基于爬蟲技術(shù)的配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)廢圖搜索方法及其應(yīng)用

黃佳佳，夏陳喆，林 群，鄭 圣

（國網(wǎng)浙江省電力公司溫州供電公司，浙江 溫州 325000）

基于爬蟲技術(shù)的配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)廢圖搜索方法及其應(yīng)用

黃佳佳，夏陳喆，林 群，鄭 圣

（國網(wǎng)浙江省電力公司溫州供電公司，浙江 溫州 325000）

利用OPEN3200系統(tǒng)圖形文件管理工具，基于配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)開發(fā)了廢圖搜索功能，通過友好的圖形界面交互，針對配電網(wǎng)供電范圍圖、系統(tǒng)圖、單線圖運(yùn)用爬蟲式鏈接搜索方法，篩選出獨(dú)立無鏈接關(guān)系的圖形文件，作為用戶廢圖刪除依據(jù)。在溫州供電公司配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的實(shí)際測試表明，該搜索方法快速、有效。

配電網(wǎng)自動化；SVG；爬蟲技術(shù)；廢圖搜索

0 引言

溫州供電公司配電網(wǎng)（以下簡稱配網(wǎng)）自動化系統(tǒng)于2014年通過國網(wǎng)工程化驗(yàn)收以來，系統(tǒng)應(yīng)用日趨成熟，但隨著配網(wǎng)終端的逐步接入，圖模更新工作對配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的實(shí)效性提出了新的挑戰(zhàn)。

目前基于配網(wǎng)IEC 61968標(biāo)準(zhǔn)的交互在國內(nèi)應(yīng)用越來越成熟，以源端數(shù)據(jù)唯一、全局?jǐn)?shù)據(jù)共享為出發(fā)點(diǎn)，采用從PMS（生產(chǎn)管理系統(tǒng)）建模，通過CIM/SVG（公共信息模型/可擴(kuò)展矢量圖形）生成模型和圖形文件，并導(dǎo)出到SCADA（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控）和主站測試系統(tǒng)，從而達(dá)到2個(gè)系統(tǒng)圖模的完全一致。

結(jié)合目前實(shí)際情況，圖模更新工作能夠達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，但是缺乏有效的管控手段。由于配網(wǎng)日新月異的發(fā)展勢必帶來大量的圖模更新工作，而配網(wǎng)結(jié)構(gòu)的錯(cuò)綜復(fù)雜導(dǎo)致細(xì)微的網(wǎng)架調(diào)整就可能在系統(tǒng)中產(chǎn)生大量廢舊圖，嚴(yán)重影響到配調(diào)人員調(diào)度工作。因此，在主站系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)廢圖搜索功能，快速刪除廢圖，對保證配網(wǎng)自動化主站系統(tǒng)圖模的準(zhǔn)確唯一性具有重要意義。

利用OPEN3200系統(tǒng)圖形文件管理工具，開發(fā)廢圖搜索功能，通過友好的圖形界面交互，對配網(wǎng)供電范圍圖、系統(tǒng)圖、單線圖運(yùn)用爬蟲式鏈接搜索方法，篩選出獨(dú)立無鏈接關(guān)系的圖形文件，作為用戶廢圖刪除依據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)廢圖定位刪除。具有廢圖搜索功能的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

1 圖模導(dǎo)入及設(shè)備異動

采用符合IEC 61970/61968標(biāo)準(zhǔn)的CIM/SVG數(shù)據(jù)導(dǎo)入方式建模。整個(gè)建模過程以建模準(zhǔn)確、模型完整、建模過程簡便高效為目的。使用基于IEC 61968/61970標(biāo)準(zhǔn)的集成配網(wǎng)信息交換總線，從配網(wǎng)GIS（地理信息系統(tǒng)）獲取IEC 61970 CIM標(biāo)準(zhǔn)模型，按照電力系統(tǒng)資源的層次結(jié)構(gòu)和設(shè)備分類來建立電網(wǎng)物理模型。電網(wǎng)模型建立時(shí)，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)供電區(qū)域內(nèi)所有單饋線以聯(lián)絡(luò)開關(guān)為分界的模型數(shù)據(jù)拼接。

當(dāng)配網(wǎng)發(fā)生設(shè)備異動，生產(chǎn)業(yè)務(wù)人員在PMS中通過配網(wǎng)周計(jì)劃發(fā)起配網(wǎng)設(shè)備異動，通過與電網(wǎng)GIS平臺緊耦合操作，進(jìn)行配網(wǎng)設(shè)備異動申請，展開相應(yīng)操作，同時(shí)在電網(wǎng)GIS平臺中更新設(shè)備拓?fù)潢P(guān)系。GIS系統(tǒng)異動變更通過IEB（信息交換總線）進(jìn)入配網(wǎng)自動化主站后，啟用配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)模型動態(tài)變化處理機(jī)制（又稱紅黑圖機(jī)制）解決現(xiàn)實(shí)模型（黑圖）和未來模型（紅圖）的實(shí)時(shí)切換和調(diào)度問題。機(jī)制通過運(yùn)管、自動化、調(diào)度三方確認(rèn)，完成設(shè)備的異動維護(hù)。

圖1 具有廢圖搜索功能的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)構(gòu)架

2 基于爬蟲技術(shù)的廢圖搜索

配網(wǎng)主站從配網(wǎng)GIS系統(tǒng)獲取的模型分別匹配供電范圍圖、系統(tǒng)圖、單線圖3類電網(wǎng)圖形。供電范圍圖作為樹形目錄的一級目錄，與系統(tǒng)圖、單線圖層層鏈接。當(dāng)供電范圍圖發(fā)生變化時(shí)，鏈接的系統(tǒng)圖也相應(yīng)發(fā)生變化，若更新的系統(tǒng)圖與原系統(tǒng)圖重名，則直接覆蓋原圖；若更新的系統(tǒng)圖與原系統(tǒng)圖不重名，則新生成一張系統(tǒng)圖，老系統(tǒng)圖成為數(shù)據(jù)庫中的廢圖。

廢圖搜索的具體步驟如下：

（1）每張供電范圍圖上都有一些標(biāo)志調(diào)用，可鏈接到其他系統(tǒng)圖，以判斷這些系統(tǒng)圖是否為有效圖形。

（2）圖2所示即為一張供電范圍圖，圖上有9個(gè)系統(tǒng)圖的標(biāo)志調(diào)用，廢圖搜索程序應(yīng)用爬蟲技術(shù)收集系統(tǒng)圖的標(biāo)志調(diào)用信息，得到供電范圍圖內(nèi)全部有效鏈接信息匯總，進(jìn)而得到當(dāng)前所有有效的、正在使用的系統(tǒng)圖，這些圖都是最新的。

圖2 供電范圍圖與系統(tǒng)圖鏈接關(guān)系

同時(shí)系統(tǒng)中所有的系統(tǒng)圖，不管是否有效，全部保存在主站dbi的94號表（圖形信息表）中。

（3）將利用爬蟲技術(shù)收集的全部有效系統(tǒng)圖與第2步中的全部系統(tǒng)圖進(jìn)行匹配，如果dbi中圖在有效圖中能夠找到，那么認(rèn)為dbi中這張圖目前是有效的；否則認(rèn)為該圖是廢圖，在94號表中該系統(tǒng)圖已不再使用，可以刪除。最后，將這些無法匹配上的系統(tǒng)圖列出，由用戶選擇是否刪除。

廢圖搜索的流程如圖3所示。

圖3 廢圖搜索流程

3 應(yīng)用實(shí)例

將基于爬蟲技術(shù)的廢圖搜集方法應(yīng)用到溫州供電公司配網(wǎng)自動化主站，運(yùn)用爬蟲技術(shù)改動gfile文件夾中的gfiledialog.cpp源碼，在圖形管理工具GfileManage中增加一個(gè)功能按鈕，即可進(jìn)行廢圖搜索廢圖。

對2015年4月溫州地區(qū)共計(jì)59張供電范圍圖進(jìn)行搜索，得到13張廢圖結(jié)果集，剔除DA測試用系統(tǒng)圖，刪除有效廢圖10張，如表1所示。

截至2015年4月，整個(gè)溫州地區(qū)共計(jì)導(dǎo)入配網(wǎng)主站1 148張系統(tǒng)圖，因異動維護(hù)產(chǎn)生了大量更新的電網(wǎng)圖形，如果利用人工搜索方法猶如大海撈針般效率極低，而利用爬蟲技術(shù)搜索廢圖僅用時(shí)20 s，搜索方法快速、有效。

表1 有效廢圖搜索結(jié)果集

4 結(jié)語

通過對配網(wǎng)供電范圍圖、系統(tǒng)圖、單線圖進(jìn)行爬蟲式鏈接搜索，有效篩選出設(shè)備異動后產(chǎn)生的大量廢圖并加以刪除。面對配網(wǎng)主站每天大量的異動維護(hù)，該方法在確保溫州智能配網(wǎng)自動化項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度的同時(shí)，保證配網(wǎng)技術(shù)支持系統(tǒng)正確、可靠，大大提高了配網(wǎng)運(yùn)行管理水平。具有廢圖搜索功能的溫州配網(wǎng)自動化系統(tǒng)已順利通過實(shí)用化驗(yàn)收，未來將在省內(nèi)各地區(qū)配網(wǎng)自動化建設(shè)中得到推廣應(yīng)用。

[1]劉東，閆紅漫，丁振華，等.SCADA主站系統(tǒng)集成測試技術(shù)研究[J].電網(wǎng)技術(shù)，2005，23（2）∶62-67.

[2]徐曉路，陳清，胡建平.配電網(wǎng)信息一體化平臺建設(shè)初探[J].浙江電力，2011，30（4）∶49-52.

[3]鐘昀，詹成國.分布式內(nèi)存數(shù)據(jù)庫在變電站自動系統(tǒng)中應(yīng)用[J].電力自動化設(shè)備，2007，27（3）∶116-119.

（本文編輯：方明霞）

Method of Waste Graphics Searching in Distribution Automation System Based on Crawler Technology and Its Application

HUANG Jiajia，XIA Chenzhe，LIN Qun，ZHENG Sheng
（State Grid Wenzhou Power Supply Company，Wenzhou Zhejiang 325000，China）

By use of OPEN-3200 graphical file system management tool，the development of waste map searching function is developed based on the distribution automation system.With friendly graphic interface interaction，crawler link search method is used to screen independent unlinked graphic file from power supply range graphics，system graphics and single line graphics to serve as a deletion basis of users′waste graphics. The test application of the method in distribution automation system of Wenzhou Power Supply Company demonstrates its rapidness and effectiveness.

distribution automation；SVG；crawler technology；waste graphics searching

TM76

：B

：1007-1881（2016）05-0054-03

2015-12-04

黃佳佳（1985），女，助理工程師，從事配電網(wǎng)自動化建設(shè)管理工作。