CN109767478A - 一种显示配网地理分布特性的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示配网地理分布特性的方法，包括确定配网管理的对象，并依据实际的地理分布特性以抽象的点、线、面进行划分；将每一个对象均定义为点；将同一条实际线路上存在连通关系的多个点归属于同一条线；将位于同一个实际占地面积中具有相对位置关系的多个点归属于同一个面；依据预设的点与线和线与面之间的依赖关系，以二维数组方式给每一个点进行赋值，并确保同一个面内的多个点能连成闭环分布状，以及同一条线上的多个点能连成直线或折线分布状；选择相应的显示模式，将所有的点、线、面在二维坐标系上显示出来。实施本发明，将配网的信息进行抽象显示，清晰表达配网中元素之间关系及元素属性特征，为后续研究提供有力的数学分析。

Description

一种显示配网地理分布特性的方法及系统

技术领域

本发明涉及配网技术领域及计算机技术领域，尤其涉及一种显示配网地理分布特性的方法及系统。

背景技术

GIS因为其强大的数据分析功能、空间分析功能已被广泛应用于电力系统中与空间信息有密切关系的各个方面。由于输电网地域广阔，经过地区的地形复杂，引入GIS 技术来为下一步施工运行管理和工程模拟电算提供信息保证，从而进行工程优化设计，并且可以满足电压等级的提高和电网容量的增大要求，以及输电线路运行的可靠性和故障排除及时迅速的要求。

配网主要由10kV及以下的配电线路和配电变压器等组成，其作用是将电力分配给各类电力用户。配网具有地理分布特性，包括有众多地理位置各异的设备、网络、用户等，同时配网线路的走向也具有明显的地址特征，生产管理的实际操作（如：线路改造、巡线、停电检修和用户业扩等）也是依赖于长度、距离、范围、街道分布和相对位置等地理因素，使得配网 GIS研究成为电力 GIS 研究中的重点。

但是，传统的图论算法难以清晰表达配网中元素之间的关系、元素属性特征，从而无法将配网的信息进行抽象显示，因而在配网最佳抢修路径算法优化、配网空间负荷预测，最佳停电方案及配网重构技术研究等方面无法提供强有力的数学分析。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种显示配网地理分布特性的方法及系统，能够将配网的信息进行抽象显示，清晰表达配网中元素之间的关系及元素属性特征，为后续研究提供强有力的数学分析。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种显示配网地理分布特性的方法，所述方法包括以下步骤：

确定配网管理的对象，并依据实际的地理分布特性以抽象的点、线、面进行划分；其中，将每一个对象均定义为点；将同一条实际线路上存在连通关系的多个点归属于同一条线；将位于同一个实际占地面积中具有相对位置关系的多个点归属于同一个面；

依据预设的点与线和线与面之间的依赖关系，以二维数组方式给每一个点进行赋值，并确保同一个面内的多个点能连成闭环分布状，以及同一条线上的多个点能连成直线或折线分布状；

选择相应的显示模式，并根据所选的显示模式以及所述预设的点与线和线与面之间的依赖关系，将所有的点、线、面在二维坐标系上显示出来；其中，所述显示模式为符号或字符。

其中，所述配网管理的对象包括杆塔、变压器、开关刀闸、断路器、开闭所、配电终端和柱上开关；所述实际线路包括配网的主干线路、分支线路和电缆；所述实际占地面积以变电站、开闭所、用户单位和城市的行政区为单位的占地面积进行区分。

其中，所述依据预设的点与线和线与面之间的依赖关系，以二维数组方式给每一个点进行赋值，并确保同一个面内的多个点能连成闭环分布状，以及同一条线上的多个点能连成直线或折线分布状的具体步骤包括：

设置点与线的依赖关系以及线与面的依赖关系；其中，若点位于线上，则点与线存在依赖；反之，不存在依赖；若线与面中存在重合的点，则线与面存在依赖；反之，不存在依赖；

提取不与任一条线存在依赖关系以及不归属于任一个面内的点进行单独赋值，提取同一个面内的多个点进行单独赋值使同一个面内的多个点能连成闭环分布状，以及提取同一条线上的多个点进行单独赋值使同一条线上的多个点能连成直线或折线分布状，并确保存在依赖关系的线与面中有重合的点。

其中，所述选择相应的显示模式，并根据所选的显示模式以及所述预设的点与线和线与面之间的依赖关系，将所有的点、线、面在二维坐标系上显示出来的具体为：

当所选的显示模式为字符时，根据每一个点的赋值，以栅格法将所有的点、线、面在二维坐标系上显示出来；其中，同一个面内的点采用相同的字符显示，同一条线上的点采用相同的字符显示，且线与面中存在重合的点均以面中的字符显示；不与任一条线存在依赖关系以及不归属于任一个面内的点、不同线上的点和不同面内的点均采用相异的字符显示。

其中，所述字符包括26个英文字母。

其中，所述选择相应的显示模式，并根据所选的显示模式以及所述预设的点与线和线与面之间的依赖关系，将所有的点、线、面在二维坐标系上显示出来的还具体为：

当所选的显示模式为符号时，根据每一个点的赋值，以矢量法将所有的点、线、面在二维坐标系上显示出来；其中，同一个面内的符号连成闭环分布状显示，同一条线上的符号连成直线或折线分布状显示，且不与任一条线存在依赖关系以及不归属于任一个面内的符号以单个点状显示；不同面、不同线以及单个点均用相异的标记显示来区别。

其中，所述符号为圆点。

本发明实施例还提供了一种显示配网地理分布特性的系统，包括：

抽象划分单元，用于确定配网管理的对象，并依据实际的地理分布特性以抽象的点、线、面进行划分；其中，将每一个对象均定义为点；将同一条实际线路上存在连通关系的多个点归属于同一条线；将位于同一个实际占地面积中具有相对位置关系的多个点归属于同一个面；

赋值单元，用于依据预设的点与线和线与面之间的依赖关系，以二维数组方式给每一个点进行赋值，并确保同一个面内的多个点能连成闭环分布状，以及同一条线上的多个点能连成直线或折线分布状；

显示单元，用于选择相应的显示模式，并根据所选的显示模式以及所述预设的点与线和线与面之间的依赖关系，将所有的点、线、面在二维坐标系上显示出来；其中，所述显示模式为符号或字符。

其中，所述显示单元包括第一显示模块；其中，

所述第一显示模块，用于当所选的显示模式为字符时，根据每一个点的赋值，以栅格法将所有的点、线、面在二维坐标系上显示出来；其中，同一个面内的点采用相同的字符显示，同一条线上的点采用相同的字符显示，且线与面中存在重合的点均以面中的字符显示；不与任一条线存在依赖关系以及不归属于任一个面内的点、不同线上的点和不同面内的点均采用相异的字符显示。

其中，所述显示单元还包括第二显示模块；其中，

所述第二显示模块，用于当所选的显示模式为符号时，根据每一个点的赋值，以矢量法将所有的点、线、面在二维坐标系上显示出来；其中，同一个面内的符号连成闭环分布状显示，同一条线上的符号连成直线或折线分布状显示，且不与任一条线存在依赖关系以及不归属于任一个面内的符号以单个点状显示；不同面、不同线以及单个点均用相异的标记显示来区别。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明将配网管理的对象依据实际的地理分布特性以抽象的点、线、面进行划分，并通过点、线、面之间的依赖关系进行赋值后在二维坐标系上显示出来，从而能够将配网的信息进行抽象显示，清晰表达配网中元素之间的关系及元素属性特征，为后续研究提供强有力的数学分析。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

图1为本发明实施例提供的显示配网地理分布特性的方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的显示配网地理分布特性的方法的应用场景中配网结构示意图；

图3为本发明实施例提供的显示配网地理分布特性的方法的应用场景中配网管理的对象示意图；

图4为本发明实施例提供的显示配网地理分布特性的方法的应用场景中以栅格法显示配网管理的对象的示意图；

图5为本发明实施例提供的显示配网地理分布特性的方法的应用场景中以矢量法显示配网管理的对象的示意图；

图6为本发明实施例提供的显示配网地理分布特性的系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

如图1所示，为本发明实施例中，提供的一种显示配网地理分布特性的方法，所述方法包括以下步骤：

步骤S1、确定配网管理的对象，并依据实际的地理分布特性以抽象的点、线、面进行划分；其中，将每一个对象均定义为点；将同一条实际线路上存在连通关系的多个点归属于同一条线；将位于同一个实际占地面积中具有相对位置关系的多个点归属于同一个面；

具体过程为，根据配网的实际应用环境，获取配网管理的对象，具体包括杆塔、变压器、开关刀闸、断路器、开闭所、配电终端和柱上开关等电力设施。以变电站、开闭所、用户单位和城市的行政区为单位的占地面积来区分实际占地面积，在变电站及用户单位内包括上述对象的全部或部分，而在变电站及用户单位的外部通过主干线路、分支线路和电缆将上述对象的全部或部分连通在一起。

因此，可以将每一个对象单独定义为点，将同一实际线路（即配网的主干线路、分支线路和电缆等）上的点归属于同一条线，将位于同一个实际占地面积（如变电站、用户单位和城市的行政区）中具有相对位置关系的多个点归属于同一个面。

步骤S2、依据预设的点与线和线与面之间的依赖关系，以二维数组方式给每一个点进行赋值，并确保同一个面内的多个点能连成闭环分布状，以及同一条线上的多个点能连成直线或折线分布状；

具体过程为，设置点与线的依赖关系以及线与面的依赖关系；其中，若点位于线上，则点与线存在依赖；反之，不存在依赖；若线与面中存在重合的点，则线与面存在依赖；反之，不存在依赖；

提取不与任一条线存在依赖关系以及不归属于任一个面内的点进行单独以二维数组方式赋值，提取同一个面内的多个点进行单独以二维数组方式赋值使同一个面内的多个点能连成闭环分布状，以及提取同一条线上的多个点进行单独以二维数组方式赋值使同一条线上的多个点能连成直线或折线分布状，并确保存在依赖关系的线与面中有重合的点。

例如，杆塔、变压器和开关刀闸等对象都可以定位为点状分布，共同特点是不考虑实际意义上的占地面积，以一个抽象的点与其它对象发生关系，以一个独立的点（x，y）存在。串接杆塔、变压器和开关刀闸等对象的线路属于线状分布，反映的是离散的点与点之间的一种连通关系，以两个点（x1，y1)和（x2，y2)或多个点（x1，y1），（x2，y2），…，（xn，yn）的形式存在。变电站、开闭所、用户单位和城市的行政区划等都属于面状分布，特点是要考虑占地面积，因为一个区域的内部可能包含具有相对位置关系的多个其它对象，例如变电站内部还有变压器、母线、开关等电气设备以及一个单位内部会有多栋建筑物等，以一个多边形首尾重合点（x1，y1），（x2，y2），…，（xn，yn），（x1，y1)的形式存在，即形成闭环结构。

应当说明的是，若线与面存在依赖关系，则线的赋值中应当包括与面中某点相同的赋值，用以说明二者的连通关系。

步骤S3、选择相应的显示模式，并根据所选的显示模式以及所述预设的点与线和线与面之间的依赖关系，将所有的点、线、面在二维坐标系上显示出来；其中，所述显示模式为符号或字符。

具体过程为，当所选的显示模式为字符时，根据每一个点的赋值，以栅格法将所有的点、线、面在二维坐标系上显示出来；其中，同一个面内的点采用相同的字符显示，同一条线上的点采用相同的字符显示，且线与面中存在重合的点均以面中的字符显示；不与任一条线存在依赖关系以及不归属于任一个面内的点、不同线上的点和不同面内的点均采用相异的字符显示；其中，字符包括26个英文字母。

当所选的显示模式为符号时，根据每一个点的赋值，以矢量法将所有的点、线、面在二维坐标系上显示出来；其中，同一个面内的符号连成闭环分布状显示，同一条线上的符号连成直线或折线分布状显示，且不与任一条线存在依赖关系以及不归属于任一个面内的符号以单个点状显示；不同面、不同线以及单个点均用相异的标记显示来区别；其中，符号为圆点或其它符号。

如图2至图5所示，对本发明实施例中的一种显示配网地理分布特性的方法的应用场景做进一步说明：

在图2的配网结构中，该配网主要由10kV及以下的配电线路和配电变压器等组成，其作用是将电力分配给各类电力用户，配网具有地理分布特性，配网中线中的走向以及配电设施和用户的分布具有明显的地址特征，生产管理的实际操作（如：线路改造、巡线、停电检修和用户业扩等）也是依赖于长度、距离、范围、街道分布和相对位置等地理因素。

通过图3来表示图2中配网管理的对象实际的地理分布特性，并以图3为例来具体说明如何在计算机上抽象显示配网地理分布特性。

首先，可以看出用户单位里面含有点状分布的多个设施（如柱上开关、配电终端、变电器等），变电站里面也含有点状分布的多个设施（如变压器、塔杆、隔离开关等），因此用户单位的多个设施归属于同一个面内，而变电站的多个设施归属于另一个面内；

同时，变电站的左侧有独立点状分布的塔杆，变电站的塔杆与其上方8个塔杆存在连通关系，变电站下方的变压器与其右侧10个塔杆存在连通关系，即变电站的塔杆与上方8个塔杆归属于同一条线路上，变电站下方的变压器与右侧10个塔杆归属于另一条线路上，此时变电站的塔杆和变电站下方的变压器分别为上述两条线对应的重合点，因此上方线路的赋值不仅含有变电站上方8个塔杆的赋值，还应含有变电站的塔杆的赋值，右侧线路的赋值不仅含有变电站右侧10个塔的赋值，还应含有变电站下方的变压器的赋值，这样才能体现出线与面的依赖关系；

其次，将用户单位的多个设施、变电站的多个设施以及变电站左侧独立塔杆、上方8个塔杆和右侧10个塔杆均作为点，并依据点与线的依赖关系以及线与面的依赖关系进行赋值，具体如下：

(x3,y4)，(x4,y4)，(x3,y5)，(x4,y5)，(x3,y6)，(x3,y7) ∈变电站；

(x3,y8)，(x4,y8)，(x3,y9)，(x4,y9) ∈用户单位；

(x6,y4)，(x7,y4)，(x8,y4)，(x9,y4)，(x8,y5)，(x6,y6)，(x7,y6)，(x4,y7)，(x5,y7)，(x6,y7)，(x3,y7) ∈右侧线状分布的10个塔杆+连通变电站的下方变压器；

(x5,y1)，(x6,y1)，(x7,y1)，(x8,y1)，(x9,y1)，(x10,y1)，(x4,y2)，(x4,y3)，(x4,y4)∈上方线状分布的8个塔杆+连通变电站的塔杆；

(x2,y5) ∈左侧独立点状分布的塔杆。

最后，以栅格法显示：建立二维坐标系，定义变电站内的每一个点=字符A显示，用户单位内的每一个点=字符B显示，右侧线状分布的10个塔杆=字符C显示，上方线状分布的8个塔杆=字符D显示，左侧独立点状分布的塔杆=字符E显示，如图4所示。

以矢量法显示：建立二维坐标系，将图4中的字符都换成圆点符号，并将同一个面内的圆点能连成闭环分布状，以及同一条线上的圆点连成直线或折线分布状，且进一步将变电站标记为A、用户单位标记为B、右侧线状分布的10个塔杆标记为C、上方线状分布的8个塔杆标记为D以及左侧独立点状分布的塔杆标记为E来区别，如图5所示。

如图6所示，为本发明实施例中，提供的一种显示配网地理分布特性的系统，包括：

抽象划分单元110，用于确定配网管理的对象，并依据实际的地理分布特性以抽象的点、线、面进行划分；其中，将每一个对象均定义为点；将同一条实际线路上存在连通关系的多个点归属于同一条线；将位于同一个实际占地面积中具有相对位置关系的多个点归属于同一个面；

赋值单元120，用于依据预设的点与线和线与面之间的依赖关系，以二维数组方式给每一个点进行赋值，并确保同一个面内的多个点能连成闭环分布状，以及同一条线上的多个点能连成直线或折线分布状；

显示单元130，用于选择相应的显示模式，并根据所选的显示模式以及所述预设的点与线和线与面之间的依赖关系，将所有的点、线、面在二维坐标系上显示出来；其中，所述显示模式为符号或字符。

其中，所述显示单元130包括第一显示模块1301；其中，

所述第一显示模块1301，用于当所选的显示模式为字符时，根据每一个点的赋值，以栅格法将所有的点、线、面在二维坐标系上显示出来；其中，同一个面内的点采用相同的字符显示，同一条线上的点采用相同的字符显示，且线与面中存在重合的点均以面中的字符显示；不与任一条线存在依赖关系以及不归属于任一个面内的点、不同线上的点和不同面内的点均采用相异的字符显示。

其中，所述显示单元130还包括第二显示模块1302；其中，

所述第二显示模块1302，用于当所选的显示模式为符号时，根据每一个点的赋值，以矢量法将所有的点、线、面在二维坐标系上显示出来；其中，同一个面内的符号连成闭环分布状显示，同一条线上的符号连成直线或折线分布状显示，且不与任一条线存在依赖关系以及不归属于任一个面内的符号以单个点状显示；不同面、不同线以及单个点均用相异的标记显示来区别。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明将配网管理的对象依据实际的地理分布特性以抽象的点、线、面进行划分，并通过点、线、面之间的依赖关系进行赋值后在二维坐标系上显示出来，从而能够将配网的信息进行抽象显示，清晰表达配网中元素之间的关系及元素属性特征，为后续研究提供强有力的数学分析。

值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个系统单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种显示配网地理分布特性的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

确定配网管理的对象，并依据实际的地理分布特性以抽象的点、线、面进行划分；其中，将每一个对象均定义为点；将同一条实际线路上存在连通关系的多个点归属于同一条线；将位于同一个实际占地面积中具有相对位置关系的多个点归属于同一个面；

依据预设的点与线和线与面之间的依赖关系，以二维数组方式给每一个点进行赋值，并确保同一个面内的多个点能连成闭环分布状，以及同一条线上的多个点能连成直线或折线分布状；

选择相应的显示模式，并根据所选的显示模式以及所述预设的点与线和线与面之间的依赖关系，将所有的点、线、面在二维坐标系上显示出来；其中，所述显示模式为符号或字符。

2.如权利要求1所述的显示配网地理分布特性的方法，其特征在于，所述配网管理的对象包括杆塔、变压器、开关刀闸、断路器、开闭所、配电终端和柱上开关；所述实际线路包括配网的主干线路、分支线路和电缆；所述实际占地面积以变电站、开闭所、用户单位和城市的行政区为单位的占地面积进行区分。

3.如权利要求1所述的显示配网地理分布特性的方法，其特征在于，所述依据预设的点与线和线与面之间的依赖关系，以二维数组方式给每一个点进行赋值，并确保同一个面内的多个点能连成闭环分布状，以及同一条线上的多个点能连成直线或折线分布状的具体步骤包括：

设置点与线的依赖关系以及线与面的依赖关系；其中，若点位于线上，则点与线存在依赖；反之，不存在依赖；若线与面中存在重合的点，则线与面存在依赖；反之，不存在依赖；

提取不与任一条线存在依赖关系以及不归属于任一个面内的点进行单独赋值，提取同一个面内的多个点进行单独赋值使同一个面内的多个点能连成闭环分布状，以及提取同一条线上的多个点进行单独赋值使同一条线上的多个点能连成直线或折线分布状，并确保存在依赖关系的线与面中有重合的点。

4.如权利要求1所述的显示配网地理分布特性的方法，其特征在于，所述选择相应的显示模式，并根据所选的显示模式以及所述预设的点与线和线与面之间的依赖关系，将所有的点、线、面在二维坐标系上显示出来的具体为：

当所选的显示模式为字符时，根据每一个点的赋值，以栅格法将所有的点、线、面在二维坐标系上显示出来；其中，同一个面内的点采用相同的字符显示，同一条线上的点采用相同的字符显示，且线与面中存在重合的点均以面中的字符显示；不与任一条线存在依赖关系以及不归属于任一个面内的点、不同线上的点和不同面内的点均采用相异的字符显示。

5.如权利要求4所述的显示配网地理分布特性的方法，其特征在于，所述字符包括26个英文字母。

6.如权利要求1所述的显示配网地理分布特性的方法，其特征在于，所述选择相应的显示模式，并根据所选的显示模式以及所述预设的点与线和线与面之间的依赖关系，将所有的点、线、面在二维坐标系上显示出来的还具体为：

当所选的显示模式为符号时，根据每一个点的赋值，以矢量法将所有的点、线、面在二维坐标系上显示出来；其中，同一个面内的符号连成闭环分布状显示，同一条线上的符号连成直线或折线分布状显示，且不与任一条线存在依赖关系以及不归属于任一个面内的符号以单个点状显示；不同面、不同线以及单个点均用相异的标记显示来区别。

7.如权利要求6所述的显示配网地理分布特性的方法，其特征在于，所述符号为圆点。

8.一种显示配网地理分布特性的系统，其特征在于，包括：

抽象划分单元，用于确定配网管理的对象，并依据实际的地理分布特性以抽象的点、线、面进行划分；其中，将每一个对象均定义为点；将同一条实际线路上存在连通关系的多个点归属于同一条线；将位于同一个实际占地面积中具有相对位置关系的多个点归属于同一个面；

赋值单元，用于依据预设的点与线和线与面之间的依赖关系，以二维数组方式给每一个点进行赋值，并确保同一个面内的多个点能连成闭环分布状，以及同一条线上的多个点能连成直线或折线分布状；

显示单元，用于选择相应的显示模式，并根据所选的显示模式以及所述预设的点与线和线与面之间的依赖关系，将所有的点、线、面在二维坐标系上显示出来；其中，所述显示模式为符号或字符。

9.如权利要求8所述的显示配网地理分布特性的系统，其特征在于，所述显示单元包括第一显示模块；其中，

所述第一显示模块，用于当所选的显示模式为字符时，根据每一个点的赋值，以栅格法将所有的点、线、面在二维坐标系上显示出来；其中，同一个面内的点采用相同的字符显示，同一条线上的点采用相同的字符显示，且线与面中存在重合的点均以面中的字符显示；不与任一条线存在依赖关系以及不归属于任一个面内的点、不同线上的点和不同面内的点均采用相异的字符显示。

10.如权利要求8所述的显示配网地理分布特性的系统，其特征在于，所述显示单元还包括第二显示模块；其中，

所述第二显示模块，用于当所选的显示模式为符号时，根据每一个点的赋值，以矢量法将所有的点、线、面在二维坐标系上显示出来；其中，同一个面内的符号连成闭环分布状显示，同一条线上的符号连成直线或折线分布状显示，且不与任一条线存在依赖关系以及不归属于任一个面内的符号以单个点状显示；不同面、不同线以及单个点均用相异的标记显示来区别。