点落在另一个子区域b内部，则说明两个子区域之间产生的重叠；

(4-2)针对不同情况对重叠区域进行消除。

所述步骤(4-2)中，1)当区域a仅有1个顶点在区域b中，任取一区域，在离重叠区域最近处的杆塔进行弯折；2)当区域a有2个顶点在区域b中，取小区域所在支线，在离重叠区域最近处的杆塔进行弯折；3)当区域a有4个顶点在区域b中，即区域a完全在区域b范围内，则需要对区域b求解其所包含的子区域，若存在子区域，然后转换为1)、2)点中处理，若不存在子区域，则使其中一区域旋转180°，或者使任意区域向上或向下平移使其偏离另一区域，用斜线连至偏移区域。

所述步骤(4)中，不同干线之间出现重叠时，应获取干线所包含的支线区域，再循环验证具体哪两条支线出现重叠或交叉，若出现重叠，则按同一干线所在的支线发生的重叠处理方法进行消除。

一种基于上述方法的自动绘制系统，包括建模单元、绘制布局单元、优化单元和去除重叠单元，其中：

所述建模单元，与绘制布局单元连接，包括公共信息建模模块和配电网干线-支线建模模块，所述公共信息建模模块，用于建立描述一切电力系统资源对象及对象之间关系的公共信息模型根据配电网元件图形符号建立配电网CIM模型中一次设备相应的SVG图元对象，建立CIM模型对象与SVG图元对象两者的关联，形成CIM_SVG对象模型；

所述配电网干线-支线建模模块，用于建立配电网干线-支线模型：主干线(TrunkLine)所在路径称为0级分支，0级分支上通过T接点引出1级分支子馈线，每条支线包括其自身作为的干线和下一级支线，依次类推，从K级分支的T接点引出K+1级子分支；

所述绘制布局单元，用于根据配电网干线-支线模型和CIM_SVG对象模型，按照支线分级水平/垂直完成整条馈线的初步布局，与优化单元通信；

所述优化单元，用于按区域解决整体图形优化问题，保证电气元件大小及设备连线长度适度、均匀，使图形分布紧凑、对称，与去除重叠单元连接；

所述去除重叠单元，用于计算识别图形无交叉、重叠情况，并消除重叠情况，建立无交叉、重叠的线路走线。

本发明的有益效果为：

(1)建立分级分支的干线-支路模型与面向对象支线区域模型，更方便于网络分支区域数据维护与获取；

(2)根据符合常规配电单线图布置原则完成配电线路初步布局，为尽可能实现匀称的图形布置，对馈线中极不对称支线的对称性优化方法，进一步提高图形的易读性与美观性；

(3)根据布线原理的一般步骤展开的，通过10kV馈线算例验证了算法的具有较好的图形优化效果，满足所有辐射模式接线的配电网单线图的自动绘制要求。

附图说明

图1为本发明的干线—支线模型图；

图2为本发明的支线图元区域模型图；

图3a为本发明的弯折前布局图；

图3b为本发明的弯折后布局图；

图4为本发明的区域仅1个顶点时重叠处理过程图；

图5为本发明的区域2个顶点时重叠处理过程图；

图6为本发明的区域4个顶点时重叠处理过程图；

图7为本发明的反方向布局支线法示意图；

图8为本发明的偏离重叠区域法示意图；

图9为本发明的交叉区域处理过程图；

图10为本发明的实施例1初步布局图；

图11为本发明的实施例1的优化布局图；

图12为本发明的实施例1消除重叠后的示意图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

1配电网数据模型描述

1.1基于CIM_SVG的模型与图元对象描述

生成单线图的首要任务是建立完整、准确的网络设备及其连接关系数据模型。公共信息模型(CommonInformationModel，CIM)[6,7]是一种可以描述一切电力系统资源对象及对象之间关系的信息模型，遵循CIM规范建模的应用系统能够不依赖于信息的内部表示而实现数据交换和信息共享，是目前电力自动化系统信息交互非常重要的手段[3]。本发明所述10kV配电馈线系指始于变电站馈出线，终于配电变压器所涵盖的配电网络，所涉及的CIM规范中的一次设备对象模型应涵盖变电站(Substation)、馈线(Feeder)、杆塔(Pole)、开关/刀闸(Breaker,Disconnector)、负荷开关、跌落式熔断器(Fuse)、配电变压器(DistributionPowerTransformer)以及配电线路段(DistributionLineSegment)等，其中配电线路段具体细分为架空线路(OverheadConductorInfo)和电缆线路(CableInfo)，系统网络的连接性模型描述则通过ConductingEquipment-Terminal-ConnectivityNode三者来建立。

根据配电网元件图形符号建立配电网CIM模型中一次设备相应的SVG图元对象，建立CIM模型对象与SVG图元对象两者的关联，作为单线图自动布局的数据来源，从而保证单线图和拓扑数据完全关联在一起，使得图形随拓扑实时变化，彻底实现系统的图模一体化。

1.2配电网干线—支线模型

配电馈线是带有多级分支子馈线(BranchLine)的辐射状结构。其中主干线(TrunkLine)所在路径称为0级分支，0级分支上通过T接点引出1级分支子馈线，每条支线又是由其自身作为的干线和下一级支线组成，依次类推，从K级分支的T接点引出K+1级子分支。受10kV配电馈线供电半径所限，一般地，K<4。

配电网干线支线是分支线与分支线长度不一的锯齿状网络，从电源点出发，对干线、支线进行分级，可用嵌套数组(ArrayofArray)表示，嵌套数组是指那些以数组作为单个数据成员的数组，不要求每个子数组具有相同的元素个数。将分支本身定义为数组，并作为干线的数据成员。由于架空线路的分支一般在杆塔处实现线路的分流，因而在干线上的索引值为分支线所在干线的杆塔号，杆塔编号从线路的电源侧到负荷侧依次进行排序。可将配电网干线-支线模型定义为：

G_i,j＝f_i,j(TrunkLine(i-1,j,n),BranchLine(i,j))

式中：i为支路级别；j为支线对象在上一级干线的顺序号，即所在干线杆塔的编号；n为干线上j号杆塔所含的支路条数，其中n≥0。BranchLine(i,j)是干线TrunkLine(i-1,j,n)在杆塔号为j上的支线，BranchLine(i,j)可表示为：

BranchLine(i，j)＝[[BranchLine_i，j，1，…BranchLine_i，j，k，

…BranchLine_i，j，m1]，…，[BranchLine_i，j，1，

…BranchLine_i，j，k，…BranchLine_i，j，mn]]

其中m₁，…，m_n为n条支路中每条BranchLine(i,j)上的杆塔总数，len(BranchLine(i,j))≥0，当len(BranchLine(i,j))＝0时，所在杆塔j上无支路，支线的最低一级是配电网的末梢点，即单一配变模型。

图1为例所示拓扑干线—支线模型可描述为，若水平支路为0级分支，杆塔2引出1级分支，则该1级分支定义为：

G_0,1＝f_0,1(TrunkLine(0,1),BranchLine(1,1))

G_0,2＝f_0,2(TrunkLine(0,2),BranchLine(1,2))

式中：以TrunkLine(0,2)为干线的各节点支路集如下：

BranchLine(1,1)＝BranchLine(1,3)

＝BranchLine(1,4)

＝[]＝None

BranchLine(1,2)＝[[BranchLine_1,2,1,BranchLine_1,2,2]]

网络模型数据的建立与维护是进行单线图布局前需完成的工作，本发明所述的布局算法需基于上述CIM_SVG对象模型与干线-支线模型基础上展开布局工作，而干线-支线模型可用于支持后续支线图元区域模型的生成。

2单线图布局算法

配电网的图形自动生成需要解决布局、布线两个问题，包括以下步骤：

步骤一：按照支线分级水平/垂直完成整条馈线的初步布局。

步骤二：按区域解决整体图形优化问题，保证电气元件大小及设备连线长度适度、均匀，使图形分布尽可能紧凑、对称，整体图形所占据空间尽可能小。

步骤三：计算识别图形无交、重叠情况，并建立消除无交、重叠的线路走线规则方法。

2.1递归布局各级支路图形

文献[3]给出一种具有常规的配电单线图布置原则，即按照支线的奇偶性垂直/水平交叉递归布局各支线，考虑同一节点可能存在多于1条分支线，本发明对上述布局原则进行了完善，具体如下：

1)当同一节点处的支路数1≤n≤2时，使偶数级分支水平放置，奇数级分支垂直放置；下级分支接入上级分支时，按接入点顺序上下(或左右)交错布置；

2)当同一节点处的支路数n＞2时，可将多余的支路并行在已布局支路两侧，并以折线(或斜线)连至杆塔。

按照布局原则可基本满足辐射状网络各线路的规律布局，然而由于算法较为单一机械，未能满足网络分支较长、区域较大的电网的实际情况。应对某些极不对称的支路做优化，尽可能利用画布空间，使图形完整紧凑；其二布局过程中产生的交叉重叠问题无法消除，影响图形的可读性。因此，上述方法完成的馈线初步布局基础上，需进一步对图形进行处理。

2.2图形布局区域的记录

已完成初步布局的图形，如何确定图形出现的严重不对称区域，以及重叠交叉区域，这是进行图形优化调整处理首先需要解决的问题。馈线递归按直线的初步布局过程，应将干线与其分支的图形在画布上的所占区域均做下记录，根据的区域进行判断。记录过程应由下向上进行，即n-1级干线由n级支线组成(假设n为末级支线)，再依次向上直至获取0级干线区域。

为了方便记录与获取所记录信息，本发明依据区域中干线及其分支的关系建立面向对象模型，模型使用UML语言描述。该模型与1.2节所描述的干线-支线模型是一致的，具体如图2所示，其中干线(TrunkLine)与其下一级支线(BranchLine)两者是关联关系，各自所占区域存入Region与SubRegion类中，Region应由SubRegion递归计算所得，最后，支线应包含具体的CIM对象类(CIMEquipment)，从中可以得到相应CIM对象的SVG图元所占据面积，进行支线区域计算。

其中，分支区域可由其所在矩形区域的四个顶点表示：

SBranchLine＝{(x1,y1)，(x2,y1)，(x1,y2)，(x2,y2)}

其中：x2＝x1+分支上CIM_SVG设备图元.x；y2＝y1+分支上CIM_SVG设备图元.y+杆塔连线.y(x、y分别为CIM对象的SVG图元的长与宽值)。

干线区域为从属于其的分支区域的边界值，干线区域的计算是依据各支线区域的递归计算过程：

StruckLine＝{(Xmin,Ymin),(Xmax,Ymin),(Xmin,Ymax),(Xmax,Ymax)}

其中：Xmin＝Min(SBranchLine.x)；Xmax＝Max(SBranchLine.x)；Ymin＝Min(SBranchLine.y)；Ymax＝Max(SBranchLine.y)；(Xmin,Ymin)为干线区域的左下端点坐标；(Xmax,Ymin)为右下端点坐标；(Xmin,Ymax)为右上端点坐标；(Xmax,Ymax)为右上端点坐标。

2.3图形对称性优化处理

对此性优化调整是为对各级分支中的能导致图形整体严重不对称的支路进行适当弯折，使图元尽可能充分利用画布空间。

进行长线路弯折应确定弯折方向与弯折点。

1)弯折方向。

为保持单线图走线横平竖直，线路弯折方向只能取原走向正交的方向，将此定义为枚举类，弯折方向的确定还需对从属于同一干线的其他支线做重叠交叉校验，使其折向重叠侧区域。弯折的枚举变量同样适用于后文的交叉重叠消除时线路走向调整使用。

2)弯折点。

弯折点的确定取决于图形对称性，包括X轴与Y轴对称，原则上应尽可能使下一级支路在其干线两侧对称分布，依次来计算弯折点。干线两侧尽可能对称的前提下，可设置一般不要超过3个节点的差距。

弯折对象不仅是各支线，若干线过长也需要对其进行调整，处理时应相应地重新形成所在支线子区域和干线区域的面积。图3中(a)、(b)为对支线BranchLine1,2的弯折，由图可知，弯折对于图形确实起了优化作用，特别在针对严重不对称情况时，效果愈加明显。

2.4交叉重叠的消除

(一)重叠

重叠分为同一主干线的重叠与不同主干线之间的重叠两种情况。首先需要对重叠区域进行判断，其次消除存在重叠的区域。

区域重叠的判据：取n-1级干线包含的任意两个子区域，若其中一个子区域中的四个顶点中存在≥1(1个、2个、4个)落在另一个子区域内部，则说明两个子区域之间产生的重叠。

(1)同一干线所在的支线发生的重叠处理。

当同一干线所在的支线发生重叠情况时，按照以下规则消除：

1)当区域a仅有1个顶点在区域b中，任取一区域，在离重叠区域最近处的杆塔进行弯折，如图4所示。

2)当区域a有2个顶点在区域b中，取小区域所在支线，在离重叠区域最近处的杆塔进行弯折，如图5所示。

3)当区域a有4个顶点在区域b中，即区域a完全在区域b范围内，则需要对区域b求解其所包含的子区域，若存在子区域，然后转换为1)、2)点中处理，如图6所示；若不存在子区域，则可使其中一区域旋转180°，反方向布局，如图7所示。或者使任意区域向上或向下平移使其偏离另一区域，用斜线连至偏移区域，如图8所示。

当重叠面积较大时，可使弯折的线路沿着障碍物进行绕越；当重叠面积较小时，弯折的线路截断回溯。

(2)不同干线之间的重叠处理。

不同干线之间出现重叠时，应获取干线所包含的支线区域，再循环验证具体哪两条支线出现重叠或交叉，若出现重叠，则按上述的重叠规则进行消除。

(二)交叉

区域交叉判据：取任意两支线区域，若x1<x1’<x2’<x2，且y1’<y1<y2<y2’时，说明区域S＝{(x1,y1),(x2,y1),(x1,y2),(x2,y2)}与区域S’＝{(x1’,y1’),(x2’,y1’),(x1’,y2’),(x2’,y2’)}存在交叉情况。同样，交叉分为同一主干线的的支线交叉与不同主干线之间的交叉两种情况。

(1)同一主干线的支线交叉处理。

首先从交叉点折，则转化为重叠情况，再按重叠规则处理，如图9所示。

(2)不同主干线之间的交叉处理。

获取干线所包含的支线区域，再循环验证具体哪两条支线出现交叉，若出现重叠，则按上述的重叠规则进行消除；若出现交叉，则按交叉规则处理。

实施例1：

济南供电公司110kV燕翅变电站的10kV馈线燕北线(取8个节点)为例，该线路最多含2级子馈线，该线路基于CIM的连接性模型已存入模型数据库，表1、表2、表3为网络干线—支线模型。

无论是重叠还是交叉，按上述进行处理后均需要再次与其它支线进行验证，直至不再出现位置，同时应相应重新调整所在干线的区域计算值。

算法实践：

步骤一：根据CIM的数据模型与表1、表2、表3干线-支线模型，按照支线分级水平/垂直完成整条馈线的初步布局，并逐级计算各线路(包括支线于干线)的区域面积，存入图元区域模型中。图10为济南供电公司110kV燕翅变电站的10kV馈线燕北线初步布局结果。

步骤二：图形优化。图11为10kV馈线燕北线优化后的图形，其中将1级支线为3号杆塔的支线于杆塔号为3处进行了弯折；1级支线为3号杆塔的支线于2号杆塔进行弯折，并将该杆塔上另一短支路反方向旋转。

步骤三：识别图形无交、重叠并将其消除。经验证计算可知图中存在2处重叠区域，均按照重叠规则进行了处理，重叠消除后如图12所示。

由上述例子可见，应用优化算法在进一步提高单线图易读性和美观性上起到良好的效果，尤其对于支线越长、线路越复杂的情况，将更能显示算法的优越性。

表10级分支干线—支线模型

表21级分支干线—支线模型

表32级分支干线—支线模型

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种辐射接线模式的配电馈线单线图自动绘制方法，其特征是：包括以下步骤：

(1)建立描述一切电力系统资源对象及对象之间关系的公共信息模型，根据配电网元件图形符号建立配电网CIM模型中一次设备相应的SVG图元对象，建立CIM模型对象与SVG图元对象两者的关联，形成CIM_SVG对象模型；

(2)建立配电网干线-支线模型：主干线所在路径称为0级分支，0级分支上通过T接点引出1级分支子馈线，每条支线包括其自身作为的干线和下一级支线，依次类推，从K级分支的T接点引出K+1级子分支；

(3)根据配电网干线-支线模型和CIM_SVG对象模型，按照支线分级水平/垂直完成整条馈线的初步布局；按区域解决整体图形优化问题，保证电气元件大小及设备连线长度适度、均匀，使图形分布紧凑、对称；

(4)计算识别图形无交叉、重叠情况，并消除重叠情况，并建立无交叉、重叠的线路走线。

2.如权利要求1所述的一种辐射接线模式的配电馈线单线图自动绘制方法，其特征是：所述步骤(1)中，建立的配电馈线是指始于变电站馈出线，终于配电变压器所涵盖的配电网络，所涉及的CIM中的一次设备对象模型应涵盖变电站、馈线、杆塔、开关/刀闸、负荷开关、跌落式熔断器、配电变压器以及配电线路段；所述配电线路段，包括架空线路和电缆线路；所述配电馈线是带有多级分支子馈线的辐射状结构。

3.如权利要求1所述的一种辐射接线模式的配电馈线单线图自动绘制方法，其特征是：所述步骤(2)中，配电网干线支线是分支线与分支线长度不一的锯齿状网络，从电源点出发，对干线、支线进行分级，通过嵌套数组表示，嵌套数组是指那些以数组作为单个数据成员的数组，不要求每个子数组具有相同的元素个数；将分支本身定义为数组，并作为干线的数据成员；在干线上的索引值为分支线所在干线的杆塔号，杆塔编号从线路的电源侧到负荷侧依次进行排序。

4.如权利要求1所述的一种辐射接线模式的配电馈线单线图自动绘制方法，其特征是：所述步骤(2)中，10kV配电馈线K<4。

5.如权利要求1所述的一种辐射接线模式的配电馈线单线图自动绘制方法，其特征是：所述步骤(2)中，配电网干线-支线模型定义为：

G_i,j＝f_i,j(TrunkLine(i-1,j,n),BranchLine(i,j))

式中：i为支路级别；j为支线对象在上一级干线的顺序号，即所在干线杆塔的编号；n为干线上j号杆塔所含的支路条数，其中n≥0；BranchLine(i,j)是干线TrunkLine(i-1,j,n)在杆塔号为j上的支线，BranchLine(i,j)可表示为：

BranchLine(i，j)＝[[BranchLine_i，j，1，…BranchLine_i，j，k，

…BranchLine_i，j，m1]，…，[BranchLine_i，j，1，

…BranchLine_i，j，k，…BranchLine_i，j，mn]]

其中m₁，…，m_n为n条支路中每条BranchLine(i,j)上的杆塔总数，len(BranchLine(i,j))≥0，当len(BranchLine(i,j))＝0时，所在杆塔j上无支路，支线的最低一级是配电网的末梢点，即单一配变模型。

6.如权利要求1所述的一种辐射接线模式的配电馈线单线图自动绘制方法，其特征是：所述步骤(3)中，具体方法为：

1)当同一节点处的支路数1≤n≤2时，使偶数级分支水平放置，奇数级分支垂直放置；下级分支接入上级分支时，按接入点顺序上下或左右交错布置；

2)当同一节点处的支路数n大于2时，将多余的支路并行在已布局支路两侧，并以折线或斜线形式连至杆塔。

7.如权利要求6所述的一种辐射接线模式的配电馈线单线图自动绘制方法，其特征是：所述步骤(3)中，图形对称性优化的方法为：对各级分支中的能导致图形整体严重不对称的支路进行适当弯折，使图元充分利用画布空间，为保持单线图走线横平竖直，线路弯折方向只能取原走向正交的方向；弯折点的确定取决于图形对称性，包括X轴与Y轴对称，应保证下一级支路在其干线两侧对称分布，依次来计算弯折点。

8.如权利要求1所述的一种辐射接线模式的配电馈线单线图自动绘制方法，其特征是：所述步骤(4)中，重叠的消除方法包括同一干线所在的支线发生的重叠处理，具体为：

(4-1)对重叠区域进行判断：取n-1级干线包含的任意两个子区域，若其中一个子区域a中的四个顶点中存在点落在另一个子区域b内部，则说明两个子区域之间产生的重叠；

(4-2)针对不同情况对重叠区域进行消除；

所述步骤(4-2)中，1)当区域a仅有1个顶点在区域b中，任取一区域，在离重叠区域最近处的杆塔进行弯折；2)当区域a有2个顶点在区域b中，取小区域所在支线，在离重叠区域最近处的杆塔进行弯折；3)当区域a有4个顶点在区域b中，即区域a完全在区域b范围内，则需要对区域b求解其所包含的子区域，若存在子区域，然后转换为1)、2)点中处理，若不存在子区域，则使其中一区域旋转180°，或者使任意区域向上或向下平移使其偏离另一区域，用斜线连至偏移区域。

9.如权利要求7所述的一种辐射接线模式的配电馈线单线图自动绘制方法，其特征是：所述步骤(4)中，不同干线之间出现重叠时，应获取干线所包含的支线区域，再循环验证具体哪两条支线出现重叠或交叉，若出现重叠，则按同一干线所在的支线发生的重叠处理方法进行消除。

10.一种基于如权利要求1-9中任一项所述的方法的自动绘制系统，其特征是：包括建模单元、绘制布局单元、优化单元和去除重叠单元，其中：

所述建模单元，与绘制布局单元连接，包括公共信息建模模块和配电网干线-支线建模模块，所述公共信息建模模块，用于建立描述一切电力系统资源对象及对象之间关系的公共信息模型根据配电网元件图形符号建立配电网CIM模型中一次设备相应的SVG图元对象，建立CIM模型对象与SVG图元对象两者的关联，形成CIM_SVG对象模型；

所述配电网干线-支线建模模块，用于建立配电网干线-支线模型：主干线所在路径称为0级分支，0级分支上通过T接点引出1级分支子馈线，每条支线包括其自身作为的干线和下一级支线，依次类推，从K级分支的T接点引出K+1级子分支；

所述绘制布局单元，用于根据配电网干线-支线模型和CIM_SVG对象模型，按照支线分级水平/垂直完成整条馈线的初步布局，与优化单元通信；

所述优化单元，用于按区域解决整体图形优化问题，保证电气元件大小及设备连线长度适度、均匀，使图形分布紧凑、对称，与去除重叠单元连接；

所述去除重叠单元，用于计算识别图形无交叉、重叠情况，并消除重叠情况，建立无交叉、重叠的线路走线。