基于SVG-OpenGL的電力系統(tǒng)可視化技術及其應用.pdf

1、科學計算可視化是80年代末隨著計算機科學發(fā)展起來的一項技術,這項技術很適合用來處理和顯示大量數(shù)據(jù),因此已經(jīng)廣泛應用在以數(shù)據(jù)為中心的各個領域中。電力系統(tǒng)可視化技術就是將大量電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉化成一幅計算機圖像,使得調(diào)度員能夠迅速和準確的獲取其中傳遞的信息。這項技術能夠充分利用人的圖形感知能力,從而直觀揭示電網(wǎng)運行狀態(tài)數(shù)據(jù)的深層關聯(lián),從而提高系統(tǒng)運行人員的工作效率,保證電網(wǎng)的安全運行。
　　 可視化技術已經(jīng)廣泛的應用在智能化的電網(wǎng)調(diào)度中

2、,但是各系統(tǒng)的電網(wǎng)模型和圖形數(shù)據(jù)結構都自定義的,很難復用,交互成本也非常高。電力系統(tǒng)可視化進一步發(fā)展的目標是標準化和開放性。國際電工技術委員會(IEC)提出的IEC61970標準已經(jīng)成為電力企業(yè)進行系統(tǒng)應用集成時所采用的國際標準。該標準明確的提出了CIM模型作為電網(wǎng)模型信息交換的標準,并推薦使用SVG作為圖形交換的標準。SVG是一個基于XML標準的純文本圖形格式,功能強大,很適合描述電力網(wǎng)絡模型。因此研究基于SVG的電力系統(tǒng)可視化技術是

3、一個關鍵的方向。本課題的目的就是構建一個全新的支持SVG的可視化平臺,從而提高軟件的復用性和開發(fā)效率,降低維護成本。
　　 大部分現(xiàn)有的SVG瀏覽器是基于互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器的應用,很難經(jīng)過擴展應用于其他系統(tǒng)中。隨著計算機軟硬件技術的發(fā)展,3D可視化技術的作用越來越重要。要在3D平臺下支持SVG文件的顯示,必須開發(fā)3D環(huán)境下的SVG渲染引擎。在全面的研究SVG標準之后,本文設計并實現(xiàn)了SVG的渲染引擎,其實現(xiàn)過程包括SVG的解析和渲染兩

4、部分:SVG的解析框架是基于TinyXML實現(xiàn)的,TinyXML是一個簡單小巧、采用C++語言實現(xiàn)的XML解析器的,這個解析器可以很容易的集成到應用中;SVG的渲染框架是采用OpenGL(OpenGraphics Library)實現(xiàn)的,它是一個跨語言、跨平臺的編程接口,用于生成二維、三維計算機圖形圖像。該引擎能夠滿足SVG格式的電力系統(tǒng)圖形信息的基本展示需求,同時還為可視化的功能需求提供了交互接口。最后,本文簡要介紹了基于CIM/XM

5、L/SVG的智能調(diào)度系統(tǒng),并詳細闡述了SVG在其中的具體應用。
　　 本文提出了SVG在電力系統(tǒng)可視化中運用的一個可行且有效的方案,但這個方案仍舊需要進一步的研究和開發(fā)。需要注意的是這并不是唯一的解決方案。本文的最后一章對全文做了總結并給出了未來工作的展望,同時,也提出了一個SVG在電力系統(tǒng)可視化中應用的一個可能的研究方向,即研究基于Web的可視化平臺,基于互聯(lián)網(wǎng)平臺的三維技術(如WebGL)的興起使其成為了可能。