摘要：在配电管理系统中，配电网络的存储结构是进行多种配电网络分析和计算的基础。文中提出一种基于空间GIS的配电网络存储模型，并详细说明了模型中的图元和图形对象的存储结构。

关键词：GIS；配电网络；存储模型

中图分类号：TP311.12　　　　文献标志码:A　　　　　文章编号:1003-0867(2006)01-0048-02

配电网中设施多且分散，并且具有地理分布特性，因此目前国内供电企业实施的配网管理系统基本都搭建在地理信息系统（GIS）平台之上，以增强系统信息可视化程度。将空间数据存储到关系数据库中来实现空间信息网络共享已成为一个必然的发展趋势，国内外各GIS厂家通过与关系数据库厂家合作或研制中间件产品等方式实现上述目标。为了实现产品的通用性，各GIS厂家所设计的空间数据存储结构复杂且占用存储空间较大，其中较大部分数据内容并不是配电网所关心的，由于配电网需经常改动，这样一来空间数据在服务器与工作站之间传递数据量大且频率较快，在实际配电网大中型工程中GIS画面响应速度令人难以接受。随着配电网络结构的日益复杂，与配电网络有关计算和分析的计算机化已成为必然趋势，其中建立配电网设施间连接关系成为计算机化过程中的重要任务和难点。本文提出了一种基于空间GIS的配电网络存储模型，模型中有针对性的设计了配电网空间数据的精简网络存储结构，并以组态方式确定配电网各类设施是否参与网络连接，且能在GIS绘图时自动建立设施间的连接关系。

1 图元存储模型

配电网是由各种电力设施构成的一个网络结构，在本文中电力设施存储模型是配电网的网络存储模型的基础，根据不同需求，可由电力设施存储模型形成不同的配电网存储模型。

在GIS平台上绘制电网地理接线图时，为了加快绘图速度和提高电力设施的一致性和易识别性，为每一类电力设备定制了固定的图形形状，通过对该项图形进行坐标移动或旋转在地理接线图中绘制出相应电力设施，本文定义该图形为相应电力设施的图元。

图元由点、线、面等基本形状组成，本文定义这些基本形状为图元元素。为了在GIS平台上展示图元，我们将图元信息分成三部分存储。第一部分记录图元的名称及其所在的图层，见表1；第二部分记录图元的图元元素组成，见表2；第三部分记录图元元素的地理位置和尺寸信息，见表3。

有了以上两个存储结构，系统在运行时可以实现图元建模定制功能，来满足配电网新增设备种类的需求。

在GIS中，电力设施并不全是横平竖直放置，而是有方向的。为了在地理接线图中正确放置图形对象，需要为部分图元设定方向线，使之成为绘图时的方向基准。方向线存储结构见表4。

电力设施可以相互连接的地方在本文中称为连接点。电力设施通过连接点进行连接而形成电网。通过连接点形成的网络连接关系是电力系统中与网络有关计算和分析的基础。电力设施可有0或多个连接点。在绘制地理接线图时为了使电力设施连接点自动连接，引入图元网格概念。引入图元网格概念后，在绘制某一电力设施图形时只要保证本身连接点落在网格交点上即可，不必考虑其它电力设施图形连接点的位置，减少了连接点位置计算难度和调整次数，使自动连接能力得以加强。为了使电力设施图形连接点落在网格交点上，绘图时需要调整连接点相对于电力设施图形的位置，这样一来有可能引起图形对象变形或连接点不知图形对象所属的可能。为解决此问题，本文中将连接点扩展为连接线段。连接线段以连接点为起点，终点命名为代理连接点，绘图时以连接点为固定点通过调整连接线段的长度和摆动角度使代理连接点落在网格交点上。经过处理后的图元连接点存储结构内容为表5所示。

配电网根据行政所属或电压级别进行分级，以便于管理。同样图元也需根据需要进行分级处理，这样一来将整个配电网化大为小，每一级别可单独进行网络分析与计算，提高了计算的针对性，同时提高了计算速度。为了绘图时自动连接，同一级别图元网格值应相同；根据配电网特点，上级电网网格值应为下级电网网格值的整数倍数，以便于上下级网之间的自动连接。图元所属级别存储结构见表6,各级别的网格值存储结构见表7。

2 图形对象存储模型

图元存储结构确定之后，可根据其在地理接线图中绘制电力设施图形对象。电力设施图形对象绘制方式归为简单的3类：点方式、直线方式、折线方式。点方式适用于无方向的设备；线方式适用于有方向的设备；折线方式适用于绘制线路。图元的绘制方式作为图元的一种属性可在表1中记录。绘制电力设施的处理过程基本如下：选择所要绘制的电力设施种类，得到对应的图元种类信息和绘制方式；根据绘制方式用鼠标进行相应操作，得到鼠标操作关键点坐标信息；以鼠标操作关键点坐标信息和图元相关坐标信息为已知条件经过一系列的移动或旋转计算得到要绘制电力设施相关的坐标信息并进行绘制；记录绘图相关信息，以便实现多机同时网络编辑；所记录的只是绘制方式相关信息，而不是组成图形对象的具体元素信息，相对各大GIS厂家而言较大地减少了数据存储量。与绘图有关信息记录在表8、表9和表10中，表8记录绘制的图形对象所属的图元种类；表9记录图形对象的绘制条件；表10记录绘图日志。

3 结语

本文提供了一种基于空间GIS的配电网络存储模型，详细介绍了模型中的数据结构与配电地理接线图的绘制过程。应用本模型开发基于空间GIS配电管理系统，可以实现运行时图元定制，组态配置设施是否参与网络连接，绘图时自动建立网络连接关系，实现多人网络绘图，减少空间数据存储量并提高系统运行速度，为配电管理系统高级应用开发提供了重要基础数据。

参考文献

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