[发明专利]基于快速空间插值的电力系统实时节点数据三维可视化方法

摘要

本发明涉及基于快速空间插值的电力系统实时节点数据三维可视化方法，属于电力系统三维可视化技术领域。该方法包括：确定绘图矩形网格的规模；采集电网中的节点型数据；设置空间插值算法的参数；用快速空间插值计算：对于每一个网格点(x_i，y_j)，计算其插值结果v_i，j，以电网接线图作为背景，使用二维标量场可视化技术对网格数据(x_i，y_j，v_i，j)进行表达，得到实时节点型数据的视化图形，用于对电网进行实时的安全经济监控；本发明通过引入虚设平均点和修正权重系数，在保证快速性的同时，显著改善了三维可视化图形的视觉效果和实用性。

主权项

1.一种基于快速空间插值的电力系统实时节点数据三维可视化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1)确定绘图矩形网格，包括网格中的格子数目为M×N，网格点的坐标为(xi，yj)，i＝0，1，…，M，j＝0，1，…，N，其中xi＝x0+iΔx，yj＝y0+jΔy，Δx＞0和Δy＞0分别是x轴和y轴方向上的网格间距；步骤2)在一个数据采集周期开始时，实时采集P个反映电网当前运行状态的实时节点型数据：(xk′，yk′，vk)，k＝1，2，…，P，P为自然数，其中(xk′，yk′)是第k个节点型数据的位置坐标，vk是第k个节点型数据的数值；步骤3)设置空间插值算法的参数，包括影响距离dinf、虚设点的数值v∞及其权重C；步骤4)快速空间插值计算：对于每一个网格点(xi，yj)，计算其插值结果vi，j：$v_{i,j}=\frac{{\mathrm{Cv}}_{\infty }+\underset{\stackrel{k=1}{d_{i,j,k}<d_{\inf }}}{\overset{P}{\Sigma }}(\frac{1}{d_{i,j,k}^2}-\frac{1}{d_{\inf }^2})v_k}{C+\underset{\stackrel{k=1}{d_{i,j,k}<d_{\inf }}}{\overset{P}{\Sigma }}(\frac{1}{d_{i,j,k}^2}-\frac{1}{d_{\inf }^2})}$ 其中di，j，k是网格点(xi，yj)到第k个节点型数据位置(xk′，yk′)的距离：$d_{i,j,k}^2={(x_i-x_k^{\prime })}^2+{(y_j-y_k^{\prime })}^2$ 步骤5)以电网接线图作为背景，使用二维标量场可视化技术对网格数据(xi，yj，vi，j)进行表达，得到实时节点型数据的可视化图形，用于对电网进行实时的安全经济监控调度；步骤6)下一个数据采集周期一到，返回步骤2)。