电力系统环网潮流计算的可视化调试方法
【专利摘要】本发明是一种电力系统环网潮流计算的可视化调试方法，通过搜索电网拓扑模型，将之图形化，直观地把电网结构及其运行现况反映出来。应用于电力系统规划设计和电力系统运行状态的实时监控中，使复杂的环网潮流计算调试工作大大简化，大幅度简化了潮流维护工作，提高了调试效率。
【专利说明】电力系统环网潮流计算的可视化调试方法
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及电力系统的潮流计算方法，属于电力系统自动化【技术领域】。
【背景技术】
[0003]随着电力系统自动化水平的不断提高，潮流计算的作用日渐突出。在电力系统运行方式和规划方案的研究中，都需要进行潮流计算以比较运行方式或规划供电方案的可行性、可靠性和经济性。同时，为了实时监控电力系统的运行状态，也需要进行大量而快速的潮流计算。因此，潮流计算是电力系统中应用最广泛、最基本和最重要的一种电气运算。在系统规划设计和安排系统的运行方式时，采用离线潮流计算；在电力系统运行状态的实时监控中，则采用在线潮流计算。基于此，对潮流计算的维护调试也就变得十分重要，维护调试的目的是为了保证潮流计算准度达到实用化的要求，以对现实电网运行起到真正的积极作用。但潮流计算的维护调试工作却是一项比较繁重的工作，特别是环网潮流的调试更是其中的难点，如果电网比较庞大，维护潮流的工作就更加困难。
【发明内容】
[0004]本发明旨在提供一种电力系统环网潮流计算的可视化调试方法，本发明通过搜索电网拓扑模型，将之图形化，直观地把电网结构及其运行现况反映出来，用以简化潮流维护工作，提高调试效率。
[0005]本发明的技术方案如下:
一种电力系统环网潮流计算的可视化调试方法，其特征在于它包括如下成图步骤和调试步骤:
其中成图步骤如下:
1)、根据录入的起始母线得到其所在节点；将此节点作为搜索起始点，按广度搜索的方法对拓扑模型逐层搜索，并将搜索到的节点记录在数组中，达到设定的搜索层数则停止，若拓扑模型总层数小于设定搜索层数，则对模型搜索完后自动停止搜索；
2)、搜索过程中得到节点的名称及其所在的厂站名、本节点所包含的所有设备端子、本节点所连的支路、与本节点相连的节点、包括母线型和主变型在内的节点类型、节点的电压等级；并得到支路的起止节点、电阻、电抗、电纳、有功、无功和电流；
3)、将节点的层数与位序以二维数组表示，此数组的第一个下标为其层数，第二个下标为其在层中的位序；将绘图区域的纵坐标等分为设定层数+1份，将横坐标等分为搜索到的对应层节点数+1份；以与节点的二维数组下标对应的纵横坐标为圆心，如果节点数组的第二个下标为偶数位，则此圆心纵向上下平移不大于30的随机像素数，如果节点类型为母线型画实心圆，如果节点类型为主变型画实心椭圆，其颜色为节点电压等级对应的颜色；圆的直径为16个像素，椭圆横轴为24个像素,纵轴为10个像素； 4)、根据支路的起始节点和节点所连的节点支路信息，在相连的节点对应的实心圆或椭圆的圆心间画直线，直线的颜色为与其所连两节点电压等级高者对应的颜色；如果两节点间有第二条支路，则此第二条支路对应直线的两端点为两节点对应的圆心左移6个像素，如果有第三条支路，则此第三条支路对应直线的两端点为两节点对应的圆心右移6个像素，两节点间最多画三条线；在实心圆或椭圆的圆心向右9个像素、向上16个像素处绘写节点对应的名字，其颜色与节点颜色相同；
其中调试步骤如下:
当人工点住鼠标左键拖动鼠标滑过绘图区的圆、椭圆或直线时，将会弹出相应的节点信息或支路信息，当人工点住鼠标右键拖动鼠标滑过绘图区的圆、椭圆或直线时，该圆、椭圆或直线将被删除。
[0006]优选地，在成图步骤之第I)步中，如果事先设定的是仅搜索环路，则对广度搜索后的节点数组进行循环排查，持续删除仅连一条支路的节点，直至数组中没有仅连一条支路的节点。
[0007]本发明的积极效果在于:采用本发明的方法，用户能够方便地搜索出电力系统中的环路。本发明能够提供多种搜索条件，既可以只搜索某个电压等级，也可以搜索多个电压等级，还可以针对本电网复杂程序设定搜索深度，区分变压器节点和母线节点，方便使用人员的调试工作。应用于电力系统规划设计和电力系统运行状态的实时监控中，使复杂的环网潮流计算调试工作大大简化，大幅度简化了潮流维护工作，提高了调试效率。尤其是将环路图形化，直观地将环路显现出来，并能够给出支路的相关潮流信息，对提高潮流计算准确度起到非常积极的作用。
[0008]本发明还具有以下特点:1)、将电网模型图形化，非常直观；2)、以颜色区分不同电压等级，各层级一目了然；3)、可对实时态、研究态进行搜索，为使用人员提供更多选择；
4)、可设定搜索层数限制，防止搜索出的图形过于密集；5)、采用树形布局算法，使图形分布疏密合理；6)、可设定多电压等级搜索，使搜索更加灵活；7)、支持图形拖动、删除和恢复等操作，更方便使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本发明实施例一得到的图形。
[0010]图2是本发明实施例二得到的图形。
[0011]图3是本发明实施例二得到的图形。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明。
[0013]本方法的搜索对象为网络拓扑功能生成的节点支路模型,将节点和支路图形化并展现出来。此节点支路模型是由网络拓扑用画图建模时生成的连接关系和开关刀闸状态得出的。
[0014]一般情况下，线路会生成一条支路，三卷变会生成三条支路，两卷变会生成一条支路。母线处会生成节点，并列运行的母线处生成一个节点；三卷变中性点处生成一个节点，充电支路悬空端也会生成一个节点。
[0015]其中成图步骤如下:
I)、根据录入的起始母线得到其所在节点；将此节点作为搜索起始点，按广度搜索的方法对拓扑模型逐层搜索，并将搜索到的节点记录在数组中，达到设定的搜索层数则停止，若拓扑模型总层数小于设定搜索层数，则对模型搜索完后自动停止搜索；
如果事先设定的是仅搜索环路，则对广度搜索后的节点数组进行循环排查，持续删除仅连一条支路的节点，直至数组中没有仅连一条支路的节点。
[0016]2)、搜索过程中得到节点的名称及其所在的厂站名、本节点所包含的所有设备端子、本节点所连的支路、与本节点相连的节点、包括母线型和主变型在内的节点类型、节点的电压等级；并得到支路的起止节点、电阻、电抗、电纳、有功、无功和电流。
[0017]3)、将节点的层数与位序以二维数组表示，此数组的第一个下标为其层数，第二个下标为其在层中的位序；将绘图区域的纵坐标等分为设定层数+1份，将横坐标等分为搜索到的对应层节点数+1份；以与节点的二维数组下标对应的纵横坐标为圆心，如果节点数组的第二个下标为偶数位，则此圆心纵向上下平移不大于30的随机像素数，如果节点类型为母线型画实心圆，如果节点类型为主变型画实心椭圆，其颜色为节点电压等级对应的颜色；圆的直径为16个像素，椭圆横轴为24个像素，纵轴为10个像素。
[0018]4)、根据支路的起始节点和节点所连的节点支路信息，在相连的节点对应的实心圆或椭圆的圆心间画直线，直线的颜色为与其所连两节点电压等级高者对应的颜色；如果两节点间有第二条支路，则此第二条支路对应直线的两端点为两节点对应的圆心左移6个像素，如果有第三条支路，则此第三条支路对应直线的两端点为两节点对应的圆心右移6个像素，两节点间最多画三条线；在实心圆或椭圆的圆心向右9个像素、向上16个像素处绘写节点对应的名字，其颜色与节点颜色相同。
[0019]其中调试步骤如下:
当人工点住鼠标左键拖动鼠标滑过绘图区的圆、椭圆或直线时，将会弹出相应的节点信息或支路信息，当人工点住鼠标右键拖动鼠标滑过绘图区的圆、椭圆或直线时，该圆、椭圆或直线将被删除。
[0020]实施例一:搜索厂站内部节点支路模型的实例。
[0021]输入富山站220kVlM母线ID:27318，最大层数:5，然后选中“只搜本站”，选中“搜主变”，选全部电压等级，然后进行“搜索”，得到图1所示的图形，即富山站220kV母线带1#、2#、3#主变运行，主变IlOkV侧并列运行，1kV侧分列运行。
[0022]实施例二:在实施例一基础上再选中“仅显示环”再进行搜索，则如图2显示，只有本站电磁环路。
[0023]实施例三:在实施例二基础上将电压等级只选中220kV，不选中“只搜索本站”，再进行搜索，则只显示经线路组成的环路，如图3所示。
【权利要求】
1.一种电力系统环网潮流计算的可视化调试方法，其特征在于它包括如下成图步骤和调试步骤: 其中成图步骤如下: 1)、根据录入的起始母线得到其所在节点；将此节点作为搜索起始点，按广度搜索的方法对拓扑模型逐层搜索，并将搜索到的节点记录在数组中，达到设定的搜索层数则停止，若拓扑模型总层数小于设定搜索层数，则对模型搜索完后自动停止搜索； 2)、搜索过程中得到节点的名称及其所在的厂站名、本节点所包含的所有设备端子、本节点所连的支路、与本节点相连的节点、包括母线型和主变型在内的节点类型、节点的电压等级；并得到支路的起止节点、电阻、电抗、电纳、有功、无功和电流； 3)、将节点的层数与位序以二维数组表示，此数组的第一个下标为其层数，第二个下标为其在层中的位序；将绘图区域的纵坐标等分为设定层数+1份，将横坐标等分为搜索到的对应层节点数+1份；以与节点的二维数组下标对应的纵横坐标为圆心，如果节点数组的第二个下标为偶数位，则此圆心纵向上下平移不大于30的随机像素数，如果节点类型为母线型画实心圆，如果节点类型为主变型画实心椭圆，其颜色为节点电压等级对应的颜色；圆的直径为16个像素，椭圆横轴为24个像素,纵轴为10个像素； 4)、根据支路的起始节点和节点所连的节点支路信息，在相连的节点对应的实心圆或椭圆的圆心间画直线，直线的颜色为与其所连两节点电压等级高者对应的颜色；如果两节点间有第二条支路，则此第二条支路对应直线的两端点为两节点对应的圆心左移6个像素，如果有第三条支路，则此第三条支路对应直线的两端点为两节点对应的圆心右移6个像素，两节点间最多画三条线；在实心圆或椭圆的圆心向右9个像素、向上16个像素处绘写节点对应的名字，其颜色与节点颜色相同； 其中调试步骤如下: 当人工点住鼠标左键拖动鼠标滑过绘图区的圆、椭圆或直线时，将会弹出相应的节点信息或支路信息，当人工点住鼠标右键拖动鼠标滑过绘图区的圆、椭圆或直线时，该圆、椭圆或直线将被删除。
2.如权利要求1所述的电力系统环网潮流计算的可视化调试方法，其特征在于:在成图步骤之第I)步中，如果事先设定的是仅搜索环路，则对广度搜索后的节点数组进行循环排查，持续删除仅连一条支路的节点，直至数组中没有仅连一条支路的节点。
【文档编号】G06F17/30GK104268801SQ201410530138
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月10日 优先权日:2014年10月10日
【发明者】成江东, 赵勇, 李吉勇, 刘仲尧, 宋学清, 潘凯岩, 董文杰, 赵友国, 王伟, 阎同东, 谭大帅, 张石磊, 张峻诚 申请人:东方电子股份有限公司