SVG技术在电力图形系统中的研究与实现

刘海江

（重庆邮电大学，重庆　400065）

SVG技术在电力图形系统中的研究与实现

刘海江

（重庆邮电大学，重庆400065）

摘要：本文以IEC 61970标准和SVG技术为依据，结合实际应用提出了采用SVG作为电力图形格式，实现私有图形标准化。本文给出了基于SVG技术的电力图形系统的设计方案，并将其划分：SVG/CIM建模、CIM/XML文件解析、自动布图算法、SVG文件导出四个部分进行研究与实现。

关键词：SVG；CIM/XML；自动布图算法；图形系统

研究开发基于SVG技术的电力图形系统具有较高的理论和实践价值，但由于IEC 61970标准尚未提出图形交互的具体标准，SVG为推荐使用的图形格式，可利用HTML和JavaScript脚本语言实现了SVG图形的交互性和互操作性。

1　SVG/CIM 概述

SVG是由W3C组织推出的最新一代矢量图形标准，是一种基于可扩展标记语言（XML）的开放标准的文本式矢量图形描述语言。它包括矢量图、点阵图像和文本三种类型，各种图形对象能够组合、变换，并且修改其样式，也能够定义成预处理对象。CIM使用面向对象建模技术来定义，使用统一建模语言（UML）进行建模。CIM可划分为一组包，分别有：核心包、域包、发电动态包、负荷模型包、量测包、生产包、拓扑包等13个包。

2　基于SVG技术的电力图形系统实现

2.1设计思路

根据SCADA系统实现CIM模型的配置，然后导出配置文件即CIM/XML文件。图形系统采用SVG/CIM建模方式建立SVG图元库，SVG图元库根据解析后的CIM模型实例化成具体SVG图元。SVG图元经过自动布图后利用SVG文件导出接口，导出符合SVG标准的图形文件，并实现Web应用。

2.2SVG/CIM建模

SVG图元类必须涵盖CIM中电力系统资源类、设备类、设备容器类、导电设备类、母线类、隔离开关类、断路器类、电力变压器类等对象模型。同时还拓展了一些CIM中没有的图元类，如电容类、灯泡类等。

2.3CIM/XML文件解析

CIM模型属于抽象的逻辑模型，它并未定义数据交换的格式。IEC 61970标准标准中给出了利用XML技术实现CIM模型的方法。标准中资源描述框架RDF）给出了语法语义，提供了一种人机可读的方式组织电力系统数据模型。

2.4自动布图算法

自动布图算法以母线为布图过程的起点，首先遍历图形中的母线，根据母线的数量将整个布图算法分为四部分：无母线、1条母线、2条母线和2条以上母线。该布图算法为了增强图形的美观性、可读性，将包含接地的分支向下分布，整个布图过程都遵循这一规则。

2.4.1无母线

（1）不包含复合节点。无母线时，当电力图形中不包含复合节点时，所有的连接节点都属于简单节点，即只关联2个端点。任取其中一个连接节点为起点，对该连接节点关联的2个端点依次进行遍历，并判断该端点对应的分支是否属于接地分支。如果无接地分支则第一个分支向上布图第二个分支向下布图，如果只有一个接地分支，则接地分支向下布图，另一分支向上布图。

（2）包含复合节点。无母线时，当电力图形包含一个复合节点时，以该复合节点为起点，当包含多个复合节点，以关联端点数量最多的复合节点为起点。

2.4.21条母线

当电力图形包含1条母线时，以该母线为起点，分别对其关联的端点进行遍历。无论该端点对应的分支是否接地均向下布图。

2.4.32条母线

当电力图形包含2条母线时，任取其中一条母线为起点，分别对其关联的端点进行遍历。如果该端点所对应的分支与第二条母线相连或者属于接地分支，则向下布图；否则均向上布图。第二条母线上除和第一条母线相连的分之外，均向下布图。

2.4.42条以上母线

当电力图形包含2条以上母线时，任取其中一条母线为起点，遍历规则和包含2条母线的情况中第一条母线的遍历规则相同。除了最后一条母线外，所有母线的遍历规则都和第一条母线相同，最后一条母线除了和其它母线相连的分支外，均向下布图。

2.5SVG文件导出

成功解析CIM/XML文件后，图元类便实例化为具体图元对象，并包含了CIM/XML文件中模型信息。图元对象通过自动布图后生成具体坐标信息，使图元对象同时包含模型信息和坐标信息，再通过SVG导出工具就能导出完整的SVG图形文件。

2.6系统测试与分析

本文通过导入不同的CIM/XML文件对开发的图形系统进行测试。图形系统需要正确的、完整的识别任何其他公司的基于CIM RDF的XML文件。图形系统通过两种不同的CIM/XML文件成功导出标准的SVG图形文件，并实现了两者之间的映射，证明了本文开发的基于SVG技术的电力图形系统的正确性和通用性。

图 xml文件片段导入SVG图形测试结果

3　结论

本文在深入研究IEC 61970标准和SVG技术的基础上，进行了基于SVG技术的电力图形系统的研究，重点涉及到SVG/CIM模型、CIM/XML文件解析、自动布图算法、SVG文件导出和SVG文件编辑，实现了将源系统私有图形格式转换成标准的SVG图形格式，实现图形信息的共享。

参考文献：

[1] 毕睿华，王玉忠，贾云浪.基于CIM的电力系统信息集成的研究[J].四川电力技术，2007，30（5）：9-12.

[2] 李亚平.SVG在调度自动化系统中的应用探讨—基于SVG的公共图形互操作性研究研究[D].北京：国电自动化研究院，2006.