[发明专利]一种基于多种展示图类型的电网信息三维显示方法

说明书

技术领域

 本发明专利涉及一种电网信息显示方法，特别是一种基于多种展示图类型的电网信息三维显示方法。

背景技术

运行中的电力系统不断产生大量的数据，为了对其进行实时的安全监视，调度人员和仿真计算人员需要密切关注这些数据，并从中辨别出系统是否存在安全、稳定等方面问题，如存在问题，还需要判断其所在的位置和严重程度。在接线图上用数字标注的传统方法虽然显示速度快，显示数据准确，但不能适应大量数据显示的需要，而且用数字表达不够直观，从大量的数字中识别出关键信息比较困难。

目前科学计算可视化方法是解决这一问题的途径。所谓科学计算可视化(Visualization in Scientific Computation，ViSC)是指将计算中涉及和产生的数字信息转变为直观的、以图像或图形表示的信息，从而使传统意义上不可见的事物或现象实现可视化，以获得对数据的深入理解和洞察。

然而目前的科学计算可视化方法中没有专门针对电网信息的显示方法，并且电网数据信息纷繁复杂，在这些信息中调度员和仿真计算人员除了需要判定设备是否过载，还要判定设备损耗、设备安全、电网电压稳定等，因此单单一种展示方式很难展现所有信息。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于多种展示图类型的电网信息三维显示方法，使电网调度运行人员和仿真计算人员能够快速从海量数据中直接发现电网存在的问题和薄弱环节，以便于分析评估，制定并落实防范和治理的措施。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种基于多种展示图类型的电网信息三维显示方法，按照下述步骤进行：

（1）读入电网的主接线图，在计算机上自动生成电网主接线图背景平面；

（2）读入电网的数据和所述电网的位置信息；

（3）设置所述数据对应的色彩：将不同数值大小通过三种不同色彩分量映射为不同的颜色，映射函数为：

              （1）

其中，是需要进行映射数据的标幺值，

，分别是与对应的三种颜色分量值，

是标幺值所映射的颜色；

（4）确定所述数据所属的电网信息类型及相应展示图类型，所述展示图类型为三维柱状图、三维曲面图、三维管道图或三维箭头图；

（5）按照所需展示图类型和所述数据自动计算生成展示图，计算方法如下：

三维柱状图：设置柱状图形的可视化参数，用步骤（3）中所映射的颜色根据数值的大小生成高低不同的三维柱状图并显示；

三维曲面图：将读入的数据按照下述公式计算需要做插值计算的电网节点的标幺值：

是所有已知数据的插值结果的平均值，

是第i个已知的电网数据的插值结果，标注在实际位置附近，

v_p是需要进行插值计算的插值结果，

是v_p所在点与第i个已知电网数据点之间的距离，

是幂指数，

分别表示距离门限值，其中和分别表示最小距离门限值和最大距离门限值，当距离门限值在~或~时，表示需要提起调度员或者仿真计算人员的注意，

分别表示对四个门限值的权重系数，，

C表示平滑常数；

然后用步骤（3）中所述映射的颜色生成三维曲面图；

三维管道图：根据电网的位置信息和电网线路的型号确定三维管状图的位置和粗细，然后根据数据的标幺值的大小用步骤（3）中所映射的颜色生成三维管道图并显示；

三维箭头图：根据电网的位置信息、数据的标幺值的大小以及设定的帧数生成各帧的箭头图并显示。

采用上述技术方案产生的有益效果在于：

（1）本发明采用基于多种展示图类型的电网信息三维显示方法，可以在二维的主接线图基础上充分利用第三个维度，可以快速、高效和直观地表达电网中的数据，以便调度员迅速了解当前系统中是否存在问题以及问题的地点和严重程度，并使调度员对电网的运行情况能有整体和宏观的把握；

（2）采用基于多种展示图类型的电网信息三维显示方法，可以使电网规划人员和仿真计算充分分析不同电网结构下存在的问题和薄弱环节，以便于分析评估，制定并落实防范和治理的措施；

（3）本发明列举了4种展示图类型，也可以根据用户的需要自行加入其它展示方法，丰富电网信息显示类型。

附图说明

图1是本发明的操作流程图；