基于SVG-OpenGL的電力系統(tǒng)可視化技術(shù)及其應(yīng)用.pdf

1、科學(xué)計算可視化是80年代末隨著計算機科學(xué)發(fā)展起來的一項技術(shù),這項技術(shù)很適合用來處理和顯示大量數(shù)據(jù),因此已經(jīng)廣泛應(yīng)用在以數(shù)據(jù)為中心的各個領(lǐng)域中。電力系統(tǒng)可視化技術(shù)就是將大量電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成一幅計算機圖像,使得調(diào)度員能夠迅速和準(zhǔn)確的獲取其中傳遞的信息。這項技術(shù)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(guān)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(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)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(jié)構(gòu)都自定義的,很難復(fù)用,交互成本也非常高。電力系統(tǒng)可視化進(jìn)一步發(fā)展的目標(biāo)是標(biāo)準(zhǔn)化和開放性。國際電工技術(shù)委員會(IEC)提出的IEC61970標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為電力企業(yè)進(jìn)行系統(tǒng)應(yīng)用集成時所采用的國際標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)明確的提出了CIM模型作為電網(wǎng)模型信息交換的標(biāo)準(zhǔn),并推薦使用SVG作為圖形交換的標(biāo)準(zhǔn)。SVG是一個基于XML標(biāo)準(zhǔn)的純文本圖形格式,功能強大,很適合描述電力網(wǎng)絡(luò)模型。因此研究基于SVG的電力系統(tǒng)可視化技術(shù)是

3、一個關(guān)鍵的方向。本課題的目的就是構(gòu)建一個全新的支持SVG的可視化平臺,從而提高軟件的復(fù)用性和開發(fā)效率,降低維護(hù)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(yīng)用,很難經(jīng)過擴(kuò)展應(yīng)用于其他系統(tǒng)中。隨著計算機軟硬件技術(shù)的發(fā)展,3D可視化技術(shù)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(biāo)準(zhǔn)之后,本文設(shè)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(yīng)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(xì)闡述了SVG在其中的具體應(yīng)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(jìn)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(jié)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(yīng)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(shù)(如WebGL)的興起使其成為了可能。