[发明专利]在调配系统中自动生成可视化的电网潮流图的实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在调配系统中自动生成可视化的电网潮流图的实现方法。

背景技术

在电网调配监控系统中，监视和调整电力系统潮流的分布，是现代电力调度自动化系统的一个重要职责，电力系统运行调度人员需要随时密切监视并调整电网潮流分布，电网潮流是电力调配自动化系统实施、系统分析研究必不可少的一部分。在当前的监控系统中，绘制电力系统网络拓扑结构图及电网潮流图，都是由维护员或者工程师根据所监控的电网实际拓扑结构，利用调度系统绘图工具，手动绘制出来的，用基于物理接线的图形来描述电力系统网络结构，在图形上标注数据，将数据和图形结合在一起，使潮流分布一目了然。

随着智能电网及通信技术的发展，监控系统的规模越来越大，监控的厂站、线路的数量越来越多，电网拓扑复杂度也越来越高。靠人工绘制电网潮流图，往往需要耗费巨大的人力和时间，且容易出错，又不美观；同时，如果调度自动化系统进行厂站扩容，潮流分布将发生变化，需要重新进行潮流图布局，二次维护也会十分不便。因此，寻求一种潮流图智能成图方法，成为监控系统厂商和供电企业的共同需求，也会为调度自动化系统的工程实施和日常维护带来极大的帮助。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种在调配系统中自动生成可视化的电网潮流图的实现方法，本发明旨在提供一种在大中型调配自动化系统中，自动快速生成可视化的电网潮流图的方法。所要解决的技术问题是，在电力系统调配系统工程实施和维护过程中，根据包含各种复杂接线形式的电网模型和实时潮流，提供一种快速、准确的方法，自动的生成整个电网或者某个区域的电网的潮流图形，并以可视化的效果展示给使用者，为其监视和调整电网潮流提供辅助手段。具体来说，就是发明一种自动生成复杂电网模型潮流图的方法，在自动成图过程中，采用基于扩展力学模型的网络拓扑图布局算法，对潮流图中各个厂站节点进行自动布局，达到有连接的厂站节点尽量靠近、厂站节点分布均匀、厂站和线路之间不能过于贴近的效果；采用迷宫算法对各厂站间的线路智能布线，做到路径最优；最后自动关联库参数，并自动进行量测、动态潮流、可视化饼图等的标注，最终生成可视化的电网潮流图。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种在调配系统中自动生成可视化的电网潮流图的实现方法，包括如下步骤：1）根据设置的成图粒度过滤条件，利用调配系统绘图工具在图形中生成厂站图元和线路图元；2）运用基于扩展力学模型的网络拓扑图布局算法，对厂站图元进行智能布局；3）运用迷宫算法对智能布局后的图形进行智能布线； 4）最后自动关联库参数，并自动进行量测、动态潮流、可视化饼图等的标注，最终生成可视化的电网潮流图。

所述的步骤为：1）根据预先设置的成图粒度过滤条件，从当前电网模型中搜索出符合条件的厂站和线路信息，在调配系统绘图工具中将厂站图元按平均分布的方式画在图形上，利用厂站间的拓扑关系，将互相连接的厂站用线路图元连接；

2）运用基于扩展力学模型的网络拓扑图布局算法，对厂站图元进行智能布局；最终达到线路交叉最少、有连接的厂站尽量靠近、厂站分布均匀的效果； 

3）对智能布局后的图形利用迷宫算法进行智能布线，生成电网监控系统所使用的横平竖直的正交图。布局过程中，采用迷宫算法进行路径求解，充分考虑厂站多出线及多进线的情况，从而达到绘制的路径交叉最少、路径最短、显示清晰的效果；

4）将线路图元和厂站图元关联数据库里的相应参数，线路图元旁标注该线路的量测图元，线路图元上生成可视化饼图图元，该可视化饼图图元关联数据库中该线路的负载率，线路上生成表示潮流方向与大小的动态潮流图元，最终生成可视化的电网潮流图。

所述的步骤2）中的基于扩展力学模型的网络拓扑图布局算法中的网络拓扑图由节点和边两个要素组成；将厂站图元映射为网络拓扑图算法中的节点，线路图元映射为边，对厂站图元进行智能布局。