CN102306387B - 一种电网污区分布图的绘制方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电网污区分布图的绘制方法及其装置，所述方法包括以下步骤：获取电网污区分布图的绘制区域的范围；检测获取所述电网污区分布图的绘制区域内的多个采样点的污染参数信息；根据各个所述采样点的污染参数信息，按照电力系统污染等级标准计算各个所述采样点的污染等级；根据各个所述采样点的污染等级，按照支持向量机算法计算整个所述绘制区域内各个污染等级划分的最优分类函数；根据所述绘制区域内各个污染等级划分的最优分类函数，绘制电网污区分布图。本发明提供的电网污区分布图的绘制方法及其装置能够实时客观地反映电网系统的污区分布情况，更加可靠，有利于电力调度人员根据所述电网污区分布图进行更好的电网调度。
Description
技术领域
本发明涉及电网污区分布图的技术领域，尤其涉及一种电网污区分布图的绘制方法，以及一种电网污区分布图的绘制装置。
背景技术
电网污区分布图的绘制，是根据某个区域现有的一些测量点数据，预测估算该区域内所有地方的污区等级并在地图上将不同等级的污区按不同颜色用多边形区分开的一个过程。
目前，电网污区分布图都是每年手工绘制后上报，而随着污源点、气象、环境的变化，电网的污区分布每年都有所不同，绘制工作十分麻烦，使技术人员无法及时根据污区的变化来修改所述电网污区分布图和相关资料。而且目前的电网污区分布图的绘制主要是依靠绘制人员的运行经验，现场环境的污湿特征、现场污秽度等大部分都是人工根据经验绘制，受太多人为主观因素干扰，影响绘制的电网污区分布图的客观性。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种能够客观可靠的电网污区分布图的绘制方法。
一种电网污区分布图的绘制方法，包括以下步骤：
获取电网污区分布图的绘制区域的范围；
检测获取所述电网污区分布图的绘制区域内的多个采样点的污染参数信息；
根据各个所述采样点的污染参数信息，按照电力系统污染等级标准计算各个所述采样点的污染等级；
根据各个所述采样点的污染等级，按照支持向量机算法计算整个所述绘制区域内各个污染等级划分的最优分类函数；
根据所述绘制区域内各个污染等级划分的最优分类函数，绘制电网污区分布图；其中，所述最优分类函数的计算结果表示各个所述污染等级划分的边界，根据各个所述污染等级划分的边界将所述绘制区域，按照不同的污染等级划分成多个不同污染等级的区域，绘制出所述电网污区分布图。
与现有技术相比较，本发明的电网污区分布图的绘制方法能够实现电网污区分布图的自动生成、电网污染信息的实时更新和自动汇总。通过获取所述电网污区分布图的绘制区域内的多个采样点的真实、实时的污染参数信息作为参考，计算各个采样点的污染等级，因此获取的污染参数信息新鲜、准确，能够随时反映电网污区的变化情况。并根据支持向量机算法计算绘制区域内各个污染等级划分的最优分类函数，使各个污染等级的边界划分不再依赖于绘制人员的经验或者猜测，而是有了客观可循的理论依据，减少人为主观因素对电网污区分布图的绘制过程的影响。使绘制的电网污区分布图更加客观地反映电网污区的实际情况，有利于电力调度人员根据所述电网污区分布图进行更好的电网调度。
本发明要解决的技术问题还在于提供一种能够客观可靠的电网污区分布图的绘制装置。
一种电网污区分布图的绘制装置，包括：用于根据指令获取电网污区分布图的绘制区域的范围的绘制区域设定模块；用于检测获取所述电网污区分布图的绘制区域内的多个采样点的污染参数信息的信息收集模块；用于根据各个所述采样点的污染参数信息，按照电力系统污染等级标准计算各个所述采样点的污染等级的污染等级计算模块；用于根据各个所述采样点的污染等级，按照支持向量机算法计算整个所述绘制区域内各个污染等级划分的最优分类函数的分类函数计算模块；以及，用于根据所述绘制区域内各个污染等级划分的最优分类函数，绘制电网污区分布图的分布图绘制模块；其中，所述最优分类函数的计算结果表示各个所述污染等级划分的边界，根据各个所述污染等级划分的边界将所述绘制区域，按照不同的污染等级划分成多个不同污染等级的区域，绘制出所述电网污区分布图。
与现有技术相比较，本发明的电网污区分布图的绘制装置能够实现电网污区分布图的自动生成、电网污染信息的实时更新和自动汇总。通过所述信息收集模块获取所述电网污区分布图的绘制区域内的多个采样点的真实、实时的污染参数信息作为参考，因此获取的污染参数信息新鲜、准确，能够随时反映电网污区的变化情况。使所述污染等级计算模块能够根据实时信息计算各个采样点的实时的污染等级，反映电网系统的真实情况。所述分类函数计算模块根据支持向量机算法计算绘制区域内各个污染等级划分的最优分类函数，使各个污染等级的边界划分不再依赖于绘制人员的经验或者猜测，而是有了客观可循的理论依据，减少人为主观因素对电网污区分布图的绘制过程的影响。使绘制的电网污区分布图更加客观地反映电网污区的实际情况，有利于电力调度人员根据所述电网污区分布图进行更好的电网调度。
附图说明
图1是本发明电网污区分布图的绘制方法的步骤流程图；
图2是本发明电网污区分布图的绘制装置的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1，图1是本发明电网污区分布图的绘制方法的步骤流程图。
所述电网污区分布图的绘制方法包括以下步骤：
步骤S101，获取电网污区分布图的绘制区域的范围；
在本步骤中，根据用户的指令，设定所述电网污区分布图的绘制区域的边界范围。
步骤S102，检测获取所述电网污区分布图的绘制区域内的多个采样点的污染参数信息；
在本步骤中，各个所述采样点的污染参数信息可由分别设置在各个所述采样点的在线污染监控装置检测获取。
作为本步骤的一种优选实施方式，在各个所述采样点设置在线污染监控装置，通过所述在线污染监控装置检测采样点的污染参数；然后通过无线网络连接远程获取各个所述在线污染监控装置检测的所述污染参数信息。由此可远程自动获取各个采样点的污染参数信息，而不需要人工采集，也不需要操作人员亲自到采样点进行信息收集。减少了污染参数信息收集的困难，节约了信息收集成本，提高了效率，使获得的污染参数信息更具有实时性，更能够反映各个采样点的实际污染情况。
所述污染参数信息可包括各个所述采样点的污染源、大气环境、现场污秽度、气象参数等，也可以是这些参数综合获取的一个污染指数。
作为本步骤的一种实施方式，可以测试采样点的盐密灰度比作为所述污染参数信息的参考。
步骤S103，根据各个所述采样点的污染参数信息，按照电力系统污染等级标准计算各个所述采样点的污染等级；
在本步骤中，可以根据国家电网《高压架空线路和变电站污区分级与外绝缘选择标准》（Q/GDW152-2006）的有关规定计算污染等级。
也可以根据实际需要设定自身的污染等级划分方式，从而使划分的污染等级更加符合局部地区的实际情况或者需要。
步骤S104，根据各个所述采样点的污染等级，按照支持向量机算法计算整个所述绘制区域内各个污染等级划分的最优分类函数；
支持向量机(Support Vector Machine,SVM)在解决小样本、非线性及高维模式识别中表现出许多特有的优势。
算法是从线性可分情况下的最优分类面（Optimal Hyperplane）提出的。所谓最优分类面就是要求分类面不但能将两类样本点无错误地分开，而且要使两类的分类空隙最大。
使用支持向量机算法计算所述最优分类函数，可以使计算结果更加准确。
步骤S105，根据所述绘制区域内各个污染等级划分的最优分类函数，绘制电网污区分布图。
所述最优分类函数的计算结果表示各个所述污染等级划分的边界，在二维应用中可能一条线，在三维应用中可能是一个面。根据各个所述污染等级划分的边界可以将所述绘制区域，按照不同的污染等级划分成多个不同污染等级的区域，绘制出所述电网污区分布图。
与现有技术相比较，本发明的电网污区分布图的绘制方法能够实现电网污区分布图的自动生成、电网污染信息的实时更新和自动汇总。通过获取所述电网污区分布图的绘制区域内的多个采样点的真实、实时的污染参数信息作为参考，计算各个采样点的污染等级，因此获取的污染参数信息新鲜、准确，能够随时反映电网污区的变化情况。并根据支持向量机算法计算绘制区域内各个污染等级划分的最优分类函数，使各个污染等级的边界划分不再依赖于绘制人员的经验或者猜测，而是有了客观可循的理论依据，减少人为主观因素对电网污区分布图的绘制过程的影响。使绘制的电网污区分布图更加客观地反映电网污区的实际情况，有利于电力调度人员根据所述电网污区分布图进行更好的电网调度。
作为本发明电网污区分布图的绘制方法的一种优选实施方式，在绘制出所述电网污区分布图之后，进一步执行以下步骤：
将绘制的电网污区分布图以电子图层的方式加载到电子地图上。
因此，可以结合所述电子地图来展示各个地区的污染等级情况，更加直观，方便。
进一步地，将所述电网污区分布图加载到电子地图上之后，进一步提供根据所述电子地图对地区的污染情况进行查询的方法，包括以下步骤：
接收输入的电力设备位置信息；
根据所述电力设备位置信息，查找在所述电子地图上对应的电网污区分布图，获取所述电力设备位置的污染等级。
通过结合电子地图，可以对电力设备的位置进行精确定位，从而根据定位信息查询电力设备所在位置的污染等级，可以根据所述污染等级判断是否适合在该位置防止所述电力设备，或者提高所述电力设备的防污能力，避免电力设备因污染而发生故障损坏。
再进一步地，在查询得到所述电力设备位置的污染等级之后，进一步提供针对污染情况和电力设备的防污能力进行预警的方法，包括以下步骤：
获取所述电力设备的防污等级信息；
比较所述电力设备的防污等级信息和所述电力设备位置的污染等级，在所述污染等级高于所述电力设备的防污等级时发出预警。
通过上述方法，可以对现场环境的污染等级高于电力设备的防污等级的情况提早预警，使调度人员能够根据预警信息判断现场是否适合设置电力设备，或者提高所述电力设备的防污能力，避免电力设备因污染而发生故障损坏。
请参阅图2，图2是本发明电网污区分布图的绘制装置的结构示意图。
所述电网污区分布图的绘制装置包括：
绘制区域设定模块21，用于根据指令获取电网污区分布图的绘制区域的范围；
信息收集模块22，用于检测获取所述电网污区分布图的绘制区域内的多个采样点的污染参数信息；
污染等级计算模块23，用于根据各个所述采样点的污染参数信息，按照电力系统污染等级标准计算各个所述采样点的污染等级；
分类函数计算模块24，用于根据各个所述采样点的污染等级，按照支持向量机算法计算整个所述绘制区域内各个污染等级划分的最优分类函数；
分布图绘制模块25，用于根据所述绘制区域内各个污染等级划分的最优分类函数，绘制电网污区分布图。
其中，所述绘制区域设定模块21接收用户指令，根据用户的指令设定所述电网污区分布图的绘制区域的边界范围。用户可以根据自身的需要设定所述绘制区域的边界范围。
所述信息收集模块22可通过分别设置在各个所述采样点的在线污染监控装置检测获取各个所述采样点的污染参数信息。
在各个所述采样点设置的在线污染监控装置，通过所述在线污染监控装置检测采样点的污染参数；然后所述信息收集模块22通过无线网络连接远程获取各个所述在线污染监控装置检测的所述污染参数信息。因此不需要人工采集，也不需要操作人员亲自到采样点进行信息收集。减少了污染参数信息收集的困难，节约了信息收集成本，提高了效率，使获得的污染参数信息更具有实时性，更能够反映各个采样点的实际污染情况。
所述污染参数信息可包括各个所述采样点的污染源、大气环境、现场污秽度、气象参数等，也可以是这些参数综合获取的一个污染指数。
作为一个实施方式，所述信息收集模块22可以测试采样点的盐密灰度比作为所述污染参数信息的参考。
所述污染等级计算模块23可以根据国家电网《高压架空线路和变电站污区分级与外绝缘选择标准》（Q/GDW152-2006）的有关规定计算污染等级。也可以根据实际需要设定自身的污染等级划分方式，从而使划分的污染等级更加符合局部地区的实际情况或者需要。
所述最优分类函数的计算结果表示各个所述污染等级划分的边界，在二维应用中可能一条线，在三维应用中可能是一个面。因此，所述分布图绘制模块25可根据各个所述污染等级划分的边界可以将所述绘制区域，按照不同的污染等级划分成多个不同污染等级的区域，绘制出所述电网污区分布图。
与现有技术相比较，本发明的电网污区分布图的绘制装置能够实现电网污区分布图的自动生成、电网污染信息的实时更新和自动汇总。通过所述信息收集模块获取所述电网污区分布图的绘制区域内的多个采样点的真实、实时的污染参数信息作为参考，因此获取的污染参数信息新鲜、准确，能够随时反映电网污区的变化情况。使所述污染等级计算模块能够根据实时信息计算各个采样点的实时的污染等级，反映电网系统的真实情况。所述分类函数计算模块根据支持向量机算法计算绘制区域内各个污染等级划分的最优分类函数，使各个污染等级的边界划分不再依赖于绘制人员的经验或者猜测，而是有了客观可循的理论依据，减少人为主观因素对电网污区分布图的绘制过程的影响。使绘制的电网污区分布图更加客观地反映电网污区的实际情况，有利于电力调度人员根据所述电网污区分布图进行更好的电网调度。
作为本发明电网污区分布图的绘制装置的一种优选实施方式，所述分布图绘制模块进一步将绘制的电网污区分布图以电子图层的方式加载到电子地图上；则所述电网污区分布图的绘制装置可进一步设置：查询模块，所述查询模块用于接收输入的电力设备位置信息，并根据所述位置信息，查找在所述电子地图上对应的电网污区分布图，获取所述电力设备所在位置的污染等级。
通过结合电子地图，可以展示各个地区的污染等级情况，更加直观，方便。还可以通过所述电子地图对电力设备的位置进行精确定位，从而根据定位信息查询电力设备所在位置的污染等级，可以根据所述污染等级判断是否适合在该位置防止所述电力设备，或者提高所述电力设备的防污能力，避免电力设备因污染而发生故障损坏。
进一步地，所述电网污区分布图的绘制装置可提供针对污染情况和电力设备的防污能力进行预警的功能。其进一步包括：告警模块，所述告警模块用于获取所述电力设备的防污等级信息，并比较所述电力设备的防污等级信息和所述电力设备位置的污染等级，在所述污染等级高于所述电力设备的防污等级时发出预警。
通过所述告警模块，可以对现场环境的污染等级高于电力设备的防污等级的情况提早预警，使调度人员能够根据预警信息判断现场是否适合设置电力设备，或者提高所述电力设备的防污能力，避免电力设备因污染而发生故障损坏。
所述告警模块可以通过在用户登录时发送自动提示的方式进行预警，也可以短信等方式提醒用户。
本发明的电网污区分布图的绘制方法及其装置所绘制的电网污区分布图基于严格的数学理论，可信度高，比起现有技术绘制的污秽等级图更具有科学依据。
通过在线污染监控装置来检测测量采样点的绝缘子污染的等级，自动实时的将数据通过无线信号发给计算机。计算机接受实时数据，并实时生成最新的电网污区分布图。
根据概率论等数学理论，根据测试的样本点的污区等级分布的结构特征，使用结构风险化最小的理论算法，使用计算机自动计算最佳污区分类平面，预测平面上每一个点的污区都能在数学统计学上满足一个概率上限。通过该技术生成的分类平面的边缘曲线圆滑，不需要经过美化美工处理，非常接近污区分布的真正的现实状态。如果在线监控的采样点分布越广越密集，那么污区分布图分类平面就越真实。这样在污区地图上的每一点的污区等级的正确性都大于某一概率数值。采样点越多分布越均匀越广泛，该概率数值越大，污区等级的分布划分的正确性就越高。另外，该技术还符合小样本高预测的理论，在采样点不太多的情况下，仍能保持最大的预测能力。
对于没有线监测系统的电力公司，亦即电网采样点没有设置实时在线污染监控装置，还可以定期对测量点进行采样测试计算盐密灰密，然后录入计算机系统，计算机系统根据本发明的电网污区分布图的绘制方法自动计算绘制电网污区分布图，同样可节约了花大气力绘制污区分布的人力成本。可以季度定期采样，这样将污区分布图每季度更新一次，及时的了解污区的分布情况。采用本发明的电网污区分布图的绘制装置的电力部门可以任意时刻了解污区分布现状。
电力防污历年来都是电力输电行业里面的重点。根据实时在线监测，可以监测线路污闪临界状态，可以避免大面积的污闪事故发生，若应用到整个电网将产生巨大的经济效益。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (8)
1.一种电网污区分布图的绘制方法，其特征在于包括以下步骤：
获取电网污区分布图的绘制区域的范围；
检测获取所述电网污区分布图的绘制区域内的多个采样点的污染参数信息；
根据各个所述采样点的污染参数信息，按照电力系统污染等级标准计算各个所述采样点的污染等级；
根据各个所述采样点的污染等级，按照支持向量机算法计算整个所述绘制区域内各个污染等级划分的最优分类函数；
根据所述绘制区域内各个污染等级划分的最优分类函数，绘制电网污区分布图；其中，所述最优分类函数的计算结果表示各个所述污染等级划分的边界，根据各个所述污染等级划分的边界将所述绘制区域，按照不同的污染等级划分成多个不同污染等级的区域，绘制出所述电网污区分布图。
2.如权利要求1所述的电网污区分布图的绘制方法，其特征在于，绘制电网污区分布图之后，进一步执行以下步骤：
将绘制的电网污区分布图以电子图层的方式加载到电子地图上。
3.如权利要求2所述的电网污区分布图的绘制方法，其特征在于，将绘制的电网污区分布图以电子图层的方式加载到电子地图上之后，进一步执行以下步骤：
接收输入的电力设备位置信息；
根据所述电力设备位置信息，查找在所述电子地图上对应的电网污区分布图，获取所述电力设备位置的污染等级。
4.如权利要求3所述的电网污区分布图的绘制方法，其特征在于，查找获取所述电力设备位置的污染等级之后，进一步执行以下步骤：
获取所述电力设备的防污等级信息；
比较所述电力设备的防污等级信息和所述电力设备位置的污染等级，在所述污染等级高于所述电力设备的防污等级时发出预警。
5.如权利要求1至4任意一项所述的电网污区分布图的绘制方法，其特征在于，检测获取所述电网污区分布图的绘制区域内的多个采样点的污染参数信息的步骤包括：
在各个所述采样点设置在线污染监控装置，通过所述在线污染监控装置检测采样点的污染参数；
通过无线网络连接远程获取各个所述在线污染监控装置检测的所述污染参数信息。
6.一种电网污区分布图的绘制装置，其特征在于，包括：
绘制区域设定模块，用于根据指令获取电网污区分布图的绘制区域的范围；
信息收集模块，用于检测获取所述电网污区分布图的绘制区域内的多个采样点的污染参数信息；
污染等级计算模块，用于根据各个所述采样点的污染参数信息，按照电力系统污染等级标准计算各个所述采样点的污染等级；
分类函数计算模块，用于根据各个所述采样点的污染等级，按照支持向量机算法计算整个所述绘制区域内各个污染等级划分的最优分类函数；
分布图绘制模块，用于根据所述绘制区域内各个污染等级划分的最优分类函数，绘制电网污区分布图；其中，所述最优分类函数的计算结果表示各个所述污染等级划分的边界，根据各个所述污染等级划分的边界将所述绘制区域，按照不同的污染等级划分成多个不同污染等级的区域，绘制出所述电网污区分布图。
7.如权利要求6所述的电网污区分布图的绘制装置，其特征在于，所述分布图绘制模块进一步将绘制的电网污区分布图以电子图层的方式加载到电子地图上；
所述电网污区分布图的绘制装置进一步包括：
查询模块，用于接收输入的电力设备位置信息，并根据所述位置信息，查找在所述电子地图上对应的电网污区分布图，获取所述电力设备所在位置的污染等级。
8.如权利要求7所述的电网污区分布图的绘制装置，其特征在于，所述电网污区分布图的绘制装置进一步包括：
告警模块，用于获取所述电力设备的防污等级信息，并比较所述电力设备的防污等级信息和所述电力设备位置的污染等级，在所述污染等级高于所述电力设备的防污等级时发出预警。
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