CN109783587A

CN109783587A - 一种电网自动成图的厂站分区实现方法

Info

Publication number: CN109783587A
Application number: CN201811496926.9A
Authority: CN
Inventors: 梁寿愚; 方文崇; 何超林; 胡荣; 周志烽; 李映辰
Original assignee: China Southern Power Grid Co Ltd
Current assignee: China Southern Power Grid Co Ltd
Priority date: 2018-12-07
Filing date: 2018-12-07
Publication date: 2019-05-21
Anticipated expiration: 2038-12-07
Also published as: CN109783587B

Abstract

本发明是一种电网自动成图的厂站分区实现方法，本发明根据电网全局模型，解析所有分区及分区内所有厂站，参考分区内厂站的地理信息，计算所有厂站经纬度均值作为分区的重心位置，以中心坐标为原点，做连续旋转变换，得到覆盖区域厂站的最小面积的椭圆分区，实现电网图形的厂站区域分区。本发明可以显著提高电网的自动化水平，减少人工维护画图的工作量，提高了电网自动化系统的维护效率。

Description

一种电网自动成图的厂站分区实现方法

技术领域

本发明属于电力系统自动化技术领域，具体涉及一种电网自动成图的厂站分区实现方法，属于电网自动成图的厂站分区实现方法的创新技术。

背景技术

电网自动成图是基于电网模型以及厂站经纬坐标信息，通过拓扑分析建立厂站与厂站站之间的电气连接关系及位置关系，自动生成满足地理相对位置的各种地理潮流图；当电网模型发生变化时，用增量继承方式实现图形自动更新。

电网自动成图系统从EMS主站获取电网CIM模型，GIS系统获取厂站坐标文件，模型拼接系统获取厂站增量文件，在成图工作站自动生成系统潮流图、地理潮流图、片网图、切片图、厂站图等，再通过SVG文件导入EMS系统，实现流程如图2所示。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电网自动成图的厂站分区实现方法。本发明可以显著提高电网的自动化水平，减少人工维护画图的工作量，提高了电网自动化系统的维护效率。

本发明的电网自动成图的厂站分区实现方法，根据电网全局模型，解析所有分区及分区内所有厂站；参考分区内厂站的地理信息，通过计算所有厂站经纬度均值作为分区的重心位置；做连续旋转变换；计算变换后的区域面积，得到覆盖区域厂站的最小面积的椭圆分区，实现厂站区域分区。

本发明的电网自动成图的厂站分区实现方法，根据电网全局模型，分析所有分区及分区内所有厂站，参考分区内厂站的地理信息，通过计算所有厂站经纬度均值作为分区的重心位置，做连续旋转变换，得到覆盖区域厂站的最小面积的椭圆分区，实现电网图形的厂站区域分区。本发明是基于IEC 61970标准的CIM模型提供的厂站所属区域(CIM中的cim:SubControlArea标签)，根据电网全局模型，解析所有分区及分区内所有厂站，参考分区内厂站的地理信息，通过计算所有厂站经纬度均值作为分区的重心位置，得到覆盖区域厂站的最小面积的椭圆分区，实现电网图形的厂站区域分区。电网自动成图的厂站分区是电网图形自动着色、区域自动控制等的基础，在目前大电网的图、模更新快速的环境下，本发明可以显著提高电网的自动化水平，减少人工维护画图的工作量，提高了电网自动化系统的维护效率，提高调度的决策支持水平。

附图说明

图1是本发明电网自动成图的厂站分区实现方法流程示意图；

图2是电网自动成图系统的实现流程图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明。

本发明的电网自动成图的厂站分区实现方法，根据电网全局模型统计分析所有分区及分区内所有厂站，通过计算所有厂站经纬度均值作为分区的重心位置，得到覆盖区域厂站的最小面积的椭圆分区，实现电网图形的厂站区域分区，实现方法包括以下步骤：

步骤1：基于地理标准坐标系，得到各区域所有厂站坐标，用算术平均计算出每一个区域厂站的重心坐标。

若:某一个区域有N个厂站，标准坐标为：

{(X_i,Y_i)|i＝0,1,2,…,N}；其中，1,2,…N为厂站序号。

重心坐标(X_c,Y_c):

以一个区域的4个厂站的数据为算例，厂站坐标如下：

步骤2：连续旋转坐标变换，得到新坐标下的各厂站的坐标，旋转变换采用逆时针旋转，角度从0°变换到90°，本算例取变换增量δ为0.5°，即0.008726646弧度。

(X_i,Y_i)坐标变换后的坐标为(X_i ^t,Y_i ^t)，这里t为坐标变换序号，变换角度为逆时针角度0.008726646t弧度，就有：

X_i ^t＝X_icos0.008726646t+Y_isin0.008726646t.

Y_i ^t＝-X_isin0.008726646t+Y_icos0.008726646t.

本算例，i＝0,1,2,3.

步骤3：用4个厂站(X_i,Y_i)每一次坐标变换后的坐标(X_i ^t,Y_i ^t)，得到该区域的全部厂站在新坐标下垂直于X^t轴、Y^t轴的最大覆盖矩形的四个顶点：

(max(X_i ^t)，max(Y_i ^t))，(min(X_i ^t),min(Y_i ^t))；

(min(X_i ^t),max(Y_i ^t))，(max(X_i ^t)，min(Y_i ^t))；

由此得到该区域全部厂站旋转变换坐标下的区域覆盖矩形面积S(t)：

S(t)＝(max(X_i ^t)-min(X_i ^t))*(max(Y_i ^t)-min(Y_i ^t))；

这里：

t为旋转变换序号；

max、min分别为第t次旋转变换后序列{X_i ^t|i＝0,1,2,3}、{Y_i ^t|i＝0,1,2,3}的最大值、最小值；

面积序列{S(t)；t＝0,1,2,…,179}；

部分旋转变换数值如下表：

步骤4：计算旋转变换后区域，4个厂站矩形面积序列的最小值min{S(t)}，得到此刻该分区的最小面积的椭圆S(152)，即n＝152为最小面积的椭圆旋转变换序号。

第152个旋转变换下的椭圆区域，即为电网图形的厂站自动分区区域。

将原标准坐标系的沿着逆时针旋转152次的新坐标下，四个顶点为：

(max(X_i ¹⁵²)，max(Y_i ¹⁵²))，(min(X_i ¹⁵²),min(Y_i ¹⁵²))；

(min(X_i ¹⁵²)，max(Y_i ¹⁵²))，(max(X_i ¹⁵²)，min(Y_i ¹⁵²))；

即：

(460.6949,98.2203)，(50.3249,-194.3)；

(50.3249，98.2203)，(460.6949，-194.3)；

由此得到，旋转第152次的坐标下，上述矩形所包含的椭圆区域为厂站图形的自动分区区域。

电网自动成图系统是基于电网模型以及厂站经纬坐标信息，通过拓扑分析建立厂站与厂站站之间的电气连接关系及位置关系，自动生成满足地理相对位置的各种地理潮流图，当电网模型发生变化时，采用增量继承方式实现图形自动更新。

基于电网模型的全景视图、厂站图的自动生成技术，根据动态图元映射自动关联技术，实现包含调度各业务系统信息的全景视图自动生成，自动形成与画面有关的调度运行决策信息，统一画面展示风格，提高调度的决策支持水平。

以上所述仅为用以解释本发明的较佳实施例，并非企图据以对本发明做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的创作精神下所作有关本发明的任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护的范畴。

Claims

1.一种电网自动成图的厂站分区实现方法，其特征在于根据电网全局模型，解析所有分区及分区内所有厂站；参考分区内厂站的地理信息，通过计算所有厂站经纬度均值作为分区的重心位置；做连续旋转变换；计算变换后的区域面积，得到覆盖区域厂站的最小面积的椭圆分区，实现厂站区域分区。

2.根据权利要求1所述的电网自动成图的厂站分区实现方法，其特征在于包括以下具体步骤：

步骤1：基于地理标准坐标系，得到各区域所有厂站坐标，用算术平均计算出每一个区域厂站的重心坐标；

若:某一个区域有N个厂站，标准坐标为：

{(X_i,Y_i)|i＝0,1,2,…,N}；其中，1,2,…N为厂站序号，

重心坐标(X_c,Y_c):

步骤2：连续旋转坐标变换，得到新坐标下的各厂站的坐标，旋转变换采用逆时针旋转，角度范围从0°到90°，变换增量δ，δ取值范围在0.5°到1.0°之间；

(X_i,Y_i)坐标变换后的坐标为(X_i ^t,Y_i ^t)，这里t为坐标变换序号，变换角度为逆时针角度δ弧度，变换算法如下：

X_i ^t＝X_icosδt+Y_isinδt.

Y_i ^t＝-X_isinδt+Y_icosδt.

步骤3：用各厂站(X_i,Y_i)每一次坐标变换后的坐标(X_i ^t,Y_i ^t)，得到该区域的全部厂站在新坐标下垂直于X^t轴、Y^t轴的最大覆盖矩形的四个顶点：

(max(X_i ^t)，max(Y_i ^t))，(min(X_i ^t),min(Y_i ^t))；

(min(X_i ^t),max(Y_i ^t))，(max(X_i ^t)，min(Y_i ^t))；

S(t)＝(max(X_i ^t)-min(X_i ^t))*(max(Y_i ^t)-min(Y_i ^t))；

这里：

t为旋转变换序号；

面积序列{S(t)；t＝0,1,2,…,179}；

步骤4：计算旋转变换后各区域厂站矩形面积序列的最小值min{S(t)}，得到此刻该分区的最小面积的椭圆S(n)，n为最小面积的椭圆旋转变换序号；

第n个旋转变换下的椭圆区域，即该厂站的分区区域。

3.根据权利要求2所述的电网自动成图的厂站分区实现方法，其特征在于：

在步骤2中，采用连续旋转坐标变换，得到新坐标下的各厂站的坐标，旋转变换采用逆时针旋转，角度从0°变换到90°，变换增量δ，δ取值范围在0.5°到1.0°之间，变换算法如下：

X_i ^t＝X_icosδt+Y_isinδt.

Y_i ^t＝-X_isinδt+Y_icosδt.

(X_i,Y_i)坐标变换后的坐标为(X_i ^t,Y_i ^t)，这里t为坐标变换序号，变换角度为逆时针角度。

4.根据权利要求2所述的电网自动成图的厂站分区实现方法，其特征在于：

用各厂站(X_i,Y_i)每一次坐标变换后的坐标(X_i ^t,Y_i ^t)，得到该区域的全部厂站在新坐标下垂直于X^t轴、Y^t轴的最大覆盖矩形的四个顶点：

(max(X_i ^t)，max(Y_i ^t))，(min(X_i ^t),min(Y_i ^t))；

(min(X_i ^t),max(Y_i ^t))，(max(X_i ^t)，min(Y_i ^t))；

S(t)＝(max(X_i ^t)-min(X_i ^t))*(max(Y_i ^t)-min(Y_i ^t))；

这里：

t为旋转变换序号；

面积序列{S(t)；t＝0,1,2,…,179}。

5.根据权利要求2所述的电网自动成图的厂站分区实现方法，其特征在于：

用旋转变换后各区域厂站矩形面积序列的最小值min{S(t)}，得到此刻该分区的最小面积的椭圆S(n)，第n个旋转变换下的椭圆区域，即该区域厂站的自动成图分区区域。