[发明专利]一种自动生成IED网络图的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动生成IED网络图的方法，适用于变电站自动化系统IED网络图的生成。

背景技术

传统的网络通讯是通过变电站配置描述语言（Substation Configuration Language，SCL）进行描述，采用SCL实现信息共享，为面向对象的系统理论以及建设电力系统领域内通用信息模型奠定了理论基础。IEC 61850国际标准 SCL 可以适应变电站自动化系统中设备的多样性和灵活性，规范变电站自动化系统的数据信息，使其以统一、高效的标准处理电力系统资源，为网络图生成提供切实基础。

但是通过SCL进行描述增加了非专业人士理解和检查网络通讯的难度。因此在IEC 61850国际标准基础之上，建立起可操作化的用户交互界面，通过友好的界面模型交互实现IED网络图模型构建和IED网络图自动是变电站自动化系统中不可或缺的重要步骤，有利于提高变电站自动化效率。

IED网络布局主要体现网络之间的逻辑连接，而不需要考虑太多的包括地理位置等信息，其主要是逻辑布局。现有逻辑布局的图形布局算法主要有树型布局算法、层次布局算法、直交布局算法、射线布局算法、动态交互布局和混合布局算法等。

树形布局算法：将某一节点作为根，进行遍历，等到生成树，按照树的结构进行布局，将所有的节点连接起来。

直交布局算法：为图布局提供了一种不同的风格。布局结果中，节点之间的连线均与横纵坐标轴平行，使整体布局效果更规整, 可读性强。

层次布局算法：层次布局算法着眼于图内部的层次特性。其按照一定的标准将图进行分层，先确定各节点的Y轴坐标；接下来，以减少边的交叉数为目标优化节点的X 轴的排列。

射线布局算法：该方法在得到图的生成树后, 将其根节点置于中心位置，按照树的层次结构，依次将其布局在以根节点为圆心的同心圆上。射线布局算法的实质是树型布局的极坐标形式，但就布局效果来说，射线布局更容易被人们接受。

虽然这些布局算法已经比较成熟，但是应用到显示电力的网络布局中还是不能完全适用，或者说并不能很好地根据逻辑连接把IED网络图的特点体现出来。例如：树形布局虽然算法简单，高效；但是所显示的网络布局与实际网络结构差异很大，无法求得满意的结果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在准确的变电站配置语言SCL模型数据描述的前提下为变电站自动化系统呈现线路清晰、交叉点少、布局均匀且可视化强的自动生成IED网络图的方法。

本发明所采用的技术方案：

本发明包括下述步骤：

本发明的方法包括下述步骤：

步骤一：生成网络拓扑：

遍历SCL模型数据中通信条目对应的子网络条目；

遍历未被遍历的子网络条目，创建子网络布局对象，遍历子网络条目上的所有网络接入点条目，若网络接入点条目中存在IED条目，则生成网络接入点布局对象和IED布局对象；

设置子网络布局对象的网络接入点属性为网络接入点布局对象，设置网络接入点布局对象的所属智能设备属性为IED布局对象；

遍历完成所有未遍历的子网络条目，即生成布局对象的网络拓扑；

步骤二：自动布局：

按照IED的个数把IED分为上下两排，分布在子网的上下位置，完成对子网络布局对象直接连接的IED布局对象的布局；

以任意子网络布局对象作为单元，在子网络布局对象范围内进行搜索，按照搜索的顺序进行布局，每两个单位为一个组，布完本组后把该组当做布局的单元参与布局，直至完成对整个网络的布局，即生成所有布局对象的位置信息；

步骤三：网格布线：

A：网格化参考线，

以IED布局对象图元长度的四分之一为单位，对自动布局后的坐标系统划分成棋盘式纵横参考线，纵横参考线的交叉点为网格线交叉点；

B：建立自动布局对象图元，

针对步骤二中自动布局后子网络布局对象和IED布局对象建立各自对应的图元，即子网络布局对象图元和IED布局对象图元；

根据步骤二中自动布局后的位置信息，使得子网络布局对象图元和IED布局对象图元的左上角分别对齐到网格线交叉点上；

建立网络接入点布局对象图元，在IED布局对象图元的图元边缘网格线交叉点上建立连接端点图元，在子网络布局对象图元的图元边缘网格线交叉点上建立连接端点图元；

C：连线，确定网络接入点布局对象图元路径和连接端点图元位置，