[发明专利]配网系统单线图生成优化装置和方法

说明书

本发明公开了一种配网系统单线图生成优化装置和方法，装置包括：根据电力系统规范绘制的图形元件的图元库；用以完成从外围系统加载配网模型得到配网模型对应的拓扑连接图的配网模型加载模块；用以完成对配网模型与单线图绘制依据的配网模型进行对比得到差异项的模型对比模块；用以完成配网模型信息与图形元件信息之间的匹配的模型图元对比模块；用以完成图形元件和设备之间的自动绑定的设备绑定模块；用以对拓扑连接图中绘制完成图形元件进行标记的标记模块；用以完成变电站和配电线路的绘制的绘图模块。该发明确保了图形和模型的一致性，并且降低了单线图生成过程和修改优化过程中人工连线的工作量。

技术领域

本发明适用于电力系统配网技术领域，尤其是配网系统单线图生成优化装置和方法。

背景技术

城市周边的配电变电站从输电网接收电能之后，通过配电线路向用户供电，我国配电网线路的主要电压等级是10kV，从配电变电站出线到向用户供电的变压器、配电室以及中间的配电线路等构成了配电网。配电网是由许多配电线路构成的网络，配电线路由电杆、柱上开关、刀闸、环网柜、箱式变等设备组成。对配电网中的各种元件，用规定的图形或符号，按它们的实际连接方式，以等效单线表示的系统电气接线图就是配网单线图。

虽然现在电力公司引入了GIS(Geography Information System，地理信息系统)系统，并且完成了基础数据采集工作，对杆塔等电力设施采集了坐标位置，可以精准的在GIS图上延布各种元件，根据电力公司的工作要求，一些传统上围绕着单线图开展的业务工作转到了围绕着GIS图，但是系统单线图仍然是不可缺少的。原因是GIS图上杆塔等设备必须放置在相应的地理位置，而系统单线图能够根据需要或者使用习惯合理的摆放位置和走向，因此可以非常直观地展现线路、元件及其连接关系，并且一些业务功能也只能在系统单线图上开展(例如实时数据的展示)，而且配网自动化系统等关键业务系统，必须从安全生产管理系统(PMS)获取模型和图形数据，其中图形数据主要就是系统单线图。

现有的系统单线图一般都是使用特定图形编辑工具生成，有两种方法：一种是将上述设备的元件符号按照实际连接关系放置在图上、元件之间用线段或连接线连接起来，并且针对每个图形元件选择相应的设备(称之为“图形-模型绑定”)，另一种是根据GIS自动生成系统单线图再手工整理，在自动生成过程中完成绑定，但是杆塔及线路上的元件的摆放位置仍然需要人工一个个的调整。第一种方法绘制系统单线图容易造成图形和模型之间的不一致，例如漏画了元件、未绑定设备、连错了元件、未实际连接等等，并且工作量巨大；第二种方式生成系统单线图可以保证图形和模型之间的一致，但是手工整理摆放一个个杆塔等设备元件的工作量仍然比较大，一次性系统实施是可行的，长期运行维护仍然太过于复杂。

然而由于经济快速发展和供电可靠性要求提高，城乡配电网发展迅速，配电网规模和结构越来越庞大和复杂，并且线路异动变更非常频繁，这就要求既能方便地生成系统单线图，又能快速的修改系统单线图，并且图形必须保持与模型的一致性，只有这样才能保持系统单线图尽快更新以贴合实际情况，并且能够围绕着系统单线图正确的完成业务功能。

上述两种生成接线图的方法都存在工作量大、易出错、图形-模型不一致、维护难的缺点。当配电网结构发生变化(如新增设备、接线方式改变)时需要人工修改系统单线图或者重新生成系统单线图再手工整理，十分麻烦并且非常容易出错。

发明内容

本发明的目的是提供配网系统单线图生成优化装置和方法，该发明确保了图形和模型的一致性，并且降低了单线图生成过程和修改优化过程中人工连线的工作量。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：