CN108520109A - 一种电网高危客户供电路径图形化自动绘制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电网高危客户供电路径图形化自动绘制方法，与现有技术相比解决了电网高危客户供电路径台账不能直观化展示和供电方式无法做到实时管控的缺陷。本发明包括以下步骤：提取高危客户供电路径关键节点；获取电网实时运行拓扑模型；构建电网设备连接关系模型；构建高危客户供电路径拓扑模型；拓扑模型矢量图形化建模；实现了高危客户供电路径自动绘制。本发明实现了对高危客户供电路径实现直观化展示和供电路径变动实时更新，可切实提高用户供电可靠性和供电质量。
Description
技术领域
本发明涉及电网运行分析与控制技术领域，具体来说是一种电网高危客户供电路径图形化自动绘制方法。
背景技术
高危及重要用户是指在社会、政治、经济生活中占有重要地位或煤矿、非煤矿山、冶金、化工、电气化铁路等行业，对其中断供电将可能造成人身伤亡、较大环境污染、较大政治影响、较大经济损失、社会公共秩序严重混乱的用户，或对供电可靠性有特殊要求的用电场所。
随着经济快速发展，电网规模逐年扩大，电网运行态势的不确定性增强，调控难度越来越大，而现代社会生活对电网依赖程度在逐年提高，高危及重要客户作为电力企业的特殊服务对象，其一旦发生供电中断事故，不仅将造成重大的经济损失，还将严重威胁人员生命安全，对社会影响程度大，严重影响电力部门的社会形象。
而高危客户一般都处在电网供电末端，现有电力自动化系统的数据建模以及监控范围并未完全涵盖所有高危客户。因此，为避免高危用户失电风险的发生，切实提高用户供电可靠性和供电质量，降低电网故障对社会影响，开展电网高危客户供电路径图形化自动绘制技术研究工作，对高。
发明内容
本发明的目的是为了解决电网高危客户供电路径台账不能直观化展示和供电方式无法做到实时管控的缺陷，提供一种电网高危客户供电路径图形化自动绘制方法来解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种电网高危客户供电路径图形化自动绘制方法，包括以下步骤：
提取高危客户供电路径关键节点，从高危客户供电路径信息台账中提取高危客户名称、供电电压、供电变电站、供电线路和上级供电变电站五个关键节点信息；
获取电网实时运行拓扑模型，从电网调度自动化系统中获取电网实时运行拓扑模型，主要包括厂站名称、母线、闸刀、断路器、变压器、绕组、线路、线路端点等电网一次设备模型和设备拓扑节点连接关系模型；
构建电网设备连接关系模型，电网一次设备模型中每个厂站包含多个电压等级，厂站内各设备通过拓扑节点建立连接关系，厂站内各电压等级通过变压器建立连接关系，各厂站间通过线路建立连接关系；
构建高危客户供电路径拓扑模型，基于电网设备命名遵循统一调度命名这一原则，将提取后高危客户五个关键点信息与构建后电网设备连接关系模型进行匹配，在电网连接关系中标记出该高危客户所有的供电变电站、供电线路和上级供电变电站，并以高危客户为起点，从供电线路出发，采用广度搜索遍历算法找出所有被标记供电变电站，将遍历后路径和设备进行保存，形成高危客户供电路径拓扑模型；
拓扑模型矢量图形化建模，基于SVG矢量图形技术构建各种电网设备SVG图元，供电路径中电网设备转化为图形节点，拓扑模型转化为图形连接线，从而实现高危客户拓扑模型图形化建模。
高危客户供电路径自动绘制，根据母线接线方式、电压等级、变压器、线路设备等主要图形绘制规则设计自动绘制方法，从高危客户本身出发，逐级延伸，直至绘制所有路径中电网设备，实现高危客户供电路径自动绘制。
所述的高危客户供电路径自动绘制包括以下步骤：
母线设备自动绘制，按照区域内的电压等级及其包含的设备数量，将整个区域分为若干个矩形区域，每一个电压等级占据一个区域。变压器作为一个整体设备，在多个电压等级矩形中都有其绕组和端点位置，图形生成时选择其中的一个作为变压器的位置，并通过连接线连接到其他电压等级。
高危客户的电压等级一般都是供电路径中的最低电压等级，即处在供电路径的末端，将高危客户平均的绘制在绘图区域的最下方，以相应电压等级的母线区域来表示。将最高电压等级的主供电电源绘制在绘图区域的最上方，以相应电压等级的母线来表示。将中间的各级电压等级，按电压等级高低排序，分层均分在绘图区域的中间部分，且对于非最高电压等级的母线，根据其对应站内高端电压母线的绘制位置，将低端电压母线绘制在其下方区域内。
变压器设备自动绘制，根据连接关系，可以获取变压器与母线连接的节点信息，若是两绕组变压器，则将变压器绘制在所连接的高低端母线中间的区域，若是三绕组变压器，则将变压器也按照高低端绘制在所连接的高低端母线中间，将中端绘制在与中端母线的同一侧区域。
断路器设备自动绘制，根据连接关系，可以获取断路器两端的节点信息。若开关两侧均是母线节点，则是母联开关，绘制在两条母线中间即可；若开关两侧分别是母线与变压器，则先判断母线与变压器横向坐标x是否相同，若相同，则绘制在母线与变压器中间即可，若不同，则绘制在与母线的横向坐标x相同且纵向坐标y在母线与变压器中间区域的位置；若开关两侧分别是母线节点A与另一个开关节点B，则获取节点B的开关的另一端节点，该节点是另一个母线节点，判断这个母线与A节点所在母线的位置关系，若两个母线横向坐标x相同，纵向坐标y不同，将两个开关平均分布在两条母线的中间区域；若两个母线纵向坐标y相同，横向坐标x不同，则将两个开关分别放置在两个母线上方中间区域；若两个母线横向坐标x，纵向坐标y都不相同，则将两个开关三等分放置在两个母线中间区域，横向坐标x分别与各自对应的母线相同。
连接线自动绘制，获取区域中所有连接线端点信息，若连接线两端均是母线或者有一端为母线，则将两个端点直接连接；若连接线两端均不是母线，判断两个端点设备是否在同一横向坐标或同一纵向坐标，若是，则直接连接，若不是，则分别从端点处绘制垂直线到两个端点中间位置，再以横线相连；绘制连接线时，判断连接线是否与已绘制的线路有交叉，若有，则绘制一个半圆以表示线路间的交叉关系。
线路设备自动绘制，根据线路与图形区域内的开关连接关系，从开关处绘制一段垂直线，并往母线一侧绘制一段水平线，再通过水平线另一端绘制垂直线到图形区域外。
设备名称自动绘制，在各高压母线的上方、中压和低压母线的下方、开关设备的右侧，分别绘制展示母线名称及设备名称。
有益效果
本发明提出了一种电网高危客户供电路径图形化自动绘制方法，与现有技术相比实现了对高危客户供电路径实现直观化展示和供电路径变动实时更新，从而对其供电方式做到实时管控，可切实提高用户供电可靠性和供电质量，降低电网故障对社会影响。
附图说明
图1为本发明的流程图。
图2为本发明的高危客户供电路径自动绘制方法流程图。
图3是本发明的一个应用实施例的示意图。
具体实施方式
为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用较佳的实施例及附图配合详细的说明。说明如下：
如图1所示，本发明所述的一种电网高危客户供电路径图形化自动绘制方法，包括以下步骤：
第一步，提取高危客户供电路径关键节点。从高危客户供电路径信息台账中提取高危客户名称、供电电压、供电变电站、供电线路和上级供电变电站五个关键节点信息，考虑到高危客户供电路径一般有两条及以上，因此提取后供电变电站、供电线路和上级供电变电站信息会有多组。
第二步，获取电网实时运行拓扑模型。从电网调度自动化系统中获取电网实时运行拓扑模型，主要包括厂站名称、母线、闸刀、断路器、变压器、绕组、线路、线路端点等电网一次设备模型和设备拓扑节点连接关系模型。
第三步，构建电网设备连接关系模型。电网一次设备模型中每个厂站包含多个电压等级，厂站内每个电压等级内包含母线、闸刀、断路器、绕组、线路端点等设备，厂站内各设备通过拓扑节点建立连接关系，厂站内各电压等级通过变压器建立连接关系，各厂站间通过线路建立连接关系，从而构建成一张大电网连接关系模型。
第四步，构建高危客户供电路径拓扑模型。电网设备命名遵循统一调度命名规则，基于这一原则，将提取后高危客户五个关键点信息与构建后电网设备连接关系模型进行匹配，在电网连接关系中标记出该高危客户所有的供电变电站、供电线路和上级供电变电站。在此基础上，以高危客户为起点，从供电线路出发，基于计算机图论算法，采用广度搜索遍历算法找出所有被标记供电变电站，将遍历后路径和设备进行保存，形成高危客户供电路径拓扑模型。
第五步，拓扑模型矢量图形化建模。基于SVG矢量图形技术构建各种电网设备SVG图元，包括母线、闸刀、断路器、绕组、线路、变压器等，供电路径中电网设备转化为图形节点，拓扑模型转化为图形连接线，从而实现高危客户拓扑模型图形化建模。其中变压器SVG图元包括两绕组和三绕组两种，开关存在断开和闭合两种状态，图形中的连接线分为线路和虚拟连接线两种，线路用于表示线路信息，虚拟连接线用于表示设备节点之间的连接关系。
第六步，高危客户供电路径自动绘制。根据母线接线方式、电压等级、变压器、线路设备等主要图形绘制规则设计自动绘制方法，从高危客户本身出发，逐级延伸，直至绘制所有路径中电网设备，实现高危客户供电路径自动绘制。具体步骤如下：
（1）母线设备自动绘制。在主要供电路径模型中，包括供电电源和高危客户的多个电压等级，电压等级之间由变压器相连，首先，按照区域内的电压等级及其包含的设备数量，我们将整个区域分为若干个矩形区域，每一个电压等级占据一个区域。变压器作为一个整体设备，在多个电压等级矩形中都有其绕组和端点位置，图形生成时选择其中的一个作为变压器的位置，并通过连接线连接到其他电压等级。电气主接线分为1根母线接线和2根母线接线。1根母线接线主要有单母线接线、单母线分段接线、单母线加装旁路母线、单母线分段兼旁路断。2根母线接线主要有双母线接线、双母线分段接线、双母线加装旁路母线、母联兼作旁路断路器、3/2断路器接线、4/3断路器接线、变压器母线组接线。
高危客户的电压等级一般都是供电路径中的最低电压等级，即处在供电路径的末端，将高危客户平均的绘制在绘图区域的最下方，以相应电压等级的母线区域来表示。将最高电压等级的主供电电源绘制在绘图区域的最上方，以相应电压等级的母线来表示。将中间的各级电压等级，按电压等级高低排序，分层均分在绘图区域的中间部分，且对于非最高电压等级的母线，根据其对应站内高端电压母线的绘制位置，将低端电压母线绘制在其下方区域内。
（2）变压器设备自动绘制。根据连接关系，可以获取变压器与母线连接的节点信息，若是两绕组变压器，则将变压器绘制在所连接的高低端母线中间的区域，若是三绕组变压器，则将变压器也按照高低端绘制在所连接的高低端母线中间，将中端绘制在与中端母线的同一侧区域。
（3）断路器设备自动绘制。根据连接关系，可以获取断路器两端的节点信息。若开关两侧均是母线节点，则是母联开关，绘制在两条母线中间即可；若开关两侧分别是母线与变压器，则先判断母线与变压器横向坐标x是否相同，若相同，则绘制在母线与变压器中间即可，若不同，则绘制在与母线的横向坐标x相同且纵向坐标y在母线与变压器中间区域的位置；若开关两侧分别是母线节点A与另一个开关节点B，则获取节点B的开关的另一端节点，该节点是另一个母线节点，判断这个母线与A节点所在母线的位置关系，若两个母线横向坐标x相同，纵向坐标y不同，将两个开关平均分布在两条母线的中间区域；若两个母线纵向坐标y相同，横向坐标x不同，则将两个开关分别放置在两个母线上方中间区域；若两个母线横向坐标x，纵向坐标y都不相同，则将两个开关三等分放置在两个母线中间区域，横向坐标x分别与各自对应的母线相同。
（4）连接线自动绘制。获取区域中所有连接线端点信息。若连接线两端均是母线或者有一端为母线，则将两个端点直接连接；若连接线两端均不是母线，判断两个端点设备是否在同一横向坐标或同一纵向坐标，若是，则直接连接，若不是，则分别从端点处绘制垂直线到两个端点中间位置，再以横线相连；绘制连接线时，判断连接线是否与已绘制的线路有交叉，若有，则绘制一个半圆以表示线路间的交叉关系。
（5）线路设备自动绘制。根据线路与图形区域内的开关连接关系，从开关处绘制一段垂直线，并往母线一侧绘制一段水平线，再通过水平线另一端绘制垂直线到图形区域外。
（6）设备名称自动绘制。在各高压母线的上方、中压和低压母线的下方、开关设备的右侧，分别绘制展示母线名称及设备名称。
下面以一个具体实施例来进一步说明上述的步骤：
（1）提取高危客户供电路径关键节点信息如下表所示。
（2）高危客户供电路径自动绘制图形如图3所示。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (2)
1.一种电网高危客户供电路径图形化自动绘制方法，其特征在于，包括以下步骤：
11）提取高危客户供电路径关键节点：从高危客户供电路径信息台账中提取高危客户名称、供电电压、供电变电站、供电线路和上级供电变电站五个关键节点信息；
12）获取电网实时运行拓扑模型：从电网调度自动化系统中获取电网实时运行拓扑模型，主要包括厂站名称、母线、闸刀、断路器、变压器、绕组、线路、线路端点等电网一次设备模型和设备拓扑节点连接关系模型；
13）构建电网设备连接关系模型：电网一次设备模型中每个厂站包含多个电压等级，厂站内各设备通过拓扑节点建立连接关系，厂站内各电压等级通过变压器建立连接关系，各厂站间通过线路建立连接关系；
14）构建高危客户供电路径拓扑模型：基于电网设备命名遵循统一调度命名这一原则，将提取后高危客户五个关键点信息与构建后电网设备连接关系模型进行匹配，在电网连接关系中标记出该高危客户所有的供电变电站、供电线路和上级供电变电站，并以高危客户为起点，从供电线路出发，采用广度搜索遍历算法找出所有被标记供电变电站，将遍历后路径和设备进行保存，形成高危客户供电路径拓扑模型；
15）拓扑模型矢量图形化建模：基于SVG矢量图形技术构建各种电网设备SVG图元，供电路径中电网设备转化为图形节点，拓扑模型转化为图形连接线，从而实现高危客户拓扑模型图形化建模；
16）高危客户供电路径自动绘制：根据母线接线方式、电压等级、变压器、线路设备等主要图形绘制规则设计自动绘制方法，从高危客户本身出发，逐级延伸，直至绘制所有路径中电网设备，实现高危客户供电路径自动绘制。
2.根据权利要求1所述的一种电网高危客户供电路径图形化自动绘制方法，其特征在于，所述的16）高危客户供电路径自动绘制包括以下步骤：
21）母线设备自动绘制，按照区域内的电压等级及其包含的设备数量，将整个区域分为若干个矩形区域，每一个电压等级占据一个区域；变压器作为一个整体设备，在多个电压等级矩形中都有其绕组和端点位置，图形生成时选择其中的一个作为变压器的位置，并通过连接线连接到其他电压等级；
高危客户的电压等级一般都是供电路径中的最低电压等级，即处在供电路径的末端，将高危客户平均的绘制在绘图区域的最下方，以相应电压等级的母线区域来表示；将最高电压等级的主供电电源绘制在绘图区域的最上方，以相应电压等级的母线来表示；将中间的各级电压等级，按电压等级高低排序，分层均分在绘图区域的中间部分，且对于非最高电压等级的母线，根据其对应站内高端电压母线的绘制位置，将低端电压母线绘制在其下方区域内；
22）变压器设备自动绘制，根据连接关系，可以获取变压器与母线连接的节点信息，若是两绕组变压器，则将变压器绘制在所连接的高低端母线中间的区域，若是三绕组变压器，则将变压器也按照高低端绘制在所连接的高低端母线中间，将中端绘制在与中端母线的同一侧区域；
23）断路器设备自动绘制，根据连接关系，可以获取断路器两端的节点信息；若开关两侧均是母线节点，则是母联开关，绘制在两条母线中间即可；若开关两侧分别是母线与变压器，则先判断母线与变压器横向坐标x是否相同，若相同，则绘制在母线与变压器中间即可，若不同，则绘制在与母线的横向坐标x相同且纵向坐标y在母线与变压器中间区域的位置；若开关两侧分别是母线节点A与另一个开关节点B，则获取节点B的开关的另一端节点，该节点是另一个母线节点，判断这个母线与A节点所在母线的位置关系，若两个母线横向坐标x相同，纵向坐标y不同，将两个开关平均分布在两条母线的中间区域；若两个母线纵向坐标y相同，横向坐标x不同，则将两个开关分别放置在两个母线上方中间区域；若两个母线横向坐标x，纵向坐标y都不相同，则将两个开关三等分放置在两个母线中间区域，横向坐标x分别与各自对应的母线相同；
24）连接线自动绘制，获取区域中所有连接线端点信息，若连接线两端均是母线或者有一端为母线，则将两个端点直接连接；若连接线两端均不是母线，判断两个端点设备是否在同一横向坐标或同一纵向坐标，若是，则直接连接，若不是，则分别从端点处绘制垂直线到两个端点中间位置，再以横线相连；绘制连接线时，判断连接线是否与已绘制的线路有交叉，若有，则绘制一个半圆以表示线路间的交叉关系；
25）线路设备自动绘制，根据线路与图形区域内的开关连接关系，从开关处绘制一段垂直线，并往母线一侧绘制一段水平线，再通过水平线另一端绘制垂直线到图形区域外；
26）设备名称自动绘制，在各高压母线的上方、中压和低压母线的下方、开关设备的右侧，分别绘制展示母线名称及设备名称。
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