[发明专利]一种电网潮流图自动生成方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统调度自动化技术领域，特别涉及一种电网潮流图自动生成方法。

背景技术

电网潮流图集中显示厂站、厂站间的线路及其潮流分布和线路开关，是调度员对电网 进行实时监控和分析的主要界面。为了保证调度中心的能量管理系统运行和控制结果的合 理性，需要通过上、下级调度中心交互实时模型实现全局的潮流模型；能量管理系统的电 网模型不仅包括本地维护的电网模型，而且包括上下级调度中心维护的电网模型。因此， 能量管理系统中最常用的电网潮流图已不能再通过人工维护生成了，需要根据全局的电网 模型自动生成全局的潮流图。

现有的潮流图自动生成方法有遗传算法和罚因子算法等。但是由于这些方法对初值的 依赖性较强，而且计算花时较多，不能满足大规模的潮流图的自动生成的需要。

发明内容

本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种电网潮流图自动生成方法，利 用电网模型的拓扑关系自动生成潮流图，能够对厂站随机初值达到很好的优化效果；实现 调度员对电网进行实时监控和分析。

本发明提出的一种电网潮流图自动生成方法，其特征在于，该发明方法包括：定义电网潮 流图的厂站图标模型，该图标由中间的矩形和矩形四边上伸出的多个引线构成，每边的引 线长度从中部向两侧依次递减，连接各边最短引线端点所围成的区域构成厂站图标禁区； 该方法包括以下步骤：

1)把待生成潮流图的画面分成等间隔的m*n个区域，m，n均为正整数，将厂站图标模 型按厂站的相对地理位置分配到相应区域中；

2)采用引力-斥力模型对厂站图标模型坐标在其所属的区域内进行优化，使厂站图 标模型间的线路交叉最少；

3)连接两个厂站图标模型的线路布置成横平竖直的折线，使得线路折线不穿过任何厂 站图标模型图标及其禁区。

本发明的特点及有益效果：

本发明能够实现电网潮流图的快速自动生成，对厂站随机初值达到很好的优化效果； 布线的折点也限制在定值2之内，能够简单迅速的实现线路的横平竖直的走线要求；保证 了图形的美观。实现调度员对电网进行实时监控和分析。保证调度中心的能量管理系统运 行。

附图说明

图1为本发明的厂站图标模型示意图，虚线的方框为厂站图标模型禁区；

图2为本发明的障碍集为非空集的线路对应矩形的至少一侧可以布通的情况；

图3为本发明的障碍集为非空集的线路对应矩形的两侧都不可以布通的情况；

图4为本发明的迷宫算法走线算例。

具体实施方式

本发明提出的一种电网潮流图自动生成方法结合附图及实施例详细说明如下：

本发明方法包括：定义电网潮流图的厂站图标模型，本实施例的厂站图标模型如图1 所示，该图标由中间的矩形11和矩形四边上伸出的多个引线12(总引线与该实际厂站的 出线度相等，本发明设定最多不能超过40条)构成，每边的引线长度从中部向两侧依次 递减(保证布线时交叉尽可能少)，连接各边最短引线端点所围成的区域构成的禁区13组 成；该方法包括以下步骤：

1)把待生成潮流图的画面分成等间隔的m*n个区域(一般m，n＜5)，将厂站图标模型 按厂站的相对地理位置分配到相应区域中；

2)采用引力-斥力模型对厂站图标模型坐标在其所属的区域内进行优化，使厂站图 标模型间的线路交叉最少；具体包括以下步骤：

(引力-斥力模型基本原理是将所有的厂站考虑成一个个相互排斥的粒子，而有连接 关系的节点(厂站)之间又有着相互吸引的作用力。相互间存在线路的任何两个厂站之间 都有斥力的作用。在每个粒子趋于平衡的过程中，有连接关系的节点会倾向于聚集在一起， 而没有连接关系的则离得相对较远。不断地对所有的节点进行受力分析，直到最终达到相 对稳定的状态即可结束)

(21)在各厂站图标模型所属区域的坐标范围内，随机生成所有厂站图标模型的坐标；

(22)计算厂站图标模型间线路的相互引力gv：

若两个厂站图标模型对应的实际厂站没有连线时，引力gv为0；

若有连线时，当两个厂站图标模型之间的距离小于自然距离时，引力gv为0；否则引 力gv将和厂站图标模型V_i和V_j之间的当前距离与设定的自然距离的差值成正比，该引力的 绝对值|gv|如公式(1)所示：