CN112905861A - 电网多维时空主题化展示方法和系统 - Google Patents

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CN112905861A CN202110325620.2A CN202110325620A CN112905861A CN 112905861 A CN112905861 A CN 112905861A CN 202110325620 A CN202110325620 A CN 202110325620A CN 112905861 A CN112905861 A CN 112905861A
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景沈艳
马发勇
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Abstract

本发明提供电网多维时空主题化展示方法和系统，方法包括将厂站所在线路及供电分区作为链接临界点的曲线及曲面，抽取选定拓扑结构，按照拓扑可视化方法进行空间数据可视化展示；利用时标数据处理功能将故障设备的时序变化及所在供电分区的时序数据综合分析结果进行关联展示。本发明可以将故障设备电网空间数据拓扑可视化，将故障设备的时序变化关联展示，从整体和局部全方位展示电网实时态势，能够应用于潮流图展示过程中。

Description

电网多维时空主题化展示方法和系统
技术领域
本发明属于电力系统的电网调度自动化领域，具体涉及一种电网多维时空主题化展示方法。
背景技术
目前在智能电网调度控制系统中，电网潮流图可以展现空间维度的电网整体运行信息，但是不能同时局部展示故障设备的时空数据。电网运行画面是根据经验预先定义的。电网调度人员或者通过潮流图查看电力系统厂站地理位置信息、厂站和线路状态等空间维度的电网运行信息，或者通过曲线图查看全网负荷等时间维度的电网运行信息。电网调度人员无法查看关联的电网时空信息，无法从潮流图画面上直接获取厂站中具体故障设备的时序变化。关联展示时空信息对电网调度人员判断电网运行状态并做出调度决策将起到关键作用。电网空间区域内相关故障设备的时态变化数据不能关联展示，形成一个个信息孤岛。
发明内容
本发明旨在针对目前电网潮流图无法查看关联的电网时空信息，无法从潮流图画面上直接获取厂站中具体故障设备的时序变化的技术问题，提供一种电网多维时空主题化展示方法和系统。
第一方面，本发明提供电网多维时空主题化展示方法，包括：
将故障设备所在的厂站作为临界点，将厂站所在线路及供电分区作为链接临界点的曲线及曲面，抽取选定拓扑结构，按照拓扑可视化方法进行空间数据可视化展示；
利用时标数据处理功能将故障设备的时序变化及所在供电分区的时序数据综合分析结果进行关联展示。
进一步地，故障设备空间维度数据可视化展示具体包括：检查故障设备所在的厂站图元是否在潮流图的视口范围内，如果在视口范围内则显示该故障设备所在的厂站；如果潮流图已经达到指定缩放层级，则按照拓扑可视化方法展示故障设备所在厂站及供电分区的空间数据。
进一步地，获取厂站所在的供电分区的方法包括：
获取视口范围内所有厂站标识，对于发电厂和变电站，获取每个厂站内母线和交流线段端点的拓扑着色值；
根据各设备之间的动态拓扑连接关系，将拓扑着色值相同的厂站划分到同一供电分区，并将拓扑着色值作为厂站的供电分区ID，将厂站标识及其对应的供电分区ID写到供电分区数组中；通过故障设备厂站标识搜索供电分区数组，获取所在的供电分区及此供电分区内包含的相关厂站。
进一步地，故障设备时间维度数据关联展示方法包括：
获取故障设备当前时刻的设定时间间隔前时标断面数据，在前述空间维度的故障设备所在厂站图元旁，半透明展示故障设备的时序曲线，周期性获取故障设备当前时刻及设定时间间隔前时标断面数据，刷新时序曲线；
周期性获取故障设备所在供电分区的时序数据综合分析结果，包括供电分区内所有厂站的有功负荷总加及有功发电总加等时序变化，在故障设备所在供电分区曲面上更新展示。
第二方面，本发明提供电网多维时空主题化展示系统，包括故障设备空间维度数据可视化展示模块和故障设备时间维度数据关联展示模块，
所述故障设备空间维度数据可视化展示模块用于将故障设备所在的厂站作为临界点，将厂站所在线路及供电分区作为链接临界点的曲线及曲面，抽取选定拓扑结构，按照拓扑可视化方法进行空间数据可视化展示；
所述故障设备时间维度数据关联展示模块，用于利用时标数据处理功能将故障设备的时序变化及所在供电分区的时序数据综合分析结果进行关联展示。
本发明还提供到了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所提供的技术方案的任意一种可能的实施方式所述方法的步骤。
本发明所取得的有益技术效果：
本发明提出了一种电网多维时空主题化展示的方法，可以将故障设备电网空间数据拓扑可视化，将故障设备的时序变化关联展示，从整体和局部全方位展示电网实时态势，能够应用于潮流图展示过程中。
附图说明
图1为本发明具体实施例电网多维时空数据展示流程示意图；
图2为本发明具体实施例空间维度数据可视化展示流程示意图；
图3为本发明具体实施例动态获取故障设备厂站的供电分区算法流程图；
图4为本发明具体实施例时间维度数据关联展示流程示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
目前在D5000智能调度控制系统中，提供了预先设计的潮流图画面，可以查看电力系统厂站地理位置信息、厂站状态等空间维度的电网运行信息。也提供了曲线图元，可以查看负荷曲线等时间维度的电网运行信息，但没有提供故障设备厂站所在供电分区的空间数据信息，也没有提供故障设备的时序变化等时间维度电网信息，而将电网多维时空数据进行关联展示，之前也未有相关的研究。为解决此问题，本发明提供了电网多维时空主题化展示方法和系统，在潮流图处于一定缩放比例下，将潮流图视口范围内的故障设备进行时空关联展示。
实施例：电网多维时空主题化展示方法，如图1所示，包括：在空间维度上，利用拓扑可视化方法进行空间数据可视化展示，将故障设备所在的厂站作为临界点，将厂站所在线路及供电分区作为链接临界点的曲线及曲面，抽取主要拓扑结构，展示空间数据，让用户抓住主要信息，忽略其它次要信息。
在时间维度上，利用时标数据处理，将故障设备的时序变化及所在供电分区的时序数据综合分析结果进行关联展示。
电网多维时空主题化展示流程如图1所示。
首先获取当前告警和预警信息，找出所有故障设备的设备标识号(设备ID)。检查故障设备所在的厂站图元是否在潮流图的视口范围内。如果在视口范围内则高亮闪烁这些故障设备所在的厂站。用户可以根据自己关注的闪烁区域，进一步放大潮流图。如果潮流图已经达到指定缩放层级，则并行执行以下操作：在空间维度上，按拓扑可视化方法，展示故障设备所在厂站及供电分区的空间数据；
在时间维度上，展示故障设备的时序曲线以及故障设备所在厂站及供电分区的时序数据总加。将故障设备的时间变化趋势和空间分布规律直观清晰的展现，使得电网调度人员能同时从整体和局部感知电网多维时空信息，预知故障设备可能引发的潜在电网问题。
本实施例中，故障设备空间维度数据可视化展示流程示意图如图2所示。在空间维度上，利用拓扑可视化方法展示故障设备所在厂站及供电分区的空间数据，主要流程如下：首先将故障设备所在厂站图元作为临界点。通过故障设备的厂站标识，获取厂站所在的线路标识以及线路首末端厂站标识，作为链接临界点的曲线。利用算法动态获取厂站所在的供电分区，作为链接临界点曲面。按拓扑可视化方法，用不同颜色圆点标识临界点，也就是故障设备所在厂站图元；用加粗黑线展示链接临界点曲线及曲面的区域边界，用半透明彩色泡泡展示故障设备厂站所在的供电分区。
本实施例中，动态获取故障设备厂站所在的供电分区的方如图3所示，包括：
首先获取视口范围内所有厂站标识，对于发电厂和变电站，获取每个厂站内母线和交流线段端点的拓扑着色值，建立“厂站 - 拓扑着色值”关系。
根据各设备之间的动态拓扑连接关系，将拓扑着色值相同的厂站划分同一供电区，并将拓扑着色值作为厂站的供电区ID写到供电分区数组中。通过故障设备厂站标识搜索供电分区数组，获取所在的供电分区及此供电分区内包含的相关厂站。
本实施例中，故障设备时间维度数据关联展示流程示意图如图4所示。在时间维度上，利用时标数据处理功能实现故障设备的时序变化展示。具体流程如下：获取故障设备当前时刻前5分钟的时标断面数据，在前述空间维度的故障设备所在厂站图元旁，半透明展示故障设备的时序曲线，周期性获取故障设备当前时刻及前2秒的时标断面数据，刷新时序曲线。
周期性获取故障设备所在供电分区的时序数据综合分析结果，也就是供电分区内所有厂站的有功负荷总加及有功发电总加等时序变化，在前述空间维度的故障设备所在供电分区曲面上更新展示。
本发明实现了在潮流图放大到一定倍数下的情况下，将视口区域内故障设备的时空数据自动展示，从整体和局部关联的角度感知电网运行态势。本发明实现了潮流图放缩后的视口范围内相关故障设备的时序变化及所在供电分区的电网空间信息关联展示，使得电网调度人员能同时从整体和局部感知电网多维时空信息，将故障设备的时间变化趋势和空间分布规律直观清晰的展现，提升调度决策水平。
实施例2：与以上实施例提供的电网多维时空主题化展示方法相对应的，本实施例提供了电网多维时空主题化展示系统，包括：故障设备空间维度数据可视化展示模块和故障设备时间维度数据关联展示模块，
所述故障设备空间维度数据可视化展示模块用于将故障设备所在的厂站作为临界点，将厂站所在线路及供电分区作为链接临界点的曲线及曲面，抽取选定拓扑结构，按照拓扑可视化方法进行空间数据可视化展示；
所述故障设备时间维度数据关联展示模块模块，用于利用时标数据处理功能将故障设备的时序变化及所在供电分区的时序数据综合分析结果进行关联展示。
需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (9)

1.电网多维时空主题化展示方法，其特征在于，包括：
将故障设备所在的厂站作为临界点，将厂站所在线路及供电分区作为链接临界点的曲线及曲面，抽取选定拓扑结构，按照拓扑可视化方法进行空间数据可视化展示；
利用时标数据处理功能将故障设备的时序变化及所在供电分区的时序数据综合分析结果进行关联展示。
2.根据权利要求1所述的电网多维时空主题化展示方法，其特征在于，
按照拓扑可视化方法进行空间数据可视化展示具体包括：检查故障设备所在的厂站图元是否在潮流图的视口范围内，如果在视口范围内则显示该故障设备所在的厂站；如果潮流图已经达到指定缩放层级，则按照拓扑可视化方法展示故障设备所在厂站及供电分区的空间数据。
3.根据权利要求1所述的电网多维时空主题化展示方法，其特征在于，获取厂站所在的供电分区的方法包括：
获取视口范围内所有厂站标识，对于发电厂和变电站，获取每个厂站内母线和交流线段端点的拓扑着色值；
根据各设备之间的动态拓扑连接关系，将拓扑着色值相同的厂站划分到同一供电分区，并将拓扑着色值作为厂站的供电分区ID，将厂站标识及其对应的供电分区ID写到供电分区数组中；通过故障设备厂站标识搜索供电分区数组，获取所在的供电分区及此供电分区内包含的相关厂站。
4.根据权利要求1所述的电网多维时空主题化展示方法，其特征在于，故障设备时间维度数据关联展示方法包括：
获取故障设备当前时刻的设定时间间隔前时标断面数据，在前述空间维度的故障设备所在厂站图元旁，半透明展示故障设备的时序曲线，周期性获取故障设备当前时刻及设定时间间隔前时标断面数据，刷新时序曲线；
周期性获取故障设备所在供电分区的时序数据综合分析结果，包括供电分区内所有厂站的有功负荷总加及有功发电总加等时序变化，在故障设备所在供电分区曲面上更新展示。
5.电网多维时空主题化展示系统，其特征在于，包括：故障设备空间维度数据可视化展示模块和故障设备时间维度数据关联展示模块，
所述故障设备空间维度数据可视化展示模块用于将故障设备所在的厂站作为临界点，将厂站所在线路及供电分区作为链接临界点的曲线及曲面，抽取选定拓扑结构，按照拓扑可视化方法进行空间数据可视化展示；
所述故障设备时间维度数据关联展示模块，用于利用时标数据处理功能将故障设备的时序变化及所在供电分区的时序数据综合分析结果进行关联展示。
6.根据权利要求5所述的电网多维时空主题化展示系统，其特征在于，包括：所述故障设备空间维度数据可视化展示模块还用于检查故障设备所在的厂站图元是否在潮流图的视口范围内，如果在视口范围内则显示该故障设备所在的厂站；如果潮流图已经达到指定缩放层级，则按照拓扑可视化方法展示故障设备所在厂站及供电分区的空间数据。
7.根据权利要求5所述的电网多维时空主题化展示系统，其特征在于，包括：所述故障设备空间维度数据可视化展示模块包括供电分区确定模块，所述供电分区确定模块用于获取厂站所在的供电分区，具体包括：
获取视口范围内所有厂站标识，对于发电厂和变电站，获取每个厂站内母线和交流线段端点的拓扑着色值；
根据各设备之间的动态拓扑连接关系，将拓扑着色值相同的厂站划分到同一供电分区，并将拓扑着色值作为厂站的供电分区ID，将厂站标识及其对应的供电分区ID写到供电分区数组中；通过故障设备厂站标识搜索供电分区数组，获取所在的供电分区及此供电分区内包含的相关厂站。
8.根据权利要求5所述的电网多维时空主题化展示系统，其特征在于，包括：所述故障设备时间维度数据关联展示模块，具体用于获取故障设备当前时刻的设定时间间隔前时标断面数据，在前述空间维度的故障设备所在厂站图元旁，半透明展示故障设备的时序曲线，周期性获取故障设备当前时刻及设定时间间隔前时标断面数据，刷新时序曲线；
周期性获取故障设备所在供电分区的时序数据综合分析结果，包括供电分区内所有厂站的有功负荷总加及有功发电总加等时序变化，在故障设备所在供电分区曲面上更新展示。
9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1~4任意一项权利要求所述方法的步骤。
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