Visio 電氣拓撲分析：停電模擬邏輯與動態著色實作

電氣圖紙的停電分析是配電自動化系統的核心功能。本文揭示如何將 Visio 圖形轉為拓撲模型，以電源為起點進行深度優先搜尋，建立樹狀拓撲結構，並依通電狀態動態著色（綠=有電、紅=無電），支援開關分合閘即時模擬。

核心資料結構：關聯表

將圖形連接關係持久化至資料庫：

-1 代表虛擬根節點（電源輸入端）。斷開開關視為樹葉節點，不再向下遞迴。

拓撲樹建立演算法（遞迴 DFS）

1. 從 ConnectionShapes 找含 -1 的設備 → 根節點（如 ID=1）。
2. 對根節點的每個關聯設備，排除上游節點後遞迴展開下游。
3. 每筆記錄存入 ID, PID, BelongTo, LoginIP，構成倒置樹。

逐步展開範例

// 初始：根節點
ID  PID
1   -1

// 展開 1 的下游：2
ID  PID
1   -1
2   1

// 展開 2 的下游：3,8,7,10（排除上游 1）
ID  PID
1   -1
2   1
3   2
8   2
7   2
10  2

// 繼續展開 3 → 4,11；4 → 5,12；5 → 6,13...
// 最終得到完整拓撲樹

動態著色與即時模擬

// 取得有電設備 ID 清單
List poweredIds = powerCutBLL.RunPowerCutAnalyzing(app, selectedShape, ref msg);

foreach (string idStr in poweredIds) {
    int shapeId = int.Parse(idStr);
    Shape shape = visDoc.Pages[1].Shapes.ItemFromID[shapeId];
    shape.CellsU["LineColor"].ResultIU = (double)VisDefaultColors.visDarkGreen; // 綠色
    Application.DoEvents(); // 強制 UI 重繪
    Thread.Sleep(500);      // 動畫延遲
}
// 無電設備著黑/紅
shape.CellsU["LineColor"].ResultIU = (double)VisDefaultColors.visBlack;

關鍵技術點

• Application.DoEvents() 讓訊息迴圈處理重繪，實現逐步動畫效果。
• 拓撲模型與圖形分離，支援多使用者並行分析（LoginIP 隔離）。
• BelongTo 欄位支援多電源並聯場景（構建多棵樹）。
• 斷路器分閘時自動截斷下游分支，模擬真實停電範圍。

此架構已成功應用於配電網圖形化管理系統，支援千節點級拓撲即時分析。