(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010497212.0
(22)申请日 2020.06.02
(71)申请人 熊世勇
地址 230000 安徽省合肥市高新区黄山路
605号民创中心317室
申请人 崔健 阮曼玲
(72)发明人 熊世勇 崔健 阮曼玲
(74)专利代理机构 宁波甬致专利代理有限公司
33228
代理人 董超君
(51)Int.Cl.
G06Q 10/04(2012.01)
G06F 16/904(2019.01)
G06Q 50/06(2012.01)
(54)发明名称
线图的方法
(57)摘要
一种基于CIME电网模型自动生成厂站内接
线图的方法，其特征在于：它包括以下步骤：(1)
自动解析CIME电网模型的各类数据模型；(2)划
分不同电压等级区域，并针对同一电压等级区
图、无母线子图、主变区域；(4)生成主变区域及
母线子图接线类型；(6)针对各无母线子图，利用
自由布局算法将设备连接串布局成树状图；同时
针对各有母线子图，先画母线，然后利用自由布
局算法将设备连接串布局成树状图，该方法无需
人工画图和配置、可自动识别母线接线类型、自
动布局生成设备坐标、
可视化成图。权利要求书3页 说明书7页 附图11页CN 112070261 A 2020.12.11
C N 112070261
A
1.一种基于CIME电网模型自动生成厂站内接线图的方法，其特征在于：它包括以下步骤：
(1)自动解析CIME电网模型的各类数据模型，并定义满足SVG标准的CIME数据模型中的各类设备图元；
(2)自动获取被选择厂站的数据，并根据设备的电压等级划分成不同电压等级区域；再针对同一电压等级区域，通过连通图算法，识别设备之间的拓扑连通关系，得到一个或多个连通子图；
(3)自动根据各连通子图是否有母线，区分为有母线子图和无母线子图，同时识别变压器中至少有两个绕组在有母线子图里面的为主变区域；
(4)确定主变区域和各电压等级区域的大小和相对摆放位置，并生成主变区域相对坐标以及主变区域内各设备的相对坐标；
(5)自动识别有母线子图接线类型，并自动划分各有母线子图内所有设备及拓扑连接关系，得到一个或多个设备连接串，设备连接串是指连接在母线上的由一个或多个设备串连成的一个个独立的分支，一个无母线子图也相当于一个设备连接串；
(6)针对各无母线子图，利用自由布局算法将设备连接串布局成树状图，针对各无母线子图的自由布局算法是在树状图生成算法的基础上结合电网接线图画图标准；
同时针对各有母线子图，先画母线，然后利用自由布局算法将设备连接串布局成树状图，再将与母线相连的所有设备连接串的树状图均挂接到母线上，针对各有母线子图的自由布局算法是在树状图生成算法的基础上结合电网接线图画图标准，并使最终生成的树状图与有母线子图接线类型的模型相匹配；
(7)根据无母线子图的设备个数和分布情况，设置无母线子图的大小，生成无母线子图的相对坐标以及无母线子图内各设备的相对坐标；根据有母线子图的设备个数和分布情况，设置有母线子图的大小，生成有母线子图的相对坐标以及有母线子图内各设备的相对坐标；
(8)确定主变区域以及主变区域内各设备的绝对坐标；同时确定有母线子图以及有母线子图内各设备的绝对坐标，以将相同电压等级的有母线子图移入到同一区域中；然后将无母线子图平移挂载到相应的有母线子图中与之相连的设备上，该有母线子图预留该无母线子图大小的区域；
(9)根据步骤(1)中定义的设备图元，将所有设备转化为SVG图元。
2.根据权利要求1所述的一种基于CIME电网模型自动生成厂站内接线图的方法，其特征在于：所述步骤(1)中在解析CIME电网模型的各类数据模型之后，将解析得到的数据模型和设备间的拓扑连接关系自动存入磁盘数据库中，同时更新内存数据库中的数据，内存数据库中保留最近更新的数据、用户频繁使用和更改的历史时刻数据，所述步骤(2)中是先从内存数据库中自动查该被选择厂站的数据，若没有，则从磁盘数据库中自动查该被选择厂站的数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于CIME电网模型自动生成厂站内接线图的方法，其特征在于：所述步骤(5)中有母线子图接线类型自动识别包括以下步骤：
判断各有母线子图中母线的个数，
若母线为1条，则判定该有母线子图接线类型为单母线；
若母线为2条，则判断母线之间是否存在回路，
若是，则判定该有母线子图接线类型为单母重复路径；
若否，则判断两条母线之间的路由条数，
若路由为0条，则判定该有母线子图接线方式为单母线独立；
若路由为1条，则判定该有母线子图接线方式为单母线并联；
若路由为2条及以上，则判断是否至少有2条路由包含刀闸-开关-刀闸
组合，
若是，则判定该有母线子图接线方式为双母线；
若否，则判断是否至少有2条路由包含多于2个开关，
若是，则判定该有母线子图接线方式为3/2母线；
若否，则判定该有母线子图接线方式为未定义。
4.根据权利要求3所述的一种基于CIME电网模型自动生成厂站内接线图的方法，其特征在于：所述步骤(5)有母线子图接线类型自动识别中，若母线大于2条，则将所有母线两两组合配对，然后对各组组合配对的两条母线再按母线为2条的情况进行接线类型判断，最后综合各组配对的母线获得的接线类型，判定整体的接线类型。
5.根据权利要求1所述的一种基于CIME电网模型自动生成厂站内接线图的方法，其特征在于：所述步骤(
5)在有母线子图接线类型自动识别之前，还自动遍历数据模型，生成有母线子图设备链表，有母线子图设备链表的各节点按电压等级进行划分，将有母线子图中相同电压等级的所有连通设备均存入链表的相应节点中。
6.根据权利要求1所述的一种基于CIME电网模型自动生成厂站内接线图的方法，其特征在于：所述步骤(6)中树状图生成算法为Buchheim算法；所述电网接线图画图标准包括以下原则：i、除母线外，连接同一个节点不超过四个设备，ii、连接线要横平竖直，iii、在父节点确定后，子节点可以在除祖父节点外的上、下、左、右中的任意三个方向布局；利用树状图生成算法结合电网接线图画图标准，是指在利用Buchheim算法的基础上，结合电网接线图画图标准的上述三点原则，对Buchheim算法的节点挂载个数、连接线形状和子节点布局方向进行修正，对于有母线子图的设备连接串，结合Buchheim算法和电网接线图画图标准后最终形成的树状图，还与有母线子图接线类型的模型相匹配。
7.根据权利要求1所述的一种基于CIME电网模型自动生成厂站内接线图的方法，其特征在于：所述步骤(6)中针对各有母线子图，在画母线时，母线默认方向为横向；所述步骤(8)与步骤(9)之间还包括以下步骤：自动根据电网接线图画图标准，对各有母线子图进行旋转、平移、缩放，以满足电力专家审美标准的同时保证界面空间利用率最大化。
8.根据权利要求1所述的一种基于CIME电网模型自动生成厂站内接线图的方法，其特征在于：所述步骤(
8)与步骤(9)之间还包括以下步骤：获取用户客户端分辨率，对所有区域在横向和竖向上进行缩放，生成各电力设备界面坐标。
9.根据权利要求1所述的一种基于CIME电网模型自动生成厂站内接线图的方法，其特征在于：所述步骤(8)与步骤(9)之间还包括以下步骤：通过联络线生成算法生成主变区域与有母线子图之间的联络线，所述联络线生成算法遵循联络线路径最短且联络线之间相交最少原则。
10.根据权利要求9所述的一种基于CIME电网模型自动生成厂站内接线图的方法，其特
征在于：所述联络线生成算法包括以下步骤：
(a)相邻的两列区域之间设置竖直分割线，相邻的两行区域之间设置横向分割线；
(b)各区域由起点出发先是围绕本区域旋转，围绕本区域旋转时不超出相应的竖直分割线和横向分割线，然后再连接到主变区域的终点上，整条路线保持横平竖直，最后从所有路线中到起点与终点之间最近的那条路线，作为相应的区域与主变区域之间的联络线。
一种基于CIME电网模型自动生成厂站内接线图的方法
技术领域
[0001]本发明涉及电力系统可视化技术领域，具体涉及一种基于CIME电网模型自动生成厂站内接线图的方法。
背景技术
[0002]随着电网智能化建设的深入，电力系统信息可视化和一体化成为必然，图形和数据模型一一对应的图模一体化技术应运而生。但是多数软件中都是通过用户手工绘制厂站内接线图或者基于CIME文件通过人工配置设备坐标、母线接线方式等实现可视化成图。一旦数据模型发生变化，图形将无法实时更新，需要大量的人力、物力去实现和维护，没有真正实现图模一体化。
[0003]因此，为满足电网数字化“一张图”建设，目前亟需设计一种创新的核心算法，“向算法要效益”，实现秒级自动生成一次接线图和跨部门共享图，真正实现图模一体化，数据和成图自动实时更新。
发明内容
[0004]本发明要解决的技术问题是：提供一种无需人工画图和配置、可自动识别母线接线类型、自动布局生成设备坐标、可视化成图的基于CIME电网模型自动生成厂站内接线图的方法。
[0005]本发明的技术解决方案是：一种基于CIME电网模型自动生成厂站内接线图的方法，其特征在于：它包括以下步骤：
[0006](1)自动解析CIME电网模型的各类数据模型，并定义满足SVG标准的CIME数据模型中的各类设备图元；
[0007](2)自动获取被选择厂站的数据，并根据设备的电压等级划分成不同电压等级区域；再针对同一电压等级区域，通过连通图算法，识别设备之间的拓扑连通关系，得到一个或多个连通子图；
[0008](3)自动根据各连通子图是否有母线，区分为有母线子图和无母线子图，同时识别变压器中至少有两个绕组在有母线子图里面的为主变区域；
[0009](4)确定主变区域和各电压等级区域的大小和相对摆放位置，并生成主变区域相对坐标以及主变区域内各设备的相对坐标；
[0010](5)自动识别有母线子图接线类型，并自动划分各有母线子图内所有设备及拓扑连接关系，得到一个或多个设备连接串，设备连接串是指连接在母线上的由一个或多个设备串连成的一个个独立的分支，一个无母线子图也相当于一个设备连接串；
[0011](6)针对各无母线子图，利用自由布局算法将设备连接串布局成树状图，针对各无母线子图的自由布局算法是在树状图生成算法的基础上结合电网接线图画图标准；
[0012]同时针对各有母线子图，先画母线，然后利用自由布局算法将设备连接串布局成树状图，再将与
母线相连的所有设备连接串的树状图均挂接到母线上，针对各有母线子图
说 明 书1/7页CN 112070261 A
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