基于CIM电网模型的沿布图可视化展示应用

基于CIM电网模型的沿布图可视化展示应用

杜小月

（云南电网有限责任公司临沧供电局云南省临沧市677000）

摘要：近年来移动终端配置性能的不断提升，市场大部分移动终端已达到支持加载大规模电网线路数据及图形渲染的硬件配置，另外在配网运行中，由于配网线路接线复杂、设备种类众多，对电网的可视化应用提出了更高的要求。本文讨论的基于CIM电网模型的沿布图可视化展示应用基于CIM电网模型，将配网的站-线-变-户关系结合沿布图进行可视化展示，以方便配网工作人员随时随地查看电网线路的实际运行情况。

关键词：CIM模型；沿布图；移动应用；图形渲染

引言

随着智能电网和配网自动化体系的不断建设，配网沿布图已成为直观了解配网运行状态的重要平台和手段，同时也是检修、基建等部门开展工作必不可少的资料。基于CIM电网模型的沿布图可视化展示应用主要以地图为背景，通过移动终端展示现场站线变户关系。为了达到更好的显示效果，根据电网数据CIM模型，定义渲染规则，即对同一模型数据在不同层级下的放大缩小比例及显示内容进行配置，达到“图实一致”的效果，为电网各层级精益化管理提供统一、规范、准确、自动化的可视化移动应用工具软件。

1.现状分析

传统的配网专题图一般利用绘图工具或电力专用的绘图软件进行绘制，随着配网规模的不断扩大，设备类型的增多，同时异动频繁及精益化管理需求的提高，作业人员无法随时随地的在现场查看当前线路的实际情况，导致相关图形的维护工作和成本日益增加，而不同业务人员水平、习惯的差异对配网专题图的风格和质量有着不同程度的影响，无法进行统一和规范。另一方面，手动绘制的图形在不同应用系统间交互十分困难，加大了维护成本，并且手工绘制的图形实时性较差，无法实时反应现场的真实情况。

2.基于CIM电网模型的沿布图可视化展示应用设计

2.1CIM电网模型

通用信息模型CIM（CommonInformationModel）：基于数据共享交换所提出，依据国际标准将现有业务系统数据模型整合，形成企业统一信息视图，为业务应用系统提供统一的数据模型，对系统数据进行全面的数据质量控制。电网CIM模型已日渐成为电力系统数据交换的应用标准，它定义了应用程序的语义部分，包括公用类、属性、关系等，并定义了许多包和类，通过关联、泛华、聚合等关联关系连接各个类元素来详细描述电网【1】。

CIM模型优势：

1)模型统一化：

基于IECCIM模型设计电网统一的SG-CIM和编码规范，为被交换或访问的信息提供一个公共的、一致的语义。

2)接口标准化：

基于IEC标准提供的信息标准化、模块化建设机制，建设电网统一的信息共享交换接口和服务标准，实现信息系统即插即用。

3)管控规范化：

通过设计科学的管控措施和实施流程，规范模型的升级、应用系统的接入步骤和流程，确保实施过程的有序进行。

4)应用持续化：

统一的模型设计和扩展机制，确保模型应用符合电网发展的需要。

2.2CIM电网模型分类

CIM是一个抽象模型，它表示包含在EMS信息模型中的电力企业的所有主要对象。通过提供一种用对象类和属性及他们之间的关系来表示电力系统资源的标准方法[2]。本系统按照电网设备资产类型根据本系统需求设计对每一种设备类型进行模型确定，目前已构建22种设备类型模型，详细分类如下表1设备模型分类表所示：

表1设备模型分类表

◆

图1系统流程图

3.系统实现

3.1系统流程设计

基于CIM电网模型的沿布图可视化应用与一体化GIS平台集成，从一体化GIS平台获取电网拓扑关系与沿布图信息，系统设计流程如下：

1)从一体化GIS平台获取拓扑关系数据及沿布图数据；

2)依据电网CIM模型对设备进行分类；

3)获取系统定义的设备渲染规则；

4)获取系统定义的设备渲染模型；

5)依据移动终端设备屏幕分辨率，结合系统定义的放大缩小比例系数对模型进行实例渲染。

6)沿布图可视化后，在对地图进行缩放时，系统根据缩放比例自动对模型实例进行更新。

系统流程图如下图1所示：

3.2渲染规则设计

1)模型定制：

按照CIM电网模型进行设备分类，对分类设备进行模型定制，本系统模型大小默认统一为82px，部分类型设备模型如下图2设备模型图所示：

台变表箱电房箱变

图2设备模型图

2)比例系数(K)：

模型与实例之间的比例系统调整，用K来表示，例：

台变：K为0.13，渲染实例大小默认为10px；

电房：K为0.3，渲染实例大小默认为24px；

模型可视化效果如下图3电房与台变可视化效果图所示：

图3电房与台变可视化效果图

3)旋转(Ra)：根据设备类别定义渲染时实例是否可旋转，例：电缆终端头在渲染时可根据角度进行选择，效果如下图4电缆终端头实例化图所示。

原模型实际渲染时根据角度旋转

图4电缆终端头实例化图

3.3系统实现效果

系统实现效果如下图5系统不同比例缩放图所示。

图5系统不同比例缩放图

4.结束语

基于CIM电网模型的沿布图可视化应用以CIM模型对电网设备的分类为基础，定义设备渲染规则，实现不同层级下同一模型设备放大缩小渲染展示，同一层级下，不同模型设备不同比例规格的渲染展示，提高配网图纸信息与现场数据的一致性，提高图纸更新速度和监控效率，提高沿布图的准确性和实用性。

参考文献

[1]陆承宇,章文立.CIM电网模型的拓扑分析方法,浙江电力,2005,4.

[2]汪华.基于CIM的电网模型连接,电网与清洁能源,2008,24(6).

作者简介

杜小月，1989年2月13日，女，白族，云南省大理，本科，工程师，主要从事信息管理工作。