电力调度自动化中SVG的应用分析

【摘要】为了提高电网调度自动化系统的工作效率,国际电工技术委员会正式推荐使用SVG的图形格式作为标准格式。因此,如何能够更好地在电力调度自动化中应用SVG技术,成为了重要的研究课题。现论述SVG在电网调度自动化中的应用情况,以进一步推动电力调度自动化的发展。

【关键词】电力调度自动化；SVG；应用

在21世纪,作为一种清洁能源的一种，电力能源，吸引了社会各界的关注,因此随着不断深入开展电力改革,一些新技术和新理念在电力系统中得到了广泛地应用和发展,自动化调度系统也向着集成化的方向发展。国际电工技术委员会随后推出了 EMS-API管理能量系统结构,进一步促进了 EMS应用软件的开放化与组织化,大大降低了系统的整体集成成本,有效地保护了各种资源。现阶段,各个电力企业正积极采用组件技术和CIM标准进行自身系统的整合。但是, 电力调度自动化系统应用中出现了一个新的问题：不同系统之间如何进行图形数据的交换？根据大量的实验和研究表明,SVG能够为电力运营提供可视化的数据图形,可以有效地促进电网图形的可移植性和扩展性,从而大大提工作效率,所以SVG值得在电力领域被广泛地推广应用。

1 SVG图形的特点

1.1 基于XML标准

目前，SVG是一种常用的可缩放矢量的图形,它具有良好的拓展性和跨平台性。XML作为SVG中公认的具有顽强生命力的下一代网络标记语言,它同时具备了 HTML语言所不具备的灵活性以及伸缩性。

1.2 矢量图形和文本图形

一般来讲,图形文件的大小与图形的复杂程度直接相关,而与图形的尺寸大小没有直接联系。而SVG图形能够进行缩放处理,缩放后图形的质量不受影响。

相较于其他类型的图形,SVG图形不是通过图形处理工具形成的,而是以记事本的形式进行表达,这样能够方便地通过网络进行输送。之所以用记事本的形式进行表达,主要是为了方便对图形内容进行修改。

1.3 支持交互性

以前,图形和交互是2个相对独立的环节。而SVG很好地突破了这个局限,SVG 支持 SMIL(Synchronized Multimedia Integration Language),使得图片交互作用成为可能,这是以往任何图像所不能实现的。

1.4 文件格式的灵活性

在以前,图像文本一般以位图的形式保存在图像中,因此,当图像正式形成后,不能对文本进行单独的修改。但是SVG有着灵活的文件格式,它对图像格式进行了灵活的拓展,使得图形格式同时由3部分组成，即文字图形、矢量图形以及点阵图形。

2 SVG的基本图形元素

SVG 的语法和结构是基于XML的, 在相关的程序中,首句一般是XML的声明；其次是XML的外部DTD声明引入。SVG提供6 种基本图形元素: 矩形、圆、椭圆、线段、折线和多边形, 还提供了元素描述复杂的线条形状, 见表1。

表1 SVG 提供的6种基本图形元素

元素 常用属性 说明

Rect Width，height，x，y，style x、y 为矩形左上角的位置。

Line x1，y1，x2，y2，style ( x1,y1) 为起点坐标,( x2,y2) 为终点坐标。

Circle cx，cy，r，style ( cx, cy) 为圆心坐标, r 为圆半径。

Ellipse cx，cy，rx，ry，style ( cx, cy) 为椭圆心坐标, rx 为 X 轴半径, ry 为 Y 轴半径。

Polygon points，style points 为多边形各个顶点的坐标值的集合。

Polyline points，style points为折线的各个顶点的坐标值的集合。

3 SVG的电力系统图元描述

作为一种图形技术标准,要想把SVG应用到电力系统中,必须将SVG同各种电力设备结合起来,使SVG在一定程度上具有电力系统的特征。

通过分析电力接线图,我们知道每个电力元件都能用6种基本图形元素来表示,一般的图形就由这6种基本图形元素组成。应用SVG来描述电力系统并不难,但如果每个电力图形没有相应的数据模型,则图形的绘制就没有意义。“图模一体”是SVG应用的一个主要目的。这里的图形指的是SVG图形,而模型指的是相应的数据库。

在电力调度系统中,自动化监控画面的图元主要有2部分构成,即电气元件图元以及静态文本图元。静态文本图元的主要作用是对相关的文字进行解说,因此,静态电气元件图元在监控画面中是保持不变的;而电气元件图元是一种显示事实的图元,在数据库中以及SVG文件中,每个电气元件图元都有一个对应的ID,当这2个ID设置一样时,便实现了“图模一体化”。

4 SVG电力图元在电力调度自动化中的应用分析

SVG是图形的一种技术标准,想要运用到整个电力系统的电力调度自动化中,需要将其与电力设备相互联系,使其具有电力特性。

首先,SVG图元建模。详细分析电力接线图可知,每一个电气元件都由不同的几何形状组成。把SVG所提供的6种基本图形进行合理搭配,就能够将各个电气元件表示出来。使用标签〈g〉将不同的电气元件设计成为不同的group。

其次JavaScript与DOM。读取SVG文件比较繁琐,基于文件原有的格式必须进行解析,通过生成相对具体的对象,才能够完成可视化的要求。

过去,数据可以有C/S和B/S这2种结构。C/S方式要求客户端安装软件,不方便对软件进行管理和维护。B/S方法使用简单、方便管理,并且对客户端要求较低,应用范围比较广泛。基于SVG的数据方式有2种,一种是内嵌法,即直接在SVG文件中进行标注,同时包含图形数据和属性数据,并存储在同一文件里;一种是外联法,即把数据存储在数据库或者外部文件中,并通过对应关系将属性与对象进行连接。

4.1 动态实时数据

如果想要保持状态图及时显示最新的信息,需要进行设备状态数据的刷新。刷新网页是一种比较简单、可行的方式。当服务器接收到刷新的指令后,结合当前的设备状态,会生成新的SVG图像,并上传浏览器。缺点:在刷新中会出现浏览器暂时闪烁;由服务器生成的SVG图像,服务器需要进行很多处理,会提高服务器的开销。要想解决这个问题,需要使用XML封装设备的最新状态,并利用LOAD函数(DOM)获得服务器上的最新设备数据,然后通过DOM对这些数据进行分析,并及时修改SVG图像。如果在同步状态下进行LOAD函数的调整,获得的新信息数据会因为网络延迟导致浏览器无响应。而采用异步的方式进行数据读取,就不会出现上述问题。

4.2 SVG的报警功能

如果设备发生异常,需要监控系统能够及时报警。若操作失误或传输过程中信道受到严重干扰,就会导致传输到设备的指令失真,进一步导致设备无法进行正常工作。这时,调度端的图元可以结合事先安排的报警级别,发出报警声音(即时),调度端同时做出相关处理决定。报警功能的实现完全依赖于SVG引用的MP3或WAV等形式的文件,通过设置〈a audio xlink: href>的属性来完成。使用xlink: href功能,必须指明所需要的外部文件声音播放的URL,声音播放的强弱程度是由volume决定的,volume数值越大,相应的音量就会越大。声音文件进行播放的时刻由begin决定,一旦接收了报警指令,就会发出相应的报警声音。由repeatcount决定播放次数,通常情况下,是设置为无限次的。当调度工作人员点击图元时,停止该播放。

5 结束语

本文对SVG的特点、结构形式、图元描述以及优点等方面进行了分析,从动态实时数据和SVG报警功能的角度详细论述了 SVG在电力调度自动化系统中的应用状况。综上所述,把SVG应用到电力调度中可以提工作效率,值得在电力领域推广普及。

参考文献：

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