SVG技術在電力圖形系統中的研究與實現

劉海江

（重慶郵電大學，重慶　400065）

SVG技術在電力圖形系統中的研究與實現

劉海江

（重慶郵電大學，重慶400065）

摘要：本文以IEC 61970標準和SVG技術為依據，結合實際應用提出了采用SVG作為電力圖形格式，實現私有圖形標準化。本文給出了基于SVG技術的電力圖形系統的設計方案，并將其劃分：SVG/CIM建模、CIM/XML文件解析、自動布圖算法、SVG文件導出四個部分進行研究與實現。

關鍵詞：SVG；CIM/XML；自動布圖算法；圖形系統

研究開發基于SVG技術的電力圖形系統具有較高的理論和實踐價值，但由于IEC 61970標準尚未提出圖形交互的具體標準，SVG為推薦使用的圖形格式，可利用HTML和JavaScript腳本語言實現了SVG圖形的交互性和互操作性。

1　SVG/CIM 概述

SVG是由W3C組織推出的最新一代矢量圖形標準，是一種基于可擴展標記語言（XML）的開放標準的文本式矢量圖形描述語言。它包括矢量圖、點陣圖像和文本三種類型，各種圖形對象能夠組合、變換，并且修改其樣式，也能夠定義成預處理對象。CIM使用面向對象建模技術來定義，使用統一建模語言（UML）進行建模。CIM可劃分為一組包，分別有：核心包、域包、發電動態包、負荷模型包、量測包、生產包、拓撲包等13個包。

2　基于SVG技術的電力圖形系統實現

2.1設計思路

根據SCADA系統實現CIM模型的配置，然后導出配置文件即CIM/XML文件。圖形系統采用SVG/CIM建模方式建立SVG圖元庫，SVG圖元庫根據解析后的CIM模型實例化成具體SVG圖元。SVG圖元經過自動布圖后利用SVG文件導出接口，導出符合SVG標準的圖形文件，并實現Web應用。

2.2SVG/CIM建模

SVG圖元類必須涵蓋CIM中電力系統資源類、設備類、設備容器類、導電設備類、母線類、隔離開關類、斷路器類、電力變壓器類等對象模型。同時還拓展了一些CIM中沒有的圖元類，如電容類、燈泡類等。

2.3CIM/XML文件解析

CIM模型屬于抽象的邏輯模型，它并未定義數據交換的格式。IEC 61970標準標準中給出了利用XML技術實現CIM模型的方法。標準中資源描述框架RDF）給出了語法語義，提供了一種人機可讀的方式組織電力系統數據模型。

2.4自動布圖算法

自動布圖算法以母線為布圖過程的起點，首先遍歷圖形中的母線，根據母線的數量將整個布圖算法分為四部分：無母線、1條母線、2條母線和2條以上母線。該布圖算法為了增強圖形的美觀性、可讀性，將包含接地的分支向下分布，整個布圖過程都遵循這一規則。

2.4.1無母線

（1）不包含復合節點。無母線時，當電力圖形中不包含復合節點時，所有的連接節點都屬于簡單節點，即只關聯2個端點。任取其中一個連接節點為起點，對該連接節點關聯的2個端點依次進行遍歷，并判斷該端點對應的分支是否屬于接地分支。如果無接地分支則第一個分支向上布圖第二個分支向下布圖，如果只有一個接地分支，則接地分支向下布圖，另一分支向上布圖。

（2）包含復合節點。無母線時，當電力圖形包含一個復合節點時，以該復合節點為起點，當包含多個復合節點，以關聯端點數量最多的復合節點為起點。

2.4.21條母線

當電力圖形包含1條母線時，以該母線為起點，分別對其關聯的端點進行遍歷。無論該端點對應的分支是否接地均向下布圖。

2.4.32條母線

當電力圖形包含2條母線時，任取其中一條母線為起點，分別對其關聯的端點進行遍歷。如果該端點所對應的分支與第二條母線相連或者屬于接地分支，則向下布圖；否則均向上布圖。第二條母線上除和第一條母線相連的分之外，均向下布圖。

2.4.42條以上母線

當電力圖形包含2條以上母線時，任取其中一條母線為起點，遍歷規則和包含2條母線的情況中第一條母線的遍歷規則相同。除了最后一條母線外，所有母線的遍歷規則都和第一條母線相同，最后一條母線除了和其它母線相連的分支外，均向下布圖。

2.5SVG文件導出

成功解析CIM/XML文件后，圖元類便實例化為具體圖元對象，并包含了CIM/XML文件中模型信息。圖元對象通過自動布圖后生成具體坐標信息，使圖元對象同時包含模型信息和坐標信息，再通過SVG導出工具就能導出完整的SVG圖形文件。

2.6系統測試與分析

本文通過導入不同的CIM/XML文件對開發的圖形系統進行測試。圖形系統需要正確的、完整的識別任何其他公司的基于CIM RDF的XML文件。圖形系統通過兩種不同的CIM/XML文件成功導出標準的SVG圖形文件，并實現了兩者之間的映射，證明了本文開發的基于SVG技術的電力圖形系統的正確性和通用性。

圖 xml文件片段導入SVG圖形測試結果

3　結論

本文在深入研究IEC 61970標準和SVG技術的基礎上，進行了基于SVG技術的電力圖形系統的研究，重點涉及到SVG/CIM模型、CIM/XML文件解析、自動布圖算法、SVG文件導出和SVG文件編輯，實現了將源系統私有圖形格式轉換成標準的SVG圖形格式，實現圖形信息的共享。

參考文獻：

[1] 畢睿華，王玉忠，賈云浪.基于CIM的電力系統信息集成的研究[J].四川電力技術，2007，30（5）：9-12.

[2] 李亞平.SVG在調度自動化系統中的應用探討—基于SVG的公共圖形互操作性研究研究[D].北京：國電自動化研究院，2006.