[发明专利]一种基于三维地理图空间布局的无功分布展示方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统调度自动化领域，尤其是涉及一种基于三维地理图空间布局的无功分布展示方法。

背景技术

随着社会和技术的发展，各级调度部门所管辖的电网规模越来越大，所采集的信息也越来越多，迫切需要一套电力调度自动化系统来对整个电网进行智能化的监视。在线预警是调度自动化系统的重要组成部分，主要实现对调度核心业务的监视和预警，例如对于电压的预警，对于线路、变压器负载率的预警等；动态评估主要从电网的安全性和充裕度方面构建评估的指标体系，通过对指标的动态提取和分析来评价当前电网的运行状态。

可视化技术是指将抽象的数据或过程变为图形或图象的表示方法，电力系统可视化主要是指将电力系统中抽象的负荷数据、电压数据、潮流数据、负载率数据等通过等高线、等深线、曲线、棒图、饼图等方式展现的一种技术手段。

系统无功的分布影响电网的稳定经济运行。合理的无功分布可以提高电网的电压、功率因数等指标，同时还可以降低网损、提高供电效率，改善供电质量。目前，对无功分布的展示更多的是在潮流图上量测数据形式的展示，在线预警可视化有必要对系统厂站间无功传输、厂站无功各个指标及厂站无功消耗分布情况进行实时监视，并对实时监视和警示数据进行可视化展示。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是通过提供一种基于三维地理图空间布局的无功分布展示方法，在三维地理图上模拟厂站的真实地理位置，以厂站传输断面无功值形象地展示厂站间的无功传输情况、厂站各个无功指标及厂站无功消耗的分布情况，并以列表概览形式对无功反回厂站信息进行突出展示，从而直观地展现了电网无功的分布状况和重要风险信息。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种基于三维地理图空间布局的无功分布展示方法，包括以下步骤：

步骤1、设置三维地理图的参数和功能；

设置的三维地理图的参数包括：三维地理图的显示位置、边界坐标，厂站的经纬度坐标(用于控制厂站在三维地理图上的展示位置)，以及热力图透明度(用于达到最佳展示效果)；

设置的三维地理图的功能包括：

坐标转换功能，通过所设置的厂站的经纬度坐标的转换，使得该厂站在三维地理图的相应位置显示；

颜色渲染功能，通过所设置的热力图透明度使得在颜色渲染后仍能辨识出三维地理图；

分电压等级展示功能，按照不同等级的电压值分别展示该电压等级下的厂站无功数据，可以手动选择需要查看的电压等级下厂站的无功分布情况，避免由于厂站太多展示杂乱的情况；

交互控制列表功能，以列表形式展示用户较为重点关注的厂站无功数据，点击后自动推送该厂站在三维地理图中的位置和缩放级别；

交互控制控件功能，实现对三维地理图进行缩放、旋转、俯仰角度的控制，便于用户观看。

步骤2、从EMS系统中获取厂站的实时无功数据，所述实时无功数据包括：厂站间线路传输无功、厂站变压器高压侧无功、厂站无功补偿装置产生的无功、厂站发电机产生的无功、厂站变压器损耗的无功、厂站负荷损耗的无功、厂站线路传入无功、厂站线路传出无功、厂站备用无功补偿装置容量。

步骤3、整合所获取的实时无功数据，计算得出厂站间无功传输情况，以及每个厂站的无功平衡情况和无功反送情况；

厂站间无功传输情况的计算方法：将所有厂站作为一个无向图的顶点集，将T接线路拆分为厂站到厂站的虚拟线路，将所有的正常线路和虚拟线路作为一个无向图的边集，按照两端点相同的原则将边集分为N个子边集，每一个子边集称为一个传输断面(一个传输断面代表的是一个厂站到另一个厂站之间的无功传输)，将每个传输断面中的正常线路和虚拟线路的线路传输无功累加，得到该传输断面的权重值，权重值即为该传输断面的无功值；重新定义有向图，厂站作为顶点集，传输断面作为边集，根据传输断面的权重值定义边的方向，权重值为正则方向为正向，权重值为负则方向为反向，所得到的有向图反映的就是厂站间无功传输情况；

以厂站为点、线路为边，作为一个无向图的目的是将线路做一个分类，分类标准即线路两端点相同，将两端点相同的线路作为一个传输断面。以厂站为点、传输断面为边重新定义有向图，根据传输断面的无功值来判断边的方向，所得到的有向图反映的就是厂站间无功传输情况；