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省级输电网地理接线图能清楚地反映出全省220kV及以上的变电站和线路的拓扑连接情况,是电网设计、规划、运检、调度等部门经常使用的一种图纸,也是生产管理、实时调度等系统经常使用的可视化监控界面的底图。一般情况下,经济发达地区比偏远山区或经济欠发达地区负荷更加集中,变电站分布密集,线路交错,若按照地理坐标信息展示的省级电网接线图,不能很好地用于电网的相关分析。因此,电网设计、运行、调度部门就提出了输电网地理均匀图的需求。此外,电网信息的可视化技术正在成为电力系统智能化领域的一个热点。伴随电网系统的规模越来越大,采用手工绘制电网均匀接线图纸的方法已经难以满足电网调度部门的需求。因此,借助于计算机技术快速实现一幅交叉点少、布局均匀、结构清晰的输电网均匀接线图自动生成具有重要的理论和现实意义。本文针对快速自动生成省级输电网均匀接线图问题,做了以下几点工作和创新:首先,本文分析了输电网均匀图自动布局的国内外研究现状和发展趋势,简要介绍了基于CIM的电力系统数据模型描述语言E,并对E语言文件的结构和特点作了研究和分析。文中还阐述了可扩展矢量图形技术SVG的概念,研究了SVG的特性和优点。另外,简单介绍了力导向(Force-directed)算法以及几种基于力学模型的相关布局算法,力导向算法是图布局算法中使用较为广泛的,是一类计算简单无向图的最灵活的算法布局。其次,学习和研究了相关的布局理论,从而为布局问题的求解奠定了理论基础。布局问题在实践中应用极为广泛,但求解很难,先简单介绍布局问题求解的一些特性,然后介绍了当前国内外各种针对布局问题的算法。为深入、准确地理解图的结构和内容,客观评价图布局的优劣,文中还提出了量化的均匀图布局评价标准。再次,文中提出了省级电网均匀图自动生成的算法和步骤。为满足省级输电网均匀图快速生成的要求,本文提出了改进F&R(Fruchterman and Reingold)力导向算法。主要有以下四点改进:(1)采用质心算法(Bary-Centralization)获取初步布局;(2)在引力和斥力计算上,对F&R的算法提出了改进,引入权重;(3)基于力学模型的算法基本都没考虑节点和边的距离,可能会导致节点和边距离过近甚至重合,改进后的算法引入点边规避,保证了节点和边之间合理距离;(4)在节点运动方程,引入了重力系数(Gravity Coefficient)的修改方程,因此构成了一个新的力导算法;并将算法与其他类似算法进行了计算比较。最后将此方法用于浙江省输电网地理均匀图的自动生成计算,结果表明,该算法运行效率高,获取的电网均匀图交叉点较少、结构清晰、布局均匀,提出的方法是有效可行的。最后,结合SVG格式文件的优点,自动生成的均匀图以SVG格式展示,符合电力系统中图数模一体化的趋势。本文还介绍了算法的JAVA编程具体实现,另外,均匀图自动生成作为电网调度可视化系统必备的一方面,本文利用非常流行的Struts框架实现了基于WEB的应用系统,具有良好的交互性。