CN110399447A - 一种配电网10千伏线路区域联络图的生成方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种配电网10千伏线路区域联络图的生成方法及系统，包括如下步骤：获取供电局管理下的每个变电站的经纬度地理坐标，将每个变电站的经纬度坐标对应转换为三维坐标；以其中一个最边缘变压站所在位置作为原点创建三维坐标系，重新计算每个变电站的新三维坐标，将所有变电站根据新三维坐标集成在三维坐标系内；提取每个变电站新三维坐标中的X、Y二维平面坐标，创建二维坐标系，将所有变电站根据二维平面坐标集成在二维坐标系内；将三维坐标系和二维坐标系的变电站按照拓扑关联关系连线，生成联络图；本方案全程自动生图，且生成后变电站和联络线布局合理，提高联络图的生成速度和准确性，以及配调调度员的工作效率。

Description

一种配电网10千伏线路区域联络图的生成方法及系统

技术领域

本发明实施例涉及配电网调度技术领域，具体涉及一种配电网10千伏线路区域联络图的生成方法及系统。

背景技术

电网的安全稳定运行是经济发展、社会稳定的重要保障。电力调度是电力系统调度运行控制的指挥中心，承担着组织、指挥、指导和协调电力系统运行的重要任务。

在日常调度业务中，可通过联络关系业务分析，为调度提供辅助分析与决策。因此，配电网10千伏线路区域联络图提出了较高的实用化要求:首先，对配电网10千伏线路区域联络图网架结构清晰展示，方便查看变电站之间的联络关系；其次，对配电网10千伏线路区域联络图图纸自动生成、动态更新、布局美观对于调度用图纸尤为重要。

现有的配电网10千伏线路区域联络图的生成方法还存在如下缺陷：

(1)手工绘制配电网10千伏线路区域联络图，操作复杂，不易更新；

(2)动态生成联络图的联络关系缺失，导致联络图的结构不完善，不能提供准确的分析方法。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种配电网10千伏线路区域联络图的生成方法及系统，采用全程自动生成联络图的方式，生成后变电站和联络线布局合理，无需人工调整，大大提高了联络图的生成速度和准确性，提高了配调调度员的工作效率，以解决现有技术中联络图的结构不完善，准确度低，手工绘制速率慢的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：一种配电网10千伏线路区域联络图的生成方法，包括如下步骤：

步骤100、获取供电局管理下的每个变电站的经纬度地理坐标，将每个变电站的经纬度坐标对应转换为三维坐标。

步骤200、以其中一个最边缘变压站所在位置作为原点创建三维坐标系，重新计算每个变电站的新三维坐标，将所有变电站根据新三维坐标集成在三维坐标系内；

步骤300、提取每个变电站新三维坐标中的X、Y二维平面坐标，创建二维坐标系，将所有变电站根据二维平面坐标集成在二维坐标系内；

步骤400、根据所有变电站之间的拓扑关系，将三维坐标系和二维坐标系的变电站按照拓扑关联关系连线，生成关于10千伏线路联络关系的联络图。

作为本发明的一种优选方案，在所述步骤200中，将所有变电站根据新三维坐标集成在三维坐标系的具体步骤为：

步骤201、依据每个变电站的经纬度地理坐标，确定位于边缘位置的变压站；

步骤202、以其中一个最边缘变压站所在位置作为三维坐标系原点，沿着相互垂直的X、Y和Z轴创建三维坐标系；

步骤203、将所有变压站的跟原点变电站对比，将三个方向的坐标值与原点变电站的三维坐标值对比，得出每个变电站的新三维坐标；

步骤204、将所有变电站根据新三维坐标集成在三维坐标系内；

步骤205、按照每个变电站的Z轴坐标，模拟所有变电站所在位置的地势高低。

作为本发明的一种优选方案，在所述步骤400中，确定所有变电站之间的拓扑关系步骤具体为：

步骤401、按序对所有变电站按照从小到大规则顺次标号；

步骤402、确定主变电器对应的序号，分别对每个主变电器调控联络开关，确定主变电站的供电范围；

步骤403、利用广度优先遍历判断每个子变电站的连接关系，确定所有变电站之间的联络关系，并在每次遍历时在三维坐标系和二维坐标系中，将对应的联络关系的变电站连线。

作为本发明的一种优选方案，在步骤403中，利用广度优先遍历判断每个子变电站的连接关系的具体步骤为：

任意选择一个主变电站供电范围的一个子变压站，调控联络开关，确定该子变电站的供电范围；

如果该子变电站断开联络开关后，没有其他的子变压站断电，则该子变电站为最底层变压站；

如果该子变电站断开联络开关后，存在其他的子变压站断电，则该子变电站为中层变压站，继续断开下级子变压站，直至确定该分支的联络关系，将对应的联络关系在三维坐标系和二维坐标系中变电站连线表示；

循环上述操作，直至确定所有的变电站联络关系。

另外，本发明还提供了一种配电网10千伏线路区域联络图的生成系统，包括三维坐标转换模块，用于将变电站的经纬坐标位置转换为在全球范围内的三维坐标位置；

三维坐标系创建模块，以最边缘的变电站为坐标系原点，用于将变电站的位置按比例缩小显示；

三维坐标计算模块，用于将变电站的三维坐标位置按照三维坐标系的原点位置重新计算，并在三维坐标系中集成显示；

二维坐标系创建模块，用于提取变电站的三维坐标中的平面坐标，并且将平面坐标集成在二维坐标系内；

循环拓扑关联模块，用于对各变电站进行拓扑搜索，保存搜索到的变电站及变电站之间的联络线路；

连线生成模块，用于根据保存的变电站之间的联络线路进行变电站连线的布局和转角，生成变电站联络图。

作为本发明的一种优选方案，所述循环拓扑关联模块包括广度遍历单元和循环单元，所述广度遍历单元用于确定每个变电站的联络关系，所述循环单元用于确定所有变电站之间的联络关系。

本发明的实施方式具有如下优点：

本发明可方便调度人员查看变电站相对位置分布及相互间联络关系，提高调度对系统的安全稳定运行能力，对电网调度应对突发事件的能力，满足调度对联络图的实用化需要和查看整体变电站位置及联络关系的需求；整个成图过程实现全程自动，且生成后变电站和联络线布局合理，无需人工调整，大大提高了联络图的生成速度和准确性，提高了配调调度员的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本发明实施方式中联络图生成方法的流程示意图；

图2为本发明实施方式中联络图生成系统的结构框图。

图中：

1-三维坐标转换模块；2-三维坐标系创建模块；3-三维坐标计算模块；4-二维坐标系创建模块；5-循环拓扑关联模块；6-连线生成模块；

501-广度遍历单元；502-循环单元。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，本发明提供了一种配电网10千伏线路区域联络图的生成方法，本发明首先获取每个变电站的三维立体位置和二维平面位置，将所有的变电站集成在三维坐标系和二维坐标系内，然后根据配电网10千伏线路之间的联络开关和联络关系自动生成联络图并自动连线布局，最后提供全新的10千伏线路联络图。

方便调度人员查看变电站相对位置分布及相互间联络关系，提高调度对系统的安全稳定运行能力，对电网调度应对突发事件的能力，满足调度对联络图的实用化需要和查看整体变电站位置及联络关系的需求；整个成图过程实现全程自动，且生成后变电站和联络线布局合理，无需人工调整，大大提高了联络图的生成速度和准确性，提高了配调调度员的工作效率。

具体包括如下步骤：

步骤100、获取供电局管理下的每个变电站的经纬度地理坐标，将每个变电站的经纬度坐标对应转换为三维坐标。

由于在城市中，两个变电站的相距较远，因此一般用经纬坐标来表示变电站的位置，为了在图纸上表示出变电站的地势分布，特将变电站的经纬坐标换算成三维坐标，此时的三维坐标是针对全球定义的。

步骤200、以其中一个最边缘变压站所在位置作为原点创建三维坐标系，重新计算每个变电站的新三维坐标，将所有变电站根据新三维坐标集成在三维坐标系内。

由于步骤100获得的三维坐标是针对全球定义的，三维坐标的值比较大，而且并不能直接显示出变电站之间的位置关系，因此本发明为了将缩小联络图上的变电站距离比例，重新以一个最边缘变压站所在位置作为原点创建三维坐标系，将所有变电站根据新三维坐标集成在三维坐标系内。

将所有变电站根据新三维坐标集成在三维坐标系的具体步骤为：

步骤201、依据每个变电站的经纬度地理坐标，确定位于边缘位置的变压站；

步骤202、以其中一个最边缘变压站所在位置作为三维坐标系原点，沿着相互垂直的X、Y和Z轴创建三维坐标系；

步骤203、将所有变压站的跟原点变电站对比，将三个方向的坐标值与原点变电站的三维坐标值对比，得出每个变电站的新三维坐标；

步骤204、将所有变电站根据新三维坐标集成在三维坐标系内；

步骤205、按照每个变电站的Z轴坐标，做出Z轴波浪图，模拟所有变电站所在位置的地势高低。

以最边缘变压站的所在位置作为三维坐标系的原点，将每个变压站的原始三维坐标与最边缘变压站的原始三维坐标对比，得到每个变电站的新三维坐标，因此将所有变电站根据新三维坐标集成在三维坐标系内，即可将所有变电站集成在一个三维坐标系内，便于观察每个变电站所在位置的地势高低。

步骤300、提取每个变电站新三维坐标中的X、Y二维平面坐标，创建二维坐标系，将所有变电站根据二维平面坐标集成在二维坐标系内。

此步骤可直接提取新三维坐标内的平面坐标值，将平面二维坐标集成在二维坐标系，得到变压站在二维坐标系的分布情况，通过下述计算所有变电站的拓扑关系，得到10千伏线路所有变电站的联络图。

步骤400、根据所有变电站之间的拓扑关系，将三维坐标系和二维坐标系的变电站按照拓扑关联关系连线，生成关于10千伏线路联络关系的联络图。

确定所有变电站之间的拓扑关系步骤具体为：

步骤401、按序对所有变电站按照从小到大规则顺次标号；

步骤402、确定主变电器对应的序号，分别对每个主变电器调控联络开关，确定主变电站的供电范围；

步骤403、利用广度优先遍历判断每个子变电站的连接关系，确定所有变电站之间的联络关系，并在每次遍历时在三维坐标系和二维坐标系中，将对应的联络关系的变电站连线。

利用广度优先遍历判断每个子变电站的连接关系的具体步骤为：

任意选择一个主变电站供电范围的一个子变压站，调控联络开关，确定该子变电站的供电范围；

如果该子变电站断开联络开关后，没有其他的子变压站断电，则该子变电站为最底层变压站；

如果该子变电站断开联络开关后，存在其他的子变压站断电，则该子变电站为中层变压站，继续断开下级子变压站，直至确定该分支的联络关系，将对应的联络关系在三维坐标系和二维坐标系中变电站连线表示；

循环上述操作，直至确定所有的变电站联络关系。

确定所有变电站之间的联络关系后，将变电站之间对应的联络关系连线生成所有变电站之间的联络图，即可生成配电网10千伏线路区域联络图，并且也可以随时进行动态更新，不需手工操作，可清晰展示配电网10千伏线路区域联络图网架结构，方便查看变电站之间的联络关系。

实施例2

如图2所示，为了对应实现上述联络图方法，本实施方式还通过软件算法提供一种配电网10千伏线路区域联络图的生成系统。

包括三维坐标转换模块1，用于将变电站的经纬坐标位置转换为在全球范围内的三维坐标位置；

三维坐标系创建模块2，以最边缘的变电站为坐标系原点，用于将变电站的位置按比例缩小显示；

三维坐标计算模块3，用于将变电站的三维坐标位置按照三维坐标系的原点位置重新计算，并在三维坐标系中集成显示；

二维坐标系创建模块4，用于提取变电站的三维坐标中的平面坐标，并且将平面坐标集成在二维坐标系内；

循环拓扑关联模块5，用于对各变电站进行拓扑搜索，保存搜索到的变电站及变电站之间的联络线路；

连线生成模块6，用于根据保存的变电站之间的联络线路进行变电站连线的布局和转角，生成变电站联络图。

所述循环拓扑关联模块5包括广度遍历单元501和循环单元502，所述广度遍历单元501用于确定每个变电站的联络关系，所述循环单元502用于确定所有变电站之间的联络关系。

方便调度人员查看变电站相对位置分布及相互间联络关系，提高调度对系统的安全稳定运行能力，对电网调度应对突发事件的能力，满足调度对联络图的实用化需要和查看整体变电站位置及联络关系的需求；整个成图过程实现全程自动，且生成后变电站和联络线布局合理，无需人工调整，大大提高了联络图的生成速度和准确性，提高了配调调度员的工作效率。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种配电网10千伏线路区域联络图的生成方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤100、获取供电局管理下的每个变电站的经纬度地理坐标，将每个变电站的经纬度地理坐标对应转换为三维坐标。

步骤200、以其中一个最边缘变压站所在位置作为原点创建三维坐标系，重新计算每个变电站的新三维坐标，将所有变电站根据新三维坐标集成在三维坐标系内；

步骤300、提取每个变电站新三维坐标中的X、Y二维平面坐标，创建二维坐标系，将所有变电站根据二维平面坐标集成在二维坐标系内；

步骤400、根据所有变电站之间的拓扑关系，将三维坐标系和二维坐标系的变电站按照拓扑关联关系连线，生成关于10千伏线路联络关系的联络图。

2.根据权利要求1所述的一种配电网10千伏线路区域联络图的生成方法，其特征在于，在所述步骤200中，将所有变电站根据新三维坐标集成在三维坐标系的具体步骤为：

步骤201、依据每个变电站的经纬度地理坐标，确定位于边缘位置的变压站；

步骤202、以其中一个最边缘变压站所在位置作为三维坐标系原点，沿着相互垂直的X、Y和Z轴创建三维坐标系；

步骤203、将所有变压站的跟原点变电站对比，将三个方向的坐标值与原点变电站的三维坐标值对比，得出每个变电站的新三维坐标；

步骤204、将所有变电站根据新三维坐标集成在三维坐标系内；

步骤205、按照每个变电站的Z轴坐标，模拟所有变电站所在位置的地势高低。

3.根据权利要求1所述的一种配电网10千伏线路区域联络图的生成方法，其特征在于，在所述步骤400中，确定所有变电站之间的拓扑关系步骤具体为：

步骤401、按序对所有变电站按照从小到大规则顺次标号；

步骤402、确定主变电器对应的序号，分别对每个主变电器调控联络开关，确定主变电站的供电范围；

步骤403、利用广度优先遍历判断每个子变电站的连接关系，确定所有变电站之间的联络关系，并在每次遍历时在三维坐标系和二维坐标系中，将对应的联络关系的变电站连线。

4.根据权利要求3所述的一种配电网10千伏线路区域联络图的生成方法，其特征在于，在步骤403中，利用广度优先遍历判断每个子变电站的连接关系的具体步骤为：

任意选择一个主变电站供电范围的一个子变压站，调控联络开关，确定该子变电站的供电范围；

如果该子变电站断开联络开关后，没有其他的子变压站断电，则该子变电站为最底层变压站；

如果该子变电站断开联络开关后，存在其他的子变压站断电，则该子变电站为中层变压站，继续断开下级子变压站，直至确定该分支的联络关系，将对应的联络关系在三维坐标系和二维坐标系中变电站连线表示；

循环上述操作，直至确定所有的变电站联络关系。

5.一种配电网10千伏线路区域联络图的生成系统，其特征在于，包括三维坐标转换模块(1)，用于将变电站的经纬坐标位置转换为在全球范围内的三维坐标位置；

三维坐标系创建模块(2)，以最边缘的变电站为坐标系原点，用于将变电站的位置按比例缩小显示；

三维坐标计算模块(3)，用于将变电站的三维坐标位置按照三维坐标系的原点位置重新计算，并在三维坐标系中集成显示；

二维坐标系创建模块(4)，用于提取变电站的三维坐标中的平面坐标，并且将平面坐标集成在二维坐标系内；

循环拓扑关联模块(5)，用于对各变电站进行拓扑搜索，保存搜索到的变电站及变电站之间的联络线路；

连线生成模块(6)，用于根据保存的变电站之间的联络线路进行变电站连线的布局和转角，生成变电站联络图。

6.根据权利要求5所述的一种配电网10千伏线路区域联络图的生成系统，其特征在于：所述循环拓扑关联模块(5)包括广度遍历单元(501)和循环单元(502)，所述广度遍历单元(501)用于确定每个变电站的联络关系，所述循环单元(502)用于确定所有变电站之间的联络关系。