CN111416436B - 一种配网运行图形监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及计算机技术领域,具体涉及一种配网运行图形监控系统,包括若干个潮流监控器、若干个隔离开关监控器、通信模块、服务器、存储器和人机交互装置,若干个潮流监控器安装在配网母线以及支线上,监测配网母线以及支线潮流方向,若干个隔离开关监控器安装在配网的隔离开关上,监测隔离开关的状态,潮流监控器以及隔离开关监控器均与通信模块通信连接,通信模块、存储器以及人机交互装置均与服务器连接。本发明的实质性效果是:通过带有模板的图形绘制模块提高配网系统运行图形绘制的效率。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域,具体涉及一种配网运行图形监控系统。
背景技术
配电网是指从输电网或地区发电厂接受电能,通过配电设施就地分配或按电压逐级分配给各类用户的电力网。是由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿器及一些附属设施等组成的,在电力网中起重要分配电能作用的网络。配网的调度运行直接影响着用户供电的稳定性。目前配网系统运行图形的绘制和维护是通过非专用画图工具来完成的,根据每日的计划工作进行定时维护。受限于非专用画图工具的功能有限,配网系统图的维护耗费日常大量工作时间,且正确率无法达到要求,对配网调控员日常的工作带来一定的风险隐患。因而需要研制一种配网系统运行图形的绘制系统。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:目前缺乏高效配网系统运行图形绘制方案的技术问题。提出了一种绘制高效且能够自动更新的配网运行图形监控系统。
为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案为:一种配网运行图形监控系统,包括若干个潮流监控器、若干个隔离开关监控器、通信模块、服务器、存储器和人机交互装置,若干个所述潮流监控器安装在配网母线以及支线上,监测配网母线以及支线潮流方向,若干个所述隔离开关监控器安装在配网的隔离开关上,监测隔离开关的状态,所述潮流监控器以及隔离开关监控器均与通信模块通信连接,所述通信模块、存储器以及人机交互装置均与服务器连接,所述服务器运行有配网拓扑输入模块、配网运行拓扑更新模块和图形显示模块,所述配网拓扑输入模块由人机交互装置获取配网拓扑结构并存储到存储器中,所述配网运行拓扑更新模块根据潮流监控器以及隔离开关监控器获得的数据更新配网运行拓扑,所述图形显示模块根据配网运行拓扑建立配网运行图形并通过人机交互装置显示。通过带有模板的图形绘制模块提高配网系统运行图形绘制的效率。
作为优选,所述配网拓扑输入模块包括图形绘制模块和图形标注模块,所述图形绘制模块包括绘制区域和标准图形库,所述标准图形库包含表示配网元件的图标,所述图标包括表示配网元件的形状以及表示配网元件连接节点的连接点,所述绘制区域具有修改、新增、删除、复制、粘贴、正交、对齐以及自动交跨图标操作按钮,通过人机交互装置将图标放置在绘制区域内,并将连接点相互连接完成配网拓扑的图形绘制,所述图形标注模块包括关联表的添加、修改以及删除单元,所述关联表包括基本信息表和关联图标,通过人机交互装置将关联表与图标关联并输入图标对应的配网元件的基本信息。
作为优选,所述配网拓扑输入模块还包括图形辅助生成模块,所述图形辅助生成模块包括若干个拓扑树模板和若干个图形模板,所述拓扑树模板包括若干个可编辑的节点,节点具有典型配网的拓扑结构,所述图形模板为与拓扑树对应的图形表示。
作为优选,所述配网运行拓扑更新模块包括配网监控模块、拓扑更新交互模块和图形更新模块,所述配网监控模块通过潮流监控器以及隔离开关监控器监控配网的运行状态,当配网中的隔离开关状态发生改变或者配网潮流发生改变时,将配网中的隔离开关状态以及配网潮流发送给拓扑更新交互模块,所述拓扑更新交互模块根据配网中的隔离开关状态以及配网潮流,获得配网运行图形更新建议方案,并通过人机交互装置显示,图形更新模块根据配网运行建议图形更新方案或者由人机交互装置输入的方案更新配网运行图形并通过人机交互装置显示。通过监测配网运行状态,自动更新配网系统运行图形,提供准确的配网图形。
作为优选,所述拓扑更新交互模块根据配网中的隔离开关状态以及配网潮流,获得配网运行图形更新建议方案时,执行以下步骤:当配网中的隔离开关闭合时,通过检测潮流判断对应母线或支线是否上电,若是则将对应母线或支线添加到配网运行图形中作为配网运行图形更新建议方案,若否则发出告警提示故障;当配网中的隔离开关断开时,通过检测潮流判断对应母线或支线是否断电,若是则判断对应母线或支线是否存在可转供方案,若存在,则将对应转供方案作为配网运行图形更新建议方案,若否,则发出告警提示故障,通过人机交互装置显示。
作为优选,所述拓扑更新交互模块通过执行以下步骤,判断对应母线或支线是否存在可转供方案:获取配网历史负荷数据,遍历每条母线以及支路,为其建立联络线集合;容量以历史平均负荷计算,获得联络线以及联络线所在的主变的平均负荷,从联络线集合筛除容量不足或所在主变容量不足的联络线,筛除后的联络线集合作为对应母线或支路的转供方案。
作为优选,所述拓扑更新交互模块还执行以下步骤:将一日划分为96个时段,获得待制定转供方案的母线或支路在每个时段的负荷Q,以及其联络线所在主变在每个时段的负荷W,计算负荷余量△Q=W-Q;分别统计历史周期内的每日时段负荷余量△Q的均值,将联络线对应的均值按降序排列,排列后的联络线集合作为对应母线或支路在相应时段的转供方案,在一日内相应时段发生转供需求时,采用相应时段下的转供方案。将一日划分为96个时段,每个时段采用不同的转供方案,提供更细致的转供方案,提高配网运行的稳定性。
作为优选,所述拓扑更新交互模块还执行以下步骤:统计历史周期内的每日时段负荷余量△Q的标准差,将负荷余量△Q的均值和标准差的相反数加权求和后降序排列,排列后的联络线集合作为对应母线或支路在相应时段的转供方案。
本发明的实质性效果是:通过带有模板的图形绘制模块提高配网系统运行图形绘制的效率,通过监测配网运行状态,自动更新配网系统运行图形,提供准确的配网图形,通过监测开关及配网潮流及时发现异常并报警,对于能够进行转供的掉电故障,提供最佳的转供建议,加快故障恢复,提高配网供电稳定性。
附图说明
图1为实施例一图形监控系统结构示意图。
图2为实施例一配网拓扑输入模块结构示意图。
图3为实施例一可转供方案制定流程框图。
其中:100、潮流监控器,200、通信模块,300、隔离开关监控器,400、服务器,401、图形绘制模块,4011、绘制区域,4012、标准图形库,402、图形标注模块,500、存储器,600、人机交互装置。
具体实施方式
下面通过具体实施例,并结合附图,对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。
实施例一:
一种配网运行图形监控系统,如图1所示,本实施例包括若干个潮流监控器100、若干个隔离开关监控器300、通信模块200、服务器400、存储器500和人机交互装置600,若干个潮流监控器100安装在配网母线以及支线上,监测配网母线以及支线潮流方向,若干个隔离开关监控器300安装在配网的隔离开关上,监测隔离开关的状态,潮流监控器100以及隔离开关监控器300均与通信模块200通信连接,通信模块200、存储器500以及人机交互装置600均与服务器400连接,服务器400运行有配网拓扑输入模块、配网运行拓扑更新模块和图形显示模块,配网拓扑输入模块由人机交互装置600获取配网拓扑结构并存储到存储器500中,配网运行拓扑更新模块根据潮流监控器100以及隔离开关监控器300获得的数据更新配网运行拓扑,图形显示模块根据配网运行拓扑建立配网运行图形并通过人机交互装置600显示。如图2所示,配网拓扑输入模块包括图形绘制模块401和图形标注模块402,图形绘制模块401包括绘制区域4011和标准图形库4012,标准图形库4012包含表示配网元件的图标,图标包括表示配网元件的形状以及表示配网元件连接节点的连接点,绘制区域4011具有修改、新增、删除、复制、粘贴、正交、对齐以及自动交跨图标操作按钮,通过人机交互装置600将图标放置在绘制区域4011内,并将连接点相互连接完成配网拓扑的图形绘制,图形标注模块402包括关联表的添加、修改以及删除单元,关联表包括基本信息表和关联图标,通过人机交互装置600将关联表与图标关联并输入图标对应的配网元件的基本信息。
配网拓扑输入模块还包括图形辅助生成模块,图形辅助生成模块包括若干个拓扑树模板和若干个图形模板,拓扑树模板包括若干个可编辑的节点,节点具有典型配网的拓扑结构,图形模板为与拓扑树对应的图形表示。配网运行拓扑更新模块包括配网监控模块、拓扑更新交互模块和图形更新模块,配网监控模块通过潮流监控器100以及隔离开关监控器300监控配网的运行状态,当配网中的隔离开关状态发生改变或者配网潮流发生改变时,将配网中的隔离开关状态以及配网潮流发送给拓扑更新交互模块,拓扑更新交互模块根据配网中的隔离开关状态以及配网潮流,获得配网运行图形更新建议方案,并通过人机交互装置600显示,图形更新模块根据配网运行建议图形更新方案或者由人机交互装置600输入的方案更新配网运行图形并通过人机交互装置600显示。通过监测配网运行状态,自动更新配网系统运行图形,提供准确的配网图形。
拓扑更新交互模块根据配网中的隔离开关状态以及配网潮流,获得配网运行图形更新建议方案时,执行以下步骤:当配网中的隔离开关闭合时,通过检测潮流判断对应母线或支线是否上电,若是则将对应母线或支线添加到配网运行图形中作为配网运行图形更新建议方案,若否则发出告警提示故障;当配网中的隔离开关断开时,通过检测潮流判断对应母线或支线是否断电,若是则判断对应母线或支线是否存在可转供方案,若存在,则将对应转供方案作为配网运行图形更新建议方案,若否,则发出告警提示故障,通过人机交互装置600显示。
如图3所示,拓扑更新交互模块通过执行以下步骤,判断对应母线或支线是否存在可转供方案:获取配网历史负荷数据,遍历每条母线以及支路,为其建立联络线集合;容量以历史平均负荷计算,获得联络线以及联络线所在的主变的平均负荷,从联络线集合筛除容量不足或所在主变容量不足的联络线,将一日划分为96个时段,获得待制定转供方案的母线或支路在每个时段的负荷Q,以及其联络线所在主变在每个时段的负荷W,计算负荷余量△Q=W-Q;分别统计历史周期内的每日时段负荷余量△Q的均值,将联络线对应的均值按降序排列,排列后的联络线集合作为对应母线或支路在相应时段的转供方案,在一日内相应时段发生转供需求时,采用相应时段下的转供方案。将一日划分为96个时段,每个时段采用不同的转供方案,提供更细致的转供方案,提高配网运行的稳定性。
本实施例中,将联络线对应的均值按降序排列可以替换为以下步骤:统计历史周期内的每日时段负荷余量△Q的标准差,将负荷余量△Q的均值和标准差的相反数加权求和后降序排列,排列后的联络线集合作为对应母线或支路在相应时段的转供方案。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案,并非对本发明作任何形式上的限制,在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (4)
1.一种配网运行图形监控系统,其特征在于,
包括若干个潮流监控器、若干个隔离开关监控器、通信模块、服务器、存储器和人机交互装置,若干个所述潮流监控器安装在配网母线以及支线上,监测配网母线以及支线潮流方向,若干个所述隔离开关监控器安装在配网的隔离开关上,监测隔离开关的状态,所述潮流监控器以及隔离开关监控器均与通信模块通信连接,所述通信模块、存储器以及人机交互装置均与服务器连接,所述服务器运行有配网拓扑输入模块、配网运行拓扑更新模块和图形显示模块,所述配网拓扑输入模块由人机交互装置获取配网拓扑结构并存储到存储器中,所述配网运行拓扑更新模块根据潮流监控器以及隔离开关监控器获得的数据更新配网运行拓扑,所述图形显示模块根据配网运行拓扑建立配网运行图形并通过人机交互装置显示;
所述配网运行拓扑更新模块包括配网监控模块、拓扑更新交互模块和图形更新模块,所述配网监控模块通过潮流监控器以及隔离开关监控器监控配网的运行状态,当配网中的隔离开关状态发生改变或者配网潮流发生改变时,将配网中的隔离开关状态以及配网潮流发送给拓扑更新交互模块,所述拓扑更新交互模块根据配网中的隔离开关状态以及配网潮流,获得配网运行图形更新建议方案,并通过人机交互装置显示,图形更新模块根据配网运行建议图形更新方案或者由人机交互装置输入的方案更新配网运行图形并通过人机交互装置显示;
所述拓扑更新交互模块根据配网中的隔离开关状态以及配网潮流,获得配网运行图形更新建议方案时,执行以下步骤:
当配网中的隔离开关闭合时,通过检测潮流判断对应母线或支线是否上电,若是则将对应母线或支线添加到配网运行图形中作为配网运行图形更新建议方案,若否则发出告警提示故障;
当配网中的隔离开关断开时,通过检测潮流判断对应母线或支线是否断电,若是则判断对应母线或支线是否存在可转供方案,若存在,则将对应转供方案作为配网运行图形更新建议方案,若否,则发出告警提示故障,通过人机交互装置显示;
所述拓扑更新交互模块通过执行以下步骤,判断对应母线或支线是否存在可转供方案:
获取配网历史负荷数据,遍历每条母线以及支路,为其建立联络线集合;
容量以历史平均负荷计算,获得联络线以及联络线所在的主变的平均负荷,从联络线集合筛除容量不足或所在主变容量不足的联络线,筛除后的联络线集合作为对应母线或支路的转供方案;
所述拓扑更新交互模块还执行以下步骤:
将一日划分为96个时段,获得待制定转供方案的母线或支路在每个时段的负荷Q,以及其联络线所在主变在每个时段的负荷W,计算负荷余量△Q=W-Q;
分别统计历史周期内的每日时段负荷余量△Q的均值,将联络线对应的均值按降序排列,排列后的联络线集合作为对应母线或支路在相应时段的转供方案,在一日内相应时段发生转供需求时,采用相应时段下的转供方案。
2.根据权利要求1所述的一种配网运行图形监控系统,其特征在于,
所述配网拓扑输入模块包括图形绘制模块和图形标注模块,所述图形绘制模块包括绘制区域和标准图形库,所述标准图形库包含表示配网元件的图标,所述图标包括表示配网元件的形状以及表示配网元件连接节点的连接点,所述绘制区域具有修改、新增、删除、复制、粘贴、正交、对齐以及自动交跨图标操作按钮,通过人机交互装置将图标放置在绘制区域内,并将连接点相互连接完成配网拓扑的图形绘制,所述图形标注模块包括关联表的添加、修改以及删除单元,所述关联表包括基本信息表和关联图标,通过人机交互装置将关联表与图标关联并输入图标对应的配网元件的基本信息。
3.根据权利要求2所述的一种配网运行图形监控系统,其特征在于,
所述配网拓扑输入模块还包括图形辅助生成模块,所述图形辅助生成模块包括若干个拓扑树模板和若干个图形模板,所述拓扑树模板包括若干个可编辑的节点,节点具有典型配网的拓扑结构,所述图形模板为与拓扑树对应的图形表示。
4.根据权利要求1所述的一种配网运行图形监控系统,其特征在于,
所述拓扑更新交互模块还执行以下步骤:
统计历史周期内的每日时段负荷余量△Q的标准差,将负荷余量△Q的均值和标准差的相反数加权求和后降序排列,排列后的联络线集合作为对应母线或支路在相应时段的转供方案。
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