CN111914376A - 一种电网母线方式图自动构建方法、装置和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电网母线方式图自动构建方法、装置和存储介质，属于电力自动化技术领域，该包括如下步骤：选择目标厂站母线，进行母线方式图模型的动态抽取，以获取母线方式图的设备集合；根据所述设备集合，构建图元模型和厂站分组；结合图元模型和厂站分组，进行母线方式图的布局和布线；根据所述布局和布线的结果，生成并显示母线方式图。本发明实现了电网母线方式图的自动绘制，降低人工绘制、维护母线方式图的成本；图模保持一致，提升电网母线方式图的数据正确性和及时性；图形免于存储，提高电网方式图运维的智能化水平。

Description

一种电网母线方式图自动构建方法、装置和存储介质

技术领域

本发明涉及一种电网母线方式图自动构建方法、装置和存储介质，属于电力自动化技术领域。

背景技术

110kV电网在电网整体规划设计之初为链式电网结构，并一直延续至今，110kV线路及站内的二次保护配置遵循典型线路及变电站配置标准。目前110kV变电站的母线大部分未配置110kV母差保护，因此，110kV母线故障将引起110kV变电站全停，对用户造成重要影响。随着科技的发展和进步，采用电网母线方式图可直观表现110kV母线之间的联络关系，有助于电网风险控制，进而优化电网母线方式，确保正常运行。然而，目前电网母线方式图多为人工绘制且依赖人工检查图模一致性，往往存在耗时费力、容易出错以及工作效率低等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种电网母线方式图自动构建方法、装置和存储介质，能够实现电网母线方式图的自动绘制、图模一致、图形免于存储，提高了电网母线方式图运行、维护的智能化水平。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种电网母线方式图自动构建方法，包括如下步骤：

选择目标厂站母线，进行母线方式图模型的动态抽取，并获取母线方式图的设备集合；

根据所述设备集合，构建图元模型和厂站分组；

结合图元模型和厂站分组，进行母线方式图的布局和布线；

根据所述布局和布线的结果，生成并显示母线方式图。

进一步的，进行母线方式图模型集合的动态抽取的方法包括如下步骤：

基于电网一次模型、实时运行状态及拓扑关系，以目标母线对象为起点，拓扑遍历至外部厂站的母线节点，记录且按XML格式存储其遍历到的设备集合，并同步剔除无需在母线方式图中显示的设备类型。

进一步的，所述图元模型的构建方法包括如下步骤：

结合所属设备集合，进行图形对象建模，并构建母线方式图的图元对象以及确定图元对象之间的连接关系；

所述厂站分组的构建方法包括如下步骤：

构建厂站组合对象，各个母线组按厂站对象集中布局，每个厂站组内包含一个或多个母线组。

进一步的，进行母线方式图的布局和布线的方法包括如下步骤：

以厂站、母线组为布局单元，进行母线方式图的布局、布线；

布局采用层次化策略，目标母线组居中布局，关联母线组上下均匀布局；

布线采用区间内部布线策略，在待布线的两点之间构成的矩形区间内走线。

进一步的，生成并显示母线方式图的方法包括如下步骤：

根据所述布局和布线的结果，生成图形描述；

解析所述图形描述，构建图形元素关系并显示。

进一步的，还包括如下步骤：对显示的母线方式图，进行实时导出、打印。

第二方面，本发明提供了一种电网母线方式图自动构建装置，包括如下模块：

模型服务模块：用于选择目标厂站母线，进行母线方式图模型的动态抽取，并获取母线方式图的设备集合；

成图服务模块，用于根据所述设备集合，构建图元模型和厂站分组；还用于结合图元模型和厂站分组，进行母线方式图的布局和布线；

图形展示模块：用于根据所述布局和布线的结果，生成并显示母线方式图。

进一步的，还包括总控服务模块；

所述总控服务模块用于接收请求，分别调用所述模型服务模块、成图服务模块、图形展示模块以完成母线方式图的生成和显示。

第三方面，本发明提供了一种电网母线方式图自动构建装置，包括处理器及存储介质；

所述存储介质用于存储指令；

所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行第一方面中任一项所述方法的步骤。

第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面中任一项所述方法的步骤。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

根据母线方式图特点，通过母线方式图模型动态抽取，根据抽取结果进行图元建模和厂站分组，进而进行母线方式图自动布局、布线，最终生成并显示母线方式图，从而实现基于电网一次模型到母线方式图的自动构建及展示，进而解决人工绘图低效及易出错的问题；在实时电网运行环境下，通过动态抽取模型实现图形的自动绘制，提高了图形运维的及时性；同时电网母线方式图能够实时输出、免于存储，需要时自动构建，提升电网运行系统的智能化水平。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种电网母线方式图自动构建方法的流程图；

图2是图1中电网母线方式图自动构建方法的具体流程图；

图3是图1中电网母线方式图自动布局示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例一：

如图1和图2所示，本发明的实施例提供了一种电网母线方式图自动构建方法，包含以下步骤：

S1：选择目标厂站母线，进行母线方式图模型的动态抽取，并获取母线方式图的设备集合。

如图2所示，由总控服务模块接受获取母线方式图的请求，以调用模型服务模块进行母线方式图模型集合的抽取。根据电网一次模型，在母线方式图模型抽取过程中，以目标厂站的母线为起点，外部厂站的母线为终点；基于电网一次模型的拓扑关系及电网实时状态进行遍历，记录遍历到的设备集合并剔除刀闸、地刀等无需在电网母线方式图中展示的设备类型集合，并将经剔除操作后的设备集合以XML格式存储返回。

S2：根据所述设备集合，构建图元模型和厂站分组。

如图2所示，在总控服务模块获得电网母线方式图设备集合后，调用成图服务模块进行图元建模及厂站组合对象构建。基于电网一次模型的电网母线方式图模型集合、设备集合以及拓扑关系，成图服务模块进行图形节点、边对象建模，构建母线、开关等图元对象及各图元对象之间的连接关系；同时以厂站为容器进行分组，构建厂站组合对象；厂站容器是一个抽象的逻辑对象，在布局时同一个厂站内部的母线组需要集中布局在一起。具体地，母线方式图中各个母线组按厂站对象集中布局，每个厂站组内包含一个或多个母线组，针对孤立的断路器也作为一个母线组处理。

S3：结合图元模型和厂站分组，进行母线方式图的布局和布线。

在步骤S2的基础上，成图服务模块在完成图元模型和厂站分组等的数据结构构建后，根据拓扑关系以及各图元对象的连接关系，以厂站、母线组为布局单元进行空间布局；其中，布局采用层次化策略：首先将目标母线组（按厂站组合）在中间放置，关联的母线组（按厂站组合）上下均匀排列，对多级联络的情况采样层次递归布局，直到所有的母线组都布局完成；具体地，如图3所示，层次化策略可以理解为：首先确定目标厂站，在目标厂站两侧均衡布局关联厂站区域1至关联厂站区域6；然后再以关联厂站区域5作为新层级的目标厂站，在关联厂站区域5两侧进行均衡布局关联厂站区域7、关联厂站区域8等；对多级联络的情况依次递归布局，直到布局完成；需要说明的是，图3仅对层次化策略作解释说明，实际操作中不对图中的目标厂站、关联厂站区域的个数、序号等作限制性要求。

布线过程则采用区间内部布线策略，走线范围局限于待布线的两点之间构成的矩形区间内；具体地，首先两点直连判定；其次插入一个拐点，进行判定是否可以布线；再次插入两个拐点布线，从而完成母线方式图的整图布局及布线过程。

S4：根据所述布局和布线的结果，生成并显示母线方式图。

如图2所示，总控服务模块在调用成图服务模块之后，根据布局、布线的结果获得图形描述对象，再调用图形展示模块解析图形描述，构建图元关系并进行画面呈现以显示电网母线方式图。具体地，在步骤S4基础上，该方法还包括图形画面的实时导出（jpg\bmp\png等格式）、打印，以完成电网母线方式图从模型到图形实体的完整输出过程。

本发明提供的电网母线方式图自动构建方法实现了母线方式图自动绘制，降低了人工成本；其生成的母线方式图保持图模一致，提升电网母线方式图的数据正确性和及时性；且母线方式图免于存储，可实时获取更新，提高电网方式图运行、维护的智能化水平，能够更好地满足电网母线方式图的应用要求。

实施例二：

本发明的实施例还提供了一种电网母线方式图自动构建装置，包括如下模块：

模型服务模块：用于选择目标厂站母线，进行母线方式图模型的动态抽取，并获取母线方式图的设备集合；

成图服务模块，用于根据所述设备集合，构建图元模型和厂站分组；还用于结合图元模型和厂站分组，进行母线方式图的布局和布线；

图形展示模块：用于根据所述布局和布线的结果，生成并显示母线方式图。

具体地，本发明实施例提供的电网母线方式图自动构建装置还包括总控服务模块，该总控服务模块用于接收请求，并根据请求分别调用上述模型服务模块、成图服务模块、图形展示模块以完成母线方式图的生成和显示。

实施例三：

本发明实施例还提供了一种电网母线方式图自动构建装置，包括处理器及存储介质；

所述存储介质用于存储指令；

所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行上述实施例一中任一项方法的步骤。

实施例四：

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述实施例一中任一项方法的步骤。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电网母线方式图自动构建方法，其特征在于，包括如下步骤：

选择目标厂站母线，进行母线方式图模型的动态抽取，并获取母线方式图的设备集合；

根据所述设备集合，构建图元模型和厂站分组；

结合图元模型和厂站分组，进行母线方式图的布局和布线；

根据所述布局和布线的结果，生成并显示母线方式图。

2.根据权利要求1所述电网母线方式图自动构建方法，其特征在于，进行母线方式图模型集合的动态抽取的方法包括如下步骤：

基于电网一次模型、实时运行状态及拓扑关系，以目标母线对象为起点，拓扑遍历至外部厂站的母线节点，记录且按XML格式存储其遍历到的设备集合，并同步剔除无需在母线方式图中显示的设备类型。

3.根据权利要求1或2所述电网母线方式图自动构建方法，其特征在于，所述图元模型的构建方法包括如下步骤：

结合所属设备集合，进行图形对象建模，并构建母线方式图的图元对象以及确定图元对象之间的连接关系；

所述厂站分组的构建方法包括如下步骤：

构建厂站组合对象，各个母线组按厂站对象集中布局，每个厂站组内包含一个或多个母线组。

4.根据权利要求1所述电网母线方式图自动构建方法，其特征在于，进行母线方式图的布局和布线的方法包括如下步骤：

以厂站、母线组为布局单元，进行母线方式图的布局、布线；

布局采用层次化策略，目标母线组居中布局，关联母线组上下均匀布局；

布线采用区间内部布线策略，在待布线的两点之间构成的矩形区间内走线。

5.根据权利要求1所述电网母线方式图自动构建方法，其特征在于，生成并显示母线方式图的方法包括如下步骤：

根据所述布局和布线的结果，生成图形描述；

解析所述图形描述，构建图形元素关系并显示。

6.根据权利要求1或5所述电网母线方式图自动构建方法，其特征在于，还包括如下步骤：对显示的母线方式图，进行实时导出、打印。

7.一种电网母线方式图自动构建装置，其特征在于，包括如下模块：

模型服务模块：用于选择目标厂站母线，进行母线方式图模型的动态抽取，并获取母线方式图的设备集合；

成图服务模块，用于根据所述设备集合，构建图元模型和厂站分组；还用于结合图元模型和厂站分组，进行母线方式图的布局和布线；

图形展示模块：用于根据所述布局和布线的结果，生成并显示母线方式图。

8.根据权利要求1所述电网母线方式图自动构建装置，其特征在于，还包括总控服务模块；

所述总控服务模块用于接收请求，分别调用所述模型服务模块、成图服务模块、图形展示模块以完成母线方式图的生成和显示。

9.一种电网母线方式图自动构建装置，其特征在于，包括处理器及存储介质；

所述存储介质用于存储指令；

所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求1~6任一项所述方法的步骤。

10.计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1~6任一项所述方法的步骤。

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