基于JSON格式下10kV配网图模导入大Ⅳ区系统的研究与应用.pdf
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1、基于J S O N格式下 k V配网图模导入大I V区系统的研究与应用尹露禾(珠海许继芝电网自动化有限公司,广东 珠海 )摘要:首先分析用J S ON格式描述配网模型和图形的表达方式,接着阐述了 k V配网自动成图后生成模型和图形的组成元素和拓扑关系实现方式,在此基础上详细解释了如何将配网模型XML文件转换为I D A S系统的建模图以及将配网S V G图形文件转换为I D A S系统的描述图的方法,提出了建模图中设备拓扑构建的解决方法以及描述图中遥测标签和热点链接的实现方法.关键词:配电自动化;D A S;PM S ;C I M;S V G;J S ON中图分类号:TM D O I:/j c
2、 n k i d g j s R e s e a r c ha n dA p p l i c a t i o no f I m p o r t i n g k VD i s t r i b u t i o nN e t w o r kD i a g r a m M o d e l i n t oI VA r e aS y s t e mB a s e do nJ S O NF o r m a tY I NL u h e(Z h u h a iX u j i z h iP o w e rA u t o m a t i o nC o,L t d,Z h u h a i ,C h i n a)A b
3、 s t r a c t:F i r s t l y,t h ep r e s e n t a t i o no f t h ec o n f i g u r a t i o nn e t w o r km o d e l a n dg r a p h i nJ S ONf o r m a t i sa n a l y z e d T h e n,t h ec o m p o n e n t sa n dt o p o l o g i c a lr e l a t i o n s h i pi m p l e m e n t a t i o nm e t h o d so ft h eg e
4、n e r a t e dm o d e la n dg r a p ha f t e rt h ea u t o m a t i cm a p p i n go f t h e k Vd i s t r i b u t i o nn e t w o r ka r ed e s c r i b e d O nt h i sb a s i s,h o wt oc o n v e r t t h eXMLf i l eo f t h ed i s t r i b u t i o nn e t w o r km o d e l i n t o t h em o d e l i n gd i a g
5、r a mo f t h e I D A Ss y s t e ma n d t h em e t h o do f c o n v e r t i n g t h en e t w o r kS V Gg r a p h i c f i l ei n t o t h ed e s c r i p t i o nd i a g r a mo f t h e I D A Ss y s t e ma r e e x p l a i n e d i nd e t a i l T h e s o l u t i o no f d e v i c e t o p o l o g yc o n s t r
6、 u c t i o n i n t h em o d e l i n gd i a g r a ma n d t h e i m p l e m e n t a t i o nm e t h o do f d e s c r i b i n g t h e t e l e m e t r y l a b e l a n dh o t s p o t l i n k i n t h ed i a g r a ma r ep r o p o s e d K e yw o r d s:d i s t r i b u t i o na u t o m a t i o n;D A S;PM S ;C
7、I M;S V G;J S ON收稿日期:引言配电自动化系统(D A S)通过对各种配电设备建立电气模型,并依据设备连接关系建立拓扑模型,将设备图形化展现于监视器上,实现配网数据采集与监控基本功能、电网拓扑分析应用拓展功能,为配网调度指挥提供技术支撑.配网自动化系统的接线图包括基于地理背景的系统图和正交排布的衍生图.单线图和环网接线图属于正交排布的衍生图种类.衍生图包含的电气模型和拓扑关系来源于系统图,系统图是系统电气模型和拓扑关系的基础.系统图展示的设备与现场设备的地理走向一致,在系统有停电信息或故障时,从系统图上能看到颜色的变化.但系统图对倒闸操作、运行管理、工程验收、巡线管理等调度操作不
8、便,此时就需要用到正交排布的衍生电气图.配电自动化系统导入PM S提供的单线图模型和图形后,将模型更新到系统图模型中,单线图图形可以作为常规调度操作应用.配电自动化系统还可以依据线路拓扑自动生成横平竖直的单线图,供调度应用.随着国家电网提出数据大融合的理念,配网自动化系统作为配网系统的数据中心,需要提供单线图图模文件给大I V区系统.大I V区系统作为一个省域的监控指挥平台,需要各个地市的配网图模数据,配网如何提供高效的图形和模型给大I V区系统,尽量提高图形和模型的质量,避免错误数据,是本文重点要阐述的问题.中间引用格式大I V区系统图形文件格式按照J S ON格式定义,包含图形和模型实现方
9、式.J S ON的全称是J a v a S c r i p tO b j e c tN o t a t i o n,是一 种 轻 量 级 的 数 据 交 换 格 式.它 基 于E C MA S c r i p t(欧洲计算机协会指定的j s规范)的一个子集,采用完全独立于编程语言的文本格式来存储和表示数据,易于阅读,也易于机器解析和生成,并能有效提升网络传输效率.J S ON和XML一样,都是一种数据交换格式,是一个标记符的序列,J S ON的值可以是对象、数组、数字、字符串或者个字面值(f a l s e、n u l l、t r u e)中的系统解决方案电工技术 个.J S ON中,对象由花
10、括号括起来的逗号分割的成员构成,成员是字符串键和值构成,对象可以包含多个键值对;数组由方括号括起来的一组值构成;字符串是双引号包围的任意数量U n i c o d e字符的集合,使用反斜线转义;数字与C或者J a v a的数值相似.使用J S ON格式来描述配网模型和配网图形,是大I V区系统引用图扑内核后采用的另一种表达方式.对于配网模型和配网图形中的每个节点,用J S ON方式表达的结构都是类似的,结构组成包含的属性如下.()p属性定义节点的显示属性,包括显示名/标签/连接源端/连接目标端.()a属性定义节点的内建属性,包括电压等级/长度/分区I D/全局I D/自动化标志/节点I D/设
11、备子类型/所属站房I D/所属馈线I D.()c属性定义节点的类型属性,包括h t E d g e/h t N o d e/h t S h a p e,分别表示边设备/点设备/母线设备.()s属性定义节点的连接属性,包括模型图I D/边界源端锚点x坐标/边界源端锚点y坐标/边界宽度/边界颜色/边界目的端锚点x坐标/边界目的端锚点y坐标.()i属性定义节点的索引属性,表示本节点在当前图中唯一索引.配网图模组成及转换整体框架 k V配网自动成图后生成的配网模型和配网图形,其模型文件按XML格式保存,图形文件按S V G格式保存.配网模型可分为电气设备模型、拓扑模型、容器模型.电气设备分为配网运行的
12、主设备和辅助设备.主设备是直接用于生产的电气主回路设备,是构成配网的主体,包括组合开关、断路器、负荷开关、熔断器、刀闸、接地刀闸、三端开关、四端开关、母线段、发电机、分布式电源、储能设备、馈线段、配电变压器、并联补偿器、电阻器、电抗器等.辅助设备是用来支持主设备运行基本功能的一种设备,其通过连接点的关联连接到主设备上,包括故障指示器、电压互感器等.拓扑模型描述了电气设备模型的拓扑连接关系,定义了连 接 点 属 性(C o n n e c t i v i t y N o d e)和 连 接 端 子 属 性(T e r m i n a l).根据对外连接特性,导电设备可能有相应数目的端子,那么就包
13、含同样数量的连接点属性,如双端设备断路器包含(T e r m i n a l_、T e r m i n a l_)个连接端子,那么就有对应的个连接点.同一连接点将包含的端子对应的设备拓扑关联起来.设备容器描述了一种组织和命名电气设备的方法,如变电站、馈线、间隔、电压等级、配网配电站房都是设备容器类型.在配网模型中,主要设备容器为馈线、配网配电站房.为将配电自动化系统的I区图模文件导入I V区监控系统,需要提供中间格式转换.因为I V区监控系统在省域监控范围,要接入不同地市不同厂家的配电自动化系统,因此配电自动化系统提供的接口文件为模型XML文件和图形S V G文件.I V区监控系统图形显示采用
14、图扑公司的基于J S ON格式界面类库实现,图形显示时加载硬盘上的J S ON格式文件,图形保存和更新时同步更新硬盘上的J S ON格式文件.模型/图形转换数据流程如图所示.图模型/图形转换数据流图从图可以看到I区D A S系统可以实现以下功能.()图模导出模块读取图资数据库,分别导出单线图和环网图的模型XML和图形S V G文件,导出的模型和图形遵 循Q/G DW 电 网 地 理 信 息 服 务 平 台(G I S)电网图形共享交换规范.()模型XML转换J S ON接口读取模型XML文件,解析XML文件中设备节点和设备拓扑关系,并转换为图扑公司标准的模型和拓扑,按照J S ON格式输出到文
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