電力系統環網潮流計算的可視化調試方法
【專利摘要】本發明是一種電力系統環網潮流計算的可視化調試方法，通過搜索電網拓撲模型，將之圖形化，直觀地把電網結構及其運行現況反映出來。應用于電力系統規劃設計和電力系統運行狀態的實時監控中，使復雜的環網潮流計算調試工作大大簡化，大幅度簡化了潮流維護工作，提高了調試效率。
【專利說明】電力系統環網潮流計算的可視化調試方法
[0001]
【技術領域】
[0002]本發明涉及電力系統的潮流計算方法，屬于電力系統自動化【技術領域】。
【背景技術】
[0003]隨著電力系統自動化水平的不斷提高，潮流計算的作用日漸突出。在電力系統運行方式和規劃方案的研究中，都需要進行潮流計算以比較運行方式或規劃供電方案的可行性、可靠性和經濟性。同時，為了實時監控電力系統的運行狀態，也需要進行大量而快速的潮流計算。因此，潮流計算是電力系統中應用最廣泛、最基本和最重要的一種電氣運算。在系統規劃設計和安排系統的運行方式時，采用離線潮流計算；在電力系統運行狀態的實時監控中，則采用在線潮流計算。基于此，對潮流計算的維護調試也就變得十分重要，維護調試的目的是為了保證潮流計算準度達到實用化的要求，以對現實電網運行起到真正的積極作用。但潮流計算的維護調試工作卻是一項比較繁重的工作，特別是環網潮流的調試更是其中的難點，如果電網比較龐大，維護潮流的工作就更加困難。
【發明內容】
[0004]本發明旨在提供一種電力系統環網潮流計算的可視化調試方法，本發明通過搜索電網拓撲模型，將之圖形化，直觀地把電網結構及其運行現況反映出來，用以簡化潮流維護工作，提高調試效率。
[0005]本發明的技術方案如下:
一種電力系統環網潮流計算的可視化調試方法，其特征在于它包括如下成圖步驟和調試步驟:
其中成圖步驟如下:
1)、根據錄入的起始母線得到其所在節點；將此節點作為搜索起始點，按廣度搜索的方法對拓撲模型逐層搜索，并將搜索到的節點記錄在數組中，達到設定的搜索層數則停止，若拓撲模型總層數小于設定搜索層數，則對模型搜索完后自動停止搜索；
2)、搜索過程中得到節點的名稱及其所在的廠站名、本節點所包含的所有設備端子、本節點所連的支路、與本節點相連的節點、包括母線型和主變型在內的節點類型、節點的電壓等級；并得到支路的起止節點、電阻、電抗、電納、有功、無功和電流；
3)、將節點的層數與位序以二維數組表示，此數組的第一個下標為其層數，第二個下標為其在層中的位序；將繪圖區域的縱坐標等分為設定層數+1份，將橫坐標等分為搜索到的對應層節點數+1份；以與節點的二維數組下標對應的縱橫坐標為圓心，如果節點數組的第二個下標為偶數位，則此圓心縱向上下平移不大于30的隨機像素數，如果節點類型為母線型畫實心圓，如果節點類型為主變型畫實心橢圓，其顏色為節點電壓等級對應的顏色；圓的直徑為16個像素，橢圓橫軸為24個像素,縱軸為10個像素； 4)、根據支路的起始節點和節點所連的節點支路信息，在相連的節點對應的實心圓或橢圓的圓心間畫直線，直線的顏色為與其所連兩節點電壓等級高者對應的顏色；如果兩節點間有第二條支路，則此第二條支路對應直線的兩端點為兩節點對應的圓心左移6個像素，如果有第三條支路，則此第三條支路對應直線的兩端點為兩節點對應的圓心右移6個像素，兩節點間最多畫三條線；在實心圓或橢圓的圓心向右9個像素、向上16個像素處繪寫節點對應的名字，其顏色與節點顏色相同；
其中調試步驟如下:
當人工點住鼠標左鍵拖動鼠標滑過繪圖區的圓、橢圓或直線時，將會彈出相應的節點信息或支路信息，當人工點住鼠標右鍵拖動鼠標滑過繪圖區的圓、橢圓或直線時，該圓、橢圓或直線將被刪除。
[0006]優選地，在成圖步驟之第I)步中，如果事先設定的是僅搜索環路，則對廣度搜索后的節點數組進行循環排查，持續刪除僅連一條支路的節點，直至數組中沒有僅連一條支路的節點。
[0007]本發明的積極效果在于:采用本發明的方法，用戶能夠方便地搜索出電力系統中的環路。本發明能夠提供多種搜索條件，既可以只搜索某個電壓等級，也可以搜索多個電壓等級，還可以針對本電網復雜程序設定搜索深度，區分變壓器節點和母線節點，方便使用人員的調試工作。應用于電力系統規劃設計和電力系統運行狀態的實時監控中，使復雜的環網潮流計算調試工作大大簡化，大幅度簡化了潮流維護工作，提高了調試效率。尤其是將環路圖形化，直觀地將環路顯現出來，并能夠給出支路的相關潮流信息，對提高潮流計算準確度起到非常積極的作用。
[0008]本發明還具有以下特點:1)、將電網模型圖形化，非常直觀；2)、以顏色區分不同電壓等級，各層級一目了然；3)、可對實時態、研究態進行搜索，為使用人員提供更多選擇；
4)、可設定搜索層數限制，防止搜索出的圖形過于密集；5)、采用樹形布局算法，使圖形分布疏密合理；6)、可設定多電壓等級搜索，使搜索更加靈活；7)、支持圖形拖動、刪除和恢復等操作，更方便使用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是本發明實施例一得到的圖形。
[0010]圖2是本發明實施例二得到的圖形。
[0011]圖3是本發明實施例二得到的圖形。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖和具體實施例進一步說明本發明。
[0013]本方法的搜索對象為網絡拓撲功能生成的節點支路模型,將節點和支路圖形化并展現出來。此節點支路模型是由網絡拓撲用畫圖建模時生成的連接關系和開關刀閘狀態得出的。
[0014]一般情況下，線路會生成一條支路，三卷變會生成三條支路，兩卷變會生成一條支路。母線處會生成節點，并列運行的母線處生成一個節點；三卷變中性點處生成一個節點，充電支路懸空端也會生成一個節點。
[0015]其中成圖步驟如下:
I)、根據錄入的起始母線得到其所在節點；將此節點作為搜索起始點，按廣度搜索的方法對拓撲模型逐層搜索，并將搜索到的節點記錄在數組中，達到設定的搜索層數則停止，若拓撲模型總層數小于設定搜索層數，則對模型搜索完后自動停止搜索；
如果事先設定的是僅搜索環路，則對廣度搜索后的節點數組進行循環排查，持續刪除僅連一條支路的節點，直至數組中沒有僅連一條支路的節點。
[0016]2)、搜索過程中得到節點的名稱及其所在的廠站名、本節點所包含的所有設備端子、本節點所連的支路、與本節點相連的節點、包括母線型和主變型在內的節點類型、節點的電壓等級；并得到支路的起止節點、電阻、電抗、電納、有功、無功和電流。
[0017]3)、將節點的層數與位序以二維數組表示，此數組的第一個下標為其層數，第二個下標為其在層中的位序；將繪圖區域的縱坐標等分為設定層數+1份，將橫坐標等分為搜索到的對應層節點數+1份；以與節點的二維數組下標對應的縱橫坐標為圓心，如果節點數組的第二個下標為偶數位，則此圓心縱向上下平移不大于30的隨機像素數，如果節點類型為母線型畫實心圓，如果節點類型為主變型畫實心橢圓，其顏色為節點電壓等級對應的顏色；圓的直徑為16個像素，橢圓橫軸為24個像素，縱軸為10個像素。
[0018]4)、根據支路的起始節點和節點所連的節點支路信息，在相連的節點對應的實心圓或橢圓的圓心間畫直線，直線的顏色為與其所連兩節點電壓等級高者對應的顏色；如果兩節點間有第二條支路，則此第二條支路對應直線的兩端點為兩節點對應的圓心左移6個像素，如果有第三條支路，則此第三條支路對應直線的兩端點為兩節點對應的圓心右移6個像素，兩節點間最多畫三條線；在實心圓或橢圓的圓心向右9個像素、向上16個像素處繪寫節點對應的名字，其顏色與節點顏色相同。
[0019]其中調試步驟如下:
當人工點住鼠標左鍵拖動鼠標滑過繪圖區的圓、橢圓或直線時，將會彈出相應的節點信息或支路信息，當人工點住鼠標右鍵拖動鼠標滑過繪圖區的圓、橢圓或直線時，該圓、橢圓或直線將被刪除。
[0020]實施例一:搜索廠站內部節點支路模型的實例。
[0021]輸入富山站220kVlM母線ID:27318，最大層數:5，然后選中“只搜本站”，選中“搜主變”，選全部電壓等級，然后進行“搜索”，得到圖1所示的圖形，即富山站220kV母線帶1#、2#、3#主變運行，主變IlOkV側并列運行，1kV側分列運行。
[0022]實施例二:在實施例一基礎上再選中“僅顯示環”再進行搜索，則如圖2顯示，只有本站電磁環路。
[0023]實施例三:在實施例二基礎上將電壓等級只選中220kV，不選中“只搜索本站”，再進行搜索，則只顯示經線路組成的環路，如圖3所示。
【權利要求】
1.一種電力系統環網潮流計算的可視化調試方法，其特征在于它包括如下成圖步驟和調試步驟: 其中成圖步驟如下: 1)、根據錄入的起始母線得到其所在節點；將此節點作為搜索起始點，按廣度搜索的方法對拓撲模型逐層搜索，并將搜索到的節點記錄在數組中，達到設定的搜索層數則停止，若拓撲模型總層數小于設定搜索層數，則對模型搜索完后自動停止搜索； 2)、搜索過程中得到節點的名稱及其所在的廠站名、本節點所包含的所有設備端子、本節點所連的支路、與本節點相連的節點、包括母線型和主變型在內的節點類型、節點的電壓等級；并得到支路的起止節點、電阻、電抗、電納、有功、無功和電流； 3)、將節點的層數與位序以二維數組表示，此數組的第一個下標為其層數，第二個下標為其在層中的位序；將繪圖區域的縱坐標等分為設定層數+1份，將橫坐標等分為搜索到的對應層節點數+1份；以與節點的二維數組下標對應的縱橫坐標為圓心，如果節點數組的第二個下標為偶數位，則此圓心縱向上下平移不大于30的隨機像素數，如果節點類型為母線型畫實心圓，如果節點類型為主變型畫實心橢圓，其顏色為節點電壓等級對應的顏色；圓的直徑為16個像素，橢圓橫軸為24個像素,縱軸為10個像素； 4)、根據支路的起始節點和節點所連的節點支路信息，在相連的節點對應的實心圓或橢圓的圓心間畫直線，直線的顏色為與其所連兩節點電壓等級高者對應的顏色；如果兩節點間有第二條支路，則此第二條支路對應直線的兩端點為兩節點對應的圓心左移6個像素，如果有第三條支路，則此第三條支路對應直線的兩端點為兩節點對應的圓心右移6個像素，兩節點間最多畫三條線；在實心圓或橢圓的圓心向右9個像素、向上16個像素處繪寫節點對應的名字，其顏色與節點顏色相同； 其中調試步驟如下: 當人工點住鼠標左鍵拖動鼠標滑過繪圖區的圓、橢圓或直線時，將會彈出相應的節點信息或支路信息，當人工點住鼠標右鍵拖動鼠標滑過繪圖區的圓、橢圓或直線時，該圓、橢圓或直線將被刪除。
2.如權利要求1所述的電力系統環網潮流計算的可視化調試方法，其特征在于:在成圖步驟之第I)步中，如果事先設定的是僅搜索環路，則對廣度搜索后的節點數組進行循環排查，持續刪除僅連一條支路的節點，直至數組中沒有僅連一條支路的節點。
【文檔編號】G06F17/30GK104268801SQ201410530138
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月10日 優先權日:2014年10月10日
【發明者】成江東, 趙勇, 李吉勇, 劉仲堯, 宋學清, 潘凱巖, 董文杰, 趙友國, 王偉, 閻同東, 譚大帥, 張石磊, 張峻誠 申請人:東方電子股份有限公司