CN103559657A - 一种输电线路数据处理方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种输电线路数据处理方法,包括:响应合法用户输入的查询请求,查询输电线路的网络拓扑关系相关信息,确定与导线型号对应的每公里参数,根据每公里参数和导线长度,计算出输电线路的电气参数,根据输电线路的网络拓扑关系相关信息,构建输电线路的网络拓扑结构。本申请通过接收用户输入的目标输电线路的线路名称和电压等级,即可在数据库中查询到目标线路的各种电气参数以及构建输电线路的网络拓扑结构,以图文的形式展现给用户,不仅节省了大量的人力资源、提高了运算的稳定性,而且配合以网络拓扑结构图对输电线路的电气参数加以说明,更加直观、形象。
Description
技术领域
本申请涉及高压输电线路技术领域,更具体地说,涉及一种输电线路数据处理方法和系统。
背景技术
随着国民经济的快速推进,电力系统得到了迅速的发展,随之而来的输电线路网络也变的越来越复杂。高压输电线路参数的精确计算对系统潮流计算、稳定性计算、短路计算、继电保护等具有重大意义。特别是在继电保护方面,电气参数计算的精确度直接影响继电保护装置的灵敏度,影响整个电力网络的稳定性。
高压输电线路分为架空线路和电缆线路,目前国内外对于电缆线路的电气参数的计算还尚未进行研究,在工程应用中电缆线路电气参数的获取通常都是通过经验值粗略估算得到,这就造成了线路计算很大的不准确性。而对于架空线路,目前是通过查询已有的计算公式,逐个进行手工计算、汇总,从而浪费了大量的人力资源且稳定性不高,而且计算得到的电气参数只是单纯的几个数字而已,并不能够直观形象的表达出实际输电线路的整体结构。
发明内容
有鉴于此,本申请提供了一种输电线路数据处理方法和系统,用于解决现有技术中获得输电线路的电气参数的过程,占用大量人力资源且稳定性不高,并且单纯的数字不够直观、形象的问题。
为了实现上述目的,现提出的方案如下:
一种输电线路数据处理方法,包括:
响应合法用户输入的查询请求,查询所述输电线路的网络拓扑关系相关信息,所述查询请求包括输电线路的线路名称和电压等级,所述网络拓扑关系相关信息至少包括所述输电线路的节点、节点间连接的导线型号和导线长度;
确定与所述导线型号对应的每公里参数,所述每公里参数包括每公里正序电阻、每公里正序电抗、每公里零序电阻和每公里零序电抗;
根据所述每公里参数和所述导线长度,计算出所述输电线路的电气参数;
根据所述输电线路的网络拓扑关系相关信息,构建所述输电线路的网络拓扑结构;
显示所述输电线路的网络拓扑结构和所述电气参数。
优选地,还包括:
接收合法用户输入的数据更新指令,所述更新指令包括:增加、修改和/或删除;
对数据库进行更新。
优选地,所述对数据库进行更新具体为:
当判断所述更新指令为添加时,接收所述合法用户输入的目标输电线路的节点、节点间连接的导线型号、导线长度和电压等级;
对所述目标输电线路的每公里参数进行计算;
根据计算结果更新所述数据库。
优选地,所述对数据库进行更新具体为:
当判断所述更新指令为删除时,接收所述合法用户输入的目标输电线路的线路名称和电压等级;
显示所述目标输电线路的电气参数和网络拓扑结构;
接收所述合法用户输入的删除请求;
从数据库中删除所述目标输电线路的电气参数。
优选地,所述合法用户的判断过程为:
判断用户的当前操作为数据查询或数据更新;
接收用户输入的密码;
判断所述用户输入的密码是否与进行所述当前操作所需要的密码一致;
如果是,则确认用户身份为合法用户,否则确认用户身份为非法用户。
一种输电线路数据处理系统,包括:
请求接收模块,用于接收合法用户输入的查询请求,所述查询请求包括输电线路的线路名称和电压等级;
数据存储模块,用于存储不同导线型号与每公里参数的对应关系,以及存储输电线路的网络拓扑关系相关信息,所述网络拓扑关系相关信息至少包括所述输电线路的节点、节点间连接的导线型号和导线长度;
数据处理模块,用于根据所述查询请求,在所述数据存储模块中查询与所述输电线路的线路名称和电压等级相对应的每公里参数;
参数计算模块,用于根据所述每公里参数和所述导线长度,计算所述输电线路的电气参数;
网络拓扑结构建立模块,用于根据所述网络拓扑关系相关信息,构建所述输电线路的网络拓扑结构。
优选地,所述数据存储模块包括:
基本数据存储模块,用于存储不同导线型号与每公里参数的对应关系;
线路组成数据存储模块,用于存储输电线路的网络拓扑关系相关信息。
优选地,还包括:数据更新模块,用于接收合法用户输入的数据更新指令,并对数据库进行更新。
优选地,所述数据更新模块包括:增加更新子模块、修改更新子模块和删除更新子模块。
优选地,还包括:身份认证模块,用于判断用户的当前操作为数据查询或数据更新,并接收用户输入的密码,判断所述用户输入的密码是否与进行所述当前操作所需要的密码一致,如果是,则确认用户身份为合法用户,否则确认用户身份为非法用户。
从上述的技术方案可以看出,本申请公开的输电线路数据处理方法通过用户输入目标输电线路的线路名称和电压等级,即可在数据库中查询到目标线路的各种电气参数以及构建输电线路的网络拓扑结构,以图文的形式展现给用户,不仅节省了大量的人力资源、提高了运算的稳定性,而且配合以网络拓扑结构图对输电线路的电气参数加以说明,更加直观、形象。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请实施例公开的一种输电线路数据处理方法流程图;
图2为本申请实施例公开的网络拓扑关系相关信息列表图;
图3为本申请实施例公开的另一种输电线路数据处理方法流程图;
图4为本申请实施例公开的一种对数据库进行更新的流程图;
图5为本申请实施例公开的线路基本属性设置界面示意图;
图6本申请实施例公开的又一种对数据库进行更新的流程图;
图7为本申请实施例公开的一种合法用户的判断过程流程图;
图8为本申请实施例公开的一种输电线路数据处理系统组成图;
图9为本申请实施例公开的数据存储模块的组成图;
图10为本申请实施例公开的又一种输电线路数据处理系统组成图;
图11为本申请实施例公开的数据更新模块的组成图;
图12为本申请实施例公开的又一种输电线路数据处理系统组成图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。
参见图1,图1为本申请实施例公开的一种输电线路数据处理方法流程图。
如图1所示,该方法包括:
步骤101:响应合法用户输入的查询请求,查询所述输电线路的网络拓扑关系相关信息,所述查询请求包括输电线路的线路名称和电压等级,所述网络拓扑关系相关信息至少包括所述输电线路的节点、节点间连接的导线型号和导线长度;
具体地,数据库中存储有不同输电线路的网络拓扑关系相关信息,该网络拓扑关系相关信息至少包括输电线路所包括的节点、节点间所连接导线的导线型号、导线长度、输电线路的电压等级。参见图2,以二醋3925输电线路为例,包括4.45公里的YJV26-1*300电缆和0.65公里的YJV26-1*120电缆以及线路电压等级为10kv。
步骤102:确定与所述导线型号对应的每公里参数,所述每公里参数包括每公里正序电阻、每公里正序电抗、每公里零序电阻和每公里零序电抗;
具体地,每公里参数还可以包括每公里正序阻抗和每公里零序阻抗。
步骤103:根据所述每公里参数和所述导线长度,计算出所述输电线路的电气参数;
具体地,知道了每公里参数和导线长度之后,我们可以将每公里参数与导线的长度值相乘,结果就是输电线路的电气参数了。电气参数可以包括:全长正序阻抗、全长零序阻抗、全长正序标幺值、全长零序标幺值、正序阻抗角和零序阻抗角。
步骤104:根据所述输电线路的网络拓扑关系相关信息,构建所述输电线路的网络拓扑结构;
数据库中存储有网络拓扑关系的相关信息,根据其中的输电线路的节点、节点间连接的导线型号和导线长度等信息,可以构建输电线路的网络拓扑结构。
步骤105:显示所述输电线路的网络拓扑结构和所述电气参数。
本实施例公开的输电线路数据处理方法通过用户输入目标输电线路的线路名称和电压等级,即可在数据库中查询到目标线路的各种电气参数以及构建输电线路的网络拓扑结构,以图文的形式展现给用户,不仅节省了大量的人力资源、提高了运算的稳定性,而且配合以网络拓扑结构图对输电线路的电气参数加以说明,更加直观、形象。
需要说明的是,本实施例中的数据库中的各种数据信息都是预先计算好的,然后输入到数据库中。首先,本方案对不同结构、不同材料、不同施工的高压架空线路和电缆线路所呈现的复杂性进行全面计算,优化处理。例如:考虑金属护套对正序阻抗的影响,结合比率法详细计算了单、双回线路正序阻抗参数;分析了短路电流以大地、金属护套、回流线、大地和金属护套这四种不同的回流方式对线路零序阻抗的影响,计算了零序阻抗参数。通过大量的计算获得的理论数据和线路实测参数进行对比,从而再次修正优化处理的方法,获得15%误差以内的基础数据。
下面,将介绍高压输电线路的每公里参数的具体计算方式。
输电线路类型包括架空输电线路和电缆输电线路。因此,导线也分用于架空输电线路的导线和用于电缆输电线路的导线两种。下面将分别进行介绍。
一、架空输电线路
1、每公里正序阻抗计算
有色金属导线每公里正序电阻可按下式计算:
r=ρ/s
其中,ρ为电导率,单位为Ω·mm2/km;s为导线载流部分的标称截面积,单位为mm2,可由导线型号得知。
有色金属导线每公里正序电抗:
其中,Dsb为导线的自几何均距;Deq为三相间互几何均距。
2、每公里零序阻抗的计算
架空输电线路的零序阻抗,不仅跟线路本身有关,而且同架空地线也有很大的关系。考虑如下三种情况:
a、无架空地线:
则零序阻抗计算如下:
其中,DsT为在相应导线型号下的三相导线所组成整体的自几何均距,ra表示导线型号所对应的导线的每公里电阻,re表示大地的等值电阻,De为大地的等值深度。
公式中的Z(0)表示无架空地线时输电线路的每公里零序阻抗。
b、单架空地线:
此时需要将地线的影响也计及入线路的零序阻抗。
就是具有架空地线的三相架空输电线路每相的每公里等值零序阻抗;z(0)为无架空地线时输电线路的每公里零序阻抗;Zg0为架空地线-大地回路的自阻抗;Zgm0为架空地线与三相架空输电线路间的互阻抗。上式中,rg为架空地线单位长度电阻,Dsg为架空地线的自几何均距,DL-g为架空输电线路和架空地线间的互几何均距。
c、双架空地线:
若输电线路杆塔上装设了两条架空地线,可以用一根等值的架空地线来处理,这样,等值电路和计算公式仍不变,只是在计算Zg0、Zgm0的公式中,架空地线的自几何均距以及架空地线与输电线路的互几何均距重新计算;并将架空地线的电阻应改为r′g=rg/2即可。
二、电缆线路
1每公里正序阻抗
a、金属护套无环流:
当金属护套内无电流时,每公里正序阻抗z1计算式为:
其中,RC为单位长度导体的交流电阻,GMD,GMR为相对应的互几何均距和自几何均距(本文以下出现的GMD,GMR均为相对应情况下的互几何均距和自几何均距)。μ0表示磁导率,是个常数,为4π*10-7(H/m),ω是单位(欧姆)的符号,Ω/km表示z1的单位符号;
b、金属护套有环流:
当金属护套有环流时,应将金属护套上产生的附加阻抗加入电缆正序阻抗中。因此每公里正序阻抗z1计算式如下:
其中,ΔR,ΔX为金属护套的附加电阻和电抗。
2、每公里零序阻抗z0的计算
a、短路电流以大地为回路:
电缆线路在故障时,零序电流在三相线路内是同方向的,所以流经大地的电流是三倍的零序电流。则三倍零序电流所流经的零序阻抗显然是三相线路的并联阻抗,故单回路的每公里零序阻抗为:
b、短路电流以回流线为回路:
若电缆线路铺设时设以回流线,这样短路电流就可以通过回流线流回到系统中性点,可以认为短路电流全部以回流线形式返回。单回路的每公里零序阻抗为:
其中,Rp为回流线的每公里电阻。
c、短路电流以金属护套为回路:
同以回流线为回路类似,以金属护套为回路的电缆线路单回每公里零序阻抗为:
其中,RS为金属护套的每公里电阻。
d、短路电流以金属护套和大地为回路:
此时需将大地与金属护套的作用同时考虑:
上式中,Zm为金属护套和大地组成的回路的互感,ZS为金属护套的零序阻抗,Z为电缆导体自身的每公里零序阻抗。
参见图3,图3为本申请实施例公开的另一种输电线路数据处理方法流程图。
如图3所示,在实施例一的基础上,本实施例进一步增加了步骤106:接收合法用户输入的数据更新指令;步骤107:对数据库进行更新。
具体地,更新命令可以是增加新的输电线路参数或修改某一条输电线路的参数或删除某一条输电线路的参数。步骤106和步骤107可以在用户查询完毕后进行,也可以在查询之前进行,对于顺序我们不做要求。当然,此处图3只是表示出一种情况而已。
其中步骤107:对数据库进行更新又可以根据上述表达分为三种情况:
第一、当更新指令为添加一条新输电线路的参数时:
参见图4,图4为本申请实施例公开的一种对数据库进行更新的流程图。
步骤1071:当判断所述更新指令为添加时,接收所述合法用户输入的目标输电线路的节点、节点连接的间导线型号、导线长度和电压等级;
步骤1072:对所述目标输电线路的每公里参数进行计算;
具体地,计算过程可以参见上述关于计算过程的表述。
步骤1073:根据计算结果更新所述数据库。
需要说明的是,在添加更新这个过程中,用户还可以自己设置输电线路的网络拓扑结构。完成后,还需要输入该输电线路的电路名称和所属电压等级,如图5所示。
第二、当更新指令为删除一条输电线路的参数时:
参见图6,图6本申请实施例公开的又一种对数据库进行更新的流程图。
步骤1074:当判断所述更新指令为删除时,接收所述合法用户输入的目标输电线路的线路名称和电压等级;
步骤1075:显示所述目标输电线路的电气参数和网络拓扑结构;
步骤1076:接收所述合法用户输入的删除请求;
步骤1077:从数据库中删除所述目标输电线路的电气参数。
第三、当更新指令为修改一条输电线路的参数时:
原理同上,通过将用户想要修改的输电线路的电气参数呈现给用户,接收用户输入的修改参数,对该输电线路进行参数的修改。
通过设置更新过程,可以供用户及时的添加一些新的输电线路以及修改或删除一些已存储的但是过时或错误的输电线路参数。
当然,在查询或更新完毕之后,还可以将线路的网络拓扑结构和电气参数以报告的形式生成,并允许合法用户打印出来。
参见图7,图7为本申请实施例公开的一种合法用户的判断过程流程图。
本实施例中,可以设置用户登录界面,用户只有在密码身份认证正确的情况下,才能登陆系统。还可以对不同的用户设置不同的访问权限,例如只有管理员身份才能对数据库进行更新操作,普通工作人员只能进行查询操作。具体地方法如下:
步骤701:判断用户的当前操作为数据查询或数据更新;
步骤702:接收用户输入的密码;
步骤703:判断所述用户输入的密码是否与进行所述当前操作所需要的密码一致;
步骤704:如果是,则确认用户身份为合法用户;
步骤705:如果不是,则确认用户身份为非法用户。
通过对用户进行的不同操作设置不同的访问密码,防止了破坏者用普通用户身份即可对数据库进行更改,保障了系统的安全性。
需要说明的是,我们也可以允许用户对自己的密码进行修改。
参见图8,图8为本申请实施例公开的一种输电线路数据处理系统组成图。
如图8所示,该系统包括:
请求接收模块81,用于接收合法用户输入的查询请求,所述查询请求包括输电线路的线路名称和电压等级;
数据存储模块82,用于存储不同导线型号与每公里参数的对应关系,以及存储输电线路的网络拓扑关系相关信息,所述网络拓扑关系相关信息至少包括所述输电线路的节点、节点间连接的导线型号和导线长度;
数据处理模块83,用于根据所述查询请求,在所述数据存储模块中查询与所述输电线路的线路名称和电压等级相对应的每公里参数;
参数计算模块84,用于根据所述每公里参数和所述导线长度,计算所述输电线路的电气参数;
网络拓扑结构建立模块85,用于根据所述网络拓扑关系相关信息,构建所述输电线路的网络拓扑结构。
本实施例公开的输电线路数据处理系统通过请求接收模块81接收用户输入目标输电线路的线路名称和电压等级,数据处理模块83在数据存储模块82中查询到目标线路的各种电气参数以及网络拓扑结构建立模块85构建输电线路的网络拓扑结构,以图文的形式展现给用户,不仅节省了大量的人力资源、提高了运算的稳定性,而且配合以网络拓扑结构图对输电线路的电气参数加以说明,更加直观、形象。
参见图9,图9为本申请实施例公开的数据存储模块的组成图。
如图9所示,数据存储模块82可以分为基本数据存储模块821和线路组成数据存储模块822。
其中基本数据存储模块821用于存储不同导线型号与每公里参数的对应关系;
具体地,每公里参数至少包括每公里正序电阻、每公里正序电抗、每公里零序电阻、每公里零序电抗、每公里正序阻抗和每公里零序阻抗。
线路组成数据存储模块822,用于存储输电线路的网络拓扑关系相关信息。
具体地,该网络拓扑关系相关信息至少包括输电线路所包括的节点、节点间所连接导线的导线型号、导线长度、输电线路的电压等级。参见图2,以二醋3925输电线路为例,包括4.45公里的YJV26-1*300电缆和0.65公里的YJV26-1*120电缆以及线路电压等级为10kv。
参见图10,图10为本申请实施例公开的又一种输电线路数据处理系统组成图。
在图8的基础上,我们可以进一步增加数据更新模块86,用于接收合法用户输入的数据更新指令,并对数据库进行更新。
进一步地,参见图11,数据更新模块86又可以分成增加更新子模块861、修改更新子模块862和删除更新子模块863。分别用于响应用户输入的不同的更新指令,对数据库进行更新。
参见图12,图12为本申请实施例公开的又一种输电线路数据处理系统组成图。
在上述实施例的基础上,本实施例进一步增加了身份认证模块87,用于判断用户的当前操作为数据查询或数据更新,并接收用户输入的密码,判断所述用户输入的密码是否与进行所述当前操作所需要的密码一致,如果是,则确认用户身份为合法用户,否则确认用户身份为非法用户。
本实施例中,对不同的用户设置不同的访问权限,例如只有管理员身份才能对数据库进行更新操作,普通工作人员只能进行查询操作。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种输电线路数据处理方法,其特征在于,包括:
响应合法用户输入的查询请求,查询所述输电线路的网络拓扑关系相关信息,所述查询请求包括输电线路的线路名称和电压等级,所述网络拓扑关系相关信息至少包括所述输电线路的节点、节点间连接的导线型号和导线长度;
确定与所述导线型号对应的每公里参数,所述每公里参数包括每公里正序电阻、每公里正序电抗、每公里零序电阻和每公里零序电抗;
根据所述每公里参数和所述导线长度,计算出所述输电线路的电气参数;
根据所述输电线路的网络拓扑关系相关信息,构建所述输电线路的网络拓扑结构;
显示所述输电线路的网络拓扑结构和所述电气参数。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
接收合法用户输入的数据更新指令,所述更新指令包括:增加、修改和/或删除;
对数据库进行更新。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述对数据库进行更新具体为:
当判断所述更新指令为添加时,接收所述合法用户输入的目标输电线路的节点、节点间连接的导线型号、导线长度和电压等级;
对所述目标输电线路的每公里参数进行计算;
根据计算结果更新所述数据库。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述对数据库进行更新具体为:
当判断所述更新指令为删除时,接收所述合法用户输入的目标输电线路的线路名称和电压等级;
显示所述目标输电线路的电气参数和网络拓扑结构;
接收所述合法用户输入的删除请求;
从数据库中删除所述目标输电线路的电气参数。
5.根据权利要求1-4中的任意一项所述的方法,其特征在于,所述合法用户的判断过程为:
判断用户的当前操作为数据查询或数据更新;
接收用户输入的密码;
判断所述用户输入的密码是否与进行所述当前操作所需要的密码一致;
如果是,则确认用户身份为合法用户,否则确认用户身份为非法用户。
6.一种输电线路数据处理系统,其特征在于,包括:
请求接收模块,用于接收合法用户输入的查询请求,所述查询请求包括输电线路的线路名称和电压等级;
数据存储模块,用于存储不同导线型号与每公里参数的对应关系,以及存储输电线路的网络拓扑关系相关信息,所述网络拓扑关系相关信息至少包括所述输电线路的节点、节点间连接的导线型号和导线长度;
数据处理模块,用于根据所述查询请求,在所述数据存储模块中查询与所述输电线路的线路名称和电压等级相对应的每公里参数;
参数计算模块,用于根据所述每公里参数和所述导线长度,计算所述输电线路的电气参数;
网络拓扑结构建立模块,用于根据所述网络拓扑关系相关信息,构建所述输电线路的网络拓扑结构。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述数据存储模块包括:
基本数据存储模块,用于存储不同导线型号与每公里参数的对应关系;
线路组成数据存储模块,用于存储输电线路的网络拓扑关系相关信息。
8.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,还包括:数据更新模块,用于接收合法用户输入的数据更新指令,并对数据库进行更新。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述数据更新模块包括:增加更新子模块、修改更新子模块和删除更新子模块。
10.根据权利要求6、7、8或9所述的系统,其特征在于,还包括:身份认证模块,用于判断用户的当前操作为数据查询或数据更新,并接收用户输入的密码,判断所述用户输入的密码是否与进行所述当前操作所需要的密码一致,如果是,则确认用户身份为合法用户,否则确认用户身份为非法用户。
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