基于SVG的電力系統的自動(dòng)布圖研究

　　【摘 要】可縮放矢量圖形（Scalable Vector Graphics， SVG）作為一種開(kāi)放標準的文本式矢量圖形描述語(yǔ)言，是目前電力系統圖形領(lǐng)域通用的設計方案。本文從電力圖元的數據模型出發(fā)，進(jìn)行SVG/CIM建模，分析其拓撲關(guān)系并導入規范文件測試，導出完整的SVG圖形文件，最終實(shí)現電力圖元的自動(dòng)布圖，驗證其算法的正確性與通用性。

　　【關(guān)鍵詞】SVG；CIM；自動(dòng)布圖算法

　　Automatic Layout of the Power System Based on SVG

　　【Abstract】Scalable Vector Graphics（SVG） as a kind of open standard text Vector graphic description language. It is a common design scheme of the power graphics system. Based on electric power of primitive data model， build SVG/CIM model， analysis of the relationship between the topology and imports formal file graphics on test system， exports the complete SVG graphics file， finally realizes the primitive power automatic layout， and verifies the validity and generality of this algorithm.

　　【Key words】SVG； CIM； Automatic layout algorithm

　　1 SVG概述

　　SVG是一種基于 XML 的文本式矢量圖形描述語(yǔ)言，符合IEC61970標準中對數據交互的要求，且SVG具有文件尺寸小、任意縮放、動(dòng)畫(huà)、超強顯示和適合網(wǎng)絡(luò )傳輸等優(yōu)點(diǎn)[1]。因此，采用SVG作為電力圖形的存儲格式，實(shí)現了圖形格式的統一，解決了電力格式的位圖圖像在數據Web發(fā)布的問(wèn)題。

　　2 SVG/CIM模型

　　CIM是一個(gè)抽象模型，它描述了電力企業(yè)中的主要對象，定義了信息交換內容的語(yǔ)義。CIM使用統一建模語(yǔ)言UML，將CIM定義為一組包[2]。CIM中的每一個(gè)包包含一個(gè)或多個(gè)類(lèi)圖，用圖形表示包中的所有類(lèi)及類(lèi)間的關(guān)系，然后根據類(lèi)的屬性及與其它類(lèi)的關(guān)系，用文字形式定義每個(gè)類(lèi)。

　　電力系統中的圖形包含著(zhù)具體的電氣含義，這些電氣屬性在CIM/XML文件中描述。所以，必須結合CIM/XML文件才能實(shí)現完整的圖形信息的交互。電力系統中的圖形界面由大量的圖元構成，每個(gè)圖元都有自己特定的功能，代表特定的含義，并具有高度封裝性。為了和CIM進(jìn)行關(guān)聯(lián)，對于每一類(lèi)對象都需要描述一個(gè)id，這樣就可以將CIM的對象和SVG的對象關(guān)聯(lián)起來(lái)[3]。

　　電力系統中涉及大量的電氣元件，CIM模型對其進(jìn)行了規范化的描述[4]。SVG圖元按照CIM模型描述的電氣對象模型設計，SVG圖元類(lèi)必須描述設備類(lèi)的所有屬性。SVG/CIM模型，對象存在繼承、簡(jiǎn)單關(guān)聯(lián)和聚集三種關(guān)系。

　　3 自動(dòng)布圖

　　拓撲結構是潮流分析、狀態(tài)估計等高級應用的基礎[5]。根據連接節點(diǎn)關(guān)聯(lián)端點(diǎn)的數量分為：簡(jiǎn)單節點(diǎn)和復合節點(diǎn)。簡(jiǎn)單節點(diǎn)指所有的連接節點(diǎn)都只關(guān)聯(lián)2個(gè)端點(diǎn)。復合節點(diǎn)指存在一個(gè)連接節點(diǎn)關(guān)聯(lián)2個(gè)以上端點(diǎn)。

　　3.1 自動(dòng)布圖算法

　　為了防止在布圖的過(guò)程中端點(diǎn)所對應分支上的圖形發(fā)生重疊，所以每個(gè)分支在布圖之前需要判斷該節點(diǎn)關(guān)聯(lián)端點(diǎn)的索引。布圖的前提是確定起點(diǎn)位置和母線(xiàn)的數量，具體如下：

　�、俨话�含母線(xiàn)時(shí)以連接節點(diǎn)為布圖的起點(diǎn)；

　�、诎�含母線(xiàn)時(shí)以母線(xiàn)為布圖的起點(diǎn)，分別遍歷關(guān)聯(lián)端點(diǎn)。面對簡(jiǎn)單節點(diǎn)時(shí)任取其中一個(gè)連接節點(diǎn)為起點(diǎn)；面對復合節點(diǎn)：包含一個(gè)復合節點(diǎn)時(shí)，以該復合節點(diǎn)為起點(diǎn)；包含多個(gè)復合節點(diǎn)時(shí)，以關(guān)聯(lián)端點(diǎn)數量最多的復合節點(diǎn)為起點(diǎn)。如果該端點(diǎn)所對應的分支與第二條母線(xiàn)相連或者屬于接地分支，則向下布圖；否則均向上布圖。除了最后一條母線(xiàn)外，所有母線(xiàn)的遍歷規則都和第一條母線(xiàn)相同，最后一條母線(xiàn)除了和其它母線(xiàn)相連的分支外，均向下布圖。

　　3.2 自動(dòng)布圖算法測試

　　圖1 電力圖形系統測試結果

　　圖形系統測試采用規范的CIM/XML文件：ABB公司的ABB_40.9b.xml。如圖1所示，導出標準的SVG文件。電力圖元來(lái)自CIM/XML文件中的設備模型，通過(guò)唯一的id實(shí)現與CIM/XML文件中設備模型對應，證明基于SVG的電力系統的自動(dòng)布圖的正確性和通用性。

　　4 結論

　　將SVG技術(shù)應用與電力圖形系統，可供Web調用或第三方應用軟件使用，有利于不同開(kāi)發(fā)商的EMS系統的信息交換。SVG/CIM建模為自動(dòng)布圖的順利進(jìn)行奠定了基礎，整個(gè)布圖算法從母線(xiàn)的數量出發(fā)，分別設計其電力圖元布局方式，實(shí)現了將源系統私有圖形格式轉換成標準的SVG圖形格式，從而驗證電力圖形系統的自動(dòng)布圖。

　　【參考文獻】

　　[2]周博曦，孟昭勇，王志臣，等.基于CIM的變電站與配電饋線(xiàn)一次接線(xiàn)圖自動(dòng)繪制算法[J].電力系統自動(dòng)化，2012，36（11）：77-80.

　　[4]紀陵，蔣衍君，施廣德，等.基于SVG的電力系統圖形互操作研究[J].電力自動(dòng)化設備，2011，31（7）：105-109.

　　[5]張自聰.基于CIM/SVG的省級電網(wǎng)均勻圖的自動(dòng)生成[D].杭州：杭州電子科技大學(xué)，2009.

【基于SVG的電力系統的自動(dòng)布圖研究】相關(guān)文章：

基于web的辦公自動(dòng)化系統推薦10-02

布魯內爾大學(xué)研究生留學(xué)申請條件01-23

基于信息化下的品牌管理提升策略研究08-02

基于飛機標準件裝配設計技術(shù)的研究09-04

冬至祝福圖10-26

電腦效果圖與手繪快速表現圖分析比較08-25

如何在布上畫(huà)畫(huà)12-04

日語(yǔ)五十音圖05-24

幼兒象棋的規則圖09-15

CAD導圖技巧10-17