CN107958065A - 基于地图数据的电力系统可视化方法 - Google Patents

基于地图数据的电力系统可视化方法 Download PDF

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彭斌
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文彬
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State Grid Corp of China SGCC
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Abstract

本发明公开了一种基于地图数据的电力系统可视化方法，包括获取待分析地区的电网数据并建立基础数据库；获取待分析区域的地图数据；建立待分析地区的电网地理模型；建立待分析地区的电网地图管理模型，从而实现电力系统可视化。本发明通过获取现有的电力系统的基础数据建立数据库，并结合现有的地图数据，将电力系统在地图上进行可视化显示，并且在可视化显示时能够实现对数据库的修改和更新，因此本发明将电力系统信息和地理位置信息进行融合显示，服务电网规划编制与决策人员，实现不同历史时段电网设备参数、负荷、地理接线信息的一张图全覆盖。

Description

基于地图数据的电力系统可视化方法
技术领域
本发明具体涉及一种基于地图数据的电力系统可视化方法。
背景技术
随着国家经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们日常生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。
随着电网的发展，电网规划的基础图形与历史负荷数据在日常规划工作以及规划项目决策的过程中作用日益明显。目前，国内电力公司电网规划基础数据由电网规划人员在实际工作中通过设备(资产)运维精益管理系统(PMS)、调度自动化系统(EMS)等对电网设备参数、变电站与线路负荷数据实现查找与录入，图形信息方面则利用现有诸如百度、奥维地图等工具进行电网地理接线图的绘制，基础数据与图形信息无法在一张图中实现更为直观的展示。受现有工具以及辅助系统的限制，仍然需要依靠人工对汇集的数据与图形进行综合筛选，用于决策的空间与图形信息综合智能化程度不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够将电力系统信息和地理位置信息进行融合显示的基于地图数据的电力系统可视化方法。
本发明提供的这种基于地图数据的电力系统可视化方法，包括如下步骤：
S1.从现今已运行的电网运行系统中获取待分析地区的电网数据并建立基础数据库；
S2.获取待分析区域的地图数据；
S3.根据步骤S1建立的基础数据库和步骤S2获取的地图数据，建立待分析地区的电网地理模型；
S4.根据步骤S3建立的电网地理模型，建立待分析地区的电网地图管理模型，从而实现电力系统可视化。
步骤S1所述的所述的获取待分析地区的电网数据，具体为在每天的凌晨X点进行定时轮询，从而获取电网数据。
所述的电网数据，具体为电网自动化系统中的历史负荷数据。
所述建立的基础数据库，具体为采用如下步骤建立基础数据库：
A.获取所有单一设备的有功功率值和电流日的96点遥测数据值；
B.根据步骤A获取的设备电流日的96点遥测数据值，生成月数据值和年数据值；
C.根据步骤A和B得到的数据建立基础数据库。
步骤S1所述的建立基础数据库后，以单一电网设备的电网数据为一个基本单元，对所有基本单元进行排列组合，从而形成分行政区域组合单元、分供电类别区域组合单元、分电压等级区域组合单元、分公用专用的厂站组合单元和分线路口径组合单元，从而便于后续的可视化处理。
步骤S1所述的建立组合单元后，利用报表工具(比如帆软报表工具)实现分站、分线、分区、分电压等级和分时的各口径负荷数据的查询、报表输出、计算统计项负荷特性和负载率等指标。
步骤S2所述的地图数据，具体为从GIS系统中获取地图数据。
所述的地图数据包括GPS坐标、经纬度、高程信息、地形信息和图片数据等信息。
步骤S3所述的建立待分析地区的电网地理模型：具体为采用如下步骤建立电网地理模型：
a.下载相应的地图瓦片数据，建立变电站和杆塔的数据信息库；
b.根据变电站、杆塔及其所在线路指定区间规则；
c.导入变电站和杆塔的数据信息；
d.导入基础数据库中的线路、变电站和杆塔之间的对应关系数据；
e.根据步骤a～d得到的数据，在地图上实现电网结构拓扑的可视化处理。
所述的区间规则为：连接起始变电站与终点变电站的一条完整线路定义为一个大区间，一个大区间内起始(终点)变电站与相邻杆塔以及任意两个相邻杆塔之间的线路定义为一个小区间。
所述的变电站和杆塔的数据信息，具体包括GPS坐标、经纬度、高程信息、地形信息、图片数据和变电站与杆塔之间的连接关系等数据。
步骤S4所述的建立待分析地区的电网地图管理模型，具体为采用如下规则建立电网地图管理模型：
R1.设置变电站管理、线路管理、杆塔管理和地图显示四个子模块；、
R2.变电站管理子模块、线路管理子模块和杆塔管理子模块与步骤S1建立的基础数据库以及步骤S3建立的变电站和杆塔的数据信息库连接，从而实现对变电站数据、线路数据、杆塔数据和负荷数据的同时显示和管理；
R3.地图显示子模块根据不同设备和不同时间的组合条件，查询电网设备的地理位置、设备参数和运行负荷，并将查询到的数据进行显示和输出。
规则R3所述的输出，具体为采用如下步骤输出至CAD图形中进行显示：
1)将输出的文件嵌入地图工具；
2)在地图工具中展现每个变电站以及杆塔的地理位置及实时数据；
3)将确定的线路以变电站及杆塔的形式进行连接，从而实现线路的展示；
4)将步骤3)得到的展示数据输出dxf格式的CAD图形，从而实现在CAD中进行显示。
本发明提供的这种基于地图数据的电力系统可视化方法，通过获取现有的电力系统的基础数据建立数据库，并结合现有的地图数据，将电力系统在地图上进行可视化显示，并且在可视化显示时能够实现对数据库的修改和更新，因此本发明将电力系统信息和地理位置信息进行融合显示，服务电网规划编制与决策人员，实现不同历史时段电网设备参数、负荷、地理接线信息的一张图全覆盖。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
具体实施方式
如图1所示为本发明的方法流程图：本发明提供的这种基于地图数据的电力系统可视化方法，包括如下步骤：
S1.从现今已运行的电网运行系统中获取待分析地区的电网数据并建立基础数据库；
具体为在每天的凌晨X点(比如2点)进行定时轮询，从而获取电网数据(包括电网自动化系统中的历史负荷数据)；
而建立数据库，则采用如下步骤建立数据库：
A.获取所有单一设备的有功功率值和电流日的96点遥测数据值；
B.根据步骤A获取的设备电流日的96点遥测数据值，生成月数据值和年数据值；
C.根据步骤A和B得到的数据建立基础数据库；
在建立完数据库后，以单一电网设备的电网数据为一个基本单元，对所有基本单元进行排列组合，从而形成分行政区域组合单元、分供电类别区域组合单元、分电压等级区域组合单元、分公用专用的厂站组合单元和分线路口径组合单元，从而便于后续的可视化处理；
同时，利用报表工具(比如帆软报表工具)实现分站、分线、分区、分电压等级和分时的各口径负荷数据的查询、报表输出、计算统计项负荷特性和负载率等指标；
S2.从GIS系统中获取待分析区域的地图数据，包括GPS坐标、经纬度、高程信息、地形信息和图片数据等信息；
S3.根据步骤S1建立的基础数据库和步骤S2获取的地图数据，建立待分析地区的电网地理模型；具体为采用如下步骤建立电网地理模型：
a.下载相应的地图瓦片数据，建立变电站和杆塔的数据信息库；
b.根据变电站、杆塔及其所在线路指定区间规则；区间规则包括大区间与小区间两个规则，即连接起始变电站与终点变电站的一条完整线路定义为一个大区间，一个大区间内起始(终点)变电站与相邻杆塔以及任意两个相邻杆塔之间的线路定义为一个小区间；
c.导入变电站和杆塔的数据信息；具体包括GPS坐标、经纬度、高程信息、地形信息、图片数据和变电站与杆塔之间的连接关系等数据
d.导入基础数据库中的线路、变电站和杆塔之间的对应关系数据；
e.根据步骤a～d得到的数据，在地图上实现电网结构拓扑的可视化处理；
S4.根据步骤S3建立的电网地理模型，建立待分析地区的电网地图管理模型，从而实现电力系统可视化；具体为采用如下规则建立电网地图管理模型：
R1.设置变电站管理、线路管理、杆塔管理和地图显示四个子模块；、
R2.变电站管理子模块、线路管理子模块和杆塔管理子模块与步骤S1建立的基础数据库以及步骤S3建立的变电站和杆塔的数据信息库连接，从而实现对点变电站数据、线路数据、杆塔数据和负荷数据的同时显示和管理；
R3.地图显示子模块根据不同设备和不同时间的组合条件，查询电网的地理位置、设备参数和运行负荷，并将查询到的数据进行显示和输出；所述的输出可以采用如下的步骤输出至CAD图形中：
1)将输出的文件嵌入地图工具；
2)在地图工具中展现每个变电站以及杆塔的地理位置及实时数据；
3)将确定的线路以变电站及杆塔的形式进行连接，从而实现线路的展示；
4)将步骤3)得到的展示数据输出dxf格式的CAD图形，从而实现在CAD中进行显示。

Claims (10)

1.一种基于地图数据的电力系统可视化方法，包括如下步骤：
S1.从现今已运行的电网运行系统中获取待分析地区的电网数据并建立基础数据库；
S2.获取待分析区域的地图数据；
S3.根据步骤S1建立的基础数据库和步骤S2获取的地图数据，建立待分析地区的电网地理模型；
S4.根据步骤S3建立的电网地理模型，建立待分析地区的电网地图管理模型，从而实现电力系统可视化。
2.根据权利要求1所述的基于地图数据的电力系统可视化方法，其特征在于步骤S1所述的所述的获取待分析地区的电网数据，具体为在每天的凌晨X点进行定时轮询，从而获取电网数据。
3.根据权利要求2所述的基于地图数据的电力系统可视化方法，其特征在于所述建立的基础数据库，具体为采用如下步骤建立基础数据库：
A.获取所有单一设备的有功功率值和电流日的96点遥测数据值；
B.根据步骤A获取的设备电流日的96点遥测数据值，生成月数据值和年数据值；
C.根据步骤A和B得到的数据建立基础数据库。
4.根据权利要求3所述的基于地图数据的电力系统可视化方法，其特征在于步骤S1所述的建立基础数据库后，以单一电网设备的电网数据为一个基本单元，对所有基本单元进行排列组合，从而形成分行政区域组合单元、分供电类别区域组合单元、分电压等级区域组合单元、分公用专用的厂站组合单元和分线路口径组合单元，从而便于后续的可视化处理。
5.根据权利要求4所述的基于地图数据的电力系统可视化方法，其特征在于步骤S1所述的建立组合单元后，利用报表工具实现分站、分线、分区、分电压等级和分时的各口径负荷数据的查询、报表输出、计算统计项负荷特性和负载率。
6.根据权利要求5所述的基于地图数据的电力系统可视化方法，其特征在于所述的地图数据包括GPS坐标、经纬度、高程信息、地形信息和图片数据。
7.根据权利要求6所述的基于地图数据的电力系统可视化方法，其特征在于步骤S3所述的建立待分析地区的电网地理模型：具体为采用如下步骤建立电网地理模型：
a.下载相应的地图瓦片数据，建立变电站和杆塔的数据信息库；
b.根据变电站、杆塔及其所在线路指定区间规则；
c.导入变电站和杆塔的数据信息；
d.导入基础数据库中的线路、变电站和杆塔之间的对应关系数据；
e.根据步骤a～d得到的数据，在地图上实现电网结构拓扑的可视化处理。
8.根据权利要求7所述的基于地图数据的电力系统可视化方法，其特征在于所述的变电站和杆塔的数据信息，具体包括GPS坐标、经纬度、高程信息、地形信息、图片数据和变电站与杆塔之间的连接关系。
9.根据权利要求8所述的基于地图数据的电力系统可视化方法，其特征在于步骤S4所述的建立待分析地区的电网地图管理模型，具体为采用如下规则建立电网地图管理模型：
R1.设置变电站管理、线路管理、杆塔管理和地图显示四个子模块；、
R2.变电站管理子模块、线路管理子模块和杆塔管理子模块与步骤S1建立的基础数据库以及步骤S3建立的变电站和杆塔的数据信息库连接，从而实现对变电站数据、线路数据、杆塔数据和负荷数据的同时显示和管理；
R3.地图显示子模块根据不同设备和不同时间的组合条件，查询电网的地理位置、设备参数和运行负荷，并将查询到的数据进行显示和输出。
10.根据权利要求9所述的基于地图数据的电力系统可视化方法，其特征在于规则R3所述的输出，具体为采用如下步骤输出至CAD图形中进行显示：
1)将输出的文件嵌入地图工具；
2)在地图工具中展现每个变电站以及杆塔的地理位置及实时数据；
3)将确定的线路以变电站及杆塔的形式进行连接，从而实现线路的展示；
4)将步骤3)得到的展示数据输出dxf格式的CAD图形，从而实现在CAD中进行显示。
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