电力调度模拟系统电网显示方法

摘要

本发明提供了一种电力调度模拟系统电网显示方法，属于电力系统运行与分析技术领域。该方法的主要步骤是：首先，借助于图形拓扑搜索和分析技术，获得电网线路上所有的相关设备和文字；然后，定义一个矩形检测区域，自显示屏原点开始分别从X、Y两个方向检测该区域内的设备情况，采用链路裁剪算法，针对该区域内多余的线路或者空白区进行裁剪，区域外的设备进行移动排版，最终形成一幅紧凑、完整的图形，输送至调度员的调度显示屏。本发明可为调度员进行电网调度时提供一个方便、清晰的调度画面，在此画面上能够完成约90％的调度任务。该技术完全通过分析计算实现，操作实施非常方便，能够大大减少调度员的图形维护工作量。

说明书

技术领域

本发明涉及一种电网调度模拟图形的显示方法，尤其涉及一种针对大幅面电网联络图进行紧凑化模拟显示的方法，属于电力系统运行与分析技术领域。

背景技术

随着经济的不断发展，电网调度越来越重要。电网结构越来越复杂，特别是城市供电网络越来越庞大，而供电可靠性、供电安全的要求也越来越高。这就给电力调度部门提出了很高的要求：电力调度员需要准确、及时地掌握当前电力系统的接线方式和运行状态。为此，模拟电网运行状态的模拟图系统应运而生，旨在为电力调度员提供一个准确、完善的电网调度模拟平台，为停、送电、事故处理和检修任务时提供一个验证调度令正确性的图形化模拟平台。

最近几年，有多家从事电力专业软件业务的公司进行开发和应用这类系统，这类系统中电网图形是系统的基础。调度员通过系统提供的图形进行拟定操作票并发出调度令。通常这类调度模拟系统需要提供一个大的电网联络图。由于电网中调度设备非常多，电网联络图一般都非常大，当需要查看某条具体线路连接的时候，给调度人员的使用带来很多不便，需要通过鼠标移动、滚屏来查阅，缺乏对某一条具体线路一目了然的掌握。为了方便调度员的使用，现有技术提供了如下两种解决方案：

(一)为电网联络图中的每条线路专门绘制一条单线图，当该线路有调度任务时，调出本单线图查看。但是这样的显示方式使得系统维护量巨大，每当电网接线发生变化时，既要维护电网联络图，又要去维护相应的多条单线图。

(二)调度员选择查看需要调度的线路，隐藏掉所有不相关的线路，只保留与本调度相关的线路及线路上的调度设备。但这样保留的线路通常跨度依然远大于屏幕的显示范围，查阅时还需要利用滚动条进行上下、左右的移动，或是利用抓屏滚动工具进行滚动查看。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本发明提供一种简便实用的电力调度模拟系统电网显示方法，旨在解决电网联络图庞大、复杂、难以查看的弊端，达到为电力调度员提供清晰、紧凑而又针对性强的调度画面的目的。

本发明的技术解决方案是：电力调度模拟系统电网显示方法，其特征在于：首先，借助于图形拓扑搜索和分析技术，获得要查阅的电网线路上所有的相关设备和文字；然后，定义一个矩形检测区域，自显示屏原点开始分别从X、Y两个方向检测该区域内的设备情况，采用链路裁剪算法，针对该区域内多余的线路或者空白区进行裁剪，区域外的设备进行移动排版，最终形成一幅紧凑、完整的图形，输送至调度员的调度显示屏。

进一步地，上述的电力调度模拟系统电网显示方法，其中，所述链路裁剪算法包括以下步骤——

(1)根据调度员点选的线路，在当前操作的电网联络图中，通过图形拓扑搜索和分析技术提取与本线路相关的所有设备和文字对象，并将这些对象放入新建的一个图形中；

(2)对所得的新建图形，进行X方向多余横平线路的裁剪和移动，形成X方向紧凑的图形显示：首先定义一个矩形检测区域，然后自显示屏原点起，用上述矩形区域来检测该区域内是否有开关、闸刀、变电站等设备或者文字对象，以及是否有横平的线路通过该区域：如果该矩形区域内存在上述设备或者文字对象，则本次裁剪跳过，并将矩形区域右移一个区域宽度进行下一次检测，如果该矩形区域内既没有上述设备或者文字对象，也没有横平的线路，则将该图形中所有该矩形区域右侧的对象左移一个区域宽度，移动完成后矩形区域不变，继续进行区域内的检测，如果该矩形区域内仅存在横平的线路，则将该区域内的横平线路裁剪，并将该图形中所有该矩形区域右侧的对象左移一个区域宽度，移动完成后矩形区域不变，继续进行区域内的检测，循环以上过程直至矩形区域超出图形右边界；

(3)采用与步骤(2)类似的方法，对步骤(2)所得图形再进行Y方向多余竖直线路的裁剪和移动，形成Y方向紧凑的图形显示。

再进一步地，上述的电力调度模拟系统电网显示方法，其中，进行X方向裁剪和移动时，矩形检测区域的高度为新建图形的高度、宽度为一指定值；进行Y方向裁剪和移动时，其高度为上述指定值，其宽度为步骤(2)所得图形的宽度。

更进一步地，上述的电力调度模拟系统电网显示方法，其中，所述的指定值大于等于20像素、且小于等于50像素，尤其是取20像素、40像素或50像素。

本发明提供了一种电网链路显示方法及其裁剪算法，其有益效果为：采用本发明的链路裁剪算法，使图形显示更为紧凑和清晰，极大地方便了图形的查看和操作，与现有技术的图形显示方式相比，具有很高的实用价值及优越性。具体如下表对照所示：

 序号       方法          优点          缺点    1传统在电网联络图上直接查看比起查阅纸质图纸要方便一些线路、设备庞杂，查看清晰度低，易出错    2为每条线路专门绘制单线图，需要时调出单线图每条线路连接情况都可以清晰显示每条线路都要绘制单线图，图形变更需要多处同时修改，维护量大增，实用性低    3隐藏所有无关线路和设备，只显示本线路相关设备线路连接情况显示清晰，无须专门绘制单线图线路跨度较大，需要通过鼠标移动或滚屏查看，对于复杂电网不实用

通过本发明技术的实施应用，为调度员进行电网调度时提供了一个方便、清晰的调度画面，在此画面上可以完成约90％的调度任务(如停电倒闸、设备检修、合解环、处理事故等)，并且该技术完全通过分析计算实现，没有增加调度员图形维护工作量。

附图说明

图1是本发明显示方法及其X方向上的裁剪算法的流程图；

图2是本发明所应用于的一个实施例中的10kV电网链路图；

图3是本实施例的10kV电网链路图中一条线路未经本发明算法裁剪的相关联络情况示意图；

图4是本实施例中该条线路在X方向进行检测、裁剪的过程示意图；

图5是本实施例中该条线路在X方向进行移动排版的过程示意图；

图6是本实施例中该条线路的最终链路图。

以上图中各附图标记的含义如下：

1-模拟显示屏、11-显示屏原点；

2-横平线路；

3-竖直线路；

4-设备对象集合区、4a-区环设备A、4b-区环设备B、4c-区环设备C、4d-区环设备D；

5-变电站、5a-变电设备A、5b-变电设备B、5c-变电设备C；

6-开关设备；

7-文字对象、7a-文字说明A、7b-文字说明B、7c-文字说明C

8-其它设备；

9-矩形检测区域、9a-指定值。

具体实施方式

本发明的目的、优点和特点，将通过下面优先实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例是参照附图仅作为例子给出的。

一般电力调度模拟系统图形中所描述的设备包含横平线路2、竖直线路3、母线、开关6、变电站5等设备对象以及标注的文字等对象7。假定系统模拟显示屏1采用坐标逻辑单位为像素，原点为显示屏原点11且X轴正向为右，Y轴正向为下的坐标系。

本发明的算法思路是对模拟显示屏1上所示的电网联络图(如图2所示)按照X、Y两个方向分别进行扫描、检测，如果在指定宽度的矩形区域9内没有设备或者只有可以裁减的线路，则将这部分线路像用剪刀一样裁剪掉，其右侧的所有设备、文字对象等顺次移动过来，再继续进行检测和裁剪，直至图形的边界。

图2和图3所示的是某地10kV电网联络图和其中某线路的相关链路情况.现以此线路为例，进行X方向裁剪的具体计算、描述过程。步骤为：

(1)根据调度员点选的线路，在当前操作的电网联络图(如图2所示)中，通过图形拓扑搜索和分析技术提取出和本线路相关的所有设备和文字对象，并将这些对象放入新建的一个图形(如图3所示)中；

(2)对所得的新建图形，进行X方向(左右方向)的裁剪和移动，形成X方向紧凑的图形显示。流程、步骤分别描述如下：

如图1所示，本发明显示方法及其X方向上的裁剪算法的步骤是：对步骤(1)所得的图形数据，先检测该图形宽度是否超出屏幕X方向的显示分辨率，如果该图形宽度没有超出X方向的显示分辨率，则无需进行本发明的算法裁剪；如果确实超出X方向的显示分辨率，则生成X方向的矩形区域，进行检测、裁剪、移动。在检测过程中，如果该矩形区域内不存在设备，则将该矩形区域右侧所有设备左移，移动完成后矩形区域不变，继续进行区域内的检测；如果该矩形区域内存在设备，且不仅仅存在多余的横平线路，则将该矩形区域右移一个区域宽度进行下一次检测；如果该矩形区域内仅存在多余的横平线路，则将该区域内线路进行裁剪，并将该矩形区域右侧所有设备左移，移动完成后矩形区域不变，继续进行区域内的检测。反复上述检测流程，直至矩形区域超出右边界。

为便于进一步理解本发明的先进特性，更形象地描述本发明的电网链路显示方法及其裁剪算法，如图3～图5所示的是该条线路在X方向进行检测、裁剪、移动排版的过程示意图。从模拟显示屏1的左边界开始(显示屏原点11的X坐标为0)，生成一个高度为整个图形的高度、宽度为指定值9a的矩形区域9来检测该区域9内是否有横平线路2、竖直线路3、区环设备4(4a、4b、4c、4d)、变电站5(5a、5b、5c)、开关6、其它设备8或者文字对象7(7a、7b、7c)。其中该指定值9a大小可为20像素……30像素……40像素……50像素，根据图形紧凑度的差异任意选择。对于紧凑度要求较高的情况，指定值9a可为20像素；对于紧凑度要求稍低的情况，指定值9a可为50像素；而本实施例中定义了该指定值9a为40像素。

a)假如从显示屏原点11开始，使用矩形区域9来检测链路，如图4所示的第一个矩形检测区域9内即存在区环设备4a，则根据流程将该矩形区域9右移一个区域宽度进行下一次检测；

b)重复同样的操作直至该矩形区域9检测到其内仅存有多余的横平线路2，则将该区域9内的横平线路2进行裁剪，并将该矩形区域9右侧所有设备左移一个区域宽度，移动完成后矩形区域9不变，继续进行区域内的检测；

c)假如该矩形区域9检测到不存在任何设备且未超出显示屏X方向的显示分辨率，则将该矩形区域9右侧所有设备左移一个区域宽度，移动完成后矩形区域9不变，继续进行区域内的检测，循环以上的各过程直到矩形区域超出图形右边界。

对于检测到的不同结果，参照上述a)、b)、c)三种不同的处理方式。当检形右边界。

对于检测到的不同结果，参照上述a)、b)、c)三种不同的处理方式。当检测到诸如设备对象聚合区4的线路情况时，区域处理应用判断a)；当检测到竖直线路3与文字说明B之间的线路时，区域处理应用判断b)；本实施例所述线路不包含判断c)的处理情况。

上述步骤(2)完成之后，需要对于所得图形再进一步进行Y方向(上下方向)的裁剪和移动：从上边界开始(显示屏原点11的Y坐标为0)，生成一个横条形的矩形区域(其高度为上述指定值9a，其宽度为步骤(2)所得图形的宽度)用于检测该区域内是否有开关6、变电站5等设备或者文字对象7，以及是否有竖直线路3通过该区域，采用与X方向步骤相同的方式进行裁剪和移动，直至矩形区域超出图形下边界形成Y方向紧凑的图形显示，此处所述的裁剪、移动幅度为矩形高度，其值为指定值9a。

图6所示的是本实施例中该条线路的最终链路图。将处理后的设备对象通过图形显示技术显示给电力调度员，该完整、紧凑的最终链路图可以帮助电力调度员完成90％的调度任务，并无需增加任何图形维护工作量。

当然，以上仅为本发明的一个较佳实施例，并非以此限制其专利保护范围及其应用。通过该实施例的应用可见，本发明的目的实现切实可行，具有显著的先进性及实用性，值得授权并予以推广应用。