吴立桐 陈宇 庞永恒 苗立莉

摘要：传统的电网拓扑图创建和编辑是需要耗费大量的时间和人力，为此研究了一种在给定电力线路数据和节点初始坐标的情况下自动生成电网布局的方法。使用自动布局算法通过重新组织总线以消除交叉和锐角来改善拓扑布局以实现较好的拓扑可视化效果。应用实例表明，通过该方法所创建的电网拓扑图包含较少的交叉数和锐角，能够明显改善网络图形的可视化效果。

关键词：电网布局;力定向图;可缩放矢量图形;网络字段布局算法;电网可视化

中图分类号：TP391

文献标志码：A

ResearchonAutomaticLayoutAlgorithmofVisualablePowerGrid

WULitong1，CHENYu1，PANGYongheng2，MIAOLili1

（1.NingheSupplyBranch，StateGridTianjinElectricPowerCompany，Tianjin300010，China;

2.CollegeofInformationScienceandEngineering，NortheasternUniversity，Shenyang110819，China）

Abstract：Thetraditionalgridtopologycreationandeditingtakesalotoftimeandlabor.Forthisreason，thisstudydescribesamethodtoautomaticallygeneratethegridlayoutaftergivingthepowerlinedataandtheinitialcoordinatesofthenodes.Thisapproachusesanautomaticlayoutalgorithmtoimprovetopologybyreorganizingthebustoeliminatecrossoversandsharpcornersforbettertopologyvisualization.Theapplicationexampleshowsthatthegridtopologymapcreatedbythismethodcontainsfewercrossoversandacuteangles，whichcansignificantlyimprovethevisualizationofnetworkgraphics.

Keywords：gridlayout;forceorientationmap;scalablevectorgraphics;networkfieldlayoutalgorithm;gridvisualization

0引言

电网拓扑以图形展示给电力工程师，将帮助电力工程师更直观地了解可能发生的电气现象。一般这些电网拓扑图是使用用户界面中提供的图形工具手动创建的。随着网络规模的扩大，创建、更新和维护这些图表的过程变得费事费力，且人工创建的图形可视化效果无法得到保证[13]。为此本研究重点关注了用力定向算法自动构造电网基本布图的课题。基本布局是指在二维平面上为电网节点分配坐标，使分支线路的交叉点最小化，并且图形整洁清晰。力定向算法的目标是从初始布局开始，通过移动保持连接的节点来实现网络的最终布局，从而实现美观的网络可视化[45]。算法原理是将整个网络模拟为一个虚拟的物理系统，在节点处具有相互排斥的电荷，这些具有电荷的节点也被模拟的机械弹簧力所吸引。……