随着电力系统网络的日趋复杂，数据量越来越大。这样就迫切需要一个新型的软件，能应用计算机将庞大的SCADA（数据采集与控制）数据分类整理后，送入网络图中，并自动进行潮流平衡，并能按运行人员要求输出相应的潮流数据表格，同时允许人工干预修改某些坏数据。要求能够方便、简单地创建与修改系统网络图。
    根据以上要求，开发了“江苏电网典型实时潮流绘制软件”。软件在中文Windows 95或98操作系统环境下运行，应用Microsoft Visual C＋＋5．0语言为工具开发软件。
    软件的主要功能和技术关键如下：
　　对EMS（能量管理系统）电网实时潮流数据进行拓扑搜索分析，将其转化为C＋＋语言下具有层次加关系的数据结构。适应电力系统的特点，建立数据定义，操作查询到数据保存和重装的命令支持。关键技术是网络拓扑搜索分析，网络数据传输和格式转换。
　　研制了灵活方便的网络图绘制工具，能支持全图缩放及自动复位，精度高，图元编辑、修改方便。图中录入系统典型潮流，可根据运行需要选择发电机的有功、无功出力，母线前电网电压、线路潮流及节点负荷在网络图中输出。并能将各发电厂的发电情况及各地区的用电情况以表格形式列出，从而方便地得到江苏电网典型日潮流报告。关键技术是图形显示速度和存储技术。
　　软件具有智能化环境支持。潮流方向自动标　出，并能显示元件运行的状态。当网络电压出现异常或潮流出现不平衡，能在图中提出警示。以便运行人员及时了解和修正。

1　设计思想
　　电网典型实时潮流绘制软件的要求是首先必须能够读取SCADA系统采集的各类放在公共数据区各种的系统数据，并对数据进行选择，从而提取运行人员需要的数据。在对数据进行初步合理分析的基础上，将其输送到软件绘制的电力系统图中显示出来。经自动校验后，揭示数据错误，并提供方便的数据修改界面。
　　其次，如前所述，开发电网典型实时潮流绘制软件的目的是给运行人员提供友好的人机界面。

　　计算机技术发展到今天，Mic、rosoft公司的Win、dows环境已经在PC机中占了绝对的主导地位，而Microsoft Win－dows图形环境已成为领导潮流的个人计算机图形系统。从运行调度人员的角度出发，希望所开发出来的电力系统分析计算软件具有Windows风格的界面。这样，运行调度人员可在各种不同的软件环境下灵活地改变操作的方式和方法。
　　电网典型实时潮流绘制软件的一个基本特征就是图形化。也就是说，用户在　使用本软件时的大部分操作都能在系统图形上通过鼠标的点击、拖动等来完成，抛弃了以往的填写、修改和阅读数据文件的方法。

2　功能实现
　　本软件从结构上可分为系统图构造与数据采集分析两大模块。其中系统图构造功能主要包括系统网络图的绘制和修改；节点、线路标示信息的填写和输入等。而数据采集分析模块包括数据的获取、数据的拣取和数据的错误检测等功能，如图1所示。

2．1　系统图构造功能的实现
    系统图构造是本软件的核心功能，能否实现以及如何实现是十分重要的问题，选用那种高级语言是的首要问题。Visual C＋＋是Microsoft公司迄今推出的最全面和最完善的C／C＋＋程序开发环境，他提供了各种各样适用于C语言和C＋＋语言编程风格的工具，其中的App Wizard、ClassWizard以及AppStdio等应用程序可提高程序设计和使用效率。以MFC2．0为核心的Visual C＋＋的推出，引入了一个全新开发Visual C＋＋中文档窗口模型，成功地包装了可视数据和文档数据，使程序更加便于维护、移植和扩充。此外，在Visual C＋＋下编制的程序具很强的版本升级的能力。由此我们选择Microsoft Visual C＋＋语言为工具来实现本软件中的系统图构造功能。以下介绍该功能的实现。
　　从面向对象的角度来看，本程序采用了单文档对应多窗口模型和单文档框架（SID）。在MicrosoftVisual C＋＋中，文档仅仅是作为数据存储区，通常表　　现为磁盘文件。应用程序用极小的代码可在存储区获取、处理和存储信息。这些信息可以来自电子表格或编辑器，也可以是MFC例子程序中所描述的数据结构，甚至还可以用户自己定义的数据。这些数据为窗口定义了尺寸，因此也可称文档类为　模板类；窗口类则可看作文档类与用户交互的接口，用户从窗口中接受图形、文字等可视信息，然后作出反应，即产生事件，如点击某一按钮或选中某一菜单项等，窗口中所定义的一批函数通过Windows消息管理机制接收用户传来的信息。据此，将文档类CMyc．ppDoc定义为一块存放所有绘图所需的位置信息、尺寸信息、颜色、线型、网络连接关系以及潮流数据信息等的数据区域。这些数据按用途可分为绘制图形用数据、系统元件标示数据和系统潮流数据信息等3块。根据系统中节点、线路的不同，把绘图用数据和系统潮流数据结合起来封装成多个类。这些类中不仅包含了这些数据和绘图用信息，还包含了表示网络连接关系的信息。将表示网络连接关系的信息与数据和绘图信息率分别放在一条链中，这样可以保证在网络图中各元件的连接关系一旦建立好后，仅改变元件的尺寸或位置将不会影响其连接关系，也就是说，连接关系一旦建立，若不进行删除操作，将保持这种连接关系。这些类的实例生成后，被加入到CMycppDoc中的ｍ＿objects链表中，为了与用户交互，定义了3个窗口类：CMycppView、CBookView和CStableView。由CBookView类对文档CMycppDoc中的元件进行分类，根据文档类中的数据，将用户所需的图形、数据用图形显示在当前窗口中。当用户对所绘制的网络图进行了操作（如添加新元件、点击某一菜单项、改变了某个开关量、修改的图形的设置等），那么这些操作将存放在CMcppView类中的m＿ select链表中，等候处理。另外，还定义了一条有类似剪贴板功能的m＿ cfDraw链表，将需操作的元件暂存在此进行处理。通过搜索m＿object链表来对所选中的元件进行操作，从而完成了这一系列响应过程，图2即表示了这种响应过程。

2．2　数据采集分析功能的实现

    现在的SCADA系统将采集的数据全部放在计算机网络的公共数据区中。这些数据包括整个系统中所有节点的电压和负荷，以及各条线路的潮流数据，还含有其他观测数据。软件首先根据操作人员的选择，读取所需时间段内的数据部分。由于数据相当复杂而庞大，给分拣工作带来了很大的困难。在软件设计中，必须使该过程变得清晰明了，并为运行人员提供较方便阅读数据的方式，从而为处理好该过程提护供方装置，便。具体的处理方法是利用视口类CnetTree将所有数据按照厂站分类显示在一个树型列表中。然后在此树型列表中对数据进行处理，对网络中每个节点作潮流平衡计算，以及校验节点电压是否正常，然后给出误差提示信息。运行人员可根据该信息对有关数据进行修改，直至满意后将潮流和电压数据送入网络图中，形成一个完整的典型潮流运行方式图。当然，运行人员也可在已形成的潮流图中对任意节点或线路的数据进行修改。修改后的数据同样可以保存在本地数据库，以便以后重新阅读调用。在以上的数据分析处理基础上，最后还可以形成相应的潮流数据输出报表，供运行人员参考使用。

3　软件的功能与特点
　　电网典型实时潮流绘制软件的主要功能是作为电力系统调度人员的一种办公自动化和辅助分析工具。其主界面如图3所示。与大多数的类似软件相比，他具有如下主要特点：

    （1）界面友好，操作灵活方便，有与Windows风格完全一致的界面风格。提供了多个快捷键，尤其是强大的联机帮助系统使得本软件易学、易用。
　　（2）网络中各线路、发电机节点、负荷节点等所有的输入数据既可通过鼠标点击网络结线图上的元件弹出对话框进行输入，也可由树型列表中输入。这两种输入方式均可方便地按照屏幕提示进行。
　　（3）能在网络主接线图上显示全网潮流结果，包括各节点电压、线路潮流、发电机出力、各节点负荷等。潮流结果亦可以运行人员修改后的结果显示。运行人员还可以采用性能良好的微机保护按自己的需要选择输出以上数据中的部分结果。此外，以上潮流、电压等结果也可以报表的形式打印输出。
　　（4）图形编辑功能强大，包括网络图的绘制、块拷贝、块移动、剪贴、缩放、图形及字体的选择、颜色的设置等。用户可根据自己的要求自行定义不同的字体、不同电压等级母线的线型和颜色，从而使得图形的绘制更简单，画面更直观。特定的电力系统元件的图标如线路、变压器等的连线可多折，这样就使得绘制出来的网络图更符合实际。
　　（5）软件实用性强，充分考虑到实际电力系统的各种运行方式下潮流绘制的方便性，如设备的投入和备用，只需在某元件的图标上用鼠标重新设定，即可投入或退出此元件，从而方便了运行操作人员。

　　（6）在软件中，可根据用户的需要，从庞大的数据库中分拣出相应的数据，然后初步检查数据的正确性。还可以根据运行人员的需要设置数据错误的报警限制值，允许一定的误差存在。运行人员还可方便地在网络图或树型列表中修改有关数据。
　　（7）软件有良好的封装性和模块化设计，从而可以很容易地扩充新的功能模块。在软件中还采了OLE技术，用户可在绘制好的网络图中插入各种对象，如用Word编辑好的一些文本文件等。同时，也为添加多媒体功能（如声音）等做好了准备。

4　结论与展望
    综上所述，电网典型实时潮流绘制软件具有十分良好的人机界面，用户只需通过鼠标的点击、拖动等操作，就可实现软件的大部分功能。此外，其强大的图形功能使得用户完全可根据自已的习惯来布置网络图、选择输出的元素、设置其线型、颜色以及字体等。本软件已在江苏省电力局电网调度所投入试运行，其使用的方便性与灵活性得到了好评。同时，在开发过程中发现了一些需加强的功能，如：
　　（1）将软件与数据库连接，根据库中的数据自动地绘制出网络图。用户不需要进行网络图的绘制和数据的输入工作，进一步简化调度人员的工作。
    （2）添加新的功能运行如等值，优化等模块，完善其功能，从而为运行调度人员提供更为强大的辅助分析工具。