【摘 要】可縮放向量圖形（Scalable Vector Graphics， SVG）作為一種開放標準的文字式向量圖形描述語言，是目前電力系統圖形領域通用的設計方案。本文從電力圖元的資料模型出發，進行SVG/CIM建模，分析其拓撲關係並匯入規範檔案測試，匯出完整的SVG圖形檔案，最終實現電力圖元的自動布圖，驗證其演算法的正確性與通用性。
【關鍵詞】SVG；CIM；自動布圖演算法
Automatic Layout of the Power System Based on SVG
【Abstract】Scalable Vector Graphics（SVG） as a kind of open standard text Vector graphic description language. It is a common design scheme of the power graphics system. Based on electric power of primitive data model， build SVG/CIM model， analysis of the relationship between the topology and imports formal file graphics on test system， exports the complete SVG graphics file， finally realizes the primitive power automatic layout， and verifies the validity and generality of this algorithm.
【Key words】SVG； CIM； Automatic layout algorithm
1 SVG概述
SVG是一種基於 XML 的文字式向量圖形描述語言，符合IEC61970標準中對資料互動的要求，且SVG具有檔案尺寸小、任意縮放、動畫、超強顯示和適合網路傳輸等優點[1]。因此，採用SVG作為電力圖形的儲存格式，實現了圖形格式的統一，解決了電力格式的'點陣圖影象在資料Web釋出的問題。
2 SVG/CIM模型
CIM是一個抽象模型，它描述了電力企業中的主要物件，定義了資訊交換內容的語義。CIM使用統一建模語言UML，將CIM定義為一組包[2]。CIM中的每一個包包含一個或多個類圖，用圖形表示包中的所有類及類間的關係，然後根據類的屬性及與其它類的關係，用文字形式定義每個類。
電力系統中的圖形包含著具體的電氣含義，這些電氣屬性在CIM/XML檔案中描述。所以，必須結合CIM/XML檔案才能實現完整的圖形資訊的互動。電力系統中的圖形介面由大量的圖元構成，每個圖元都有自己特定的功能，代表特定的含義，並具有高度封裝性。為了和CIM進行關聯，對於每一類物件都需要描述一個id，這樣就可以將CIM的物件和SVG的物件關聯起來[3]。
電力系統中涉及大量的電氣元件，CIM模型對其進行了規範化的描述[4]。SVG圖元按照CIM模型描述的電氣物件模型設計，SVG圖元類必須描述裝置類的所有屬性。SVG/CIM模型，物件存在繼承、簡單關聯和聚集三種關係。
3 自動布圖
拓撲結構是潮流分析、狀態估計等高階應用的基礎[5]。根據連線節點關聯端點的數量分為：簡單節點和複合節點。簡單節點指所有的連線節點都只關聯2個端點。複合節點指存在一個連線節點關聯2個以上端點。
3.1 自動布圖演算法
為了防止在布圖的過程中端點所對應分支上的圖形發生重疊，所以每個分支在布圖之前需要判斷該節點關聯端點的索引。布圖的前提是確定起點位置和母線的數量，具體如下：
①不包含母線時以連線節點為布圖的起點；
②包含母線時以母線為布圖的起點，分別遍歷關聯端點。面對簡單節點時任取其中一個連線節點為起點；面對複合節點：包含一個複合節點時，以該複合節點為起點；包含多個複合節點時，以關聯端點數量最多的複合節點為起點。如果該端點所對應的分支與第二條母線相連或者屬於接地分支，則向下布圖；否則均向上布圖。除了最後一條母線外，所有母線的遍歷規則都和第一條母線相同，最後一條母線除了和其它母線相連的分支外，均向下布圖。
3.2 自動布圖演算法測試
圖1 電力圖形系統測試結果
圖形系統測試採用規範的CIM/XML檔案：ABB公司的ABB_。如圖1所示，匯出標準的SVG檔案。電力圖元來自CIM/XML檔案中的裝置模型，通過唯一的id實現與CIM/XML檔案中裝置模型對應，證明基於SVG的電力系統的自動布圖的正確性和通用性。
4 結論
將SVG技術應用與電力圖形系統，可供Web呼叫或第三方應用軟體使用，有利於不同開發商的EMS系統的資訊交換。SVG/CIM建模為自動布圖的順利進行奠定了基礎，整個布圖演算法從母線的數量出發，分別設計其電力圖元佈局方式，實現了將源系統私有圖形格式轉換成標準的SVG圖形格式，從而驗證電力圖形系統的自動布圖。
【參考文獻】
[2]周博曦，孟昭勇，王志臣，等.基於CIM的變電站與配電饋線一次接線圖自動繪製演算法[J].電力系統自動化，2012，36（11）：77-80.
[4]紀陵，蔣衍君，施廣德，等.基於SVG的電力系統圖形互操作研究[J].電力自動化裝置，2011，31（7）：105-109.
[5]張自聰.基於CIM/SVG的省級電網均勻圖的自動生成[D].杭州：杭州電子科技大學，2009.
