1.本发明涉及智能变电站技术领域，具体涉及变电站静态物理链路拓扑自动绘制方法。
背景技术：2.目前，当前我国新一代智能变电站建设正如火如荼，而智能变电站中最重要的是采用了数字化的方式建设二次设备的通信网络系统，业界的继电保护运维系统大多未提供过程层物理链路图，少量工程即使有提供，也是采用人工绘制方式实现的，效率低下、维护困难。为了绘制出美观的全站物理链路图，大多采取了人工配置的方法，但是人工绘制也难以确保多张链路图的统一性与整洁性，对后续继电保护的在线监视和智能诊断带来了巨大挑战
3.。并且现有技术中某些绘制工具，绘制出的拓扑图会出现线段重叠，线段与设备交叉等现象，还会出现没有任何连接关系的多个通信子网出现在同一张拓扑图上，还需要运维人员手动调整与分辨。
4.本专利提出一种智能变电站过程层物理链路图自动生成技术，通过解析scd文件，获取变电站的子网信息，根据子网下设备连接关系，自动划分连接拓扑。再根据每张拓扑下的设备邻居信息与连接端口，在确保连接设备就近摆放，物理连接没有重叠且在设备位置固定时端口间物理连接最短三个原则下绘制拓扑图，以大大减少工程实施人员的工作量。
技术实现要素：5.本发明的目的是在于针对现有技术存在的上述问题，提供变电站静态物理链路拓扑自动绘制方法。
6.本发明的上述目的通过以下技术手段实现：
7.变电站静态物理链路拓扑自动绘制方法，包括以下步骤：
8.步骤1、导入scd文件并对其进行解析，获取各ied的设备信息、变电站过程层各子网的子网名称、子网描述、以及子网下所含设备名称，将设备划分为交换机类设备、保护类设备、合并单元类设备和智能终端类，获得最大电压等级以及所在子网，建立设备虚端子连接表；
9.步骤2、解析变电站主接线图，从中获取各间隔的间隔信息，建立设备与间隔的映射关系；
10.步骤3、寻找非最高电压等级下的发送方设备，并将其有虚端子连接关系的接收方设备归纳到发送方设备所属的子网下；
11.步骤4、建立各子网下设备物理连接关系表；
12.步骤5、根据子网下设备物理连接关系表绘制各个子网的静态物理链路拓扑图，对设备进行层级划分，并将设备按层级进行排布，并对设备上的设备端口进行排布；
13.步骤6、绘制每个设备的连接线。
14.如上所述的步骤5包括以下步骤：
15.步骤5.1、对子网下的各个设备划分层级关系，第一层级的设备绘制类型为交换机类设备，第二层级的设备绘制类型为智能终端类设备，第三层级的设备绘制类型为保护类设备，第四层级的设备绘制类型为合并单元类设备；
16.步骤5.2、确定同一层级内设备的排列顺序；
17.步骤5.3、绘制子网下的设备，确定各设备在图中的横坐标与纵坐标；
18.步骤5.4、绘制设备的物理端口，按照从左到右的顺序遍历子网的设备，确定端口在设备上的具体位置。
19.如上所述的步骤5.2包括以下步骤：
20.步骤5.2.1、第一层级内，交换机类设备按照设备物理端口连接数由多到少的顺序，依次从中间往两侧排布；
21.步骤5.2.2、第二到第四层级内的设备按照如下规则排列：
22.步骤5.2.2.1、若设备与某一交换机类设备有连接关系，则优先排列在相连交换机类设备附近；
23.步骤5.2.2.2、若在同一层级内，有且只有一个设备与同一交换机类设备相连，优先保持交换机类设备相连的设备的纵坐标与交换机的纵坐标一致；
24.步骤5.2.2.3、若在同一层级内，有多个设备与同一交换机类设备相连，上述与同一交换机类设备相连的多个设备间按照设备物理端口连接数由多到少的顺序，依次从中间往两侧依次排布；
25.步骤5.2.2.4、若设备无交换机类设备连接关系，则无交换机类设备连接关系的设备排列在同一层级两端部，在同一层级的两个端部的设备分别依照设备物理端口连接数由少到多先左端排序后右端排序。
26.如上所述的步骤5.3包括以下步骤：
27.步骤5.3.1，依次遍历子网下的所有层级和层级内的所有设备，确定设备数目最多的层级，即为最大层级；统计每个层级所有设备的物理端口连接数，即为层级连接数，
28.步骤5.3.2，计算各层的各设备的横向宽度与设备间间距总和的最大值，即为拓扑图横向总宽，
29.步骤5.3.3，计算各层级间间距，
30.步骤5.3.4，计算各层级的纵向长度与各层级间间隔的总和，即为拓扑图纵向总长。
31.如上所述的步骤5.3.3包括以下步骤：
32.步骤5.3.3.1、层级内设备横向间距的默认值为层级内设备最大宽度的一半，
33.步骤5.3.3.2、层级间纵向间距为上一层级设备的最低处到下一级设备的最高处，
34.步骤5.3.3.3、预计层级间间隔＝(层级连接数/4+2)，如果预计层级间间隔大于层级间纵向间距的默认值，则预计层级间间隔为步骤s5.3.3.2获得的实际的层级间纵向间距，
35.步骤5.3.3.4、同一层级内的设备纵坐标保持一致，
36.步骤5.3.3.5、第一层级的上级的层级间间隔为零。
37.如上所述的步骤5.4中端口的排布基于以下规则：
38.步骤5.4.1、端口为设备与设备之间物理链路的连接点，
39.步骤5.4.2、端口排布在设备上侧或下侧，左右两侧不排布端口，
40.步骤5.4.3、端口间最小间距和设备边缘间距为设定值，
41.步骤5.4.4、端口具体排布规则如下：
42.第一层级设备的端口，若对侧端口在第二、第三层级设备或在同一层级设备下侧，则端口在设备下侧；若对侧端口在第四层级设备或同一层级设备上侧，则端口在设备上侧，
43.第二、第三层级设备的端口，若对侧端口在低层级设备或在同一层级设备下侧，则端口在设备下侧；若对侧端口在高层级或同一层级设备上侧，则端口在设备上侧，
44.第四层级的端口，若对侧端口在第一层级设备或在同一层级设备下侧，则端口在设备下侧；若对侧端口在第二、第三层级设备或同一层级设备上侧，则端口在设备上侧，
45.步骤5.4.5、以设备中心点划分设备左侧区域和右侧区域，
46.对于所选的本侧端口：
47.设备横向偏差＝对侧端口所在设备中心点横坐标-本侧端口所在设备中心点横坐标，
48.当设备横向偏差小于零时，本侧端口在右侧区域，当设备横向偏差大于零时，本侧端口在左侧区域，
49.第一优先级：本侧端口、对侧端口处于同层级时，
50.第二优先级：本侧端口、对侧端口处于不同层级时，
51.左侧区域内按照先按优先级顺序排布端口，同一优先级内再按本侧端口所在设备中心点横坐标到对侧端口所在设备中心点横坐标的横向距离的从小到大，从左到右排布，当距离相同时再按本端端口遍历顺序排布，
52.右侧区域内按照先按优先级顺序排布端口，同一优先级内再按本侧端口横坐标到对侧端口所在设备中心点横坐标的距离的从小到大，从右到左排布，当距离相同时再按本端端口遍历顺序排布，
53.步骤5.4.6、确定端口在所在上侧或下侧的具体坐标：
54.各端口的纵坐标＝端口所在设备上侧或下侧的边缘纵坐标；
55.端口理想间距＝(设备宽-2*设备边缘间距)/(端口所在设备的侧边的端口数量+1)；
56.当端口理想间距小于端口间最小间距，使端口理想间距＝端口间最小间距；同时计算：
57.设备理想宽度＝2*设备边缘间距+端口理想间距*(设备的端口数较多一侧的端口数量+1)，
58.并使右侧设备依次往右移动“设备宽-设备理想宽度”的距离，使设备宽＝设备理想宽度；
59.端口边缘横坐标＝设备左侧边缘横坐标+设备边缘间距；
60.第一端口的横坐标＝端口边缘横坐标+端口理想间距；
61.第二端口的横坐标＝第一端口的横坐标+端口理想间距；
62.第三端口及其后端口横坐标依次类推。
63.如上所述的步骤6包括以下步骤：
64.步骤6.1、将本端端口至对端端口的连接线分为跨层级连接线与不跨层级连接线；
65.步骤6.2、确定连接线间距、起始横线的起始纵坐标、终止横线的起始纵坐标以及终止横线的起始纵坐标；
66.步骤6.3、绘制跨层级连接线，具体包括以下步骤：
67.步骤6.3.1、构建起始点、第一中间点、第二中间点、第三中间点、第四中间点、终止点，起始点的坐标为本侧端口坐标，终止点的坐标为对侧端口坐标，
68.起始点和第一中间点之间为起始纵线，第一中间点和第二中间点之间为起始横线，第二中间点和第三中间点之间为第一辅助线，第三中间点和第四中间点之间为终止横线，第四中间点和终止点之间为终止纵线，
69.起始纵线与起始横线连接、起始横线与第一辅助线连接、第一辅助线与终止横线连接、终止横线与终止纵线连接，起始横线、终止横线平行于横轴，起始纵线、第一辅助线、终止纵线平行于纵轴，
70.步骤6.3.2、计算起始横线的纵坐标，
71.步骤6.3.3、计算终止横线的纵坐标，
72.步骤6.3.4，计算第一辅助线的横坐标，
73.步骤6.3.5、根据步骤s6.3.1-s6.3.4确认的起始纵线、起始横线、第一辅助线、终止横线和终止纵线的坐标绘制跨层级连接线；
74.步骤6.4，绘制非跨层级连接线，具体包括以下步骤：
75.步骤6.4.1、构建起始点、第一中间点、第二中间点、终止点，起始点的坐标为本侧端口坐标，终止点的坐标为对侧端口坐标，
76.起始点和第一中间点之间为起始纵线，第一中间点和第二中间点之间为第一辅助线，第二中间点和终止点之间为终止纵线，
77.起始纵线与第一辅助线连接、第一辅助线与终止纵线连接，第一辅助线平行于横轴，起始纵线、终止纵线平行于纵轴，
78.步骤6.4.2，计算第一辅助线的纵坐标，
79.步骤6.4.3、根据起始纵线、第一辅助线和终止纵线的坐标绘制跨层级连接线；
80.步骤6.4.3、根据步骤s6.4.1-s6.4.2确认的起始纵线、第一辅助线和终止纵线的坐标绘制非跨层级连接线。
81.如上所述的步骤6.3.2包括以下步骤：
82.起始横线的起点横坐标为起始纵线的横坐标，起始横线的终点横坐标为第一辅助线的横坐标，
83.若起始点在设备上方，起始横线的纵坐标为起始横线的起始纵坐标-间距序号*连接线间间距，间距序号为同侧端口从左至右的编号，间距序号为从0开始的自然数，
84.若起始点在设备下方，起始横线的纵坐标为起始横线的起始纵坐标+间距序号*连接线间间距，
85.间距序号初始设置为零，
86.若新计算的起始横线与以保存的横线集合中的横线重叠或与设备边缘相交，则间距序号自增1，重新计算起始横线的纵坐标；横线集合包括已经确定并保存的起始横线和终止横线的集合；
87.否则，则本步骤新计算的起始横线的纵坐标即为确定的起始横线的纵坐标，并且把新计算的起始横线加入到横线集合中；
88.所述的步骤6.3.3包括以下步骤：
89.终止横线的起点横坐标为终止纵线的横坐标，终止横线的终点横坐标为第一辅助线的横坐标，
90.若起始点在设备上方，终止横线的纵坐标为终止横线的起始纵坐标-间距序号*连接线间间距，
91.若起始点在设备下方，终止横线的纵坐标为终止横线的起始纵坐标+间距序号*连接线间间距，
92.间距序号初始设置为零，
93.若新计算的终止横线与以保存的横线集合中的横线重叠或与设备边缘相交，则间距序号自增1，重新计算终止横线的纵坐标；横线集合包括已经保存的起始横线和终止横线的集合，
94.否则，则本步骤新计算的终止横线的纵坐标即为确定的终止横线的纵坐标，并且把新计算的终止横线加入到横线集合中；
95.所述的步骤6.3.4包括以下步骤：
96.若终止点在起始点左侧，第一辅助线的横坐标为终止横线的终点横坐标-间距序号*连接线间间距，第一辅助线平行于纵轴，
97.若终止点在起始点右侧，第一辅助线的横坐标为终止横线的终点横坐标+间距序号*连接线间间距，
98.间距序号初始设置为零；
99.若新计算的第一辅助线与以保存的第一辅助线的集合中的第一辅助线重叠或与设备边缘相交，则间距序号自增1，重新计算第第一辅助线的横坐标；
100.否则，新计算的第一辅助线的横坐标即为确认的第一辅助线的横坐标，并且把新计算的第一辅助线加入第一辅助线的集合中，
101.起始横线与第一辅助线的交点即为第二中间点，第一辅助线与终止横线的交点即为第三中间点；
102.所述步骤s6.4.2包括以下步骤：
103.若起始点在设备上方，第一辅助线的纵坐标为起始横线的起始纵坐标-间距序号*连接线间间距，
104.若起始点在设备下方，第一辅助线的纵坐标为起始横线的起始纵坐标+间距序号*连接线间间距，
105.间距序号初始设置为零，
106.若新计算的第一辅助线与以保存的横线集合中的横线重叠或与设备边缘相交，则间距序号自增1，重新计算第一辅助线的纵坐标；横线集合包括已经保存的起始横线、终止横线和第一辅助线的集合；
107.否则，则本步骤新计算的第一辅助线的纵坐标即为确定的第一辅助线的纵坐标，并且把新计算的第一辅助线加入到横线集合中。
108.本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
109.1、通过本方法可根据scd文件中ied的设备信息自动绘制连接线，通过连接线直观的向用户展示各个ied设备间的光纤连接关系，生成布局简洁、走线清晰的图形，无需人工参与，减少了人为错误的发生，大大提高维护效率；
110.2、方便了现场技术人员查看智能变电站继电保护光纤连接关系，方便现场技术人员进行日常的维护工作。
附图说明
111.图1为非跨层级连接线绘制示意图。
112.图2为跨层级连接线绘制示意图。
具体实施方式
113.下面结合实施例和附图对发明作进一步的说明。
114.实施例1：
115.为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
116.下面分步骤对本发明内容进行描述。
117.步骤s1，导入scd文件并对其进行解析，获取各ied的设备信息，设备信息包括设备名称、设备描述、设备类型、以及设备物理端口连接数，还解析获得sv收发信息、goose收发信息、以及物理端口连接信息，还解析获得变电站过程层各子网的子网名称、子网描述、子网下所含设备名称；
118.步骤s1还包括以下步骤：
119.步骤s1.1，将scd文件解析获取的设备，按照绘制类型划分为交换机类设备、保护类设备、合并单元类设备和智能终端类设备四种，其中保护类设备包括保护设备、测控设备、备自投设备等；合并单元类设备包括合并单元、以及合并单元智能终端一体化设备。
120.步骤s1.2，根据各子网名称获取各子网所在电压等级，并归纳出其中最大电压等级以及所在子网。
121.步骤s1.3，根据设备的sv收发信息、goose收发信息建立设备虚端子连接表。
122.从发送接收的角度可以将各个设备划分为本侧设备和对侧设备；
123.设备虚端子连接表的信息包括：
124.本侧设备名称、本侧设备类型、对侧设备名称、对侧设备类型。
125.步骤s2，解析变电站主接线图，从中获取各间隔的间隔信息，间隔信息包括间隔名称、间隔描述、间隔电压等级和下属设备信息，将上述获取的间隔信息和下属设备信息建立设备与间隔的映射关系。
126.步骤s3，寻找非最高电压等级下的发送方设备，并将其有虚端子连接关系的接收方设备归纳到发送方设备所属的子网下。
127.步骤s4，根据上述整理的各个子网下的设备，建立各子网下设备物理连接关系表，
128.子网下设备物理连接关系表包括：
129.物理连接所属子网名称、本侧设备名称、本侧设备物理连接端口数量、本侧设备的物理端口名称、本侧设备绘制类型、本侧端口所在层级、对侧设备名称、对侧设备物理连接
端口数量、对侧物理端口名称、对侧设备绘制类型、以及对侧端口所在层级；
130.步骤s5，根据子网下设备物理连接关系表绘制各个子网的静态物理链路拓扑，其步骤包括，
131.步骤s5.1，根据本侧设备绘制类型给子网下的各个设备划分层级关系，第一层级的设备绘制类型为交换机类设备，第二层级的设备绘制类型为智能终端类设备，第三层级的设备绘制类型为保护类设备，第四层级的设备绘制类型为合并单元类设备。
132.第一层级为最高层级，第四层级为最低层级，层级按由高到低的顺序在图中由上到下依次排列。
133.步骤s5.2，确定同一层级内设备的排列顺序，设备在同一层级内的顺序按照以下规则进行排列：
134.步骤s5.2.1，第一层级内，交换机类设备按照设备物理端口连接数由多到少的顺序，依次从中间往两侧排布。
135.步骤s5.2.2，第二到第四层级内的设备按照如下规则排列：
136.步骤s5.2.2.1，先确定一个设备的与交换机类设备的连接关系，若设备与某一交换机类设备有连接关系，则优先排列在相连交换机类设备附近。
137.步骤s5.2.2.2，若在同一层级内，有且只有一个设备与同一交换机类设备相连，优先保持交换机类设备相连的设备的纵坐标与交换机的纵坐标一致。
138.步骤s5.2.2.3，若在同一层级内，有多个设备与同一交换机类设备相连，上述与同一交换机类设备相连的多个设备间按照设备物理端口连接数由多到少的顺序，依次从中间往两侧依次排布。
139.步骤s5.2.2.4，若设备无交换机类设备连接关系，则无交换机类设备连接关系的设备排列在同一层级两端部，在同一层级的两个端部的设备分别依照设备物理端口连接数由少到多先左端排序后右端排序。
140.步骤s5.3，绘制子网下的设备，确定各设备在图中的横坐标与纵坐标。具体绘制步骤如下：
141.设备图形为矩形，矩形中间显示设备名称。
142.物理链路的间距、设备间间距、设备的纵向长度和设备的横向宽为设定值，可任意设置。
143.步骤s5.3.1，依次遍历子网下的所有层级和层级内的所有设备，确定设备数目最多的层级，即为最大层级；统计每个层级所有设备的物理端口连接数，即为层级连接数。
144.步骤s5.3.2，计算各层的各设备的横向宽度与设备间间距总和的最大值，即为拓扑图横向总宽。
145.步骤s5.3.3，计算各层级间间距。具体计算规则如下：
146.步骤s5.3.3.1、层级内设备横向间距的默认值为层级内设备最大宽度的一半。
147.步骤s5.3.3.2、层级间纵向间距为上一层级设备的最低处到下一级设备的最高处。
148.步骤s5.3.3.3、预计层级间间隔＝(层级连接数/4+2)，如果预计层级间间隔大于层级间纵向间距的默认值，则预计层级间间隔为步骤s5.3.3.2获得的实际的层级间纵向间距。
149.步骤s5.3.3.4、同一层级内的设备纵坐标保持一致。
150.步骤s5.3.3.5、第一层级的上级的层级间间隔为零。
151.步骤s5.3.4，计算各层级的纵向长度与各层级间间隔的总和，即为拓扑图纵向总长。
152.根据以上设备布局，按照以下规则与步骤排布设备端口：
153.步骤s5.4，绘制设备的物理端口，按照从左到右的顺序遍历子网的设备，确定端口在设备上的具体位置，具体绘制规则如下：
154.步骤s5.4.1、端口为设备与设备之间物理链路的连接点。
155.步骤s5.4.2、端口排布在设备上侧或下侧，左右两侧不能排布端口。
156.步骤s5.4.3、端口间最小间距和设备边缘间距(最外侧端子与设备边缘的间距)为设定值。
157.步骤s5.4.4、端口具体排布规则如下：
158.第一层级设备的端口，若对侧端口在第二、第三层级设备或在同一层级设备下侧，则端口在设备下侧；若对侧端口在第四层级设备或同一层级设备上侧，则端口在设备上侧。
159.第二、第三层级设备的端口，若对侧端口在低层级设备或在同一层级设备下侧，则端口在设备下侧；若对侧端口在高层级或同一层级设备上侧，则端口在设备上侧。
160.第四层级的端口，若对侧端口在第一层级设备或在同一层级设备下侧，则端口在设备下侧；若对侧端口在第二、第三层级设备或同一层级设备上侧，则端口在设备上侧。
161.步骤s5.4.5、本侧端口按照上述规则排布后给本侧端口重新排序，按照如下规则排列：
162.以设备中心点划分设备左侧区域和右侧区域。
163.对于所选的本侧端口：
164.设备横向偏差＝对侧端口所在设备中心点横坐标-本侧端口所在设备中心点横坐标。
165.当设备横向偏差小于零时，本侧端口在右侧区域，当设备横向偏差大于零时，本侧端口在左侧区域。
166.第一优先级：本侧端口、对侧端口处于同层级时。
167.第二优先级：本侧端口、对侧端口处于不同层级时。
168.左侧区域内按照先按优先级顺序排布端口，同一优先级内再按本侧端口所在设备中心点横坐标到对侧端口所在设备中心点横坐标的横向距离(本侧端口对应的设备横向偏差)的从小到大，从左到右排布。当距离相同时再按本端端口遍历顺序排布。
169.右侧区域内按照先按优先级顺序排布端口，同一优先级内再按本侧端口横坐标到对侧端口所在设备中心点横坐标的横向距离(本侧端口对应的设备横向偏差)的从小到大，从右到左排布。当距离相同时再按本端端口遍历顺序排布。
170.以从左到右，从上到下的顺序命名端口，即为上侧第一端口、上侧第二端口、上侧其余端口依次类推；下侧第一端口、下侧第二端口，下侧其余端口依次类推。
171.步骤s5.4.6、当设备的上侧或下侧确定了端口数量，则开始确定端口在所在上侧或下侧的具体坐标：
172.各端口的纵坐标＝端口所在设备上侧或下侧的边缘纵坐标；
173.端口理想间距＝(设备宽-2*设备边缘间距)/(端口所在设备的侧边的端口数量+1)；
174.当端口理想间距小于端口间最小间距，使端口理想间距＝端口间最小间距；同时计算：
175.设备理想宽度＝2*设备边缘间距+端口理想间距*(设备的端口数较多一侧的端口数量+1)，
176.并使右侧设备依次往右移动“设备宽-设备理想宽度”的距离，使设备宽＝设备理想宽度；
177.端口边缘横坐标＝设备左侧边缘横坐标+设备边缘间距
178.第一端口的横坐标＝端口边缘横坐标+端口理想间距；
179.第二端口的横坐标＝第一端口的横坐标+端口理想间距；
180.第三端口及其后端口横坐标依次类推。
181.步骤s6，根据以上端口布局，绘制确保不重叠，间距均等美观的物理链路线段(以下简称连接线)，按照层级由高到低、设备的物理端口连接数的由多到少的顺序，分别绘制每个设备的连接线：
182.步骤s6.1，将本端端口至对端端口的连接线分为跨层级连接线(包括起始横线、起始纵线、终止横线、终止纵线以及第一辅助线)与不跨层级连接线(包括起始纵线、终止纵线以及第一辅助线)两种。
183.连接线本侧端口所在层级与对侧所在端口的所在层级之差大于1时，连接线为跨层级连接线；其他连接线均为不跨层级连接线。连接线的起始点坐标为本侧设备的端口坐标，起始点与起始纵线连接，起始纵线与起始横线连接；连接线的终止点坐标为对侧设备的端口坐标，终止点与终止纵线连接，终止纵线与终止横线连接。
184.步骤s6.2，计算各起始间距。
185.连接线间间距＝预计层级间间隔/(层级间连接线数+1)。
186.步骤s6.2.1，计算本侧设备的起始横线的起始纵坐标，纵轴正方向朝下，横轴正方向朝右。
187.若起始点在设备上方，起始横线的起始纵坐标＝本侧设备矩形上边缘纵坐标-连接线间间距；
188.若起始点在设备下方，起始横线的起始纵坐标＝本侧设备矩形下边缘纵坐标+连接线间间距；
189.步骤s6.2.2，计算对侧设备的终止横线的起始纵坐标。
190.若终止点在设备上方，终止横线的起始纵坐标＝对侧设备矩形上边缘纵坐标-连接线间间距；
191.若终止点在设备下方，终止横线的起始纵坐标＝对侧设备矩形下边缘纵坐标+连接线间间距；
192.步骤s6.2.3，计算本侧设备的第一辅助线的起始横坐标。
193.若终止点在起始点左侧，第一辅助线的起始横坐标＝本侧设备矩形左边缘横坐标-连接线间间距；
194.若终止点在起始点右侧，第一辅助线的起始横坐标＝本侧设备矩形右边缘横坐标
+连接线间间距；
195.步骤s6.3，绘制跨层级连接线。
196.步骤s6.3.1，跨层级连接线需要构建六个点，用来辅助绘制出连接线。六个点分别为起始点、第一中间点、第二中间点、第三中间点、第四中间点、终止点。起始点的坐标为本侧端口坐标，终止点的坐标为对侧端口坐标。
197.起始点和第一中间点之间为起始纵线，第一中间点和第二中间点之间为起始横线，第二中间点和第三中间点之间为第一辅助线，第三中间点和第四中间点之间为终止横线，第四中间点和终止点之间为终止纵线。
198.起始纵线与起始横线连接、起始横线与第一辅助线连接、第一辅助线与终止横线连接、终止横线与终止纵线连接。起始横线、终止横线平行于横轴，起始纵线、第一辅助线、终止纵线平行于纵轴。
199.步骤s6.3.2，计算起始横线的纵坐标，计算方法如下：
200.起始横线的起点横坐标为起始纵线的横坐标，起始横线的终点横坐标为第一辅助线的横坐标。
201.若起始点在设备上方，起始横线的纵坐标为起始横线的起始纵坐标-间距序号*连接线间间距，间距序号为同侧端口从左至右的编号，间距序号为从0开始的自然数。
202.若起始点在设备下方，起始横线的纵坐标为起始横线的起始纵坐标+间距序号*连接线间间距。
203.间距序号初始设置为零，
204.若新计算的起始横线与以保存的横线集合中的横线重叠或与设备边缘相交，则间距序号自增1，重新计算起始横线的纵坐标；横线集合包括已经确定并保存的起始横线和终止横线的集合；
205.否则，则本步骤新计算的起始横线的纵坐标即为确定的起始横线的纵坐标，并且把新计算的起始横线加入到横线集合中。
206.步骤s6.3.3，计算终止横线的纵坐标，计算方法如下：
207.终止横线的起点横坐标为终止纵线的横坐标，终止横线的终点横坐标为第一辅助线的横坐标。
208.若起始点在设备上方，终止横线的纵坐标为终止横线的起始纵坐标-间距序号*连接线间间距。
209.若起始点在设备下方，终止横线的纵坐标为终止横线的起始纵坐标+间距序号*连接线间间距。
210.间距序号初始设置为零，
211.若新计算的终止横线与以保存的横线集合中的横线重叠或与设备边缘相交，则间距序号自增1，重新计算终止横线的纵坐标；横线集合包括已经保存的起始横线和终止横线的集合。
212.否则，则本步骤新计算的终止横线的纵坐标即为确定的终止横线的纵坐标，并且把新计算的终止横线加入到横线集合中。
213.步骤s6.3.4，计算第一辅助线的横坐标，计算方法如下：
214.若终止点在起始点左侧，第一辅助线的横坐标为终止横线的终点横坐标-间距序
号*连接线间间距，第一辅助线平行于纵轴。
215.若终止点在起始点右侧，第一辅助线的横坐标为终止横线的终点横坐标+间距序号*连接线间间距。
216.间距序号初始设置为零；
217.若新计算的第一辅助线与以保存的第一辅助线的集合中的第一辅助线重叠或与设备边缘相交，则间距序号自增1，重新计算第第一辅助线的横坐标；
218.否则，新计算的第一辅助线的横坐标即为确认的第一辅助线的横坐标，并且把新计算的第一辅助线加入第一辅助线的集合中。
219.起始横线与第一辅助线的交点即为第二中间点，第一辅助线与终止横线的交点即为第三中间点。
220.步骤s6.3.5、根据步骤s6.3.1-s6.3.4确认的起始纵线、起始横线、第一辅助线、终止横线和终止纵线的坐标绘制跨层级连接线；
221.步骤s6.4，绘制非跨层级连接线(如图1所示)。
222.步骤s6.4.1，非跨层级连接线需要构建四个点，用来辅助绘制出连接线。四个点分别为起始点、第一中间点、第二中间点、终止点。
223.起始点和第一中间点之间为起始纵线，第一中间点和第二中间点之间为第一辅助线，第二中间点和终止点之间为终止纵线。
224.起始纵线与第一辅助线连接、第一辅助线与终止纵线连接。第一辅助线平行于横轴，起始纵线、终止纵线平行于纵轴。
225.起始点的坐标为本侧端口坐标，终止点的坐标为对侧端口坐标。
226.步骤s6.4.2，计算第一辅助线的纵坐标，计算方法如下：
227.若起始点在设备上方，第一辅助线的纵坐标为起始横线的起始纵坐标-间距序号*连接线间间距。
228.若起始点在设备下方，第一辅助线的纵坐标为起始横线的起始纵坐标+间距序号*连接线间间距。
229.间距序号初始设置为零，
230.若新计算的第一辅助线与以保存的横线集合中的横线重叠或与设备边缘相交，则间距序号自增1，重新计算第一辅助线的纵坐标；横线集合包括已经保存的起始横线、终止横线和第一辅助线的集合；
231.否则，则本步骤新计算的第一辅助线的纵坐标即为确定的第一辅助线的纵坐标，并且把新计算的第一辅助线加入到横线集合中。
232.步骤s6.4.3，根据步骤s6.4.1-s6.4.2确认的起始纵线、第一辅助线和终止纵线的坐标绘制非跨层级连接线。
233.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
技术特征：1.变电站静态物理链路拓扑自动绘制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、导入scd文件并对其进行解析，获取各ied的设备信息、变电站过程层各子网的子网名称、子网描述、以及子网下所含设备名称，将设备划分为交换机类设备、保护类设备、合并单元类设备和智能终端类，获得最大电压等级以及所在子网，建立设备虚端子连接表；步骤2、解析变电站主接线图，从中获取各间隔的间隔信息，建立设备与间隔的映射关系；步骤3、寻找非最高电压等级下的发送方设备，并将其有虚端子连接关系的接收方设备归纳到发送方设备所属的子网下；步骤4、建立各子网下设备物理连接关系表；步骤5、根据子网下设备物理连接关系表绘制各个子网的静态物理链路拓扑图，对设备进行层级划分，并将设备按层级进行排布，并对设备上的设备端口进行排布；步骤6、绘制每个设备的连接线。2.根据权利要求1所述变电站静态物理链路拓扑自动绘制方法，其特征在于，所述的步骤5包括以下步骤：步骤5.1、对子网下的各个设备划分层级关系，第一层级的设备绘制类型为交换机类设备，第二层级的设备绘制类型为智能终端类设备，第三层级的设备绘制类型为保护类设备，第四层级的设备绘制类型为合并单元类设备；步骤5.2、确定同一层级内设备的排列顺序；步骤5.3、绘制子网下的设备，确定各设备在图中的横坐标与纵坐标；步骤5.4、绘制设备的物理端口，按照从左到右的顺序遍历子网的设备，确定端口在设备上的具体位置。3.根据权利要求2所述变电站静态物理链路拓扑自动绘制方法，其特征在于，所述的步骤5.2包括以下步骤：步骤5.2.1、第一层级内，交换机类设备按照设备物理端口连接数由多到少的顺序，依次从中间往两侧排布；步骤5.2.2、第二到第四层级内的设备按照如下规则排列：步骤5.2.2.1、若设备与某一交换机类设备有连接关系，则优先排列在相连交换机类设备附近；步骤5.2.2.2、若在同一层级内，有且只有一个设备与同一交换机类设备相连，优先保持交换机类设备相连的设备的纵坐标与交换机的纵坐标一致；步骤5.2.2.3、若在同一层级内，有多个设备与同一交换机类设备相连，上述与同一交换机类设备相连的多个设备间按照设备物理端口连接数由多到少的顺序，依次从中间往两侧依次排布；步骤5.2.2.4、若设备无交换机类设备连接关系，则无交换机类设备连接关系的设备排列在同一层级两端部，在同一层级的两个端部的设备分别依照设备物理端口连接数由少到多先左端排序后右端排序。4.根据权利要求3所述变电站静态物理链路拓扑自动绘制方法，其特征在于，所述的步骤5.3包括以下步骤：步骤5.3.1，依次遍历子网下的所有层级和层级内的所有设备，确定设备数目最多的层
级，即为最大层级；统计每个层级所有设备的物理端口连接数，即为层级连接数，步骤5.3.2，计算各层的各设备的横向宽度与设备间间距总和的最大值，即为拓扑图横向总宽，步骤5.3.3，计算各层级间间距，步骤5.3.4，计算各层级的纵向长度与各层级间间隔的总和，即为拓扑图纵向总长。5.根据权利要求4所述变电站静态物理链路拓扑自动绘制方法，其特征在于，所述的步骤5.3.3包括以下步骤：步骤5.3.3.1、层级内设备横向间距的默认值为层级内设备最大宽度的一半，步骤5.3.3.2、层级间纵向间距为上一层级设备的最低处到下一级设备的最高处，步骤5.3.3.3、预计层级间间隔＝(层级连接数/4+2)，如果预计层级间间隔大于层级间纵向间距的默认值，则预计层级间间隔为步骤s5.3.3.2获得的实际的层级间纵向间距，步骤5.3.3.4、同一层级内的设备纵坐标保持一致，步骤5.3.3.5、第一层级的上级的层级间间隔为零。6.根据权利要求5所述变电站静态物理链路拓扑自动绘制方法，其特征在于，所述的步骤5.4中端口的排布基于以下规则：步骤5.4.1、端口为设备与设备之间物理链路的连接点，步骤5.4.2、端口排布在设备上侧或下侧，左右两侧不排布端口，步骤5.4.3、端口间最小间距和设备边缘间距为设定值，步骤5.4.4、端口具体排布规则如下：第一层级设备的端口，若对侧端口在第二、第三层级设备或在同一层级设备下侧，则端口在设备下侧；若对侧端口在第四层级设备或同一层级设备上侧，则端口在设备上侧，第二、第三层级设备的端口，若对侧端口在低层级设备或在同一层级设备下侧，则端口在设备下侧；若对侧端口在高层级或同一层级设备上侧，则端口在设备上侧，第四层级的端口，若对侧端口在第一层级设备或在同一层级设备下侧，则端口在设备下侧；若对侧端口在第二、第三层级设备或同一层级设备上侧，则端口在设备上侧，步骤5.4.5、以设备中心点划分设备左侧区域和右侧区域，对于所选的本侧端口：设备横向偏差＝对侧端口所在设备中心点横坐标-本侧端口所在设备中心点横坐标，当设备横向偏差小于零时，本侧端口在右侧区域，当设备横向偏差大于零时，本侧端口在左侧区域，第一优先级：本侧端口、对侧端口处于同层级时，第二优先级：本侧端口、对侧端口处于不同层级时，左侧区域内按照先按优先级顺序排布端口，同一优先级内再按本侧端口所在设备中心点横坐标到对侧端口所在设备中心点横坐标的横向距离的从小到大，从左到右排布，当距离相同时再按本端端口遍历顺序排布，右侧区域内按照先按优先级顺序排布端口，同一优先级内再按本侧端口横坐标到对侧端口所在设备中心点横坐标的距离的从小到大，从右到左排布，当距离相同时再按本端端口遍历顺序排布，步骤5.4.6、确定端口在所在上侧或下侧的具体坐标：
各端口的纵坐标＝端口所在设备上侧或下侧的边缘纵坐标；端口理想间距＝(设备宽-2*设备边缘间距)/(端口所在设备的侧边的端口数量+1)；当端口理想间距小于端口间最小间距，使端口理想间距＝端口间最小间距；同时计算：设备理想宽度＝2*设备边缘间距+端口理想间距*(设备的端口数较多一侧的端口数量+1)，并使右侧设备依次往右移动“设备宽-设备理想宽度”的距离，使设备宽＝设备理想宽度；端口边缘横坐标＝设备左侧边缘横坐标+设备边缘间距；第一端口的横坐标＝端口边缘横坐标+端口理想间距；第二端口的横坐标＝第一端口的横坐标+端口理想间距；第三端口及其后端口横坐标依次类推。7.根据权利要求6所述变电站静态物理链路拓扑自动绘制方法，其特征在于，所述的步骤6包括以下步骤：步骤6.1、将本端端口至对端端口的连接线分为跨层级连接线与不跨层级连接线；步骤6.2、确定连接线间距、起始横线的起始纵坐标、终止横线的起始纵坐标以及终止横线的起始纵坐标；步骤6.3、绘制跨层级连接线，具体包括以下步骤：步骤6.3.1、构建起始点、第一中间点、第二中间点、第三中间点、第四中间点、终止点，起始点的坐标为本侧端口坐标，终止点的坐标为对侧端口坐标，起始点和第一中间点之间为起始纵线，第一中间点和第二中间点之间为起始横线，第二中间点和第三中间点之间为第一辅助线，第三中间点和第四中间点之间为终止横线，第四中间点和终止点之间为终止纵线，起始纵线与起始横线连接、起始横线与第一辅助线连接、第一辅助线与终止横线连接、终止横线与终止纵线连接，起始横线、终止横线平行于横轴，起始纵线、第一辅助线、终止纵线平行于纵轴，步骤6.3.2、计算起始横线的纵坐标，步骤6.3.3、计算终止横线的纵坐标，步骤6.3.4，计算第一辅助线的横坐标，步骤6.3.5、根据步骤s6.3.1-s6.3.4确认的起始纵线、起始横线、第一辅助线、终止横线和终止纵线的坐标绘制跨层级连接线；步骤6.4，绘制非跨层级连接线，具体包括以下步骤：步骤6.4.1、构建起始点、第一中间点、第二中间点、终止点，起始点的坐标为本侧端口坐标，终止点的坐标为对侧端口坐标，起始点和第一中间点之间为起始纵线，第一中间点和第二中间点之间为第一辅助线，第二中间点和终止点之间为终止纵线，起始纵线与第一辅助线连接、第一辅助线与终止纵线连接，第一辅助线平行于横轴，起始纵线、终止纵线平行于纵轴，步骤6.4.2，计算第一辅助线的纵坐标，步骤6.4.3、根据起始纵线、第一辅助线和终止纵线的坐标绘制跨层级连接线；
步骤6.4.3、根据步骤s6.4.1-s6.4.2确认的起始纵线、第一辅助线和终止纵线的坐标绘制非跨层级连接线。8.根据权利要求6所述变电站静态物理链路拓扑自动绘制方法，其特征在于，所述的步骤6.3.2包括以下步骤：起始横线的起点横坐标为起始纵线的横坐标，起始横线的终点横坐标为第一辅助线的横坐标，若起始点在设备上方，起始横线的纵坐标为起始横线的起始纵坐标-间距序号*连接线间间距，间距序号为同侧端口从左至右的编号，间距序号为从0开始的自然数，若起始点在设备下方，起始横线的纵坐标为起始横线的起始纵坐标+间距序号*连接线间间距，间距序号初始设置为零，若新计算的起始横线与以保存的横线集合中的横线重叠或与设备边缘相交，则间距序号自增1，重新计算起始横线的纵坐标；横线集合包括已经确定并保存的起始横线和终止横线的集合；否则，则本步骤新计算的起始横线的纵坐标即为确定的起始横线的纵坐标，并且把新计算的起始横线加入到横线集合中；所述的步骤6.3.3包括以下步骤：终止横线的起点横坐标为终止纵线的横坐标，终止横线的终点横坐标为第一辅助线的横坐标，若起始点在设备上方，终止横线的纵坐标为终止横线的起始纵坐标-间距序号*连接线间间距，若起始点在设备下方，终止横线的纵坐标为终止横线的起始纵坐标+间距序号*连接线间间距，间距序号初始设置为零，若新计算的终止横线与以保存的横线集合中的横线重叠或与设备边缘相交，则间距序号自增1，重新计算终止横线的纵坐标；横线集合包括已经保存的起始横线和终止横线的集合，否则，则本步骤新计算的终止横线的纵坐标即为确定的终止横线的纵坐标，并且把新计算的终止横线加入到横线集合中；所述的步骤6.3.4包括以下步骤：若终止点在起始点左侧，第一辅助线的横坐标为终止横线的终点横坐标-间距序号*连接线间间距，第一辅助线平行于纵轴，若终止点在起始点右侧，第一辅助线的横坐标为终止横线的终点横坐标+间距序号*连接线间间距，间距序号初始设置为零；若新计算的第一辅助线与以保存的第一辅助线的集合中的第一辅助线重叠或与设备边缘相交，则间距序号自增1，重新计算第第一辅助线的横坐标；否则，新计算的第一辅助线的横坐标即为确认的第一辅助线的横坐标，并且把新计算的第一辅助线加入第一辅助线的集合中，
起始横线与第一辅助线的交点即为第二中间点，第一辅助线与终止横线的交点即为第三中间点；所述步骤s6.4.2包括以下步骤：若起始点在设备上方，第一辅助线的纵坐标为起始横线的起始纵坐标-间距序号*连接线间间距，若起始点在设备下方，第一辅助线的纵坐标为起始横线的起始纵坐标+间距序号*连接线间间距，间距序号初始设置为零，若新计算的第一辅助线与以保存的横线集合中的横线重叠或与设备边缘相交，则间距序号自增1，重新计算第一辅助线的纵坐标；横线集合包括已经保存的起始横线、终止横线和第一辅助线的集合；否则，则本步骤新计算的第一辅助线的纵坐标即为确定的第一辅助线的纵坐标，并且把新计算的第一辅助线加入到横线集合中。
技术总结本发明公开了变电站静态物理链路拓扑自动绘制方法，通过解析SCD文件，获取变电站的子网信息，建立设备虚端子连接表，建立设备与间隔的映射关系，建立各子网下设备物理连接关系表，对设备进行层级划分，并将设备按层级进行排布，并对设备上的设备端口进行排布，绘制每个设备的连接线。本发明可根据SCD文件中IED的设备信息自动绘制连接线，通过连接线直观的向用户展示各个IED设备间的光纤连接关系，减少了人为错误的发生，大大提高维护效率。大大提高维护效率。大大提高维护效率。
技术研发人员：钟鸣 陶军 武玉珠 连杰 韩韬
受保护的技术使用者：内蒙古电力（集团）有限责任公司内蒙古电力科学研究院
技术研发日：2022.07.20
技术公布日：2022/11/1
