[發明專利]一種基于三維地理圖空間布局的無功分布展示方法

在審

• 申請號: 201611250576.9
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106649839A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 瞿寒冰;劉博;尹茂林;施冬明;林祺蓉;李莉;王俏俏;林山;林琳;于光波;劉紅霞;譚蘇君;崔華;薛發明;郭英杰;孫文吉;許文波;王建功;朱英剛;劉曉亮;楊鋒
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司濟南供電公司;國家電網公司;積成電子股份有限公司
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30;G06Q50/06
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司37205
• 代理人: 苗峻

技術領域

本發明屬于電力系統調度自動化領域，尤其是涉及一種基于三維地理圖空間布局的無功分布展示方法。

背景技術

隨著社會和技術的發展，各級調度部門所管轄的電網規模越來越大，所采集的信息也越來越多，迫切需要一套電力調度自動化系統來對整個電網進行智能化的監視。在線預警是調度自動化系統的重要組成部分，主要實現對調度核心業務的監視和預警，例如對于電壓的預警，對于線路、變壓器負載率的預警等；動態評估主要從電網的安全性和充裕度方面構建評估的指標體系，通過對指標的動態提取和分析來評價當前電網的運行狀態。

可視化技術是指將抽象的數據或過程變為圖形或圖象的表示方法，電力系統可視化主要是指將電力系統中抽象的負荷數據、電壓數據、潮流數據、負載率數據等通過等高線、等深線、曲線、棒圖、餅圖等方式展現的一種技術手段。

系統無功的分布影響電網的穩定經濟運行。合理的無功分布可以提高電網的電壓、功率因數等指標，同時還可以降低網損、提高供電效率，改善供電質量。目前，對無功分布的展示更多的是在潮流圖上量測數據形式的展示，在線預警可視化有必要對系統廠站間無功傳輸、廠站無功各個指標及廠站無功消耗分布情況進行實時監視，并對實時監視和警示數據進行可視化展示。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是通過提供一種基于三維地理圖空間布局的無功分布展示方法，在三維地理圖上模擬廠站的真實地理位置，以廠站傳輸斷面無功值形象地展示廠站間的無功傳輸情況、廠站各個無功指標及廠站無功消耗的分布情況，并以列表概覽形式對無功反回廠站信息進行突出展示，從而直觀地展現了電網無功的分布狀況和重要風險信息。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

一種基于三維地理圖空間布局的無功分布展示方法，包括以下步驟：

步驟1、設置三維地理圖的參數和功能；

設置的三維地理圖的參數包括：三維地理圖的顯示位置、邊界坐標，廠站的經緯度坐標(用于控制廠站在三維地理圖上的展示位置)，以及熱力圖透明度(用于達到最佳展示效果)；

設置的三維地理圖的功能包括：

坐標轉換功能，通過所設置的廠站的經緯度坐標的轉換，使得該廠站在三維地理圖的相應位置顯示；

顏色渲染功能，通過所設置的熱力圖透明度使得在顏色渲染后仍能辨識出三維地理圖；

分電壓等級展示功能，按照不同等級的電壓值分別展示該電壓等級下的廠站無功數據，可以手動選擇需要查看的電壓等級下廠站的無功分布情況，避免由于廠站太多展示雜亂的情況；

交互控制列表功能，以列表形式展示用戶較為重點關注的廠站無功數據，點擊后自動推送該廠站在三維地理圖中的位置和縮放級別；

交互控制控件功能，實現對三維地理圖進行縮放、旋轉、俯仰角度的控制，便于用戶觀看。

步驟2、從EMS系統中獲取廠站的實時無功數據，所述實時無功數據包括：廠站間線路傳輸無功、廠站變壓器高壓側無功、廠站無功補償裝置產生的無功、廠站發電機產生的無功、廠站變壓器損耗的無功、廠站負荷損耗的無功、廠站線路傳入無功、廠站線路傳出無功、廠站備用無功補償裝置容量。

步驟3、整合所獲取的實時無功數據，計算得出廠站間無功傳輸情況，以及每個廠站的無功平衡情況和無功反送情況；

廠站間無功傳輸情況的計算方法：將所有廠站作為一個無向圖的頂點集，將T接線路拆分為廠站到廠站的虛擬線路，將所有的正常線路和虛擬線路作為一個無向圖的邊集，按照兩端點相同的原則將邊集分為N個子邊集，每一個子邊集稱為一個傳輸斷面(一個傳輸斷面代表的是一個廠站到另一個廠站之間的無功傳輸)，將每個傳輸斷面中的正常線路和虛擬線路的線路傳輸無功累加，得到該傳輸斷面的權重值，權重值即為該傳輸斷面的無功值；重新定義有向圖，廠站作為頂點集，傳輸斷面作為邊集，根據傳輸斷面的權重值定義邊的方向，權重值為正則方向為正向，權重值為負則方向為反向，所得到的有向圖反映的就是廠站間無功傳輸情況；

以廠站為點、線路為邊，作為一個無向圖的目的是將線路做一個分類，分類標準即線路兩端點相同，將兩端點相同的線路作為一個傳輸斷面。以廠站為點、傳輸斷面為邊重新定義有向圖，根據傳輸斷面的無功值來判斷邊的方向，所得到的有向圖反映的就是廠站間無功傳輸情況；