[发明专利]一种基于改进引力斥力模型的配电网单线图自动绘制方法

摘要

本发明涉及一种基于改进引力斥力模型的配电网单线图自动绘制方法，属于电力系统调度自动化技术领域。该方法首先从电网公共信息模型中读取属于一条馈线上的所有设备和连接关系；将所读取到的设备均抽象为节点，设备间的连接关系均抽象为线，完成基础网络结构图；然后，将设备节点替换为8节点矩形框，再应用改进引力斥力模型对该结构图进行布局调整；通过正交化、去交叉点，收缩连接线生成最终布局图；最后，将最终布局图中包括节点的位置、设备类型、设备名称和设备电气属性的信息输出到单线图文件，并用设备图形替代8节点矩形框，完成配电网单线图的绘制。本发明方法绘制的单线图布局美观紧凑、线路无交叉重叠。

主权项

1.一种基于改进引力斥力模型的配电网单线图自动绘制方法，该方法首先从电网公共信息模型中读取属于一条馈线上的所有设备和连接关系；将所读取到的设备均抽象为节点，设备间的连接关系均抽象为线，完成基础网络结构图；然后，将设备节点替换为8节点矩形框，再应用改进引力斥力模型对该结构图进行布局调整；通过正交化、去交叉点，收缩连接线生成最终布局图；最后，将最终布局图中包括节点的位置、设备类型、设备名称和设备电气属性的信息输出到单线图文件，并用设备图形替代8节点矩形框完成配电网单线图的绘制；其特征在于，该方法包括以下步骤：1)从电网公共信息模型CIM中读取属于一条馈线上的所有设备和连接关系；将所读取到的设备均抽象为节点，设备间的连接关系均抽象为线；若任意节点上连接的线超过4条，则将该节点分裂为两个或更多节点，保证每个节点上的连接线不超过4条；2)生成初始布局；从步骤1)所选取馈线的电源开始，沿水平或垂直方向依次排列相连的后续节点，如果有多个后续节点，则按照逆时针方向依次放置相连的后续节点；相邻节点之间每条连接线长度相等；节点排列完毕后，将所述节点依次替换为指定大小的8节点矩形框；最后利用改进引力斥力模型，计算节点位置，对图形布局进行调整,得到基础网络结构图G；3)遍历步骤2)的基础网络结构图G中的各个节点，通过调整节点坐标和连接线方向，使节点上的连接线垂直或水平，且分布在上下左右四个不同方向上；统计图G中连线交叉点的数量；遍历所有交叉点，通过延长连接线和平移分支消除交叉点；反复执行该过程，直到消除图中所有交叉点；最后缩减图G中所有被延长的连接线，在不产生交叉点的前提下，取连接线最小长度，完成最终布局图；4)遍历步骤3)得到的最终布局图中所有节点，将包括节点的位置、设备类型、设备名称和设备数据的信息输出到单线图文件；在单线图文件中，用设备图形替代最终布局图中的8节点矩形框；并将包含设备名称和设备数据的文本信息分布在设备图形周围，完成配电网单线图绘制。