CN112861293B - 输电网接线图生成方法、装置及电子设备 - Google Patents

输电网接线图生成方法、装置及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了输电网接线图生成方法、装置及电子设备。其中,该方法包括:获取输电网中的厂站集合和线路集合;基于厂站集合中的厂站数量和预设比例,确定目标画布;按照厂站集合中的厂站归属的行政区域,对目标画布进行区域划分,得到每个行政区域对应的目标区域;将每个厂站设置在该厂站归属的行政区域对应的目标区域中;基于线路集合中的线路将目标画布中的厂站进行关联,得到输电网接线图,从而基于服务器中的画布,根据输电网中的厂站集合和线路集合自动生成输电网接线图,即实现了将数字信息转换成图像信息,与现有的人工方法相比,提高了输电网接线图的生成效率,具有较好的实用价值。

Description

输电网接线图生成方法、装置及电子设备
技术领域
本发明涉及输电线路网络技术领域,尤其是涉及输电网接线图生成方法、装置及电子设备。
背景技术
近几年随着电网的快速发展,厂站线路的数量规模越来越大,输电网可视化成为电网中比较重要的研究课题。现有的电网可视化主要有两种方式,一种是在地图上直接通过经纬度显示厂站线路的方式,该方式较为成熟,但在地图上显示往往不够直观,影响较多;另外一种则是在画布上显示厂站线路的拓扑连接关系,这种方式由于能够在画布上直观的显示厂站之间的连接关系,在实际应用中有较多的应用。
在实际应用中,输电网成图的研究和应用还较少,上述现有方法虽然可以实现输电网可视化,但大部分是依靠技术人员手工绘制实现,导致输电网接线图的生成效率较低,不能满足实际应用需求。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供输电网接线图生成方法、装置及电子设备,以缓解上述问题,提高了输电网接线图的生成效率。
第一方面,本发明实施例提供了一种输电网接线图生成方法,应用于配置有画布的服务器,该方法包括:获取输电网中的厂站集合和线路集合;其中,厂站集合包括多个厂站,线路集合包括多个线路;基于厂站集合中的厂站数量和预设比例,确定目标画布;按照厂站集合中的厂站归属的行政区域,对目标画布进行区域划分,得到每个行政区域对应的目标区域;将每个厂站设置在该厂站归属的行政区域对应的目标区域中;基于线路集合中的线路将目标画布中的厂站进行关联,得到输电网接线图。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,上述将每个厂站设置在该厂站归属的行政区域对应的目标区域中的步骤,包括:根据厂站的经纬度和预设转换坐标,计算得到厂站在该厂站归属的行政区域对应的目标区域的目标位置坐标,并将厂站按照目标位置坐标进行设置;其中,预设转换坐标用于表征行政区域的坐标与对应的目标区域中的目标坐标之间的相对坐标。
结合第一方面的第一种可能的实施方式,本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式,其中,上述基于线路集合中的线路将目标画布中的厂站进行关联的步骤,包括:根据厂站在目标画布中的目标位置坐标和线路集合中的线路,进行路径规划,确定厂站对应的线路集合中的目标线路;将厂站和目标线路进行关联,以得到输电网接线图。
结合第一方面的第二种可能的实施方式,本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式,其中,上述将厂站和目标线路进行关联的步骤之后,该方法还包括:基于模拟退火算法对同一目标区域中的厂站进行位置调整,以使调整后的同一目标区域中的厂站代价值小于调整前的厂站代价值;其中,厂站代价值用于表征同一目标区域中厂站之间的线路规划代价。
结合第一方面的第三种可能的实施方式,本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式,其中,上述基于模拟退火算法对同一目标区域中的厂站进行位置调整的步骤,包括以下至少之一:对同一目标区域内的厂站,按照模拟退火算法进行两两位置交换;对同一目标区域中相邻边界上的厂站,按照模拟退火算法进行两两位置交换。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式,其中,上述按照厂站集合中的厂站归属的行政区域,对目标画布进行区域划分的步骤,包括:按照行政区域对厂站集合中的厂站分组,得到多个厂站组;其中,每个厂站组包含处于同一行政区域的厂站;根据每个厂站组对应的厂站数量,计算得到每个厂站组的重心;按照每个厂站组的厂站数量和重心,对目标画布进行二分迭代划分,得到每个行政区域对应的目标区域。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式,其中,上述基于厂站集合中的厂站数量和预设比例,确定目标画布的步骤,包括:根据厂站集合中的厂站数量和预设比例,计算得到初始画布宽度和初始画布高度;基于预设的画布网格步长、初始画布宽度和初始画布高度,计算得到目标画布宽度和目标画布高度,以得到目标画布。
第二方面,本发明实施例还提供一种输电网接线图生成装置,应用于配置有画布的服务器,该装置包括:获取模块,用于获取输电网中的厂站集合和线路集合;其中,厂站集合包括多个厂站,线路集合包括多个线路;确定模块,用于基于厂站集合中的厂站数量和预设比例,确定目标画布;划分模块,用于按照厂站集合中的厂站归属的行政区域,对目标画布进行区域划分,得到每个行政区域对应的目标区域;设置模块,用于将每个厂站设置在该厂站归属的行政区域对应的目标区域中;关联模块,用于基于线路集合中的线路将目标画布中的厂站进行关联,得到输电网接线图。
第三方面,本发明实施例还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现上述第一方面的输电网接线图生成方法的步骤。
第四方面,本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器运行时执行上述第一方面的输电网接线图生成方法的步骤。
本发明实施例带来了以下有益效果:
本发明实施例提供了输电网接线图生成方法、装置及电子设备,根据厂站集合的厂站数量和预设比例,确定目标画布;并按照厂站集合中的厂站归属的行政区域,对目标画布进行区域划分,得到每个行政区域对应的目标区域;将每个厂站设置在该厂站归属的行政区域对应的目标区域中;基于线路集合中的线路将目标画布中的厂站进行关联,得到输电网接线图,从而基于服务器中的画布,根据输电网中的厂站集合和线路集合自动生成输电网接线图,即实现了将数字信息转换成图像信息,与现有的人工方法相比,降低了人工成本,提高了输电网接线图的生成效率,具有较好的实用价值。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式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,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种输电网接线图生成方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的一种目标画布划分的示意图;
图3为本发明实施例提供的一种网格点寻点算法的示意图;
图4为本发明实施例提供的一种厂站位置交换示意图;
图5为本发明实施例提供的一种对单连接厂站设置候选点的示意图;
图6为本发明实施例提供的一种共线厂站微调示意图;
图7为本发明实施例提供的一种添加拐点的共线线路的示意图;
图8为本发明实施例提供的一种典型线路的示意图;
图9为本发明实施例提供的一种添加线序的线路的示意图;
图10为本发明实施例提供的一种输电网接线图生成装置的示意图;
图11为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
针对现有的输电网可视化大都是依靠技术人员手工绘制实现,输电网接线图的生成效率较低,不能满足实际应用需求的问题,本发明实施例提供了输电网接线图生成方法、装置及电子设备,基于服务器中的画布,根据输电网中的厂站集合和线路集合自动生成输电网接线图,实现了将数字信息转换成图像信息,与现有的人工方法相比,降低了人工成本,提高了输电网接线图的生成效率,具有较好的实用价值。
为便于对本实施例进行理解,下面首先对本发明实施例提供的一种输电网接线图生成方法进行详细介绍。
实施例一:
本发明实施例提供了一种输电网接线图生成方法,执行主体为配置有画布的服务器。如图1所示,该方法包括以下步骤:
步骤S102,获取输电网中的厂站集合和线路集合;
其中,厂站集合包括多个厂站,线路集合包括多个线路;服务器可以从调控云获取输电网中的厂站集合和线路集合,也可以从其他指定终端获取厂站集合和线路集合。需要说明的是,上述线路可以配置有线路信息,包括但不仅限于该线路对应的电压等级信息以及连接的厂站标识信息等,具体可以根据实际情况进行设置,本发明实施例在此不作限制说明。
步骤S104,基于厂站集合中的厂站数量和预设比例,确定目标画布;
其中,预设比例为预设高宽比;具体地,根据厂站集合中的厂站数量和预设比例,计算得到初始画布宽度和初始画布高度;基于预设的画布网格步长、初始画布宽度和初始画布高度,计算得到目标画布宽度和目标画布高度,以得到目标画布。在实际应用中,画布可以均匀分割成多个大小一致的画布网格,用于衡量画布大小,因此,上述初始画布宽度和初始画布高度也可以理解为每个网格的列大小和行大小。
其中,可以根据下式计算初始画布高度:
其中,row表示初始画布高度,a表示预设比例,num表示厂站集合中的厂站数量。
根据下式计算初始画布宽度:
其中,col表示初始画布宽度,a表示预设比例,num表示厂站集合中的厂站数量。
根据预设的画布网格步长和初始画布宽度,可以按照下式计算得到目标画布宽度:
width=col*step (3)
其中,width表示目标画布宽度,col表示初始画布宽度,step表示预设的画布网格步长。
根据预设的画布网格步长和初始画布高度,可以按照下式计算得到目标画布高度:
height=row*step (4)
其中,height表示目标画布宽度,row表示初始画布高度,step表示预设的画布网格步长。
因此,根据上述计算出的目标画布宽度和目标画布高度,可以得到目标画布。需要说明的是,在实际应用中,如果则将列col+1和行row+1,以保证目标画布中留有足够的空间存放以后新增的厂站,从而满足实际应用需求。
步骤S106,按照厂站集合中的厂站归属的行政区域,对目标画布进行区域划分,得到每个行政区域对应的目标区域;
在实际应用中,由于各个厂站之间通过线路关联,而在一个行政区域内的关联性较高,行政区域外部的关联性较低,即行政区域分组的厂站内聚性较高,因此,本发明实施例以厂站归属的行政区域为划分依据,对目标画布进行区域划分。
具体的划分过程如下:按照行政区域对厂站集合中的厂站分组,得到多个厂站组;其中,每个厂站组包含处于同一行政区域的厂站;根据每个厂站组对应的厂站数量,计算得到每个厂站组的重心;按照每个厂站组的厂站数量和重心,对目标画布进行二分迭代划分,得到每个行政区域对应的目标区域,从而通过得到每个行政区域对应的目标区域,固定每个行政区域在目标画布中的相对位置,在成图时保证厂站也能得到相对正确的相对位置。
其中,在按照行政区域对厂站集合中的厂站分组时,如果厂站为国调、网调调度级别,则按照省级行政区域分组;如果厂站为省调调度级别,则按照地市级行政区域分组;如果厂站为地调调度级别,则按照县区行政区域分组;如果厂站为县调调度级别,则不进行区域分组,具体可以根据实际情况进行设置,本发明实施例对此不作限制说明。
根据上述行政区域划分目标画布时,即按照每个厂站组的厂站数量和重心,对目标画布进行二分迭代划分时,如果目标画布高度大于目标画布宽度,则先按照每个厂站组的重心的Y值从小到大排序;同时将目标画布内所有的厂站组根据厂站数量近似相等的情况,分成两组;目标画布也按照上下两厂站组的厂站比例对目标画布高度进行划分,目标画布宽度不变;反之,若目标画布高度不大于目标画布宽度,则先按照每个厂站组的重心的X值从小到大排序;同时将目标画布内所有的厂站组根据厂站数量差不多相等的情况,分成两组;目标画布也按照左右两厂站组的厂站比例对目标画布宽度进行划分,目标画布高度不变。
按照上述二分裂算法不断对目标画布进行迭代划分,如果遇到两个厂站组中至少有一个厂站组中厂站较少的情况,则该两个厂站组直接合并使用目标画布大小,不再进行划分,直到所有区域都只有一个厂站组(包含合并后的分组),由于每个厂站组为同一个行政区域中的厂站,因此,如图2所示,目标画布划分的结果是每个行政区域对应的目标区域。需要说明的是,图2中的原始画布即目标画布。
此外,在实际应用中,如果自动划分的区域结果较差时,服务器还支持人工干预设定每个目标区域的位置。具体地,用户如技术人员通过人工计算,设定各个行政区域对应的目标区域的区域矩形坐标,同时采用一个row×col的矩阵存储每个区域矩形坐标对应的目标区域,实现了将目标画布划分成每个行政区域对应的目标区域,以便将厂站设置该厂站归属的行政区域对应的目标区域中。
步骤S108,将每个厂站设置在该厂站归属的行政区域对应的目标区域中;
上述划分目标画布之后,每个行政区域在目标画布中均存在固定的位置,因此,可以将每个厂站设置在该厂站归属的行政区域对应的目标区域内的网格点上。在实际应用中,部分线路可能存在T接点和T接线,在设置厂站时,可以将T接点和厂站分开处理,即在设置厂站时,不考虑T接点,在设置厂站之间的线路时,再将T接点初始化在父线路的中点位置。
具体地,将厂站按照归属的行政区域和经纬度相对位置初始化到目标画布中,具体的初始化过程如下:根据厂站的经纬度和预设转换坐标,计算得到厂站在该厂站归属的行政区域对应的目标区域的目标位置坐标,并将厂站按照目标位置坐标进行设置;其中,预设转换坐标用于表征行政区域的坐标与对应的目标区域中的目标坐标之间的相对坐标。需要说明的是,除了上述预设转换坐标,其余转换方法也可以,只要可以将行政区域的坐标转换至对应的目标区域中的目标坐标均可,本发明实施例对此不作限制说明。
由于目标画布中是由网格组成的,因此,上述目标位置坐标也可以理解为厂站在目标画布中的行列坐标,其中,列为厂站目标位置坐标的X值,行为厂站目标位置坐标的Y值。在实际应用中,常见的是目标区域中网格数高于对应的厂站组中的厂站数量,以便可以在后期添加厂站,但是,也可能存在部分目标区域的网格数小于对应的厂站组的厂站数量的情况,此时,为了实现厂站组中的厂站均可设置在该目标区域中,本发明实施例还提供了网格点寻点算法。
其中,如图3所示,网格点寻点算法的具体过程如下:将划分好的矩形区域按照其矩形的左下角(最小的横坐标值,最小的纵坐标值)先横坐标,后纵坐标从小到大排序;然后将区域内厂站也按照经纬度即先纬度后经度进行从小到大排序,依次将排序好的厂站坐标初始化在相应的网格点上;初始化的时候同时建立与网格点一致大小的矩阵,用于记录每个网格点存放的行政区域。因此,厂站初始化的布局是按照从左至右,从上往下的布局方式进行布局。若存在矩形区域内的网格点小于厂站个数,按照先Y坐标的负方向(即箭头1),X坐标的负方向(即箭头2),Y轴坐标正方向(即箭头3),X轴坐标的正方向(即箭头4)四个方向查找位置,若找到所有满足的位置即空点,则将目标区域内多余的厂站初始化到该位置,同时在矩阵的相应位置记录该厂站的行政区域;若找不到足够的空位置,则打印出相应的错误信息。
步骤S110,基于线路集合中的线路将目标画布中的厂站进行关联,得到输电网接线图。
具体地,根据厂站在目标画布中的目标位置坐标和线路集合中的线路,进行路径规划,确定厂站对应的线路集合中的目标线路;将厂站和目标线路进行关联,以得到输电网接线图,并将输电网接线图进行显示。与现有的画布上的厂站坐标相比,本发明实施例中的成图方式使得输电网接线图更加生动,提高了成图效率和效果。
本发明实施例提供的输电网接线图生成方法,通过配置画布的服务器,根据输电网中的厂站集合和线路集合自动生成输电网接线图,实现了将数字信息转换成图像信息,与现有的人工方法相比,降低了人工成本,提高了输电网接线图的生成效率,具有较好的实用价值。
进一步的,上述将厂站和目标线路进行关联的步骤之后,该方法还包括:基于模拟退火算法对同一目标区域中的厂站进行位置调整,以使调整后的同一目标区域中的厂站代价值小于调整前的厂站代价值;其中,厂站代价值用于表征同一目标区域中厂站之间的线路规划代价。
具体地,为了使得每个厂站被设置在合理的位置,对于关联线路之后的厂站,本发明实施例还设置了代价函数,并采用模拟退火算法对同一目标区域中的厂站进行位置调整,如采用模拟退火算法对同一目标区域中的厂站进行两两位置调整,从而避免了代价函数求解过程中的局部最优解,以使最后得到相对较好的厂站的位置的布局。具体地,设置初始温度,结束温度,以及退火速率,对每个区域内的厂站,进行位置交换,如图4所示,根据代价函数计算厂站C和厂站D交换前的第一代价值和交换后的第二代价值,如果第二代价值小于第一代价值,则可以将厂站C和厂站D进行交换,反之,则无需进行位置交换。
其中,可以根据下式计算代价值:
cost=∑i+β∑d (5)
其中,cost表示代价值,β表示比例系数,i表示与待交换两个厂站所关联线路的交叉数量,d表示待交换两个厂站所关联的所有线路的距离。需要说明的是,在计算i和d时,所涉及到的线路关联到的T接线也要计算。
根据下式计算d:
d=|x1-x2|+|y1-y2| (6)
其中,d表示待交换两个厂站所关联的所有线路的距离,(x1,x2)和(y1,y2)分别表示待交换厂站所关联的线路两端连接的厂站的坐标。需要说明的是,上述(x1,x2)和(y1,y2)中一个为待交换厂站的坐标,具体可以根据实际情况进行设置,本发明实施例对此不作限制说明。
如果两个厂站交换之后的代价值小于交换前的代价值,则可以将两个厂站进行交换,反之,如果两个厂站交换之后的代价值大于交换前的代价值,则按照一定的接受概率接受交换,如按照公式的结果来确定是否接受交换。其中,rand为[0,1]的随机函数,Δ=cost1-cost0,cost1表示两个厂站交换之后的代价值,cost0表示两个厂站交换之前的代价值,t表示当前温度。即按照计算出来的接受概率,接受调整后的同一目标区域中的厂站代价值大于调整前的厂站代价值;具体位置调整的条件可以根据实际情况进行设置,本发明实施例对此不作限制说明。
需要说明的是,在厂站位置交换时,还会涉及到线路上的T接点和T接点关联的T接线,因此,如果存在关联T接点,则T接点的位置也将随关联的厂站的位置更新到主线路的中点处,在计算代价值时,也需将关联的T接点所关联的线路的交叉和长度计算在内。
在其中一种可能的调整方式中,上述基于模拟退火算法对同一目标区域中的厂站进行位置调整包括:对同一目标区域内的厂站,按照模拟退火算法进行两两位置交换;和/或,对同一目标区域中相邻边界上的厂站,按照模拟退火算法进行两两位置交换。具体交换过程,可以按照上述模拟退火算法进行位置交换即可,即如果两个厂站交换后的代价值小于交换前的代价值,即可进行交换,反之,则无需交换。需要说明的是,对于同一目标区域内的厂站和/或对同一目标区域中相邻边界上的厂站,也可以按照模拟退火算法进行其它组合位置交换等,如以两个厂站为组合,分别与其它的两个厂站以组合的形式进行交换等,或者将一个边界上的所有厂站与另一个边界上的厂站进行位置交换等,具体可以根据实际情况进行设置,本发明实施例对此不作限制说明。
在另一种可能的调整方式中,还可以对不同目标区域的相邻边界的厂站,采用上面的模拟退火算法进行位置调整,每次调整一个目标区域的右侧和其相邻目标区域的左侧的两列的厂站;和/或,调整一个目标区域的上侧与相邻目标区域的下侧的两行厂站,具体可以根据实际情况进行设置。此外,为了避免目标区域边界处的厂站界限过于明显而导致成图效果较差的问题,本发明实施例还采取了针对相邻目标区域边界处两节点深度的厂站,按照上述模拟退火算法进行位置交换,从而使得相邻目标区域边界处的厂站避免因矩形区域的限制而受到位置布局的约束,提高了输电网接线图的生成效果。
在另一种可能的调整方式中,还可以针对单连接厂站(即该厂站只与另外一个厂站连接)的位置进行调整;具体地,如果单连接厂站连接的线路存在交叉,则选择了以单连接厂站为中心的80个有序候选点,如图5所示,将80个候选点按照网格点优先、横平竖直优先和以距离短优先三个指标进行排序,并计算交叉数,选择交叉数较少的那一个候选点,如果在计算交叉过程中,存在交叉一致的情况,则选择排序在前的点,最后更新单连接厂站的坐标,从而在对单连接厂站进行位置调整的基础上,对整体输电网接线图的影响较小。
在另一种可能的调整方式中,还可以对共线厂站进行调整。具体地,厂站位置在根据模拟退火算法进行交换时,还会存在厂站和线路重合的情况,即共线厂站,为了避免此种情形的发生,还可以通过共线厂站微调算法对共线厂站进行调整。
其中,对共线厂站进行调整即对厂站和线路与其它线路重合的厂站进行调整。如图6所示,共线厂站微调算法具体包括以下过程:首先将重合的线路按照长度从长到短排序,并以每条长线为标准,选择与该条长线共线的线,长线两端的厂站中间最多只有两个厂站,即设定最长线路中间节点最多为两个。最长的线路的两端厂站不变,以中间节点(即中间厂站)为圆心,计算每条关联该厂站的单位向量的合向量,即计算所有中间节点所涉及到线路的单位向量的合力,并根据该合力判断中间厂站的移动方向,即选择与最长线路方向垂直方向作为中间厂站移动方向。
具体地,如果最长线路为水平方向,则选择合力结果的纵坐标为移动方向,小于零时,则向Y轴的负方向移动;相反,则向Y轴的正方向移动。如果最长线路为竖直方向,则选择合力结果的横坐标为移动方向,小于零时,则向X轴的负方向移动;相反,则向X轴的正方向移动。
此外,当上述中间节点较多时,此时,如果采用上述方法将节点进行移动则比较困难,此时,还可以对共线线路添加中间拐点,如图7所示,从而避免了重复线路的存在,也使得布局更加合理,提高了输电网接线图的可视化效果。
进一步的,对于调整后的目标画布中的厂站,有些线路因为直连斜跨线路而导致很多交叉,同时大量的长的斜跨线路在视觉上会给人感觉很乱,很不美观。因此,还需对一些线路进行线路规划。在实际应用中,由于传统的线路规划会导致很多不必要的拐点,因此,这里采用设计典型线路来替代直连线路,从而达到避免交叉美观的效果。
其中,线路集合中包括162种典型线路,如图8所示,列出了6中原典型线路,其余的典型线路均可以根据这6中原典型线路改变角度和/或长度得到;如果线路配置有线路信息,则还可以在线路信息中对这些典型线路还设置了优先级顺序,并计算每种典型线路的代价,以选择代价最小的典型线路。具体地,首先按照线路的距离从短到长排序,设置不需要线路规划的最大距离,从而过滤掉较短的线路,节省了线路规划时间,提高了输电网接线图的生成效率;然后,按照拐点少在前和/或对称点在前的排序方式,计算每种典型线路的交叉数,并选择交叉数较少的典型线路;如果存在交叉数相同的情况,则选择顺序在前的典型线路。
进一步的,如果线路存在重叠线路,则还可以对重叠线路进行处理,以进行区分。具体的处理过程包括:添加中间拐点和线序;因为所有的重叠线路在计算过程中只按照一条线路进行计算,所以在计算拐点上,相同线路也只存有一条有拐点。因此,将拐点添加到重叠线路上;然后对重叠线路添加线序,如图9所示,对厂站A和厂站B之间的重叠线路AB1线和AB2线,添加线序后,通过带有线序1的线路表示AB1线,通过带有线序-1的线路表示AB2线,从而在显示的时候,重叠线路AB1线和AB2线可以存在偏移,提高了重叠线路的显示效果,进一步提高了输电网接线图的可视化效果。
综上,本发明实施例提供了一种输电网接线图生成方法,主要包括:(1)根据厂站集合中的厂站数量,按照预设比例计算目标画布;(2)根据厂站集合中的厂站归属的行政区域,对目标画布进行区域划分;(3)将厂站按照其实际经纬度,初始化到目标画布中该厂站所属的行政区域对应的目标区域中的网格点上;并对每个目标区域内的厂站位置,按照代价函数,采用模拟退火算法,两两交换,调整厂站的位置;和/或,对相邻的两个目标区域边界的厂站进行位置调整,使得目标区域相邻边界上厂站的位置更合理;和/或,针对一些不合理的厂站布局进行微调,如单连接厂站和/或共线厂站等;(4)采用典型线路进行线路规划;(5)对重叠线路添加拐点和线序处理等;从而通过设定代价函数,不断调整厂站的位置,保证厂站设置在比较合适的位置,并通过典型线路规划,将比较长的线路通过添加拐点的方式,避免线路直连而产生过多的线路交叉而影响整体的美观。因此,这种图形生成的方式与现有方法中主网成图相比,不仅避免了厂站线路数量的约束,还避免了T接和T接点的约束,成图效率高,成图效果好,能够直接的展现厂站之间的连接关系,具有较好的实用价值。
实施例二:
在上述方法实施例的基础上,本发明实施例还提供了一种输电网接线图生成装置,应用于配置有画布的服务器。如图10所示,该装置包括依次连接的获取模块101、确定模块102、划分模块103、设置模块104和关联模块105,其中,各个模块的功能如下:
获取模块101,用于获取输电网中的厂站集合和线路集合;其中,厂站集合包括多个厂站,线路集合包括多个线路;
确定模块102,用于基于厂站集合中的厂站数量和预设比例,确定目标画布;
划分模块103,用于按照厂站集合中的厂站归属的行政区域,对目标画布进行区域划分,得到每个行政区域对应的目标区域;
设置模块104,用于将每个厂站设置在该厂站归属的行政区域对应的目标区域中;
关联模块105,用于基于线路集合中的线路将目标画布中的厂站进行关联,得到输电网接线图。
本发明实施例提供的输电网接线图生成装置,依托于配置画布的服务器,根据输电网中的厂站集合和线路集合自动生成输电网接线图,实现了将数字信息转换成图像信息,与现有的人工方法相比,降低了人工成本,提高了输电网接线图的生成效率,具有较好的实用价值。
在其中一种可能的实施例中,上述设置模块104还用于:根据厂站的经纬度和预设转换坐标,计算得到厂站在该厂站归属的行政区域对应的目标区域的目标位置坐标,并将厂站按照目标位置坐标进行设置;其中,预设转换坐标用于表征行政区域的坐标与对应的目标区域中的目标坐标之间的相对坐标。
在另一种可能的实施例中,上述基于线路集合中的线路将目标画布中的厂站进行关联,包括:根据厂站在目标画布中的目标位置坐标和线路集合中的线路,进行路径规划,确定厂站对应的线路集合中的目标线路;将厂站和目标线路进行关联,以得到输电网接线图。
在另一种可能的实施例中,上述将厂站和目标线路进行关联之后,该装置还包括:基于模拟退火算法对同一目标区域中的厂站进行位置调整,以使调整后的同一目标区域中的厂站代价值小于调整前的厂站代价值;其中,厂站代价值用于表征同一目标区域中厂站之间的线路规划代价。
在另一种可能的实施例中,上述基于模拟退火算法对同一目标区域中的厂站进行位置调整,包括以下至少之一:对同一目标区域内的厂站,按照模拟退火算法进行两两位置交换;对同一目标区域中相邻边界上的厂站,按照模拟退火算法进行两两位置交换。
在另一种可能的实施例中,上述划分模块103还用于:按照行政区域对厂站集合中的厂站分组,得到多个厂站组;其中,每个厂站组包含处于同一行政区域的厂站;根据每个厂站组对应的厂站数量,计算得到每个厂站组的重心;按照每个厂站组的厂站数量和重心,对目标画布进行二分迭代划分,得到每个行政区域对应的目标区域。
在另一种可能的实施例中,上述确定模块102还用于:根据厂站集合中的厂站数量和预设比例,计算得到初始画布宽度和初始画布高度;基于预设的画布网格步长、初始画布宽度和初始画布高度,计算得到目标画布宽度和目标画布高度,以得到目标画布。
本发明实施例提供的输电网接线图生成装置,与上述实施例提供的输电网接线图生成方法具有相同的技术特征,所以也能解决相同的技术问题,达到相同的技术效果。
本发明实施例还提供一种电子设备,包括处理器和存储器,存储器存储有能够被处理器执行的机器可执行指令,处理器执行机器可执行指令以实现上述输电网接线图生成方法。
参见图11所示,该电子设备包括处理器110和存储器111,该存储器111存储有能够被处理器110执行的机器可执行指令,该处理器110执行机器可执行指令以实现上述输电网接线图生成方法。
进一步地,图11所示的电子设备还包括总线112和通信接口113,处理器110、通信接口113和存储器111通过总线112连接。
其中,存储器111可能包含高速随机存取存储器(RAM,Random Access Memory),也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口113(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接,可以使用互联网,广域网,本地网,城域网等。总线112可以是ISA(IndustrialStandard Architecture,工业标准结构总线)总线、PCI(Peripheral ComponentInterconnect,外设部件互连标准)总线或EISA(Enhanced Industry StandardArchitecture,扩展工业标准结构)总线等。上述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图11中仅用一个双向箭头表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
处理器110可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器110中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器110可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、网络处理器(Network Processor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(DigitalSignal Processor,简称DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit,简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器111,处理器110读取存储器111中的信息,结合其硬件完成前述实施例的方法的步骤。
本实施例还提供一种机器可读存储介质,机器可读存储介质存储有机器可执行指令,机器可执行指令在被处理器调用和执行时,机器可执行指令促使处理器实现上述输电网接线图生成方法。
本发明实施例所提供的输电网接线图生成方法、装置和电子设备的计算机程序产品,包括存储了程序代码的计算机可读存储介质,所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法,具体实现可参见方法实施例,在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统和装置的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
另外,在本发明实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本发明的具体实施方式,用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种输电网接线图生成方法,其特征在于,应用于配置有画布的服务器,所述方法包括:
获取输电网中的厂站集合和线路集合;其中,所述厂站集合包括多个厂站,所述线路集合包括多个线路;
基于所述厂站集合中的厂站数量和预设比例,确定目标画布;
按照行政区域对所述厂站集合中的厂站分组,得到多个厂站组;其中,每个所述厂站组包含处于同一行政区域的厂站;
根据每个所述厂站组对应的厂站数量,计算得到每个所述厂站组的重心;
按照每个所述厂站组的厂站数量和重心,对所述目标画布进行二分迭代划分,得到每个所述行政区域对应的目标区域;
将每个所述厂站设置在该厂站归属的所述行政区域对应的目标区域中;
根据所述厂站在所述目标画布中的目标位置坐标和所述线路集合中的线路,进行路径规划,确定所述厂站对应的所述线路集合中的目标线路;
将所述厂站和所述目标线路进行关联,基于模拟退火算法对同一目标区域中的厂站进行位置调整,以使调整后的所述同一目标区域中的厂站代价值小于调整前的厂站代价值,从而得到输电网接线图;其中,所述厂站代价值用于表征所述同一目标区域中厂站之间的线路规划代价。
2.根据权利要求1所述的输电网接线图生成方法,其特征在于,所述将每个所述厂站设置在该厂站归属的所述行政区域对应的目标区域中的步骤,包括:
根据所述厂站的经纬度和预设转换坐标,计算得到所述厂站在该厂站归属的所述行政区域对应的目标区域的目标位置坐标,并将所述厂站按照所述目标位置坐标进行设置;其中,所述预设转换坐标用于表征所述行政区域的坐标与对应的所述目标区域中的目标坐标之间的相对坐标。
3.根据权利要求1所述的输电网接线图生成方法,其特征在于,所述基于模拟退火算法对同一目标区域中的厂站进行位置调整的步骤,包括以下至少之一:
对所述同一目标区域内的厂站,按照模拟退火算法进行两两位置交换;
对所述同一目标区域中相邻边界上的厂站,按照模拟退火算法进行两两位置交换。
4.根据权利要求1所述的输电网接线图生成方法,其特征在于,所述基于所述厂站集合中的厂站数量和预设比例,确定目标画布的步骤,包括:
根据所述厂站集合中的厂站数量和所述预设比例,计算得到初始画布宽度和初始画布高度;
基于预设的画布网格步长、所述初始画布宽度和所述初始画布高度,计算得到目标画布宽度和目标画布高度,以得到所述目标画布。
5.一种输电网接线图生成装置,其特征在于,应用于配置有画布的服务器,所述装置包括:
获取模块,用于获取输电网中的厂站集合和线路集合;其中,所述厂站集合包括多个厂站,所述线路集合包括多个线路;
确定模块,用于基于所述厂站集合中的厂站数量和预设比例,确定目标画布;
划分模块,用于按照行政区域对所述厂站集合中的厂站分组,得到多个厂站组;其中,每个所述厂站组包含处于同一行政区域的厂站;还用于根据每个所述厂站组对应的厂站数量,计算得到每个所述厂站组的重心;还用于按照每个所述厂站组的厂站数量和重心,对所述目标画布进行二分迭代划分;
设置模块,用于将每个所述厂站设置在该厂站归属的所述行政区域对应的目标区域中;
关联模块,用于根据所述厂站在所述目标画布中的目标位置坐标和所述线路集合中的线路,进行路径规划,确定所述厂站对应的所述线路集合中的目标线路;还用于将所述厂站和所述目标线路进行关联,基于模拟退火算法对同一目标区域中的厂站进行位置调整,以使调整后的所述同一目标区域中的厂站代价值小于调整前的厂站代价值,从而得到输电网接线图;其中,所述厂站代价值用于表征所述同一目标区域中厂站之间的线路规划代价。
6.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1-4任一项所述的输电网接线图生成方法的步骤。
7.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器运行时执行上述权利要求1-4任一项所述的输电网接线图生成方法的步骤。
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