CN108521124B - 一种可视化的配电网故障区段划分方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种可视化的配电网故障区段划分方法，所述方法为：步骤S1、对电网数据进行解析预处理；并对电网数据的杆线数据进行重构数据结构；步骤S2、对电网数据进行连续性、重复性以及完整性进行校验；步骤S3、对校验通过的电网数据利用第二图深度优先搜索算法对数据进行单线图数字化建模，绘制出CAD单线图；步骤S4、根据CAD单线图，添加用户信息，所述用户信息包括线路长度和用户数；步骤S5、将CAD单线图划分“保护隔离区段”、“最小故障查找段”、“初步故障查找段”、“最小故障分区段”、“最小故障隔离段”；本发明能使设计工程师快速、准确的定位查找故障区域，并进行故障区划分。

Description

一种可视化的配电网故障区段划分方法
技术领域
本发明涉及电网供电领域，尤其涉及计算机图形学和电力工程等技术领域，特别是一 种可视化的配电网故障区段划分方法。
背景技术
配网自动化建设与改造是实现智能电网的重要基础。为适应经济社会发展形势，在考 虑现有网架基础和利用现有设备资源基础上，满足用户对供电可靠性的更高要求，借鉴国 内外先进供电企业的技术和管理水平，为加快构建现代配电网，提高配电网发展质量和配 电自动化实用化应用水平，需对现有电网供电系统进行优化改造。
配电自动化建设的最终目的是提高电网的供电可靠性，改进电能质量，向用户提供优 质电力。可靠性的工作，可以分为两个基本方面，即评价过去的性能和预测未来的行为。 也就是说，对现有已运行的配电系统进行历史的可靠性的统计、分析及评价，它是整个配 电系统供电能力评价中极为重要的部分。智能配电网的发展带来配电自动化一遥、二遥、 三遥配电终端的大量应用，尤其三遥的装设使开关可遥控，从而对配电系统的可靠性情况 产生较大影响。各种典型配电自动化方案实施后的配电网可靠性分析对于准确体现配电自 动化的效果尤为重要。此外，自动化配置终端设备的安装位置直接影响分区结果从而影响 供电可靠性，并且不同设备安装成本差异较大。传统方法进行故障分区时，需根据单线见 图并结合表格数据，通过人为方式进行识别分区并统计分区结果。该方法确定一条线路的 改造方案时往往花费数天时间，大大影响了效率。
现有技术缺点：
(1)不能适用于新的技术如可配电网自动化改造、再生能源并网、分布式发电技术、 直流输电、柔性交流输电技术等可能会对电力系统可靠性造成影响的情况；对于电网线路 拓扑结构，仅适用于简单辐射状馈线系统进行可靠性评估，不适用于网状拓扑结构进行分 析；新的电力市场政策如竞争管理体制的改变、厂网分离，输配电分开都可能给电力系可 靠性评估带来影响，研究必须随之调整。
(2)基于DFS的最小路法，它是基于故障枚举的思想，所以仅适用于简单辐射状馈线系统进行可靠性评估，因此需要研究更多新的算法。时序蒙特卡洛方法存在着计算精度和计算速度的矛盾，为了获得较高精度的计算结果往往需要进行大量的抽样计算，大大限制了评估系统的计算速度；
(3)配电网单线简图模型和数据分开，模型本身缺少要素信息，进行供电可靠性分析时需重新导入数据，分析结果只是单纯的分析结果输出，中间关键过程不具有可视化，对于数据源异常产生的较大误差问题，工程设计人员很难发现，易造成较大的错误。
现有技术中公开有：贾鹏洲《电网运行可靠性分析及评估软件设计》：基于DFS的最小路法，采用Microsoft公司推出的VC#，GDI+作为图形平台的开发工具，开发了配电 网可视化图形绘制平台，实现了图元的基本编辑功能和网络拓扑结构的自动生成。在图形 绘制模块的基础上，扩展开发了可视化的配电网可靠性分析软件。通过IEEE的标准算例， 验证软件的有效性和实用性，对各种元件影响配电网可靠性的程度进行灵敏度分析，发现 配电网可靠性的薄弱环节，提出相应的技术措施和管理措施。
孟繁华等《电网运行可靠性分析及评估软件设计》：Visual Basic和MATLAB软件为平台，基于输电线路的运行故障概率和基于神经网络的短期负荷预测方法，编制了一套电力系统运行可靠性评估软件。利用Visual Basic软件调用MATLAB运算程序，并将MATLAB 程序计算的结果显示在VB的窗口界面中。从而设计完成电网运行可靠性评估软件。
涂筱莹等《考虑不确定因素的输电网可靠性评估软件开发及应用》：利用盲数理论建 立停运率模型，并与时序蒙特卡洛法相结合，计算出可靠性评估的盲数指标。基于上述模 型及方法并利用Visual Basic为开发工具编制了可靠性评估软件。
孙俊伟等《基于实时测量的安徽电网运行方式可靠性评估软件开发与应用》：基于电 网实对测量数据帮电网运行调度管理规定，考虑到运行方式和故障模式的变化，需要采用 电网实时数据跟踪分析，引入概率仿真算法，以詹化指标分析、确定运行方式下的可靠性 水平，利用VC++编制了软件，对并比较不同检修方案下电网的运行风险。
国网安徽省电力公司经济技术研究院《一种基于配电自动化的配电系统供电可靠性评 估方法》：首先列出系统全部可能出现的故障状态，以段作为符合转移的最小单位，以每 个线路元件为对象，进行故障分析，得到原件故障停电时间，再进行可靠性质保计算，得到配电系统供电可靠性指标。
又如：上海市电力设计院有限公司《基于供电可靠性分析的配电自动化终端布点方 法》：建立可靠性简化计算模型，该模型适用于不同配电自动化终端布点方案下具体目标 网架的供电可靠性计算。上述的公开文献采用的技术方案与本专利并不相同。
术语解释：
电力系统：由发电、变电、输电、供电、配电、用电等设备和技术组成的将一次能源设备转变为电能并送达终端用户的统一系统。
配电网：由输电线路、一次配电线路、变电所、配电变压器、二次配电线路等以及把不同用户联接起来的电气设施。它是把电力系统或电源与用户设施联接起来的重要环节。
拓扑结构：配电网络中图元之间的连接关系。
故障区定位：配电自动化系统的核心内容,它的主要功能是当线路发生故障时,在尽可 能短的时间内自动判断并切除故障所在的区段,恢复对非故障区段的供电,从而大幅度减 少故障影响的停电范围和停电时间。选择合理的故障区段定位模式,直接影响到整个配电 自动化系统的性能价格比以及对供电可靠性的改善程度。
断路器、带保护断路器、熔断器、二遥、三遥、FTU、DTU：电路网中的相关设备，断 路器、带保护断路器、熔断器起开关作用，使系统状态和拓扑结构发生改变的元件；二遥、 三遥设备、FTU、DTU为故障定位系统中的自动化设备，它的主要功能是将电能从一个地方 送到另一个地方，或调度和控制系统电压。
发明内容
为克服上述问题，本发明的目的是提供一种可视化的配电网故障区段划分方法，能快 速、准确的定位查找故障区域，并进行故障区划分；实现故障区段划分结果的可视化显示。
本发明采用以下方案实现：一种可视化的配电网故障区段划分方法，所述方法包括如 下步骤：
步骤S1、对电网数据进行解析预处理；所述电网数据包括杆点数据、杆线数据、设备数 据、用户数数据、线路长度数据、以及容量数据，并对电网数据的杆线数据进行重构数据 结构；
步骤S2、对电网数据进行连续性、重复性以及完整性进行校验；
步骤S3、对校验通过的电网数据利用第二图深度优先搜索算法对数据进行单线图数字化 建模，绘制出CAD单线图；
步骤S4、根据CAD单线图，添加用户信息，所述用户信息包括线路长度和用户数；
步骤S5、将CAD单线图划分“保护隔离区段”、“最小故障查找段”、“初步故障查找段”、“最小故障分区段”、和“最小故障隔离段”；故障区段划分时，每个故障区段能 看成杆点和杆线的集合，利用第一图深度优先搜索算法对重构后的数据进行遍历，遍历时 判断划分边界条件，针对单个故障区域划分时，记录属于该区域的杆点和杆线；第一图深 度优先搜索算法如下：
Figure BDA0001642482550000041
式中：f(P)——当前迭代杆点P的一环领域方向中的杆点、杆线绘制的集合；
P——为迭代杆点；
f(P->Nexti)——当前迭代杆点P的一环领域中第i个方向杆点、杆线绘制的集合；
PoleLine(P，P→Nexti)——当前迭代杆点P和当前迭代方向杆点P→Nexti构成的杆线； K0和K1为系数，K0取0或1，K1取0或1；
所述保护隔离区段：根据电网保护配置情况划分保护隔离区段；划分时不考虑闭环线的 情况，目的是确定电网发生故障时，线路第一时间保护动作导致的停电用户数和线路长度； 且各保护隔离区段间无交集；
所述最小故障查找段：最小故障查找段由配电终端和末梢点围成的，划分时不考虑闭环 线的情况，目的是确定电网发生故障后，查找故障发生位置的最小分区段，各最小故障查 找段间无交集；
所述初步故障查找段：依据最小故障查找段进行划分，每一个最小故障查找段对应划分 出一个初步故障查找段；最小故障查找段边界中的熔断器、带保护断路器和开闭所依旧作 为初步故障查找段的边界，二遥设备和三遥设备不作为最小故障查找段的边界；初步故障 查找段划分时考虑闭环线的情况；
所述最小故障分区段：由开关节点、配电终端和末梢点围成的，其中不再包含开关节点 和配电终端的子图；最小故障分区段根据全区段进行划分，划分时考虑闭环线的情况，目 的是确定电网维修时，准确定位电网故障的最小区段，各保护隔离区段间无交集；
健全区段：对未发生故障的区段定义为健全区段；
所述最小故障隔离段：由开关节点和末梢点围成的，其中不再包含开关节点的子图；根 据各最小故障隔离段内用户是否能在故障隔离之后具备恢复供电能力，添加“联络”属性， 分为“有联络”和“无联络”；划分时考虑闭环线的情况，目的是电网故障维修时，确定能隔离的最小故障区段；最小故障隔离区段的边界条件和初步故障查找段隔离端的边界条件相同；最小故障隔离段各区段间无交集。
进一步的，利用第一图深度优先搜索算法进行遍历，迭代过程中分为12种情况：编号 1：当前迭代杆线为备用线，保护隔离区段和最小故障查找段划分时不考虑备用线的情况， 此时为迭代结束条件，K0＝0，K1＝0，当前杆线PoleLine(P,P->Next)不属于任何区段；初 步故障查找段、最小故障隔离段以及最小故障分区段划分时考虑备用线情况，此时为继续 迭代条件，K0＝1，K1＝1，PoleLine(P,P->Next)属于当前划分区段，P->Next作为下一个迭 代杆点；
编号2：当前迭代杆线PoleLine(P,P->Next)和下一个杆点P->Next均不满足划分条件， 此时为继续迭代条件，K0＝1，K1＝1，PoleLine(P,P->Next)属于当前划分区段，P->Next作 为下一个迭代杆点；
编号3：当前迭代杆线PoleLine(P,P->Next)已完成划分，此时为迭代结束条件，K0＝0， K1＝0；
编号4：当前迭代杆线PoleLine(P,P->Next)的起点设备满足划分条件，其余均不满足 划分条件，此时为迭代结束条件，K0＝0，K1＝0，P->Next作为下一个划分区段的迭代起点；
编号5：当前迭代杆线PoleLine(P,P->Next)的终点设备满足划分条件，其余均不满足 划分条件，此时为迭代结束条件，K0＝0，K1＝1，PoleLine(P,P->Next)属于当前划分区段， P->Next作为下一个划分区段的迭代起点；
编号6：当前迭代杆线PoleLine(P,P->Next)的起点设备和终点设备均满足划分条件， 此时K0＝0，K1＝0，PoleLine(P,P->Next)作为一个单独的区段保存，P->Next作为下一个划 分区段的迭代起点；
编号7：当前迭代杆点满足划分条件，此时为迭代结束条件，K0＝0，K1＝0，当前迭代杆 点P作为一个独立的划分区段保存，P->Next作为下一个划分区段的迭代起点；
编号8：下一个杆点P->Next满足划分条件，其余均不满足划分条件，此时为迭代结束 条件，K0＝0，K1＝1，PoleLine(P,P->Next)属于当前划分区段，P->Next作为下一个划分区 段的迭代起点；
编号9：下一个杆点P->Next已被划分，其余均不满足划分条件，此时为迭代结束条件， K0＝0，K1＝1，PoleLine(P,P->Next)属于当前划分区段；
编号10：下一个杆点P->Next已被划分，当前迭代杆线PoleLine(P,P->Next)的起点设 备满足划分条件，其余均不满足划分条件，此时为迭代结束条件，K0＝0，K1＝0；
编号11：下一个杆点P->Next已被划分，当前迭代杆线PoleLine(P,P->Next)的终点设 备满足划分条件，其余均不满足划分条件，此时为迭代结束条件，K0＝0，K1＝1，PoleLine(P,P->Next)属于当前划分区段；
编号12：下一个杆点P->Next已被划分，当前迭代杆线PoleLine(P,P->Next)的起点设 备和终点设备均满足划分条件，此时K0＝0，K1＝0，PoleLine(P,P->Next)作为一个单独的区 段保存，此时为迭代结束条件，K0＝0，K1＝1，PoleLine(P,P->Next)属于当前划分区段。
进一步的，所述步骤S3和步骤S4之间还包括：
步骤S31、当操作人员进行电网线路供电可靠性能分析或者单线图本身绘制有问题时， 操作人员能对单线图进行编辑修改；
步骤S32、修改完成的电网数据能进行再次存储到电网数据表格中。
进一步的，所述步骤S1进一步具体为：利用BasicExcel将操作人员采集的电网表格中 电网数据进行解析，并解析获取电网数据中的杆线的杆点数据，以线性存储的杆线数据为 基础，利用任意一杆点为中心点，对中心点周围的一环领域的杆线进行数据匹配，重构成 网状数据结构。
进一步的，对电网数据校验不通过时在操作人员采集的电网表格中标记异常信息并示意 操作人员修改数据。
进一步的，所述步骤S3进一步具体为：进行单线图数字化建模时，在CAD图形中执行 绘图命令，先解析杆线数据，解析完成后进行绘图；绘图时鼠标拾取坐标点进行绘图；绘图时，采用第二图深度优先搜索算法遍历重构后的数据，进行配电网单线图的绘制，第二图深度优先搜索算法如下：
Figure BDA0001642482550000071
F(P)——当前迭代杆点P的一环领域方向中的杆点、杆线绘制的集合；
P——为杆点；
DrawPole(P)——表示绘制当前迭代杆点；
F(P->Nexti)——当前迭代杆点P的一环领域中第i个方向杆点、杆线绘制的集合；
DrawLine(P，P→Nexti)——表示杆线的绘制；
K3和K4为系数，K3取0或1，K4取0或1；
当K3＝1时，P＝P→Nexti，沿P的一环领域方向继续迭代，当K3＝0时，结束P的一环领 域方向迭代；当K4＝1，绘制杆线DrawLine(P，P→Nexti)，并将杆线信息写入一杆线对象字典文本中，当K4＝0，不绘制该杆线，所述杆线对象字典文本用来记录杆线信息；
其中，绘制杆点时，杆点为开闭所或环网柜时，杆点上能安装自动化终端设备，绘制完 成后无需写入所述杆线对象字典文本；
绘制杆线时，同时绘制杆线上的设备；绘制完成后记录杆线ID和设备ID，并将杆线的 起点点号、起点属性、终点点号、终点属性、起点设备、终点设备以及设备句柄信息写入所述杆线对象字典文本。
进一步的，在CAD图形中进行单线图数字化建模时还需进行设备的添加和移除；所述 设备的添加流程如下：执行添加设备命令，鼠标拾取杆线，选择设备作用位置，选择所需添加的设备，选取后在杆线上绘制设备，绘制完成后更新杆线对象字典文本的信息以及AutoCAD图纸的实体对象内存中数据信息；所述设备的移除流程如下：执行移除设备命令，鼠标拾取杆线，选择移除设备所在位置，移除所需添加的设备，移除后删除杆线上的设备，移除完成后更新杆线对象字典文本信息以及AutoCAD图纸的实体对象内存中数据信息。
本发明的有益效果在于：1、对于电网线路拓扑结构，不仅适用于绘制简单辐射状馈 线系统，还适用于网状拓扑结构进行分析；针对的电力市场政策如竞争管理体制的改变、 厂网分离，输配电分开都给电力系统的图元增加了新的图元形式。
2、可视化绘图方面，进一步地完善和改进了图形绘制模块的绘图功能，增加CAD绘图功能即编辑修改命令。
3、采用人机交互的电网单线简图绘制方式，实现了图元的基本编辑功能和网络拓扑 结构的自动生成以及数据校验功能，实现对新图元的修改和增加新形式的电网数据的保 存。
4、根据各阶段故障区段划分的边界条件，针对保护隔离区段、最小故障查找段、初步故障查找段、最小故障隔离段，最小故障分区段进行划分。根据划分结果，通过设置不 同区段图层信息，实现故障区段划分结果的可视化显示。
附图说明
图1是本发明的方法流程示意图。
图2是本发明的人机交互式绘图的基本流程示意图。
图3是本发明的实施例中数据拓扑关系图。
图4是本发明的实施例中交互式绘图流程图。
图5是本发明的实施例中单线图绘制流程图。
图6是本发明杆点属性表的示意图。
图7是本发明杆线设备表的示意图。
图8是本发明单线图示例一的示意图。
图9是本发明单线图示例二的示意图。
图10是本发明配电网停电事故处理流程简图。
图11是本发明实施例中单线图初步故障查找段分区结果示意图。
图12是本发明实施例中单线图局部截图。
图13是本发明实施例单线图中保护隔离区段划分结果示意图。
图14是本发明实施例中最小故障查找段划分示意图。
图15是本发明实施例中单线图最小故障查找段划分结果示意图。
图16是本发明实施例中最小故障分区段划分示意图。
图17是本发明实施例中单线图最小故障分区段划分结果示意图。
图18是本发明实施例中最小故障隔离段划分示意图。
图19是本发明实施例中另一单线图局部截图。
图20是本发明实施例中单线图最小故障隔离划分结果示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
本发明通过可视化(Graphical User Interface)技术，将dwg图纸和用户交换数据及 信息结合，进行数字化建模。数字化化建模自动生成电网单线图，具有人机交互功能、数 据校验、动态的编辑参数化数据、编辑完成图纸数据可保存到表格数据等特性，绘图完成 后可进行供电可靠性计算分析；故障区段划分时在数字化建模的图纸基础上，利用递归方 式，根据各阶段故障区段划分的边界条件，针对保护隔离区段、最小故障查找段、初步故障查找段、最小故障隔离段，最小故障分区段进行划分。根据划分结果，通过设置不同区 段图层信息，实现故障区段划分结果的可视化显示。
请参阅图1至图20所示，本发明的一种可视化的配电网故障区段划分方法，所述方法 包括如下步骤：
步骤S1、对电网数据进行解析预处理；所述电网数据包括杆点数据、杆线数据、设备数 据、用户数数据、线路长度数据、以及容量数据，并对电网数据的杆线数据进行重构数据 结构；其中，所述步骤S1进一步具体为：利用BasicExcel将操作人员采集的电网表格中电网数据进行解析，并解析获取电网数据中的杆线的杆点数据，以线性存储的杆线数据为基础，利用任意一杆点为中心点，对中心点周围的一环领域的杆线进行数据匹配，重构成网状数据结构。
步骤S2、对电网数据进行连续性、重复性以及完整性进行校验；对电网数据校验不通过 时在操作人员采集的电网表格中标记异常信息并示意操作人员修改数据。
步骤S3、对校验通过的电网数据利用第二图深度优先搜索算法对数据进行单线图数字化 建模，绘制出CAD单线图；
步骤S31、当操作人员进行电网线路供电可靠性能分析或者单线图本身绘制有问题时， 操作人员能对单线图进行编辑修改；
步骤S32、修改完成的电网数据能进行再次存储到电网数据表格中；
步骤S4、根据CAD单线图，添加用户信息，所述用户信息包括线路长度和用户数；
步骤S5、将CAD单线图划分“保护隔离区段”、“最小故障查找段”、“初步故障查找段”、“最小故障分区段”、和“最小故障隔离段”；故障区段划分时，每个故障区段能 看成杆点和杆线的集合，利用第一图深度优先搜索算法对重构后的数据进行遍历，遍历时 判断划分边界条件，针对单个故障区域划分时，记录属于该区域的杆点和杆线；第一图深 度优先搜索算法如下：
Figure BDA0001642482550000101
式中：f(P)——当前迭代杆点P的一环领域方向中的杆点、杆线(包含杆线上设备)绘 制的集合(不包含已绘制完成的)；
P——为迭代杆点；
f(P->Nexti)——当前迭代杆点P的一环领域中第i个方向杆点、杆线(包含杆线上设 备)绘制的集合(不包含已绘制完成的)；
PoleLine(P，P→Nexti)——当前迭代杆点P和当前迭代方向杆点P→Nexti构成的杆线； K0和K1为系数，K0取0或1，K1取0或1；
所述保护隔离区段：根据电网保护配置情况划分保护隔离区段；划分时不考虑闭环线的 情况，目的是确定电网发生故障时，线路第一时间保护动作导致的停电用户数和线路长度； 且各保护隔离区段间无交集；
所述最小故障查找段：最小故障查找段由配电终端和末梢点围成的，划分时不考虑闭环 线的情况，目的是确定电网发生故障后，查找故障发生位置的最小分区段，各最小故障查 找段间无交集；
所述初步故障查找段：依据最小故障查找段进行划分，每一个最小故障查找段对应划分 出一个初步故障查找段；最小故障查找段边界中的熔断器、带保护断路器和开闭所依旧作 为初步故障查找段的边界，二遥设备和三遥设备不作为最小故障查找段的边界；初步故障 查找段划分时考虑闭环线的情况；
所述最小故障分区段：由开关节点、配电终端和末梢点围成的，其中不再包含开关节点 和配电终端的子图；最小故障分区段根据全区段进行划分，划分时考虑闭环线的情况，目 的是确定电网维修时，准确定位电网故障的最小区段，各保护隔离区段间无交集；
所述健全区段：对未发生故障的区段定义为健全区段；
所述最小故障隔离段：由开关节点和末梢点围成的，其中不再包含开关节点的子图；根 据各最小故障隔离段内用户是否能在故障隔离之后具备恢复供电能力，添加“联络”属性， 分为“有联络”和“无联络”；划分时考虑闭环线的情况，目的是电网故障维修时，确定能隔离的最小故障区段；最小故障隔离区段的边界条件和初步故障查找段隔离端的边界条件相同；最小故障隔离段各区段间无交集。
另外，利用第一图深度优先搜索算法进行遍历，迭代过程中分为12种情况：编号1：当前迭代杆线为备用线，保护隔离区段和最小故障查找段划分时不考虑备用线的情况，此时为迭代结束条件，K0＝0，K1＝0，当前杆线PoleLine(P,P->Next)不属于任何区段；初步 故障查找段、最小故障隔离段以及最小故障分区段划分时考虑备用线情况，此时为继续迭 代条件，K0＝1，K1＝1，PoleLine(P,P->Next)属于当前划分区段，P->Next作为下一个迭代 杆点；
编号2：当前迭代杆线PoleLine(P,P->Next)和下一个杆点P->Next均不满足划分条件， 此时为继续迭代条件，K0＝1，K1＝1，PoleLine(P,P->Next)属于当前划分区段，P->Next作 为下一个迭代杆点；
编号3：当前迭代杆线PoleLine(P,P->Next)已完成划分，此时为迭代结束条件，K0＝0， K1＝0；
编号4：当前迭代杆线PoleLine(P,P->Next)的起点设备满足划分条件，其余均不满足 划分条件，此时为迭代结束条件，K0＝0，K1＝0，P->Next作为下一个划分区段的迭代起点；
编号5：当前迭代杆线PoleLine(P,P->Next)的终点设备满足划分条件，其余均不满足 划分条件，此时为迭代结束条件，K0＝0，K1＝1，PoleLine(P,P->Next)属于当前划分区段， P->Next作为下一个划分区段的迭代起点；
编号6：当前迭代杆线PoleLine(P,P->Next)的起点设备和终点设备均满足划分条件， 此时K0＝0，K1＝0，PoleLine(P,P->Next)作为一个单独的区段保存，P->Next作为下一个划 分区段的迭代起点；
编号7：当前迭代杆点满足划分条件，此时为迭代结束条件，K0＝0，K1＝0，当前迭代杆 点P作为一个独立的划分区段保存，P->Next作为下一个划分区段的迭代起点；
编号8：下一个杆点P->Next满足划分条件，其余均不满足划分条件，此时为迭代结束 条件，K0＝0，K1＝1，PoleLine(P,P->Next)属于当前划分区段，P->Next作为下一个划分区 段的迭代起点；
编号9：下一个杆点P->Next已被划分，其余均不满足划分条件，此时为迭代结束条件， K0＝0，K1＝1，PoleLine(P,P->Next)属于当前划分区段；
编号10：下一个杆点P->Next已被划分，当前迭代杆线PoleLine(P,P->Next)的起点设 备满足划分条件，其余均不满足划分条件，此时为迭代结束条件，K0＝0，K1＝0；
编号11：下一个杆点P->Next已被划分，当前迭代杆线PoleLine(P,P->Next)的终点设 备满足划分条件，其余均不满足划分条件，此时为迭代结束条件，K0＝0，K1＝1，PoleLine(P,P->Next)属于当前划分区段；
编号12：下一个杆点P->Next已被划分，当前迭代杆线PoleLine(P,P->Next)的起点设 备和终点设备均满足划分条件，此时K0＝0，K1＝0，PoleLine(P,P->Next)作为一个单独的区 段保存，此时为迭代结束条件，K0＝0，K1＝1，PoleLine(P,P->Next)属于当前划分区段。
其中，所述步骤S3进一步具体为：进行单线图数字化建模时，在CAD图形中执行绘图 命令，先解析杆线数据，解析完成后进行绘图；绘图时鼠标拾取坐标点进行绘图；绘图时， 采用第二图深度优先搜索算法遍历重构后的数据，进行配电网单线图的绘制，第二图深度 优先搜索算法如下：
Figure BDA0001642482550000131
F(P)——当前迭代杆点P的一环领域方向中的杆点、杆线(包含杆线上设备)绘制的集合(不包含已绘制完成的)；
P——为杆点；
DrawPole(P)——表示绘制当前迭代杆点；
F(P->Nexti)——当前迭代杆点P的一环领域中第i个方向杆点、杆线(包含杆线上设备)绘制的集合(不包含已绘制完成的)；
DrawLine(P，P→Nexti)——表示杆线的绘制；
K3和K4为系数，K3取0或1，K4取0或1；
当K3＝1时，P＝P→Nexti，沿P的一环领域方向继续迭代，当K3＝0时，结束P的一环领 域方向迭代；当K4＝1，绘制杆线DrawLine(P，P→Nexti)，并将杆线信息写入一杆线对象字典文本中，当K4＝0，不绘制该杆线，所述杆线对象字典文本用来记录杆线信息；
其中，绘制杆点时，杆点为开闭所或环网柜时，杆点上能安装自动化终端设备，绘制完 成后无需写入所述杆线对象字典文本；
绘制杆线时，同时绘制杆线上的设备；绘制完成后记录杆线ID和设备ID，并将杆线的 起点点号、起点属性、终点点号、终点属性、起点设备、终点设备以及设备句柄信息写入所述杆线对象字典文本。
另外，本发明在CAD图形中进行单线图数字化建模时还需进行设备的添加和移除；所 述设备的添加流程如下：执行添加设备命令，鼠标拾取杆线，选择设备作用位置，选择所需添加的设备，选取后在杆线上绘制设备，绘制完成后更新杆线对象字典文本的信息以及AutoCAD图纸的实体对象内存中数据信息；所述设备的移除流程如下：执行移除设备命令，鼠标拾取杆线，选择移除设备所在位置，移除所需添加的设备，移除后删除杆线上的设备，移除完成后更新杆线对象字典文本信息以及AutoCAD图纸的实体对象内存中数据信息。
本发明的方法还提供了AutoCAD工具箱、菜单、操作面板以及命令操作。
下面结合一具体实施例对本发明作进一步的说明：
图2展示了人机交互式绘图的基本流程，电网单线图建模前，利用BasicExcel将表格中电网数据解析到内存中；数据解析后需对数据进行重构，建立如图3所示的数据拓扑关系；为了保证数据的准确性，需对数据的连续性、重复性和完整性进行校验；校验不通 过时在表格中标记异常信息并示意设计人员修改数据；数据校验通过后，利用递归方法以 命令驱动的方式进行单线见图数字化建模(参见上述步骤3具体实现方式)；后续进行线 路供电可靠性能分析或者单线图本身绘制有问题时，设计人员可对单线进行编辑修改，修 改完成后可将成果更新保存到Excel中。
具体流程说明：
步骤一、解析数据：绘制前遍历BasicExcel数据解析电网表格信息到AutoCAD图纸的实体对象内存中，获取杆线的杆点信息。
步骤二、重构数据结构：由于电网线路图数据经过加密处理，只有只读权限，而杆线 属性表数据不全，进行数字化建模前需要对杆线属性表数据进行改动，将电网线路图中的 设备信息添加到表1中所示表格数据中。
起始点序号 属性 终止点序号 属性 长度 是否闭环 起点设备 终点设备 用户数 容量
0 普通杆点 1 环柜网 152 断路器 1
1 普通杆点 2 专用变压器 42.9 带保护断路器 2 100
1 环柜网 6 公用变压器 50.8 50
2 环柜网 3 专用变压器 67.9 DTU 60
3 环柜网 4 专用变压器 80.7 熔断器 50
3 普通杆点 10 专用变压器 93.6 1 2
4 联络点 5 普通杆点 73.6
6 普通杆点 7 普通杆点 51 FTU+带保护断路器
6 普通杆点 8 普通杆点 38.4
8 普通杆点 9 专用变压器 28.8 2 125
9 普通杆点 10 专用变压器 84.2 150
10 普通杆点 11 配电室 64.7 FTU+断路器 2
表1为杆线成果表
利用表1的表格以线性存储的杆线数据为基础，利用任意一杆点为中心点，对中心点 周围的一环领域的杆线进行数据匹配，重构线性存储的杆点数据为表1的数据结构，重组 数据后得到图3所示的数据结构。以10号杆点为例，通过10号杆点可以访问其一环领域的3、9、11号杆点，以及对应构建的一环领域的Line(3，10)、Line(9，10)、Line(10，11) 杆线。杆线不具有方向性，Line(3，10)＝Line(10，3)。
步骤三、数据校验：为了保证数据的准确性，需对数据的连续性、重复性和完整性进 行校验；校验不通过时在表格中标记异常信息并示意设计人员修改数据。
步骤四、单线图数字化建模：数据校验通过生成电网杆线成果表数据重构完成后，利 用第二图深度优先搜索算法对数据进行遍历，进行绘图操作。
其中绘图操作：
(1)人机交汇式绘图
如图4所示，执行绘图命令后获取用户输入信息：当用户拾取坐标时，根据情况绘制 杆线和杆线；当绘图人员发现当前绘制杆线缺失时，可输入N新增一条杆线；输入P绘制多段线；输入U撤销回到上一步；输入ESC结束绘图；
在CAD图形中具体绘图操作如下：执行绘图命令时，先解析杆线数据表，解析完成后 进行绘图；绘图时鼠标拾取坐标点进行绘图；当数据解析完成后因某些因素中断绘图，执 行继续绘图可从中断绘图位置继续绘图；当用户输入P时，执行多段线绘图操作，用户依次选取多段线坐标点，完成后Enter结束，进行下一条杆线绘制；当用绘图中断时，用户 可输入N，指定一个杆点连接中断位置进行继续绘图；输入ESC时，结束绘图；输入U时， 撤销回到上一步。
(2)迭代方式绘图
绘图时，采用第二图深度优先搜索算法遍历重构后的数据，进行配电网单线图的绘制， 第二图深度优先搜索算法如下：
Figure BDA0001642482550000161
F(P)——当前迭代杆点P的一环领域方向中的杆点、杆线(包含杆线上设备)绘制的集合(不包含已绘制完成的)；
P——为杆点；
DrawPole(P)——表示绘制当前迭代杆点；
F(P->Nexti)——当前迭代杆点P的一环领域中第i个方向杆点、杆线(包含杆线上设备)绘制的集合(不包含已绘制完成的)；
DrawLine(P，P→Nexti)——表示杆线的绘制；
K3和K4为系数，K3取0或1，K4取0或1；
如图5所示，当K3＝1时，P＝P→Nexti，沿P的一环领域方向继续迭代，当K3＝0时，结束P 的一环领域方向迭代；当K4＝1，绘制杆线DrawLine(P，P→Nexti)，并将杆线信息写入一杆 线对象字典文本中，当K4＝0，不绘制该杆线，所述杆线对象字典文本用来记录杆线信息； K1和K2的具体取值方式如表2。
Figure BDA0001642482550000162
Figure BDA0001642482550000171
表2迭代过程表
(3)绘制杆点
杆点为开闭所或环网柜时，杆点上可以安装自动化终端设备，杆点类别及详细信息如 图6所示，杆点为属性块，绘制完成后无需写入字典信息。
(4)绘制杆线
绘制杆线时，同时绘制杆线上的设备，杆线设备信息如图7所示。绘制完成后记录杆 线ID和设备ID，并将杆线的起点点号、起点属性、终点点号、终点属性、起点设备、终 点设备以及设备句柄信息写入杆线对象字典文本中。
步骤五、编辑和修改：由于数据源本身可能存在异常情况，导致绘制单线图绘制结果 异常，或者后续进行电网供电可靠性能分析时，当电网供电可靠性能不满足需求时，需对 电网进行修改。
添加设备流程如下：(1)执行添加设备命令；(2)鼠标拾取杆线；(3)选择设备 作用位置；(4)选择所需添加的设备；(5)选取后自动在杆线上绘制设备；(6)绘制 完成后更新杆线对象字典文本信息以及AutoCAD图纸的实体对象内存中数据信息。
移除设备流程如下：(1)执行移除设备命令；(2)鼠标拾取杆线；(3)选择移除 设备所在位置；(4)移除所需添加的设备(设备不存在时无法移除)，移除后自动删除 杆线上的设备；(5)移除完成后更新杆线对象字典文本信息以及AutoCAD图纸的实体对 象内存中数据信息。
步骤六、文件保存：执行以上操作并且绘图完毕时，点击保存，杆件及杆点信息将更 新保存到Excel表中。
另外，图8是本发明单线图示例一的示意图。图9是本发明单线图示例二的示意图。其中，图8和图9是利用本发明的人机交互式电网单线数字化建模方法在CAD图形中画出 的单线图。
其中，供电可靠性的计算，受制于配电网繁杂的网络结构以及诸多外部条件因素的影 响。因此，为便于后续研究工作的开展，需将配电网复杂的网络结构化繁为简，传统方法 进行故障分区时，需根据单线见图并结合表格数据，通过人为方式进行识别分区并统计分 区结果。该方法确定一条线路的改造方案时往往花费数天时间，大大影响了效率。本发明 基于配电网自动化改造的馈电故障处理处理流程，以AutoCAD为平台，进行可视化的配电 网故障区段划分。
本发明的故障分区的基本概念
(1)年故障率f
假定10kV馈线沿线单位长度故障率相同。则定义年故障率f次/(km*a)，以f作为统计线路平均年故障次数的主要指标。
(2)线路平均故障查找时间k2
针对10kV馈线停电后，需要人工对故障位置进行现场巡查定位，对于不同长度，不同类型线路的巡查时间不尽相同，为便于计算，假定运检人员巡线的单位巡查时间k2 (h/km)。
(3)故障处理时间划分
10kV馈线故障类型主要可分为瞬时故障与永久性故障两部分，电网实际运行过程中， 瞬时故障基本不造成停电或用户停电时间短暂。因此，供电可靠性计算主要考虑10kV馈 线永久性故障与计划停电两部分，其中10kV馈线停电事故处理流程简图如图10所示。
由图10可知，从故障发生至线路恢复故障前运行方式全过程总用时 t总＝t0+t1+t2+t3+t4+t5，其中：
t0：保护动作时间。当故障发生后，线路保护在第一时间动作，保护动作时间通常在 0～0.5s之间。
t1：故障初步隔离时间。当停电事故发生出发线路保护动作之后，根据DAS系统故障 判判信息和用采系统信息确认故障区段，对故障进行初步隔离，并对部分健全区段恢复供 电，由该阶段停电区段边界不带三遥自动化终端的开关数量确定，一般每个开关按0.2h个 单位计算。
t2：故障查找时间。确认故障具体发生位置的时间，由停电区段线路总长确定，一般 按1km/h计算。
t3：故障精确隔离时间。在确定故障具体位置后，将故障精确隔离在最小故障隔离区 域，并恢复剩余健全区域供电，由该阶段停电区段边界未闭合不带三遥自动化终端开关数 量确定，一般每个开关按0.2h个单位计算。
t4：故障修复时间。对故障进行修复的时间，一般按1.5h计算。
t5：将修复好的线路恢复故障前运行方式的时间，由该阶段停电区段边界不带三遥自 动化终端的开关数量确定，一般每个开关按0.2h个单位计算。
由于保护动作t0期间未造成用户停电，因此在分析供电可靠率时，不考虑保护动作时 间t0。
因此，在CAD单线图的基础上进行故障区段划分：步骤七：根据CAD单线简图，添加用 户信息(包括线路长度和用户数)。
步骤八、划分“初步故障查找段”、“保护隔离区段”、“最小故障查找段”、“最 小故障分区段”和“最小故障隔离段”。故障区段划分时，每个故障区段可看成杆点和杆 线的集合，利用第一图深度优先搜索算法对重构后的数据进行遍历，遍历时判断划分边界 条件，针对单个故障区域划分时，记录属于该区域的杆点和杆线。第一图深度优先搜索算 法如下：
Figure BDA0001642482550000191
式中：F(P)——当前迭代杆点P的一环领域方向中的杆点、杆线(包含杆线上设备)绘 制的集合(不包含已绘制完成的)；
P——为杆点；
F(P->Nexti)——当前迭代杆点P的一环领域中第i个方向杆点、杆线(包含杆线上设 备)绘制的集合(不包含已绘制完成的)；
PoleLine(P，P→Nexti)——表示；
K0和K1为系数，K0取0或1，K1取0或1；
K0和K1根据下表3确定：
表3迭代过程
Figure BDA0001642482550000201
Figure BDA0001642482550000211
编号1：当前迭代杆线为备用线，保护隔离区段和最小故障查找段划分时不考虑备用线 的情况，此时为迭代结束条件，K0＝0，K1＝0，当前杆线PoleLine(P,P->Next)不属于任何 区段；初步故障查找段、最小故障隔离段以及最小故障分区段划分时考虑备用线情况，此 时为继续迭代条件，K0＝1，K1＝1，PoleLine(P,P->Next)属于当前划分区段，P->Next作为 下一个迭代杆点；
编号2：当前迭代杆线PoleLine(P,P->Next)和下一个杆点P->Next均不满足划分条件， 此时为继续迭代条件，K0＝1，K1＝1，PoleLine(P,P->Next)属于当前划分区段，P->Next作 为下一个迭代杆点；
编号3：当前迭代杆线PoleLine(P,P->Next)已完成划分，此时为迭代结束条件，K0＝0， K1＝0；
编号4：当前迭代杆线PoleLine(P,P->Next)的起点设备满足划分条件，其余均不满足 划分条件，此时为迭代结束条件，K0＝0，K1＝0，P->Next作为下一个划分区段的迭代起点；
编号5：当前迭代杆线PoleLine(P,P->Next)的终点设备满足划分条件，其余均不满足 划分条件，此时为迭代结束条件，K0＝0，K1＝1，PoleLine(P,P->Next)属于当前划分区段， P->Next作为下一个划分区段的迭代起点；
编号6：当前迭代杆线PoleLine(P,P->Next)的起点设备和终点设备均满足划分条件， 此时K0＝0，K1＝0，PoleLine(P,P->Next)作为一个单独的区段保存，P->Next作为下一个划 分区段的迭代起点；
编号7：当前迭代杆点满足划分条件，此时为迭代结束条件，K0＝0，K1＝0，当前迭代杆 点P作为一个独立的划分区段保存，P->Next作为下一个划分区段的迭代起点；
编号8：下一个杆点P->Next满足划分条件，其余均不满足划分条件，此时为迭代结束 条件，K0＝0，K1＝1，PoleLine(P,P->Next)属于当前划分区段，P->Next作为下一个划分区 段的迭代起点；
编号9：下一个杆点P->Next已被划分，其余均不满足划分条件，此时为迭代结束条件， K0＝0，K1＝1，PoleLine(P,P->Next)属于当前划分区段；
编号10：下一个杆点P->Next已被划分，当前迭代杆线PoleLine(P,P->Next)的起点设 备满足划分条件，其余均不满足划分条件，此时为迭代结束条件，K0＝0，K1＝0；
编号11：下一个杆点P->Next已被划分，当前迭代杆线PoleLine(P,P->Next)的终点设 备满足划分条件，其余均不满足划分条件，此时为迭代结束条件，K0＝0，K1＝1，PoleLine(P,P->Next)属于当前划分区段；
编号12：下一个杆点P->Next已被划分，当前迭代杆线PoleLine(P,P->Next)的起点 设备和终点设备均满足划分条件，此时K0＝0，K1＝0，PoleLine(P,P->Next)作为一个单独的 区段保存，此时为迭代结束条件，K0＝0，K1＝1，PoleLine(P,P->Next)属于当前划分区段。
其中，分区原则如下：
(1)初步故障查找段：依据最小故障查找段进行划分，每一个最小故障查找段对应划 分出一个初步故障查找段。最小故障查找段边界中的熔断器、带保护断路器和开闭所依旧 作为初步故障查找段的边界，二遥和三遥设备不作为最小故障查找段的边界。初步故障查 找段划分时考虑闭环线的情况。
递归起点：最小故障查找段以二遥或三遥作为边界条件的下一个杆点作为迭代起点。
划分条件：熔断器|带保护断路器|断路器|开闭所|环网柜(SPE_FUSE|SPE_PTS|SPE_CB| SPE_K|SPE_H)。
初步故障查找段依据最小故障查找段进行划分，#6号杆和#7号之间装有二遥设备，且 不满足初步故障查找段的边界条件，区域划分时，#7杆点作为该区段的迭代起点，参见图 11所示相比图14最小故障查找段划分结果，初步故障查找段包含更多的杆点和杆线。
(2)保护隔离区段：根据保护配置情况划分保护隔离区段。划分时不考虑闭环线的情 况，目的是确定电网发生故障时，线路第一时间保护动作导致的停电用户数和线路长度。 各保护隔离区段间无交集。
递归起点：每个区段的迭代终点作为下一个区段的迭代起点。
划分条件：熔断器|带保护断路器|开闭所(SPE_FUSE|SPE_PTS|SPE_K)。
如图12为电网单线简图局部截图，配电室和断路器为属性块，图块本身包含颜色；图 13为保护隔离区段划分效果，修改不同区段对象的图层来控制相邻区段显示颜色不同。
(3)最小故障查找段：最小故障查找区段由配电自动化终端和末梢点围成的，其中不 再包含配电自动化终端，如图14所示。
划分时不考虑闭环线的情况，目的是确定电网发生故障后，查找故障发生位置的最小分 区段，各最小故障查找段间无交集。
递归起点：每个区段的迭代终点作为下一个区段的迭代起点。
划分条件：熔断器|带保护断路器|二遥|三遥|开闭所 (SPE_FUSE|SPE_PTS|SPE_TWO|SPE_DTU|SPE_FTU|SPE_K)。
图15相比图12保护故障隔离区段划分结果，最小故障查找段划分考虑遥感设备，#6 号杆和#7号之间装有二遥设备，导致最终的最小故障查找段和保护隔离区段划分不同。
(4)最小故障分区段：由开关节点、配电终端和末梢点围成的，其中不再包含开关节 点和配电终端的子图。如图16所示。
最小故障分区段根据全区段进行划分，划分时考虑闭环线的情况，目的是确定电网维修 时，精确定位电网故障的最小区段，各保护隔离区段间无交集。
递归起点：每个区段的迭代终点作为下一个区段的迭代起点。
划分条件：熔断器|带保护断路器|断路器|二遥|三遥|开闭所|环网柜 (SPE_FUSE|SPE_PTS|SPE_CB|SPE_TWO|SPE_DTU|SPE_FTU|SPE_K|SPE_H)。
相比最小故隔离段，最小分区段划分考虑二遥和三遥设备，该图17由于二遥和三遥设 备作用的杆线包含其他划分条件，图17相比图16划分结果相同。
(5)健全区段：对未发生故障的区段定义为健全区段
(6)最小故障隔离段：由开关节点和末梢点围成的，其中不再包含开关节点的子图。 根据各最小故障隔离段内用户是否能在故障隔离之后具备恢复供电能力，添加“联络”属 性，分为“有联络”和“无联络”。如图18所示，
划分时考虑闭环线的情况，目的是确定电网故障维修时，可以隔离的最小故障区段。最 小故障隔离区段的边界条件和初步故障隔离端的边界条件相同，但由于划分方式不同，划 分结果不相同，一般而言，初步故障查找段包含杆线和杆点数量多于最小故障隔离段。最 小故障隔离段各区段见无交集。
递归起点：每个区段的迭代终点作为下一个区段的迭代起点。
划分条件：熔断器|带保护断路器|断路器|开闭所|环网柜(SPE_FUSE|SPE_PTS|SPE_CB| SPE_K|SPE_H)。
如图19，划分时开闭所和环网柜作为划分条件，划分时作为单独划分区域，图20为最 小故障隔离段划分效果。
总之，本发明采用人机交互的电网单线图绘制方式，实现了图元的基本编辑功能和网 络拓扑结构的自动生成以及数据校验功能；将杆线的点号信息、设备信息写入杆线对象字 典文本中，实现电网单线图是数字化建模。后续操作中，提供杆线设备添加和移除命令， 方便设计人员进行电网供电可靠性分析；为了保证数据的准确性，需对数据的连续性、重 复性和完整性进行校验；校验不通过时在表格中标记异常信息并示意设计人员修改数据； 数据校验通过后，利用迭代方法以命令驱动的方式进行单线图数字化建模，修改完成的数 据可进行再次存储到电网数据表格中；后续进行线路供电可靠性能分析或者单线图本身绘 制有问题时，设计人员可对单线进行编辑修改；在单线图的基础上，根据各阶段故障区段 划分的边界条件，针对保护隔离区段、最小故障查找段、初步故障查找段、最小故障隔离 段，最小故障分区段进行划分。根据划分结果，通过设置不同区段图层信息，实现故障区 段划分结果的可视化显示。本发明提供了AutoCAD工具箱、菜单、操作面板以及命令操作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修 饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种可视化的配电网故障区段划分方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
步骤S1、对电网数据进行解析预处理；所述电网数据包括杆点数据、杆线数据、设备数据、用户数数据、线路长度数据、以及容量数据，并对电网数据的杆线数据进行重构数据结构；
步骤S2、对电网数据进行连续性、重复性以及完整性进行校验；
步骤S3、对校验通过的电网数据利用第二图深度优先搜索算法对数据进行单线图数字化建模，绘制出CAD单线图；所述第二图深度优先搜索算法如下：
Figure FDA0002314457090000011
F(P)——当前迭代杆点P的一环领域方向中的杆点、杆线绘制的集合；
P——为杆点；
P->Nexti——杆点P的一环领域中第i个方向杆点；
DrawPole(P)——表示绘制当前迭代杆点；
F(P->Nexti)——当前迭代杆点P的一环领域中第i个方向杆点、杆线绘制的集合；
DrawLine(P，P→Nexti)——表示杆线的绘制；
K3和K4为系数，K3取0或1，K4取0或1；
当K3＝1时，P＝P→Nexti，沿P的一环领域方向继续迭代，当K3＝0时，结束P的一环领域方向迭代；当K4＝1，绘制杆线DrawLine(P，P→Nexti)，并将杆线信息写入一杆线对象字典文本中，当K4＝0，不绘制该杆线，所述杆线对象字典文本用来记录杆线信息；
步骤S4、根据CAD单线图，添加用户信息，所述用户信息包括线路长度和用户数；
步骤S5、将CAD单线图划分“保护隔离区段”、“最小故障查找段”、“初步故障查找段”、“最小故障分区段”和“最小故障隔离段”；故障区段划分时，每个故障区段能看成杆点和杆线的集合，利用第一图深度优先搜索算法对重构后的数据进行遍历，遍历时判断划分边界条件，针对单个故障区域划分时，记录属于该区域的杆点和杆线；第一图深度优先搜索算法如下：
Figure FDA0002314457090000021
式中：f(P)——当前迭代杆点P的一环领域方向中的杆点、杆线绘制的集合；
P——为迭代杆点；
f(P->Nexti)——当前迭代杆点P的一环领域中第i个方向杆点、杆线绘制的集合；
PoleLine(P，P→Nexti)——当前迭代杆点P和当前迭代方向杆点P→Nexti构成的杆线；
K0和K1为系数，K0取0或1，K1取0或1；
所述保护隔离区段：根据电网保护配置情况划分保护隔离区段；划分时不考虑闭环线的情况，目的是确定电网发生故障时，线路第一时间保护动作导致的停电用户数和线路长度；且各保护隔离区段间无交集；
所述最小故障查找段：最小故障查找段由配电终端和末梢点围成的，划分时不考虑闭环线的情况，目的是确定电网发生故障后，查找故障发生位置的最小分区段，各最小故障查找段间无交集；
所述初步故障查找段：依据最小故障查找段进行划分，每一个最小故障查找段对应划分出一个初步故障查找段；最小故障查找段边界中的熔断器、带保护断路器和开闭所依旧作为初步故障查找段的边界，二遥设备和三遥设备不作为最小故障查找段的边界；初步故障查找段划分时考虑闭环线的情况；
所述最小故障分区段：由开关节点、配电终端和末梢点围成的，其中不再包含开关节点和配电终端的子图；最小故障分区段根据全区段进行划分，划分时考虑闭环线的情况，目的是确定电网维修时，准确定位电网故障的最小区段，各保护隔离区段间无交集；
健全区段：对未发生故障的区段定义为健全区段；
所述最小故障隔离段：由开关节点和末梢点围成的，其中不再包含开关节点的子图；根据各最小故障隔离段内用户是否能在故障隔离之后具备恢复供电能力，添加“联络”属性，分为“有联络”和“无联络”；划分时考虑闭环线的情况，目的是电网故障维修时，确定能隔离的最小故障区段；最小故障隔离区段的边界条件和初步故障查找段隔离端的边界条件相同；最小故障隔离段各区段间无交集。
2.根据权利要求1所述的一种可视化的配电网故障区段划分方法，其特征在于：利用第一图深度优先搜索算法进行遍历，迭代过程中分为12种情况：编号1：当前迭代杆线为备用线，保护隔离区段和最小故障查找段划分时不考虑备用线的情况，此时为迭代结束条件，K0＝0，K1＝0，当前杆线PoleLine(P，P→Next)不属于任何区段；初步故障查找段、最小故障隔离段以及最小故障分区段划分时考虑备用线情况，此时为继续迭代条件，K0＝1，K1＝1，PoleLine(P,P->Next)属于当前划分区段，P->Next作为下一个迭代杆点；
编号2：当前迭代杆线PoleLine(P,P->Next)和下一个杆点P->Next均不满足划分条件，此时为继续迭代条件，K0＝1，K1＝1，PoleLine(P,P->Next)属于当前划分区段，P->Next作为下一个迭代杆点；
编号3：当前迭代杆线PoleLine(P,P->Next)已完成划分，此时为迭代结束条件，K0＝0，K1＝0；
编号4：当前迭代杆线PoleLine(P,P->Next)的起点设备满足划分条件，其余均不满足划分条件，此时为迭代结束条件，K0＝0，K1＝0，P->Next作为下一个划分区段的迭代起点；
编号5：当前迭代杆线PoleLine(P,P->Next)的终点设备满足划分条件，其余均不满足划分条件，此时为迭代结束条件，K0＝0，K1＝1，PoleLine(P,P->Next)属于当前划分区段，P->Next作为下一个划分区段的迭代起点；
编号6：当前迭代杆线PoleLine(P,P->Next)的起点设备和终点设备均满足划分条件，此时K0＝0，K1＝0，PoleLine(P,P->Next)作为一个单独的区段保存，P->Next作为下一个划分区段的迭代起点；
编号7：当前迭代杆点满足划分条件，此时为迭代结束条件，K0＝0，K1＝0，当前迭代杆点P作为一个独立的划分区段保存，P->Next作为下一个划分区段的迭代起点；
编号8：下一个杆点P->Next满足划分条件，其余均不满足划分条件，此时为迭代结束条件，K0＝0，K1＝1，PoleLine(P,P->Next)属于当前划分区段，P->Next作为下一个划分区段的迭代起点；
编号9：下一个杆点P->Next已被划分，其余均不满足划分条件，此时为迭代结束条件，K0＝0，K1＝1，PoleLine(P,P->Next)属于当前划分区段；
编号10：下一个杆点P->Next已被划分，当前迭代杆线PoleLine(P,P->Next)的起点设备满足划分条件，其余均不满足划分条件，此时为迭代结束条件，K0＝0，K1＝0；
编号11：下一个杆点P->Next已被划分，当前迭代杆线PoleLine(P,P->Next)的终点设备满足划分条件，其余均不满足划分条件，此时为迭代结束条件，K0＝0，K1＝1，PoleLine(P,P->Next)属于当前划分区段；
编号12：下一个杆点P->Next已被划分，当前迭代杆线PoleLine(P,P->Next)的起点设备和终点设备均满足划分条件，此时K0＝0，K1＝0，PoleLine(P,P->Next)作为一个单独的区段保存，此时为迭代结束条件，K0＝0，K1＝1，PoleLine(P,P->Next)属于当前划分区段。
3.根据权利要求1所述的一种可视化的配电网故障区段划分方法，其特征在于：所述步骤S3和步骤S4之间还包括：
步骤S31、当操作人员进行电网线路供电可靠性能分析或者单线图本身绘制有问题时，操作人员能对单线图进行编辑修改；
步骤S32、修改完成的电网数据能进行再次存储到电网数据表格中。
4.根据权利要求1所述的一种可视化的配电网故障区段划分方法，其特征在于：所述步骤S1进一步具体为：利用BasicExcel将操作人员采集的电网表格中电网数据进行解析，并解析获取电网数据中的杆线的杆点数据，以线性存储的杆线数据为基础，利用任意一杆点为中心点，对中心点周围的一环领域的杆线进行数据匹配，重构成网状数据结构。
5.根据权利要求1所述的一种可视化的配电网故障区段划分方法，其特征在于：对电网数据校验不通过时在操作人员采集的电网表格中标记异常信息并示意操作人员修改数据。
6.根据权利要求1所述的一种可视化的配电网故障区段划分方法，其特征在于：所述步骤S3进一步具体为：进行单线图数字化建模时，在CAD图形中执行绘图命令，先解析杆线数据，解析完成后进行绘图；绘图时鼠标拾取坐标点进行绘图；绘图时，采用第二图深度优先搜索算法遍历重构后的数据，进行配电网单线图的绘制，
其中，绘制杆点时，杆点为开闭所或环网柜时，杆点上能安装自动化终端设备，绘制完成后无需写入所述杆线对象字典文本；
绘制杆线时，同时绘制杆线上的设备；绘制完成后记录杆线ID和设备ID，并将杆线的起点点号、起点属性、终点点号、终点属性、起点设备、终点设备以及设备句柄信息写入所述杆线对象字典文本。
7.根据权利要求1所述的一种可视化的配电网故障区段划分方法，其特征在于：在CAD图形中进行单线图数字化建模时还需进行设备的添加和移除；所述设备的添加流程如下：执行添加设备命令，鼠标拾取杆线，选择设备作用位置，选择所需添加的设备，选取后在杆线上绘制设备，绘制完成后更新杆线对象字典文本的信息以及AutoCAD图纸的实体对象内存中数据信息；所述设备的移除流程如下：执行移除设备命令，鼠标拾取杆线，选择移除设备所在位置，移除所需添加的设备，移除后删除杆线上的设备，移除完成后更新杆线对象字典文本信息以及AutoCAD图纸的实体对象内存中数据信息。
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