【摘 要】
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目前,电力系统的各种软件均向可视化发展,图形平台作为可视化的重要组成部分,并没有进行统一规范。随着IEC61970标准的公共信息模型CIM的提出,电力系统的软件有了一个规范标准。
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目前,电力系统的各种软件均向可视化发展,图形平台作为可视化的重要组成部分,并没有进行统一规范。随着IEC61970标准的公共信息模型CIM的提出,电力系统的软件有了一个规范标准。本文提出一种以CIM为标准进行建模的,适用于电力系统各种计算软件的,图形——拓扑双向支持的图形平台。
CIM文档归纳了电力系统中几乎所有资源的模型和属性,这对图形平台的建模起到极大的指导作用,也使设计出来的平台适用于其他基于CIM的电力计算软件。对于现今已有的图形平台,本文总结其优点,并在功能上提出图形——拓扑双向支持的概念。对双向支持平台的架构和功能模块进行了设计和介绍。图形平台分为图形功能模块与拓扑功能模块。各模块均有自己的子模块,共同实现图形平台的功能。模块的开发基于面向对象技术,并应用统一建模语言UML进行建模。图形平台的元件属性分为图形属性、电气属性和拓扑属性。图形属性负责元件的图形表现形式,相同的电网结构,由于用户的需要不同而有不同的图形表现形式。电气属性根据CIM对电力系统资源的规范来确定,所设计的电力设备的模型及其电气属性都以CIM为依据。拓扑属性则规范了图形拓扑分析的依据。图形平台需要数据库的支持,数据库是图形平台与软件之间的数据交互平台。本文分析各种数据模型,力求使数据库结构适应CIM的结构。重点分析了专用数据库三位一体的结构和商用关系型数据库结构的改造,使数据库能实现CIM中继承、关联、聚集、组合等关系。并采用商用数据库作为本图形平台的数据库支持。
本文设计的图形——拓扑双向支持的架构中,图形编辑、图形再现、图形导航、图形切换、图形存储、拓扑分析、拓扑提取、拓扑存储、拓扑检测等功能模块,都利用VisualC++语言程序实现,使图形与拓扑形成闭环。图形编辑后,经过原始拓扑分析,最终将电网的拓扑信息存储到数据库。另外,数据库中的拓扑信息提取到内存数组后,使得电网的拓扑在图形上得以再现。结合科研项目,本文对电力系统可视化计算中的图形平台进行了整体的设计。设计出图形平台的架构和应有的功能模块;应用CIM标准对图形平台中的电力系统的设备元件进行建模;改造数据库结构,使其适应CIM的关系模式;把图形平台的各个功能模块在程序中得到实现。图形平台的部分功能已在相关科研项目中得到应用和推广。
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