一种基于电力图形的层次化分析方法及装置与流程

1.本发明适用于电力图形分析领域。更精确的说，本发明涉及一种电力单线图从图形化描述到层次化描述的转换。


背景技术：

2.单线图在电力系统中应用非常广泛，单线图的内容会随着现场设备的变化或者管理要求的变化而变化，变化后的图形所形成的层次关系也会发生变化。传统的方式是人工设置调整层次关系，效率低下，且很容易对应错误。该层次化分析方法及装置可解决人工调整的诸多问题。


技术实现要素：

3.本发明的实施实例解决了上述单线图变化后，进行层次调整效率不高，且容易对应错误的问题。
4.本发明的目的之一是提供了一种电力图形的自动化层次分析方法，该方法包括：（a）分析单线图，通过分析图符对应的设备类型找到单线图的源端（主干起点）；（b）从起点开始，按顺序进行拓扑搜索（c）依次找到所有的可作为主干的备选路径（d）分析每个备选路径的分段开关数量以及开关作用；（e）分析所有备选路径中的t接位置，若t接杆塔处有柱上开关，且其开关作用为分段，则该t接位置其他备选路径为分支；（f）当所有t接位置处理后，依然有多条备选路径时，则以最长路径作为主干；（g）未成为主干的备选路径将作为分支处理，起点为与主干重合的t接位置；（h）以t接位置为分支的源端（主干起点）重复（c-g）步骤，直至备选列表为空；（i）返回所有的层次分析路径结果。
5.本发明的目的之一是提供了一种全新的电力图形的自动化层次分析的装置，该装置包括：输入输出单元：该单元接收一个符合cim标准的单线图描述文件。该单元输出分析后的层次结构信息。
6.拓扑搜索单元：该单元基于cim拓扑模型，对输入输出单元输入的单线图中的所有设备进行拓扑搜索，并按顺序记录设备形成拓扑路径。
7.层次分析单元：根据备选路径的特点及开关作用对备选路径进行分析处理，进行符合度标记以及处理为下级分支操作。
8.本发明解决了电力系统中图形与设备层次难以对应的问题。其有益效果为：使计算机能够自动识别单线图中的主干、分支、下级分支等层次结构，通过分析直接提供给用户最终结果。使用户在不参与的情况下获取单线图的层次结构。
9.附图说明
10.图1为本发明基于单线图进行层次分析的具体实施例的流程图。
11.图2为本发明实施例进行层次分析的单线图的示意图。
12.图3为本发明元件示例图。
13.图4为本发明实施例进行层次分析后的最终层次结果。
14.具体实施方式
15.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
16.图1示出了本发明基于单线图进行层次分析的具体实施例的流程图，包括：步骤s10：分析单线图，通过分析图符对应的设备类型找到单线图的源端（主干起点）；步骤s20：从起点开始，按顺序进行拓扑搜索；步骤s30：依次找到所有的可作为主干的备选路径；步骤s40：分析每个备选路径的分段开关数量以及开关作用；步骤s50：分析所有备选路径中的t接位置，若t接杆塔处有柱上开关，且其开关作用为分段，则该t接位置其他备选路径为分支；步骤s60：当所有t接位置处理后，依然有多条备选路径时，则以最长路径作为主干；步骤s70：未成为主干的备选路径将作为分支处理，起点为与主干重合的t接位置；步骤s80：以t接位置为分支的起点，重复（s30-s70）步骤，直至备选列表为空；步骤s90：返回所有的层次分析路径结果。
17.本实施例示出了在单线图中的所有设备以及连接关系，如图2所示：元件分别为，变电站：s1；开关：b1~b5；杆塔：t1~t28；环网柜：hw1~hw2；箱式变：xb1~xb3；柱上变：p1~p5;连接线/导线段：c1~c43;优选的，步骤s10包括：分析单线图，通过分析图符对应的设备类型找到单线图的源端（主干起点）。此处经分析得知，s1为变电站，b1为站内断路器，b1经c2连接的杆塔t1为站外设备，则该单线图中以站内断路器b1作为单线图源端（主干起点）。
18.优选的，步骤s20包括：从起点开始，按顺序进行拓扑搜索。并记录拓扑路径。所有拓扑路径如下所示：（b1,c2,t1,c3,t2,c4,t3,c5,hw1,c6,t4,c7,t5,c8,t6,c9,b2,c10,t7,c11,t8,c12,b3）（b1,c2,t1,c3,t2,c4,t3,c5,hw1,c6,t4,c7,t5,c8,t6,c29,t11,c30,t12,c31,t13,c32,xb3）（b1,c2,t1,c3,t2,c4,t3,c13,t9,c14,t10,c15,p1）（b1,c2,t1,c3,t2,c4,t3,c6,b4,c17,t14,c18,t15,c19,t16,c20,xb1）（b1,c2,t1,c3,t2,c4,t3,c6,b4,c17,t14,c42,t17,c43,p2）（b1,c2,t1,c3,t2,c4,t3,c5,hw1,c21,t18,c22,t19,c23,p3）（b1,c2,t1,c3,t2,c4,t3,c5,hw1,c24,t20,c25,t21,c26,t22,c27,t23,c28,xb2）（b1,c2,t1,c3,t2,c4,t3,c5,hw1,c24,t20,c25,t21,c33,b5,c34,t24,c35,t25,c36,
hw2,c37,t26,c38,t27,c39,p4）（b1,c2,t1,c3,t2,c4,t3,c5,hw1,c24,t20,c25,t21,c33,b5,c34,t24,c35,t25,c36,hw2,c40,t28,c41,p5）优选的，步骤s30包括：依次找到所有的可作为主干的备选路径。主干备选路径中不能包含分支作用的开关，如图2所示，分支开关为b4、b5，具有该设备的备选路径将被过滤掉。经过筛选，可作为主干的备选路径为：（b1,c2,t1,c3,t2,c4,t3,c5,hw1,c6,t4,c7,t5,c8,t6,c9,b2,c10,t7,c11,t8,c12,b3）（b1,c2,t1,c3,t2,c4,t3,c5,hw1,c6,t4,c7,t5,c8,t6,c29,t11,c30,t12,c31,t13,c32,xb3）（b1,c2,t1,c3,t2,c4,t3,c13,t9,c14,t10,c15,p1）（b1,c2,t1,c3,t2,c4,t3,c5,hw1,c21,t18,c22,t19,c23,p3）（b1,c2,t1,c3,t2,c4,t3,c5,hw1,c24,t20,c25,t21,c26,t22,c27,t23,c28,xb2）优选的，步骤s40包括：分析每个备选路径的分段开关数量以及开关作用。优先选择具有分段开关的备选路径作为主干。经过筛选后，主干的备选路径为：（b1,c2,t1,c3,t2,c4,t3,c5,hw1,c6,t4,c7,t5,c8,t6,c9,b2,c10,t7,c11,t8,c12,b3）优选的，步骤s50包括：分析所有备选路径中的t接位置，若t接杆塔处有柱上开关，且其开关作用为分段，则该t接位置其他备选路径为分支。本实施例中，仅余一个备选路径，无需该操作。
19.优选的，步骤s60包括：当所有t接位置处理后，依然有多条备选路径时，则以最长路径作为主干。本实施例中，仅余一个备选路径，无需该操作。
20.优选的，步骤s70包括：未成为主干的备选路径将作为分支处理，起点为与主干重合的t接位置。经过处理层次结果返回如下：主干：（b1,c2,t1,c3,t2,c4,t3,c5,hw1,c6,t4,c7,t5,c8,t6,c9,b2,c10,t7,c11,t8,c12,b3）待处理：（t6,c29,t11,c30,t12,c31,t13,c32,xb3）待处理：（t3,c13,t9,c14,t10,c15,p1）待处理：（t3,c6,b4,c17,t14,c18,t15,c19,t16,c20,xb1）待处理：（t3,c6,b4,c17,t14,c42,t17,c43,p2）待处理：（hw1,c21,t18,c22,t19,c23,p3）待处理：（hw1,c24,t20,c25,t21,c26,t22,c27,t23,c28,xb2）待处理：（hw1,c24,t20,c25,t21,c33,b5,c34,t24,c35,t25,c36,hw2,c37,t26,c38,t27,c39,p4）待处理：（hw1,c24,t20,c25,t21,c33,b5,c34,t24,c35,t25,c36,hw2,c40,t28,c41,p5）优选的，步骤s80包括：以t接位置为分支的起点，重复（s30-s70）步骤，直至备选列表为空。本实施例中执行情况分别是：
优选的，步骤s90包括，返回所有的层次分析路径结果如图4所示。本实施例中返回结果（路径中第一个为起点设备）为：
主干：（b1,c2,t1,c3,t2,c4,t3,c5,hw1,c6,t4,c7,t5,c8,t6,c9,b2,c10,t7,c11,t8,c12,b3）二级层次：（t3,c13,t9,c14,t10,c15,p1）二级层次：（t3,c6,b4,c17,t14,c18,t15,c19,t16,c20,xb1）二级层次：（hw1,c21,t18,c22,t19,c23,p3）二级层次：（hw1,c24,t20,c25,t21,c26,t22,c27,t23,c28,xb2）二级层次：（t6,c29,t11,c30,t12,c31,t13,c32,xb3）三级层次：（t14,c42,t17,c43,p2）三级层次：（t21,c33,b5,c34,t24,c35,t25,c36,hw2,c37,t26,c38,t27,c39,p4）四级层次：（hw2,c40,t28,c41,p5）图3示出了一种一种全新的电力图形的自动化层次分析的装置的示意图，包括：输入输出单元10：该单元接收一个符合cim标准的单线图描述文件。该单元输出分析后的层次结构信息。
21.拓扑搜索单元20：该单元基于cim拓扑模型，对输入输出单元输入的单线图中的所有设备进行拓扑搜索，并按顺序记录设备形成拓扑路径。
22.层次分析单元30：根据备选路径的特点及开关作用对备选路径进行分析处理，进行符合度标记以及处理为下级分支操作。
23.显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
24.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。