[发明专利]一种基于人工智能算法的电系图自动成图方法

权利要求书

1.一种基于人工智能算法的电系图自动成图方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：从电力GIS图中获取电源站及其出线，形成自动成图的源数据；

S2：通过最小电系岛化简算法，得到简化电系拓扑图；

S3：将电系拓扑图映射至成绘图区，利用平衡算法以及多种智能算法优化电系图布局；

S4：对电系图进行补充处理，完成电系图的自动成图。

2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能算法的电系图自动成图方法，其特征在于，所述的步骤S1具体包括：

S11：从电力GIS图中获取电源站及其出线；

S12：从电源站的出口开断设备开始，根据出线分析线路设备，并根据规则化简合并；

S13：循环迭代步骤S12，直至获取的设备数据和出线数据达到目标数量；

S14：对模型、权重、电系图布局参数和绘图区参数进行配置。

3.根据权利要求1所述的一种基于人工智能算法的电系图自动成图方法，其特征在于，所述的最小电系岛化简算法中，按地理方位化简布局，具体为：

首先锚定每个拓扑节点Node的地理坐标，并在电系拓扑图中根据节点Node自动匹配地理坐标，最后形成每个节点Node的初始位置。

4.根据权利要求1所述的一种基于人工智能算法的电系图自动成图方法，其特征在于，所述的斥力-张力平衡算法通过对拓扑图中各节点之间的斥力和各邻接节点之间的拉力进行计算，并通过多次运动迭代，将拓扑图中各节点调整至位置相对平衡状态；

所述的斥力Fr的公式为：

其中，k为常数，可以反复试验调试，找到最优值，Q和q分别为拓扑图中两个节点的质量或者电荷，r为两个节点距离；

所述的张力Fa的公式为：

Fa＝m*L

其中，m为弹性系数，可以考虑介入节点权重，L为拓扑图边的长度。

5.根据权利要求4所述的一种基于人工智能算法的电系图自动成图方法，其特征在于，所述的斥力-张力平衡算法采用四分梯度平衡位移进行运动迭代，控制越在中间的节点位移系数越小，所述的四分梯度平衡位移具体包括以下步骤：

根据节点的位置，由中心向外依次将其分成四个部分，每个部分内各节点的平衡位移系数不同，且中心向外的四个部分中，平衡位移系数呈梯度逐渐增大。

6.根据权利要求1所述的一种基于人工智能算法的电系图自动成图方法，其特征在于，所述的步骤S3中，所述的优化电系线布局包括站外开断设备位置重置、电系线正交化和电系线消凸处理。

7.根据权利要求6所述的一种基于人工智能算法的电系图自动成图方法，其特征在于，所述的站外开断设备位置重置具体包括以下步骤：

11)判断站外开断设备两边的节点是否处于反架子状态，若是，则180°旋转开断设备；

12)当开断设备两头各连接一条电系线时，若开断设备开关为竖直方向，且电系线全部在其上方和下方，则调整开断设备开关为水平方向，若开断设备开关为水平，且电系线全部在其左方和右方，则调整开断设备开关为竖直方向；

13)将末端的开断设备沿电系线的方向摆放。

8.根据权利要求6所述的一种基于人工智能算法的电系图自动成图方法，其特征在于，所述的电系线正交化具体包括以下步骤：

21)在每次摆线前进行角度占位索引，并绕开已占用的角度；

22)对站外电系线通过取直、折角和线条规则化实现电系线正交；

23)对电站出线进行正交化，具体为：首先判断连接电站电系线的出线方位以及电系线另一端点的坐标方位，然后在电系线两端各增设2～3个节点，最后通过连线形成直角折线，生成正交绕过电站的电系线；

24)对正交化处理后电系线的重复点和绕回线段进行后处理，去除重复点和点位绕回，并进行垂直截断处理。