【摘 要】 將Visual Basic語言在AutoCAD上的二次開發(fā)應用于電力系統(tǒng)運行模擬繪制電站工作位置圖。該方法在對系統(tǒng)進行運行模擬，計算出各電站在系統(tǒng)逐月典型日24h負荷曲線上的工作位置和工作容量后，通過編寫接口程序啟動AutoCAD軟件，根據(jù)已得出的工作位置和工作容量，啟動AutoCAD繪制出電站工作位置圖。該方法采用VB可視化界面對AutoCAD進行操作，使繪圖更便捷，效率更高。實例計算表明了該方法的有效性和適用性。 關(guān)鍵詞 電力系統(tǒng)運行模擬 電站工作位置圖 Visual Basic語言 二次開發(fā) 　　1 引言 　　隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，電力系統(tǒng)用戶對電力和電能的需要不斷增加，必須新建電源。可是應該在何時、何地、建何種電廠、規(guī)模多大才最為經(jīng)濟合理，這便是電源規(guī)劃所要解決的問題。規(guī)劃的合理與否，直接影響系統(tǒng)運行的可靠性、經(jīng)濟性、電能質(zhì)量，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和今后的發(fā)展。因此電源規(guī)劃是電力系統(tǒng)電源布局的戰(zhàn)略決策，在電力系統(tǒng)規(guī)劃中處于十分重要的地位。而電力系統(tǒng)運行模擬是對電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計中常用的電力電量平衡分析的發(fā)展，是電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計中的一項經(jīng)常而重要的工作。電力系統(tǒng)運行模擬的基本任務(wù)是：從電力系統(tǒng)整體的實際出發(fā)，充分考慮電力系統(tǒng)中各類電站（包括水電、火電、核電、抽水蓄能以及調(diào)峰電站等）的特點，充分利用水電等“限能電站”（這里的所謂限能電站是指那些發(fā)電用能有一定限制的電站）的容量和電量，模擬系統(tǒng)全年逐月的運行方式，以校驗系統(tǒng)的裝機容量是否滿足系統(tǒng)負荷的需求，并確定各電站在系統(tǒng)逐月典型日24h負荷曲線上的工作位置和工作容量。為了從圖形上能夠清楚地看出各類型電站所處的工作位置以及最關(guān)心的電站（即指定電站）工作位置以利于對電站的運行和控制，需要將系統(tǒng)逐月典型日24h負荷曲線通過軟件繪制出來。并將各類型電站的工作位置在圖形上面用不同的圖例區(qū)別。而AutoCAD軟件是一種得到普遍應用的工程制圖軟件，具有很多優(yōu)越性。為了把AutoCAD的二次開發(fā)應用到電力系統(tǒng)運行模擬輸出電站工作位置圖中，需要首先編寫接口程序啟動AutoCAD軟件，然后進行圖形繪制工作。 　　為了達到上述目的，本文著重討論在Windows操作平臺上，利用基于Visual Basic語言的AutoCAD二次開發(fā)將電力系統(tǒng)運行模擬后在日負荷曲線上確定的各水電、火電、核電、抽水蓄能以及調(diào)峰電站等的工作位置（即各個電站在日負荷曲線上的位置上、下限）通過接口程序繪制成電站工作位置圖。 　　2 ViSual Basic與AutoCAD概述 　　Visual Basic（簡稱VB）是美國微軟（Microsoft）公司推出的Windows環(huán)境下的軟件開發(fā)工具，它是一種可視化編程軟件。在VB中引入了控件的概念，如各種各樣的按鈕、文本框、復選框等等。VB把這些控件模式化，并且每個控件都由若干屬性來控制其外觀、工作方法。這樣，采用VB軟件無需編寫大量代碼去描述界面元素的外觀和位置，而只要把預先建立的控件加到屏幕上。VB提供動態(tài)數(shù)據(jù)交換編程技術(shù)，可以在應用程序中實現(xiàn)與其他應用程序之間進行通信的功能，例如本文要討論的VB和AutoCAD之間的接口通信。VB還具有很強的數(shù)據(jù)庫管理功能，不僅可以管理MS Access格式數(shù)據(jù)庫，還能訪問其他外部數(shù)據(jù)庫。使用VB可以感受到Windows帶來的新技術(shù)、新概念和新的開發(fā)方法，因為它是目前眾多Windows軟件開發(fā)工具中效率最高的一個，可以既快又簡單地開發(fā)Windows應用軟件。 　　AutoCAD是美國Autodesk公司開發(fā)的人機對話式的圖形軟件，它被用來進行計算機輔助設(shè)計與繪圖，并且在機械設(shè)計、土木建筑、電子線路、動畫制作、城市規(guī)劃等領(lǐng)域得到廣泛的應用。AutoCAD軟件是一種功能很強、在微機中應用比較廣泛的繪圖軟件。它提供了豐富的作圖功能，操作方便，用戶通過操作能迅速、準確地繪出圖形；它具有很強的手工繪圖無法實現(xiàn)的圖形編輯功能，能使用戶對現(xiàn)有圖形進行編輯。它還有編程功能，利用內(nèi)部嵌有的Auto Lisp語言使繪圖工作程序化、自動化；它還有執(zhí)行DOS命令的接口、與高級語言的接口（例如VB語言），因而處理圖形的功能大大增強。 　　3 應用ActiveX Automation技術(shù)進行AutoCAD的二次開發(fā) 　　眾所周知，AutoCAD是一種極其靈活的應用系統(tǒng)，用戶可以通過編程的方式對其進行定制。在以往的AutoCAD系統(tǒng)開發(fā)中，最常用的是AutoLisp和ADS，但AutoLisp不如編程語言方便，在開發(fā)較大項目時力不從心，而ADS雖由功能強大的C語言編制，但較為復雜，不適應當前可視化編程的需要。幸運的是，在最新推出的AutoCAD r14版本中，Autodesk公司對AutoCAD本身加入了ActiveX自動化服務(wù)功能（ActiveX Automation Server Capabilities），使得用戶可以通過可視化編程工具，如VB、Delphi等對AutoCAD進行系統(tǒng)開發(fā)，極大地提高了工作效率。 　　4 程序的工作步驟和模塊設(shè)計 　　4.1 工作步驟 　　圖1給出了繪制電力系統(tǒng)運行模擬電站工作位置圖的程序工作步驟。 　　本程序采用VB6.0語言作為開發(fā)工具，因為這種工具簡單易學，編程界面友好，而且還比較容易開發(fā)出基于Windows的高質(zhì)量軟件。軟件界面采用菜單式結(jié)構(gòu)設(shè)計，且具有操作方便的工具條和中文對話功能，操作簡單，結(jié)合該語言對AutoCAD進行二次開發(fā)，通過編寫接口程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)對AutoCAD的圖形輸出，提高了數(shù)據(jù)的直觀性。本文著重討論二次開發(fā)繪制電站工作位置圖部分的開發(fā)和實現(xiàn)。主要分三大模塊，即數(shù)據(jù)輸入模塊、軟件接口模塊、圖形繪制模塊。 　　4.2 各模塊功能和實現(xiàn)方法 　　（1）數(shù)據(jù)輸入模塊 該模塊的制作參見文獻。數(shù)據(jù)輸入模塊窗口的主界面如圖2所示。該模塊需要選擇一些選項例如：分區(qū)、月份、圖名、備注、單位、彩色，并可以選擇查看用戶最關(guān)心的電站工作位置，即指定電站，程序設(shè)置最多指定5個電站，其中每種電站最多指定3個，各類電站和各個指定電站都用不同的圖例進行區(qū)分，以便于觀察，選擇“確定”按鈕后程序就根據(jù)運行模擬后的電站工作位置數(shù)據(jù)自動啟動AutoCAD軟件，并將圖形繪出，此部分內(nèi)容參見文獻。若需要打印成紙張形式也可由Windows默認打印機打印輸出屏幕上模擬顯示的電站工作位置圖。 　?。?）軟件接口模塊 編寫接口程序即實現(xiàn)在VB中連接AutoCAD。具體步驟如下： 　　1）啟動VB，引用AutoCAD類型庫。從“工程”菜單中選擇“引用”選項，啟動“引用”對話框。在“引用”對話框中，選擇AutoCAD類型庫，然后單擊“確定”。 　　2）定義模塊級變量AutoCAD應用程序（acadApp）和當前的文檔（acadDoc）。如果AutoCAD正在運行，使用GetObject函數(shù)將檢索AutoCADApplication對象。如果AutoCAD沒有運行，使用CreateObject函數(shù)試圖創(chuàng)建一個AutoCAD Application對象。如果創(chuàng)建成功，會啟動AutoCAD；如果失敗，則會發(fā)生錯誤。如果同時運行有多個AutoCAD任務(wù)，GetObject函數(shù)會返回Windows運行對象表中的第一個AutoCAD實例。如果要顯示AutoCAD圖形窗口，需要將AutoCAD應用程序的Visible特性設(shè)置為TRUE，否則設(shè)置為FALSE，在本程序開始階段把AutoCAD應用程序的Visible特性設(shè)置為FALSE，即只啟動AutoCAD而不顯示出來，在繪圖完畢后再將AutoCAD應用程序的Visible特性設(shè)置為TRUE，即顯示圖形，目的是避免過多地占用計算機的內(nèi)存。接口程序示例如下： Dim acadApp As AcadApplication Dim acadDoc as AcadDocument Sub ConnectToAcad （） On Error Resume Next Set acadApp＝GetObject （，” AutoCAD.Application”） If Err Then Err. Clear Set acadApp＝CreateObject （” AutoCAD.Application”） If Err Then End End If acadApp. Visible＝FALSE Set acadDoc＝acadApp.ActiveDocument End Sub 　?。?）圖形繪制模塊 在VB與AutoCAD的二次開發(fā)中，進行圖形繪制即需要對AutoCAD的對象模型（AutoCAD Object Model）進行操作。對象本身包含自己的方法和屬性。通過方法可以實現(xiàn)對象的一些操作，而對象狀態(tài)信息的收集或改變則是通過屬性完成的。例如，線段是AutoCAD中的一個對象，它的屬性可以是線形、起始點坐標、所在層等性質(zhì)，方法則有復制、鏡像等操作。Model Space是當前圖形文件中圖形實體，如線段、圓、多義線等的集合，每個實體即是一個對象，可通過屬性和方法改變實體或生成新實體，可以通過該對象實現(xiàn)圖形的繪制工作。例如，在定義了兩點dot1和dot2以及線段lineObj并給定這兩點的位置坐標之后可以繪制出一條線段，基本編程語句為： 　　Set lineObj＝acadapp．ActiveDocument．ModelSpace．AddLine（dot1，dot2） 　　坐標系是由一條條線段構(gòu)成的，通過對線段兩個端點坐標的設(shè)置可以繪出所需位置的線段，本文基于這個思想實現(xiàn)了對坐標子程序的編寫。 　　而安排各類電站在圖形中的工作位置（即填充陰影）則也是對AutoCAD的對象模型進行操作。陰影為用圖案填充圖形中的指定區(qū)域。當創(chuàng)建陰影時，最先操作不是指定填充的區(qū)域。首先用戶必須創(chuàng)建Hatch對象，做完這一步后，用戶可指定外部的封閉回路，也就是陰影的最外邊界。所以首先定義矩形邊界對象outerLoopobj（1）～outerLoopobj（4）和陰影對象hatchobj以及矩形邊角的四個點pointl～point4并給定這四個點的位置坐標，再根據(jù)四個點來確定需填充陰影矩形的四條邊界線段，然后根據(jù)不同類型電站對矩形填充不同的陰影圖案（通過設(shè)置陰影對象hatchobj的屬性值實現(xiàn)），基本編程語句為： Set outerLoop （1） ＝ acadapp．ActiveDocument ModelS-pace.AddLine（point1， point2） Set outerLoop （2） ＝ acadapp．ActiveDocument ModelS-pace．AddLine （point2， point3） Set outerLoop （3） ＝ acadapp．ActiveDocument ModelS-pace．AddLine （point3，point4） Set outerLoop （4） ＝ acadapp．ActiveDocument ModelS-pace．AddLine （point4，pointl） hatchobj．AppendOuterLoop （outerLoop） hatchobj．PatternSpace＝0.5 hatchobj．PatternAngle＝0 hatchobj．Linetype＝“Hidden2” hatchobj．LinetypeScale＝0.2 hatchobj．Evaluate acadapp. ActiveDocument. Regen True 　　根據(jù)這個思想可以依次將各類型電站（例如：核電站、水電站、火電站等等，指定電站也可采用同樣方法）在日負荷曲線上用不同陰影圖案填充，這樣就基本完成了圖形繪制工作。 　　5 算例分析 　　本文以2010年某地區(qū)枯水年為例，利用本文方法對其進行運行模擬并輸出電站工作位置圖。整個地區(qū)水電站有58臺，火電站有74臺，核電站有5臺，調(diào)峰電站有13臺，抽水蓄能電站有10臺，其中選取某省6月份進行模擬計算輸出電站工作位置圖。 　　最終打印輸出AutoCAD圖形如圖3所示，部分電站數(shù)據(jù)列于下表，火電和指定電站數(shù)據(jù)未列出，其中虛線為分區(qū)潮流。 　　通過算例分析計算可知，在對基本數(shù)據(jù)運行模擬后，本文方法能夠迅速繪制出坐標系統(tǒng)（包括橫坐標、縱坐標、刻度以及標注）、系統(tǒng)典型日負荷曲線、各電站工作位置區(qū)域和圖例，負荷曲線對電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計和運行十分有用，電力系統(tǒng)的計劃生產(chǎn)主要是建立在預測的負荷曲線基礎(chǔ)上的。繪制電站工作位置圖的作用也很明顯，從中能夠清楚地看出各類型負荷所處的工作位置以及最關(guān)心的電站（即指定電站）工作位置，以利于電站的運行和控制。 　　6 結(jié)束語 　　本文將VB語言在AutoCAD上的二次開發(fā)應用于電力系統(tǒng)運行模擬繪制電站工作位置圖。該方法用V B語言編程，軟件界面采用菜單式結(jié)構(gòu)設(shè)計，且具有操作方便的工具條和中文對話功能，操作簡單，結(jié)合該語言對AutoCAD進行二次開發(fā)，通過編寫接口程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)對AutoCAD的圖形輸出，提高了數(shù)據(jù)的直觀性，使繪圖更便捷，效率更高。該方法在繪圖完畢后生成dwg格式文件，它是AutoCAD圖形文件，具有很強的通用性，能方便地進行工程制圖、打印等操作，而且該方法所繪制的圖形效果優(yōu)于用VB軟件直接繪圖。在圖形上能夠清楚地看出各類型負荷所處的工作位置以及最關(guān)心的電站（即指定電站）工作位置，以利于電站的運行和控制。實例計算表明了該方法的有效性。