基于校驗的配電網(wǎng)專題圖模導(dǎo)入方法

馮凱濱 朱俊瑞 馬世林

摘 要：PMS2.0圖模文件（包括CIM模型文件和SVG圖形文件）作為配電網(wǎng)主站圖模數(shù)據(jù)的來源，為解決導(dǎo)入過程的效率及正確率問題，提出一種基于校驗的PMS2.0圖模導(dǎo)入方法。獲取設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)（PMS2.0）下發(fā)的圖模文件，分析并校驗?zāi)Ｐ臀募皥D形文件，校驗通過后進行PMS2.0圖模導(dǎo)入;根據(jù)CIM模型文件生成配電網(wǎng)模型庫，根據(jù)SVG圖形文件和拓撲信息生成配電網(wǎng)圖形文件;對生成的配電網(wǎng)模型庫和配電網(wǎng)圖形文件進行校驗，得到校驗結(jié)果信息，以根據(jù)校驗結(jié)果信息對生成的配電網(wǎng)模型庫和配電網(wǎng)圖形文件進行調(diào)整，得到最終的配電網(wǎng)模型庫和配電網(wǎng)圖形文件。

關(guān)鍵詞：PMS2.0;CIM模型;SVG圖形;圖模校驗;圖模導(dǎo)入

中圖分類號：TM76 文獻標(biāo)識碼：A

0 引言

PMS2.0是一個面向總（分）部、省（市）供電公司及各級運維檢修單位的統(tǒng)一的系統(tǒng)，用于支撐運維檢修全過程精益化管理和電網(wǎng)資產(chǎn)的全生命周期管理，貫穿生產(chǎn)管理全過程[1]。

配網(wǎng)專題圖是以配網(wǎng)地理信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)，采用一定的布局算法自動布局并根據(jù)需要美化調(diào)整所生成的電氣圖形。配網(wǎng)專題圖圖形要求整體清晰、均勻、直觀，線路和設(shè)備要保持原有的電氣拓撲關(guān)系，準確反映當(dāng)前配網(wǎng)結(jié)構(gòu)。所有的圖形支持SVG、CIM-G、CAD（輸出和校驗規(guī)范未包括CIM-G、CAD）格式輸出，以與其它信息系統(tǒng)進行交互。專題圖形在輸出和輸入時，需進行圖模校驗，以確保圖形的正確性。正確、完善的圖模是配電自動化系統(tǒng)對電網(wǎng)分析的基礎(chǔ)，而如何實現(xiàn)基于PMS專題圖的自動化導(dǎo)入是當(dāng)前的一個技術(shù)難題[2]。

配電設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)，基于IEC61970CIM標(biāo)準進行建模，覆蓋了配電網(wǎng)的所有設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)[3-4]，目前已經(jīng)實現(xiàn)了配電自動化系統(tǒng)的全覆蓋。配電自動化主站系統(tǒng)中的各種圖形，國網(wǎng)要求是從PMS2.0系統(tǒng)（設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)）中導(dǎo)入，由于導(dǎo)入過程是一個全流程的過程，容易出現(xiàn)的各種問題（如圖模質(zhì)量問題/存量設(shè)備ID匹配問題等等），無法保證導(dǎo)入圖模文件的正確性。針對此問題，本文提出一種基于校驗的PMS2.0圖模文件導(dǎo)入方法。

1 PMS2.0圖模文件

1.1 CIM模型文件

公共信息模型（CIM）是一個抽象模型，它描述電力企業(yè)的所有主要對象，特別是那些與電力運行有關(guān)的對象。通過提供一種用對象類和屬性及它們之間的關(guān)系來表示電力系統(tǒng)資源的標(biāo)準方法[5]。

PMS2.0系統(tǒng)提供的CIM模型文件是XML文件，包括各種配電設(shè)備、設(shè)備端子及端子所屬的連接節(jié)點。端子和連接節(jié)點的關(guān)系可概括為任一端子只屬于一個連接節(jié)點，連接節(jié)點可包括多個端子。PMS2.0系統(tǒng)的拓撲就是所有連接節(jié)點的集合。

CIM模型文件中設(shè)備間的連接關(guān)系是通過端子和連接點描述的。

拓撲連接：設(shè)備有端子（Terminal），設(shè)備端子之間通過連接點ConnectivityNode連接，連接點可以連接多個設(shè)備的端子，設(shè)備之間的連接關(guān)系為：設(shè)備—端子—連接點—端子—設(shè)備;如圖1所示：

1.2 SVG圖形文件

圖形以樹狀層次結(jié)構(gòu)為基本形式交換，分成圖形定義（defs）和圖形渲染（g）兩大部分[6]。

圖形定義部分主要包括圖形顯示屬性的定義（style）和圖元定義（symbol），這部分接收方可以不使用，也可以將之替換為自己的符號內(nèi)容，即建立接收方和發(fā)送方圖元集之間的映射關(guān)系。需要說明的是，建立映射關(guān)系有時候會導(dǎo)致圖形經(jīng)過縮放、旋轉(zhuǎn)、坐標(biāo)變換后繪制時的一些問題。

圖形渲染部分主要包括引用圖元定義或基本圖素進行圖形繪制，支持與領(lǐng)域?qū)ο鬅o關(guān)的圖形對象的交換。

SVG文件結(jié)構(gòu)如圖2所示：

SVG圖形元素通過全局唯一標(biāo)識RDFID與CIM模型對象關(guān)聯(lián)。

2 圖模校驗

圖模校驗包括PMS2.0圖模文件校驗和導(dǎo)入配電網(wǎng)主站后的圖模校驗。

PMS2.0圖模文件校驗包括CIM模型校驗和SVG圖形校驗。CIM模型校驗包括語義語法校驗（格式、編碼、命名空間等）和數(shù)據(jù)校驗（電源點校驗、拓撲關(guān)系校驗、電壓等級校驗、聯(lián)絡(luò)開關(guān)校驗等）;SVG圖形校驗包括文件格式校驗、文件頭定義校驗、圖形表現(xiàn)形式定義校驗、圖層定義校驗、設(shè)備圖形校驗、圖形拓撲描述校驗、圖模一致性校驗等。

導(dǎo)入后圖模校驗，包括設(shè)備參數(shù)校驗、拓撲校驗、圖模一致性校驗，模型數(shù)據(jù)來源為導(dǎo)入后的配電網(wǎng)模型數(shù)據(jù)庫，圖形數(shù)據(jù)來源為導(dǎo)入后的XML圖形文件。

3 PMS2.0圖模導(dǎo)入

3.1 導(dǎo)入流程

PMS2.0圖模導(dǎo)入全流程為：

PMS2.0圖模校驗—>CIM模型導(dǎo)入—>SVG圖形導(dǎo)入—>導(dǎo)入后圖模校驗。

其中CIM導(dǎo)入和SVG導(dǎo)入流程如圖3所示。

3.2 CIM模型導(dǎo)入

根據(jù)CIM模型文件生成配電網(wǎng)模型庫。

解析CIM模型文件，確定模型中各設(shè)備的設(shè)備類型及拓撲信息;按照設(shè)備類型將設(shè)備分類存儲在相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)備表中，同時將設(shè)備拓撲信息存儲在相應(yīng)的拓撲關(guān)系表中;數(shù)據(jù)庫設(shè)備表和拓撲關(guān)系表建立外鍵關(guān)聯(lián)，生成配電網(wǎng)模型庫。

3.3 SVG圖形導(dǎo)入

根據(jù)SVG圖形文件和模型拓撲信息生成配電網(wǎng)圖形文件。

解析SVG圖形文件，根據(jù)設(shè)備類型及位置信息導(dǎo)入各設(shè)備對應(yīng)的圖元，其中位置信息包括設(shè)備位置坐標(biāo)及旋轉(zhuǎn)平移縮放屬性;根據(jù)導(dǎo)入設(shè)備類型確定設(shè)備對應(yīng)的連接端子信息，連接端子信息包括端子數(shù)量及各端子的端子標(biāo)識;根據(jù)設(shè)備對應(yīng)圖元的幾何信息確定各端子在設(shè)備對應(yīng)的圖元上的位置坐標(biāo);根據(jù)拓撲信息中的拓撲節(jié)點確定需連接的端子對，每一端子對對應(yīng)一線性設(shè)備的兩個端點，連接端子對完成線性設(shè)備的導(dǎo)入。

在圖形導(dǎo)入過程中，設(shè)備與線性設(shè)備的連接加入CIM模型文件中的拓撲關(guān)系作為依據(jù)，可進一步保證導(dǎo)入前后的圖模完整性和一致性，提高導(dǎo)入過程拓撲關(guān)系的正確率。

最后導(dǎo)入基本圖形元素。基本圖形元素包括輔助線、文本標(biāo)簽等，可以根據(jù)SVG圖形文件的原始位置及樣式（形狀、顏色等）信息導(dǎo)入。

4 結(jié)語

本文提出一種PMS2.0圖模文件導(dǎo)入方法，導(dǎo)入前對CIM模型和SVG圖形文件分別進行校驗，校驗通過后進行圖模導(dǎo)入，對導(dǎo)入后的模型數(shù)據(jù)庫和圖形文件再次進行圖模校驗，雙重校驗和自動化分析導(dǎo)入，降低了人為導(dǎo)入修改可能出現(xiàn)的錯誤，使導(dǎo)入過程更加高效準確。

參考文獻：

[1]劉逸逸，孫家駿，石磊，等.PMS2.0系統(tǒng)健康度模型及對策分析[C].2018智能電網(wǎng)信息化建設(shè)研討會.

[2]陳艷，馮威.配電網(wǎng)絡(luò)圖電子化在配電自動化系統(tǒng)的實現(xiàn)[J].硅谷，2014，7（24）：163-164.

[3]LIN Wu，ZHAO Jinghu，DU Hongwei，et al.Distribution Management Systems based on Standard IEC 61968[C]. 2006 China International Conference on Electricity Distribution，Beijing：[S.n.]，2006：135-140.

[4]WUERGLERE， VANHEMELRYK C.DMS，GIS and Plan ning Data Integration in a Distribution Utility Using IEC 61970 CIM[C].22nd International Conference on Electricity Distribution，Stockholm：[S.n.]，2013：516-519.

[5]DL/T 890.301-2016公共信息模型（CIM）基礎(chǔ)[S].

[6]Q/CSG-110017.38-2012 基于SVG的公共圖形交換[S].