核心提示：　　電力自動(dòng)化設(shè)備面向?qū)ο蟮目梢暬娏ο到y(tǒng)分析軟件研究顧曉輝\馮林橋\周明\伍瑞2（。湖南大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410082；2長(zhǎng)沙市電力局，湖南長(zhǎng)沙410002）手段，它通過(guò)從真實(shí)對(duì)象中派

　　電力自動(dòng)化設(shè)備面向?qū)ο蟮目梢暬娏ο到y(tǒng)分析軟件研究顧曉輝\馮林橋\周明\伍瑞2（。湖南大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410082；2長(zhǎng)沙市電力局，湖南長(zhǎng)沙410002）手段，它通過(guò)從真實(shí)對(duì)象中派生出抽象的類，并通過(guò)繼承的方法來(lái)構(gòu)造程序結(jié)構(gòu)。程序結(jié)構(gòu)更加合理易于開(kāi)發(fā)。因此，面向?qū)ο缶幊淌强朔笮碗娏ο到y(tǒng)分析程序難于居護(hù)、發(fā)展與更新的一種選擇。可視化技術(shù)改善了操作界面。討論了如何從電力系統(tǒng)裝置派生出程序中抽象的類，介紹了一種以面向?qū)ο缶幊毯涂梢暬幊虨榛A(chǔ)，兼顧計(jì)算效率和易用性的程序結(jié)構(gòu)。

　　1設(shè)計(jì)方案長(zhǎng)期以來(lái)，在高等院校和電力系統(tǒng)相關(guān)部門中都開(kāi)發(fā)了一批完善、可靠的分析計(jì)算軟件，但這些軟件大多是基于文本操作界面的，需按一定的文本格式進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入輸出，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到一定規(guī)模時(shí)，這樣做就變得復(fù)雜而且容易出錯(cuò)，計(jì)算結(jié)果也不直觀。

　　可視化編程己發(fā)展了一段較長(zhǎng)的時(shí)間，它使程序的使用變得簡(jiǎn)單、直觀，這也是電力系統(tǒng)分析、仿真程序的發(fā)展趨勢(shì)。面向?qū)ο蟮募夹g(shù)使程序代碼易于開(kāi)發(fā)、管理、擴(kuò)充和移植。因此以這兩項(xiàng)技術(shù)結(jié)合，作為開(kāi)發(fā)面向?qū)ο蟮目梢暬娏ο到y(tǒng)分析軟件的基礎(chǔ)。

　　2程序的實(shí)現(xiàn)2.1程序開(kāi)發(fā)手段C+f語(yǔ)言是面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言，C++語(yǔ)言的高速度，使它適合編制計(jì)算程序。Microsoft公司的VisualC++獨(dú)有的視一文檔結(jié)構(gòu)，可視化的開(kāi)發(fā)方式實(shí)現(xiàn)了圖形界面與文檔數(shù)據(jù)的封裝，簡(jiǎn)化了編程的復(fù)雜度，所以選擇VisualC+作為開(kāi)發(fā)工具；//各端點(diǎn)繪圖坐標(biāo)，在其他元件中定義為CPointmLeftTop；//圖形左上角doublemR；//電阻doublemX；//電抗*mF；//輸電線鏈表的前指針CLine *mB；//輸電線鏈表的后指針//析構(gòu)函數(shù)等2.3各計(jì)算類模塊的實(shí)現(xiàn)為了更好地利用面向?qū)ο蟮墓δ埽紫葎?chuàng)建了稀疏矩陣類CMatrix.在稀疏矩陣中利用C+f的重要功能：重載（overload）使得使用稀疏矩陣就象一般的二維數(shù)組一樣簡(jiǎn)單。

　　CVector*mVector；//己創(chuàng)建的向量類的鏈表，用于存放矩陣元素。

　　第3個(gè)參數(shù)無(wú)意義，只是讓計(jì)算機(jī)能區(qū)分輸入，輸出//求逆等計(jì)算函數(shù)，析構(gòu)函數(shù)等。

　　該稀疏矩陣的使用十分簡(jiǎn)單，如果定義了一個(gè)稀疏矩陣對(duì)象：CMatrixa賦值只需a（10，2）=9；輸出只需b=a（10，2，1）和操作二維數(shù)組幾乎一樣。

　　因此使原有非稀疏技術(shù)的基于C語(yǔ)言的潮流程序的移植非常簡(jiǎn)單只需將變量的定義改動(dòng)，程序的改動(dòng)也很小，在此可以充分體現(xiàn)C+f的易用性和強(qiáng)大功能。建立在該類基礎(chǔ)上的潮流程序，能支持大規(guī)模電網(wǎng)的計(jì)算而速度并沒(méi)有明顯的降低。

　　然后在這個(gè)基礎(chǔ)上創(chuàng)建潮流類和優(yōu)化方法類。

　　在潮流類中包含各種潮流計(jì)算方法和拓?fù)淠K，通過(guò)拓?fù)錄Q定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：是配電網(wǎng)還是輸電網(wǎng)，再選擇合適的算法進(jìn)行計(jì)算。同時(shí)將各潮流的通用模塊獨(dú)立成潮流類的函數(shù)，如創(chuàng)建導(dǎo)納矩陣、雅可比矩陣、拓?fù)涞取Ｔ趦?yōu)化方法中，封裝了2種優(yōu)化方法，包括非線形規(guī)劃和遺傳算法。

　　24圖形功能的實(shí)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)都封裝在文檔類（CDocument）中。因此，在文檔類中對(duì)應(yīng)于每種元件類都有相應(yīng)的鏈表，通過(guò)視類與文檔類的交互來(lái)操作這些數(shù)據(jù)。用戶通過(guò)操作圖形界面向文檔類中添加一個(gè)元件的數(shù)據(jù)，由于基于對(duì)象的每個(gè)元件都有自己的繪圖方法和屬性：包括位置信息、顏色、線形，該元件可以發(fā)送消息通知視類自動(dòng)在屏幕上畫出自己。這樣就使圖形的編輯簡(jiǎn)化成對(duì)文檔類中各鏈表的操作。當(dāng)添加一個(gè)圖形時(shí)，要做的只是向相應(yīng)的鏈表中追加一個(gè)元素，而刪除一個(gè)圖形，就從相應(yīng)鏈表中刪去相應(yīng)元素；移動(dòng)和縮放圖形也只要操作鼠標(biāo)和鍵盤，鼠標(biāo)的動(dòng)作修改相應(yīng)元素的meflTop和mDrawSize兩個(gè)參數(shù)，再重畫該元素。編輯各元素的屬性頁(yè)就可以修改相應(yīng)的電氣參數(shù)和拓?fù)鋮?shù)。

　　3軟件的功能與特點(diǎn)法，作為一種電力系統(tǒng)的輔助計(jì)算程序，與其他的電力系統(tǒng)輔助計(jì)算軟件相比，具有以下特點(diǎn)：a由于采用了面向?qū)ο蟮木幊谭椒ǎ沟迷摮绦蚓哂辛己玫囊浦病U(kuò)充和可重用性，這實(shí)際上使該軟件成為一個(gè)完善的電力系統(tǒng)計(jì)算軟件的開(kāi)發(fā)平臺(tái)。如果要在這個(gè)基礎(chǔ)上編寫一個(gè)電力系統(tǒng)規(guī)劃軟件，就只需創(chuàng)建一個(gè)規(guī)劃類，和相應(yīng)的菜單由于可以調(diào)用潮流類和無(wú)功優(yōu)化類，計(jì)算程序容易實(shí)現(xiàn)，而在圖形繪制上，只需加一個(gè)地圖比例尺的全局變量，就可以直接在顯示器上顯示規(guī)劃的結(jié)果，并在圖形上編輯和修改，并將最終的規(guī)劃結(jié)果分別按圖形和數(shù)據(jù)打印出來(lái)。

　　b.界面友好，操作靈活。可以在界面上通過(guò)單擊鼠標(biāo)，彈出屬性頁(yè)對(duì)話框，輸入數(shù)據(jù)，檢查數(shù)據(jù)的有效性，消除錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)輸入，避免了以往通過(guò)文本格式輸入數(shù)據(jù)低效率和容易出錯(cuò)的毛病。圖形編輯功能強(qiáng)大，可以繪制網(wǎng)絡(luò)主接線圖，所有元件都可以拷貝、移動(dòng)、刪除、拉伸和縮放。可以直接按比例打印網(wǎng)絡(luò)接線圖。

　　c為了充分體現(xiàn)可視化程序的優(yōu)越性，建立了線路使用率指示器類，將一個(gè)類似于油量計(jì)的圓形元件放置在每根輸電線上，通過(guò)該元件的顯示，可以容易地知道各線路是否滿載。

　　d為了防止誤操作，將圖形界面分為編輯態(tài)和運(yùn)行態(tài)，在編輯態(tài)中可以進(jìn)行圖元的編輯在運(yùn)行態(tài)中所有元件都不能移動(dòng)位置，可以操作的元件只有斷路器，使用者可以操作斷路器來(lái)計(jì)算在某種故障時(shí)的線路是否過(guò)載。

　　4結(jié)論該軟件具有完善的繪圖功能和良好的人機(jī)界面，用戶可以在圖形上一次完成繪圖與計(jì)算計(jì)算結(jié)果直觀。不僅適用于生產(chǎn)部門，也可用于教育，使學(xué)生對(duì)系統(tǒng)潮流、運(yùn)行等有更好的認(rèn)識(shí)。但該軟件仍有需要加強(qiáng)之處，如：a計(jì)算分析模塊功能較少（如電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析）使得實(shí)用性有所下降。

　　b.元件數(shù)較少，缺乏變電所設(shè)備，如刀閘等，打印只能輸出系統(tǒng)圖，不能直接輸出符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的工程圖紙。