本發(fā)明涉及電力自動化領域，尤其涉及電網(wǎng)廠站接線圖自動生成方法。

背景技術：

發(fā)電廠及變電站本質是電氣一次設備通過電氣連接實現(xiàn)電能量的變換和傳輸，廠站接線圖從更高、更全面的圖形方式反映了單一電氣設備的功能和電氣設備組合即電力系統(tǒng)資源的功能。隨著電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，廠站端拓撲日益復雜，其相應自動化及信息系統(tǒng)的數(shù)字化電網(wǎng)圖形的制作工作量也大量增加。目前電網(wǎng)廠站接線圖仍以手工繪制為主，效率較低，容易出現(xiàn)人為錯誤，需要后期花費大量時間進行校核。各地區(qū)電力公司相繼頒布了變電站自動化圖形界面規(guī)范，規(guī)定了圖形界面相關的圖元、標注、顏色和接線布局的具體要求，對電網(wǎng)廠站接線圖繪制也提出了更高的要求。

近年來國內外開展了一些自動成圖的研究，但主要集中于配電網(wǎng)。配電網(wǎng)接線方式相對簡單，電壓等級也較少，可以采用固定的自動成圖算法。廠站接線圖包含電壓等級多，接線方式也多。配電網(wǎng)的自動成圖方法無法直接應用于廠站接線圖這種復雜情況。隨著智能電網(wǎng)發(fā)展，關于如何提高廠站接線圖的生成效率的研究開始深入起來。研究的一種方向是將外系統(tǒng)的圖形直接導入，例如在制作全站系統(tǒng)配置文件scd或者公用信息模型cim同時附加可縮放矢量圖形svg，但由于不同系統(tǒng)制圖時畫布大小、標注格式、顏色配置無法保證完全一致，因此導入后的圖形無法直接使用，后期需要大量時間按照地區(qū)使用習慣、規(guī)范進行調整，生成效率提高不明顯。研究的另一個方向是自動生成，目前已有方法都是之前布局算法的改進，經(jīng)過測試無法適用于實際系統(tǒng)，經(jīng)分析這是由于受地區(qū)使用習慣、規(guī)范限制，同一幅廠站接線圖的布局方式變化較多，例如國家電網(wǎng)公司《變電站監(jiān)控系統(tǒng)圖形界面規(guī)范》規(guī)定“同一電壓等級的主設備間隔順序應按照現(xiàn)場實際間隔順序”，單純依靠算法無法適應這種需求。另外，目前已有廠站接線圖自動生成方法忽視了設備標注、設備顏色配置、文字顏色、文字字體等自動生成，僅關注一次設備的布局及其之間的連線。因此，目前的廠站接線圖的自動生成方法仍需要大量時間進行二次加工，導致制作效率并不高。此外，無論是將外系統(tǒng)的圖形直接導入還是目前已有的自動生成方法，都沒有給出明確的更新流程。如果廠站接線圖制作完畢后，使用者做了二次調整，重新生成后會使這些二次調整丟失，造成額外的重復工作。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述技術問題，本發(fā)明實施例期望提供一種電網(wǎng)廠站接線圖自動生成方法，能夠根據(jù)地區(qū)習慣、規(guī)范要求自動生成電網(wǎng)廠站接線圖，并能夠在更新時保留上次使用者所作的修改。

本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明實施例提供了一種電網(wǎng)廠站接線圖自動生成方法，步驟包括：

1)讀取電網(wǎng)廠站的一次模型，通過一次模型的解析生成數(shù)據(jù)庫及一次設備拓撲連接關系；

2)根據(jù)一次模型的解析生成數(shù)據(jù)庫及一次設備拓撲連接關系，判別出電網(wǎng)廠站接線圖的電壓等級、接線方式，根據(jù)廠站接線圖的電壓等級、接線方式以及使用者對地區(qū)習慣、規(guī)范的設置，選取對應的自動成圖算法；

3)解析事先制作好的廠站接線圖模板，解析結果包括畫布大小、設備布局、設備圖元、設備顏色、連線顏色、標注格式、文本字體、文本顏色，根據(jù)模板的畫布大小、設備布局，自動成圖算法讀取數(shù)據(jù)庫及一次設備拓撲連接關系，按照模板解析結果選擇對應的一次設備圖元進行布局并進行連接，然后根據(jù)電壓等級、設備類型對設備和連線顏色進行設置，最后根據(jù)模板中的標注格式、文本字體、文本顏色，根據(jù)實際設備進行標注，并設置字體、顏色；

4)根據(jù)設備名稱將畫布上的一次設備與數(shù)據(jù)庫中對象進行自動關聯(lián)，為一次設備分配全局唯一的標識，將此標識分別儲存與畫布和數(shù)據(jù)庫中；

5)記錄使用者對生成后的廠站接線圖的修改，包括畫布大小、設備布局、標注格式、文本字體、文本顏色的修改操作，并更新至模板，供下次更新電網(wǎng)廠站接線圖使用。

所述讀取電網(wǎng)廠站的一次模型包括外部系統(tǒng)提供的全站系統(tǒng)配置文件scd、公用信息模型cim、使用者輸入的一次設備信息。

所述通過一次模型的解析生成的數(shù)據(jù)庫內容包括電網(wǎng)廠站的名稱、電壓等級、間隔名稱、一次設備名稱、一次設備類型、一次設備的電氣量、一次設備的全局唯一標識，如果數(shù)據(jù)庫存在同名的一次設備，該對象已有全局唯一標識的更新數(shù)據(jù)庫此對象的已有屬性，該對象沒有全局唯一標識的刪除數(shù)據(jù)庫同名一次設備并插入新記錄，如果不存在此名稱的一次設備對象，則在數(shù)據(jù)庫新插入一條記錄。

所述判別出電網(wǎng)廠站接線圖的電壓等級、接線方式的方法為，根據(jù)數(shù)據(jù)庫中電壓等級列表取最高數(shù)值作為電網(wǎng)廠站接線圖的電壓等級，根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的母線個數(shù)、拓撲連接關系中的母線和一次設備的連接方式生成接線方式，接線方式包括單母線接線、雙母線接線、單母線分段接線、帶旁路的單母線、帶旁路的雙母線接線、單元接線、橋形接線、多角形接線。

所述自動成圖算法基于python語言，根據(jù)地區(qū)習慣、規(guī)范編寫對應不同的電壓等級、接線方式的自動成圖算法，每種自動成圖算法包括一次設備的布局、一次設備之間的連線方法、一次設備標注的布局，自動成圖算法按照以下原則優(yōu)先等級從高到低實現(xiàn)，原則包括地區(qū)習慣、規(guī)范、元件與連線互不覆蓋、連線與連線不交叉、連線路徑最短，自動成圖算法讀取模板的畫布大小、設備布局，首先將一次設備在畫布上進行布局，然后將一次設備之間進行連線，設置一次設備的顏色，最后對一次設備及間隔進行標注。

所述模板的設備布局包括同一電壓等級一次設備位于畫布的相對位置、變壓器位于畫布的相對位置、同一電壓等級的一次設備排序方向。

所述模板的標注格式包括廠站的名稱、間隔的名稱、一次設備的名稱、一次設備的電氣量及其展現(xiàn)形式。

所述更新電網(wǎng)廠站接線圖為已經(jīng)生成過電網(wǎng)廠站接線圖，然后輸入新的電網(wǎng)廠站的一次模型，再次執(zhí)行步驟1)至步驟4)。

本發(fā)明實施例提供的電網(wǎng)廠站接線圖自動生成方法，能夠根據(jù)地區(qū)習慣、規(guī)范要求自動生成電網(wǎng)廠站接線圖，并能夠在更新時保留上次使用者所作的修改。本方法可以提高電網(wǎng)廠站接線圖的制作效率，自動成圖的算法采用python編寫，能夠把用其他語言制作的各種模塊快速的聯(lián)結在一起，適應不同電壓等級、各種接線方式，設備布局及設備間連線可以按照地區(qū)習慣、規(guī)范要求自動生成，并自動完成廠站接線圖的設備顏色、連線顏色、標注格式、文本字體、文本顏色配置，讓使用者減少二次配置。使用者對生成后的廠站接線圖個性化調整也可以保留下來，實現(xiàn)廠站接線圖自動生成的更新流程。

附圖說明

圖1為本發(fā)明廠站接線圖自動生成方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明廠根據(jù)一次設備模型生成數(shù)據(jù)庫和拓撲信息的流程圖；

圖3是本發(fā)明自動成圖算法工作流程圖；

圖4是本發(fā)明自動生成的廠站接線圖示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。

圖1為本發(fā)明廠站接線圖自動生成方法的流程圖，如圖1所示，該方法步驟包括：

1)讀取電網(wǎng)廠站的一次模型，通過一次模型的解析生成數(shù)據(jù)庫及一次設備拓撲連接關系。

如果是廠站端，一次模型可以是由其他工具制作的標準全站系統(tǒng)配置文件scd；如果是主站端，一次模型可以是由廠站端或者其他外系統(tǒng)提供的公用信息模型cim；并可以讀取者輸入的一次設備信息。

2)根據(jù)一次模型的解析生成數(shù)據(jù)庫及一次設備拓撲連接關系，判別出電網(wǎng)廠站接線圖的電壓等級、接線方式，根據(jù)廠站接線圖的電壓等級、接線方式以及使用者對地區(qū)習慣、規(guī)范的設置，選取對應的自動成圖算法。

3)解析事先制作好的廠站接線圖模板，解析結果包括畫布大小、設備布局、設備圖元、設備顏色、連線顏色、標注格式、文本字體、文本顏色，根據(jù)模板的畫布大小、設備布局通過自動成圖算法選擇對應的一次設備圖元進行布局并進行連接，然后根據(jù)電壓等級、設備類型對設備和連線顏色進行設置，最后根據(jù)模板中的標注格式、文本字體、文本顏色，根據(jù)實際設備進行標注，并設置字體、顏色。

自動成圖算法基于python語言，能夠把用其他語言制作的各種模塊快速的聯(lián)結在一起。根據(jù)地區(qū)習慣、規(guī)范編寫對應不同的電壓等級、接線方式的自動成圖算法，每種自動成圖算法包括一次設備的布局、一次設備之間的連線方法、一次設備標注的布局，自動成圖算法按照以下原則優(yōu)先等級從高到低實現(xiàn)，原則包括地區(qū)習慣、規(guī)范、元件與連線互不覆蓋、連線與連線不交叉、連線路徑最短。

4)根據(jù)設備名稱將畫布上的一次設備與數(shù)據(jù)庫中對象進行自動關聯(lián)，為一次設備分配全局唯一的標識，將此標識分別儲存與畫布和數(shù)據(jù)庫中。

5)記錄使用者生成后的廠站接線圖的修改，包括畫布大小、設備布局、標注格式、文本字體、文本顏色的修改操作，并更新至模板，供下次更新電網(wǎng)廠站接線圖使用。

圖2為本發(fā)明廠根據(jù)一次設備模型生成數(shù)據(jù)庫和拓撲信息的流程圖，如圖2所示，通過一次模型的解析生成的數(shù)據(jù)庫內容包括電網(wǎng)廠站的名稱、電壓等級、間隔名稱、一次設備名稱、一次設備類型、一次設備的電氣量、一次設備的全局唯一標識，如果數(shù)據(jù)庫存在同名的一次設備，該對象已有全局唯一標識的更新數(shù)據(jù)庫此對象的已有屬性，該對象沒有全局唯一標識的刪除數(shù)據(jù)庫同名一次設備并插入新記錄，如果不存在此名稱的一次設備對象，則在數(shù)據(jù)庫新插入一條記錄。根據(jù)數(shù)據(jù)庫中電壓等級列表取最高數(shù)值作為電網(wǎng)廠站接線圖的電壓等級，根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的母線個數(shù)、拓撲連接關系中的母線和一次設備的連接方式生成接線方式，接線方式包括單母線接線、雙母線接線、單母線分段接線、帶旁路的單母線、帶旁路的雙母線接線、單元接線、橋形接線、多角形接線。

圖3是本發(fā)明自動成圖算法工作流程圖，如圖3所示，首先將一次設備在畫布上進行布局，然后將一次設備之間進行連線，設置一次設備的顏色，最后對一次設備及間隔進行標注。

圖4是本發(fā)明自動生成的廠站接線圖示意圖，如圖4所示，生成后的廠站接線圖包括按照地區(qū)習慣、規(guī)范，布局的一次設備及其一次設備之間連線。此例中要求“主設備間隔順序應按照現(xiàn)場實際間隔順序”，因此110kv、35kv及主變壓器設備的并沒有按照一般調度編號的從小到大排列，而是按照實際順序從大到小排列。標注包括廠站名稱、間隔名稱、一次設備名稱、一次設備的電氣量信息。本發(fā)明自動生成的廠站接線圖可以直接在電網(wǎng)自動化系統(tǒng)使用，不需要二次調整。如果地區(qū)習慣、規(guī)范發(fā)生改變，使用者可以直接在廠站主接線圖上進行修改，這些修改會更新在模板中。下次廠站改造一次模型發(fā)生改變時，更新廠站主接線圖可以包含使用者做的修改。