基于Qt的电力图形支撑平台的设计与应用.pdf

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1、工业技术SCIENOE＆TECHNOLOGY基于Qt的电力图形支撑平台的设计与应用朱自伟吴普生朱宇(南昌大学江西南昌330031)摘要：电力图形系统是现代调度自动化系统的基础，它~EMS／DMS提供图形及信息支持，是现代电力系统信息综合及功能整合的戴体；本文从面向对象开发技术和实用性角度出发，遵循IEc61970CIM标准，阐述了Qt在电力图形支撑平台开发中的关键应用技术，包括设备建模。图模库一体化。拓扑分析功能及图层管理等。关键词：QtCIM设备建模图模库一体化中图分类号：G64文献标识码：A文章编号：1

2、672-3791(2009)11(b)一0069-03近年来，随着调度自动化系统从文本quipment)，而设备类继承于电力系统资源数据，这些静态数据在建模时先存储在商信息到图库一体化的升级，电力软件行业类(PowersystemResource)。通过关联关系，用库中，在需要应用时再把这些数据装载发展迅速，以图形可视化建模为特点的图可以使开关关联到电压等级类(voltageleve到实时库中。模库一体化技术得到广泛的应用，作为调1)。通过聚合关系，可以描述电力系统的拓度自动化系统的支撑性平台图形系统则在扑

3、结构模型，导电设备都具有端点(Termin2Qt图模库一体化系统化建模方向不断完善，各种软件开发a1)，端点以0～n量数聚集于连接节点(conne设备建模的实现原理是：按照CIM的命技术在系统应用实现上层出不穷⋯。Qt作为ctivityNode)(也就是端点通过连接节点相名方法定义设备类并描述设备的电气属强大的GuI开发工具，是开放的C++框架，连)，如图l中DC2、BBl及BR3各有一个端点性，另外在该设备下组合一个图形实现相它具有完善的、系统化的图形交互类库，在聚集于连接点CN5。通过网络拓扑分析，把关

4、的类，它的功能主要就是管理图形的显2D绘图及3D渲染方面具有优越的应用特闭合开关两个端点所连接的连接节点合并示操作。这样做的好处是，设备从整体上被性，非常适用于图形化系统的研发。基于为一个拓扑节点TopologicalNode，形成系分成图形操作和电气属性两部分，方便管此，本文利用Qt开发工具开发电力图形系统的母线／分支模型(Bus／BranchMode1)。理和扩展。统的图模平台。在母线／分支模型中，每一个连通集合是一首先介绍设备的图形显示实现技术。个拓扑岛(TopologicalIsland)。Qt由于

5、在2D绘图方面的优良特性，使得设1基于ClM的系统建模电力系统的设备模型是设备图形与设备的图形显示部分可以方便的实现。在Qt随着电力自动化系统向信息标准化发备电气属性的综合体。一方面要图形化显的2D类库中，QGraphicsItem是图元类，它可展，系统建模要求对系统结构及设备的模示设备的几何属性，包括线条颜色、线条宽以具有任意的图形形状，它最终继承于型描述标准化。IEC61970CIM(Common度、尺寸缩放、旋转等；设备在不同的工作QObject[。用户通过继承它，并实现它的图InformationM

6、ode1)[1是对电力系统的标准状态下有不同的显示，如开关有开合两个形相关的几个虚函数，就可以实现指定形化建模描述方法，它描述了电力系统的层状态(如图2)，也就是设备是动态的。状的图元。如图3是QGraphicsItem的三个图次模型、变压器模型、发电模型、线路模型、形相关的虚函数。负荷模型、拓扑模型及量测模型等。它把电力系统模型高度聚合成几个包(package)，<每个包又内含不定数量的类，类间的关系QGraphicsItem延用UML的描述方法，包括聚合、普遍化及关联三种作用关系。+ViSu

7、alBoundmgRect()—电力系统的结构模型可以通过类间的+Virtualshape()作用关系体现出来。通过普遍化关系，断路图2刀闸开／合两种状态+Virtualpaint()器(Breaker)继承于开关类(Switch)，开关类另一方面要综合电力设备在电力应用又继承于导电设备类(conductingEquipmen方面的静态数据，比如开关、刀闸的名称、图3OGrahicsItern图元基类t)，导电设备类继承干设备类(Equipment)，正常状态，当前状态，类型，变压器的名称、BoudingR

8、ect()规定图元的方形绘图区变压器类(Transformer)也聚集于设备类(EID、额定容量，高低绕组电压等级／容量等域，shape()规定对象碰撞、重叠检测等区域形状，paint()~lJ规定图元的几何形状绘制方法。比如，图4是开关设备的模型，开关设备SS1一SS2的图元类GBreaker的paint()函数实现如下。jSS1-CNl-图4开关设备的模型VOidGBreaker：：paint(QPainte