CN111222304B - 一种基于配网自动化的图模导出转换方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉一种基于配网自动化的图模导出转换方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S10，准备导出转换所需的图元数据并加载图模数据，对图模进行初始化处理；S20，对进行初始化的图模中的通用设备数据及设备线路进行加载；S30，加载设备线路上的设备数据，并生成对应的端子，以及，根据端子和设备线路建立拓扑关系，根据拓扑关系构建拓扑模型；S40，将拓扑模型转换为图形并输出图模文件。本发明的有益效果为：满足交换规范定义的XML模型特点，拓扑上整体保证连通性，满足连接节点‑端子的约束定义；满足交换规范定义的SVG元素定义要求，图元从图资系统转换后符合SVG规范，解决了基于配网自动化图形和模型的自动导出和转换的技术问题。

Description

一种基于配网自动化的图模导出转换方法

技术领域

本发明的技术方案涉及图模导出领域，特别涉及一种基于配网自动化的图模导出转换方法。

背景技术

10kV配电自动化技术是服务于城乡配电网改造建设的重要技术，配电自动化包括馈线自动化和配电管理系统，通信技术是配电自动化的关键。

配电自动化系统(DAS)是一种可以使配电企业在远方以实时方式监视/协调和操作配电设备的自动化系统。

配电自动化图资系统，应用目的是形成以地理背景为依托，以及电网资料分层管理的基础数据库。是配电设备管理系统中的一个重要组成部分，实现图形数据、模型数据和属性数据的统一维护，其管理的电网资料包括：

1)提供变电站、线路、变压器、断路器、用户的位置、属性、拓扑连接等信息。

2)提供静态背景画面、动态配电线路图层、可操作画面等。

3)提供配电设备三遥配置信息。

4)提供配电设备模型数据，包括变电站内设备、站房内设备、线路设备以及设备间的拓扑连接关系。

5)提供配电设备的图形数据，包括变电站接线图、站房一次接线图、单线图、环网图等。

10kV配电自动化系统图模导出，其目的是实现自动化系统与第三方系统的模型和图形接口，为第三方系统应用功能的实现提供数据基础。常见的第三方系统有供电抢修指挥系统等。

10kV配电自动化系统图模导出，其输出格式为：模型文件用XML文件，图形文件用SVG文件，遵循的标准为《电网地理信息服务平台(GIS)电网图形共享交换规范》。导出其技术关键包括两个方面：模型文件输出除包含配电设备的属性外，要解决设备拓扑关系如何转换的关键问题；图形文件输出，需要解决图元的转换以及图形的排布美观问题。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供了一种基于配网自动化的图模导出转换方法，适用于10KV的系统图、站房子图及环网图等线路的图模转换，模型输出结果，满足交换规范定义的XML模型特点，拓扑上整体保证连通性，满足连接节点-端子的约束定义；图形输出结果，满足交换规范定义的SVG元素定义要求，图形排布清晰合理，图元从图资系统转换后符合SVG规范，解决了基于配网自动化图形和模型的自动导出和转换的技术问题。

本发明的技术方案一种基于配网自动化的图模导出转换方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S10，准备导出转换所需的图元数据并加载图模数据，对图模进行初始化处理；S20，对进行初始化的所述图模中的通用设备数据及设备线路进行加载；S30，加载所述设备线路上的设备数据，并生成对应的端子，以及，根据所述端子和设备线路建立拓扑关系，根据拓扑关系构建拓扑模型；S40，将所述拓扑模型转换为图形并输出图模文件。

根据所述的基于配网自动化的图模导出转换方法，其中图元包括分区信息、图符数据、电压等级信息、设备名称、变压器绕组数及场站和拓扑岛的关系。

根据所述的基于配网自动化的图模导出转换方法，其中步骤S20具体包括：S21，获取当前待导出线路设备所属站房信息，为设备所属容器准备；S22，获取当前导出线路及所属分区，存入容器；S23，根据当前线路分区号获取当前城市编码；S24，获取当前线路所有的设备，为模型输出中设备所属容器做准备；S25，加载系统中设备与配电线之间的关系。

根据所述的基于配网自动化的图模导出转换方法，其中所述步骤S21前还包括：对开合设备数据、站房数据、加载变压器数据、线路数据、母线数据、电抗器/电缆头/电杆/电容器数据、折线/备注文本数据及交点和所属拓扑岛数据进行加载；其中，对所述开合设备数据的加载包括：根据开合设备数据类型将对应的设备ID放入设备队列，以及，根据开合设备类型，生成对应的端子，创建端子队列并将生成的端子放入端子队列；对所述线路数据的加载包括：对线路所属的拓扑岛，以及该线路的所属上级站房，保存拓扑岛和站房之间的映射关系，以及，对站房内线路进行判定，若线路不是连接线则对该线路生成两个端子，并存入所述端子队列。

根据所述的基于配网自动化的图模导出转换方法，其中步骤S30具体包括：S31，对需转换线路设备数据进行加载，并生成对应的端子；S32，根据设备及设备端子，建立连接节点，将端子互连，生成拓扑模型。

根据所述的基于配网自动化的图模导出转换方法，其中步骤S31具体包括：加载线路开合设备数据，根据线路ID，获取当前线路的开合设备，同时生成该开合设备的双端子；加载线路站房设备数据，并站房设备数据作为模型中其它设备的所属容器；加载线路变压器设备数据，根据绕组数，确定高压/中亚/低压端子，站房内主变则生成中压/低压端子；加载线路及线路母线设备数据，增加标记标识线路是否为变电站内或站房内线路。

根据所述的基于配网自动化的图模导出转换方法，其中该方法还包括：对于非站内线路，增加线路的两个端子；对于站内线路，创建站内线路队列，并将所述站内线路ID站内线路队列；对于母线则根据所属拓扑岛进行端子生成，属于同一拓扑岛的母线，只生成一次端子，但记录该母线的坐标。

根据所述的基于配网自动化的图模导出转换方法，其中步骤S32具体包括：生成母线的连接节点，根据站房内连接线所属拓扑岛生成连接节点，并将母线端子与连接节点建立连接，以及，根据图模类型将端子和节点进行对应的连接，其中图模类型包括系统图、站房子图及环网图。

根据所述的基于配网自动化的图模导出转换方法，其中对所述系统图的端子和节点的连接包括：读取线路队列、端子队列、线路队列及设备队列中的一个或多个对应数据；对节点关联的数据资源进行识别，根据识别结果执行对应的连接。

根据所述的基于配网自动化的图模导出转换方法，其中生成的图模文件为SVG文件。

本发明的有益效果为：满足交换规范定义的XML模型特点，拓扑上整体保证连通性，满足连接节点-端子的约束定义；图形输出结果，满足交换规范定义的SVG元素定义要求，图形排布清晰合理，图元从图资系统转换后符合SVG规范，解决了基于配网自动化图形和模型的自动导出和转换的技术问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；

图1所示为根据本发明实施方式的总体流程图；

图2所示为根据本发明实施方式的步骤S10详细流程图；

图3所示为根据本发明实施方式的步骤S20详细流程图；

图4所示为根据本发明实施方式的步骤S30详细流程图；

图5a和5b所示为根据本发明实施方式的总体详细流程图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

图1所示为根据本发明实施方式的总体流程图。该流程包括：S10，准备导出转换所需的图元数据并加载图模数据，对图模进行初始化处理；S20，对进行初始化的所述图模中的通用设备数据及设备线路进行加载S30，加载所述设备线路上的设备数据，并生成对应的端子，以及，根据所述端子和设备线路建立拓扑关系，根据拓扑关系构建拓扑模型；S40，将所述拓扑模型转换为图形并输出图模文件。

图2所示为根据本发明实施方式的步骤S10详细流程图。此步骤为图模导出模块的初始化过程，包括加载城市编码数据，加载图资线路数据，图资线路数据包含所有变电站和站房名称，所有的单线图线路名称，并将线路名称添加到设备树中。

图3所示为根据本发明实施方式的步骤S20详细流程图。该步骤为：通用设备数据加载的步骤。

①加载开合设备数据，根据开合设备数据类型，放到对应的设备队列，同时根据开合设备类型，生成对应的设备端子，并放到端子队列中。

②加载站房数据，加载变电站、环网柜、双电源用户、电缆分支箱、开闭所、配电房、开闭器等站房数据和对应的地理坐标。

③加载变压器数据，同时生成变压器的端子信息，放到端子队列中

④加载线路数据，需要做如下处理，针对每个线路所属的拓扑岛，以及该线路的所属上级站房，保存拓扑岛和站房之间的映射关系。由于站房内连接线不会输出到模型文件，因此需要判定是否为连接线。如果不是连接线，则对该线路生成两个端子，并存入端子队列。

⑤加载母线数据

⑥加载电抗器/电缆头/电杆/电容器数据

⑦加载折线/备注文本数据

包含该折线和备注文本的坐标

⑧加载交点和所属拓扑岛数据

图4所示为根据本发明实施方式的步骤S30详细流程图。

该步骤用于实现拓扑数据生成，具体如下

(3.1)当前需转换线路设备数据加载及端子生成

①加载当前线路开合设备数据

根据线路ID，获取当前线路的开合设备，同时生成该开合设备的端子,由于开合设备是双端子设备，因此，开关端子分别为:开关ID-1,开关ID-2。

②加载当前线路站房设备数据

站房设备在模型中是作为容器设备存在，其本身不含有端子，加载的目的是最终输出的模型，同时作为模型中其它设备的所属容器。

③加载当前线路变压器设备数据

变电站主变，根据绕组数，确定高压/中亚/低压端子。站房内主变则生成中压/低压端子。

④加载当前线路/母线设备数据

线路需要增加标记：该线路是否为变电站内或站房内线路。对于非站内线路，需要增加线路的两个端子。

对于站内线路，将其放入站内线路队列，为后续拓扑连接提供判据。

母线属于单端子设备，母线按照所属拓扑岛来进行端子生成，属于同一拓扑岛的母线，只生成一次端子，但记录该母线的坐标，为SVG输出准备。

(3.2)根据设备及设备端子，建立连接节点，将端子互连，生成拓扑模型

①生成母线的连接节点

依据站房内连接线所属拓扑岛生成连接节点，目的是排除站房内连接线模型的生成

然后将母线端子与连接节点建立连接。

②系统图上设备拓扑关系建立

参见流程图5

③站房子图设备拓扑关系建立

参见流程图5

④环网图设备拓扑关系建立

参加流程图5

图5a和图5b构成的整体为根据本发明实施方式的总体详细流程图。

本发明技术方案与国家电网《交换规范》中拓扑表达之间的差异性主要表现在：①开关关联一个NODE，该NODE与两段线相连，而《交换规范》中开关是双端子设备，分别与两端线路ACLINE的各一个端子组成两个连接点。需要将开关按照交换规范要求，转换为双端子设备，与图资线路也转换为双端子设备后，转换为两个连接节点，每个连接节点包含一个开关端子和一个线路设备端子的关系。②站房内母线，我公司图资系统是根据母线连接的开关数量分割为多段线路，线路之间有NODE相连，而《交换规范》定义母线为单端子设备，需要将多端母线根据拓扑岛ID合并后，并生成单端子和连接节点。③站房内连接线，图资系统是按照“点-线”方式组织拓扑，而站房内连接线是没有阻抗，在国家电网《交换规范》的模型定义中，CIM文件是不输出站房内连接线设备的。在模型转换输出中，需要将站房内的连接线进行过滤，同时站房内连接节点依据拓扑，包含对应的母线端子和开合设备的一端端子。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (7)

1.一种基于配网自动化的图模导出转换方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S10，准备导出转换所需的图元数据并加载图模数据，对图模进行初始化处理，所述图元包括分区信息、图符数据、电压等级信息、设备名称、变压器绕组数及场站和拓扑岛的关系；

S20，对进行初始化的所述图模中的通用设备数据及设备线路进行加载；

S30，加载所述设备线路上的设备数据，并生成对应的端子，以及，根据所述端子和设备线路建立拓扑关系，根据拓扑关系构建拓扑模型；

S40，将所述拓扑模型转换为图形并输出图模文件；

所述步骤S20具体包括：

S21，获取当前待导出线路设备所属站房信息，为设备所属容器准备；

S22，获取当前导出线路及所属分区，存入容器；

S23，根据当前线路分区号获取当前城市编码；

S24，获取当前线路所有的设备，为模型输出中设备所属容器做准备；

S25，加载系统中设备与配电线之间的关系；

执行所述步骤S21前还包括：

对开合设备数据、站房数据、加载变压器数据、线路数据、母线数据、电抗器/电缆头/电杆/电容器数据、折线/备注文本数据及交点和所属拓扑岛数据进行加载；

其中，

对所述开合设备数据的加载包括：根据开合设备数据类型将对应的设备ID放入设备队列，以及，根据开合设备类型，生成对应的端子，创建端子队列并将生成的端子放入端子队列；

对所述线路数据的加载包括：对线路所属的拓扑岛，以及该线路的所属上级站房，保存拓扑岛和站房之间的映射关系，以及，对站房内线路进行判定，若线路不是连接线则对该线路生成两个端子，并存入所述端子队列。

2.根据权利要求1所述的基于配网自动化的图模导出转换方法，其特征在于，所述步骤S30具体包括：

S31，对需转换线路设备数据进行加载，并生成对应的端子；

S32，根据设备及设备端子，建立连接节点，将端子互连，生成拓扑模型。

3.根据权利要求2所述的基于配网自动化的图模导出转换方法，其特征在于，所述步骤S31具体包括：

加载线路开合设备数据，根据线路ID，获取当前线路的开合设备，同时生成该开合设备的双端子；

加载线路站房设备数据，并站房设备数据作为模型中其它设备的所属容器；

加载线路变压器设备数据，根据绕组数，确定高压/中亚/低压端子，站房内主变则生成中压/低压端子；

加载线路及线路母线设备数据，增加标记标识线路是否为变电站内或站房内线路。

4.根据权利要求3所述的基于配网自动化的图模导出转换方法，其特征在于，该方法还包括：

对于非站内线路，增加线路的两个端子；

对于站内线路，创建站内线路队列，并将所述站内线路ID站内线路队列，

对于母线则根据所属拓扑岛进行端子生成，属于同一拓扑岛的母线，只生成一次端子，但记录该母线的坐标。

5.根据权利要求2所述的基于配网自动化的图模导出转换方法，其特征在于，所述步骤S32具体包括：

生成母线的连接节点，根据站房内连接线所属拓扑岛生成连接节点，并将母线端子与连接节点建立连接，以及，根据图模类型将端子和节点进行对应的连接，其中图模类型包括系统图、站房子图及环网图。

6.根据权利要求5所述的基于配网自动化的图模导出转换方法，其特征在于，当所述图模类型为所述系统图，所述根据图模类型将端子和节点进行对应的连接包括：

读取线路队列、端子队列、线路队列及设备队列中的一个或多个对应数据；

对节点关联的数据资源进行识别，根据识别结果执行对应的连接。

7.根据权利要求1所述的基于配网自动化的图模导出转换方法，其特征在于，所述图模文件为SVG文件。