一种基于电网潮流图的告警范围展示方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于电网潮流图的告警范围展示方法，包括如下步骤：S1，接收到告警信息后，判断发生告警信息的告警设备的类型；当告警设备为线路时，转向步骤S2；否则转向步骤S3；S2，在电网潮流图中找到所述线路，根据网络拓扑关系及潮流的流动方向，确定关联的厂站，并找到关联的厂站中所有产生告警信息的故障设备；S3，在电网潮流图中找到告警设备所属的厂站，并在厂站中确定告警设备的位置，根据网络拓扑关系及潮流的流动方向，找到厂站中所有产生告警信息的故障设备；S4，获取上述所有产生告警信息的故障设备，得到告警范围；生成告警范围潮流图并逐层进行展示。本方法可以提高全局把控故障的能力以及实时处理告警信息的效率。
【专利说明】
一种基于电网潮流图的告警范围展示方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种告警范围展示方法，尤其涉及一种基于电网潮流图的告警范围展 示方法，属于电网调度自动化领域。
【背景技术】
[0002] 随着电网规模的迅速增长，电网内交直流线路错综复杂，发电厂、变电站星罗棋 布，电力设备数量庞大，电网信息时刻变化，再加上近年来自然灾害频发，影响电网安全运 行的应急事件持续增多，产生的故障信息也日益增长，对调度员及时地对故障信息进行告 警并及时处理提出了更高的要求。
[0003] 为了解决上述问题，出现了一系列的故障告警方法，旨在及时有效的对故障信息 进行告警，并及时发送给调度员或调度系统进行处理。在申请号为201310662278.0的中国 专利申请中还公开了一种基于Web GIS的综合告警展现方法，包括以下步骤;导入全部带有 地理信息的杆塔和厂站数据至GIS空间数据库，并根据杆塔所属的线路以及杆塔编号，将同 一条线路的杆塔按照杆塔编号顺序连接成线路，导入GIS空间数据库；调用GIS服务平台提 供的展示接口，在Web浏览器上对电力设备按设备类型及电压等级进行分图层绘制已形成 综合展示页面;业务子系统与所述综合展示页面相关联以将所有的综合告警按照设备进行 组织，将关联同一个设备的所有综合告警组织到一起，形成该设备的综合告警数组。该方法 对产生的告警信息进行告警分类，可以更加形象、直观和深入的了解电网综合告警信息。
[0004] 但是，对于告警范围的确定并没有深入的研究，只能确定某一个具体的故障点的 告警数据，标识的告警范围都是象征性的提前根据需要进行人为确定，并不是告警真正影 响的范围，不是具有实际意义的范围。目前告警的展示主要集中于告警信息的展示，没有实 际意义的告警范围的展示，不能为用户判断告警的影响范围进行辅助决策带来真正的帮 助，效率很低。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于电网潮流图的告警范围展示方法。
[0006] 为实现上述发明目的，本发明采用下述的技术方案：
[0007] -种基于电网潮流图的告警范围展示方法，包括如下步骤：
[0008] S1，当接收到告警信息后，判断发生告警信息的告警设备的类型；当告警设备为线 路时，转向步骤S2;否则转向步骤S3;
[0009] S2,在电网潮流图中找到所述线路，并寻找所述线路首末端的厂站，根据网络拓扑 关系及潮流的流动方向，确定关联的厂站，并找到所述关联的厂站中所有产生告警信息的 故障设备；
[0010] S3,在电网潮流图中找到所述告警设备所属的厂站，并在厂站中确定所述告警设 备的位置，根据网络拓扑关系及潮流的流动方向，找到厂站中所有产生告警信息的故障设 备；
[0011] S4,获取步骤S2~S3中所有产生告警信息的故障设备，得到告警范围；根据告警范 围内的厂站和设备，生成告警范围潮流图并逐层进行展示。
[0012] 其中较优地，在步骤S2中，找到所述关联的厂站中所有产生告警信息的故障设备， 包括如下步骤：
[0013] S21，根据网络拓扑关系及潮流的流动方向，查找告警设备连接的所述关联的厂站 中的下一个设备；
[0014] S22,针对找到的设备在告警应用中查找所述设备是否有告警信息，如果有告警信 息，则所述设备为故障设备，转向步骤S23;否则，停止查询；
[0015] S23,根据网络拓扑关系及潮流的流动方向，查找厂站中该故障设备连接的下一个 设备，转向步骤S22。
[0016] 其中较优地，在步骤S4中，生成告警范围潮流图分三层进行展示；
[0017] 其中，第一层是对告警范围进行区域展示；
[0018] 第二层是对告警范围进行厂站级展示；
[0019] 第三层是对告警范围进行设备级展示。
[0020] 其中较优地，所述对告警范围进行区域展示，包括如下步骤：
[0021] S41，查找告警范围内的线路和厂站在地理图上的坐标，并根据地理背景中GIS图 形的坐标，确定告警范围内的线路和厂站所属的地理范围；
[0022] S42,将地理范围覆盖的地理背景GIS图形中的相应区域调用出来，按照相应区域 绘制分区，将地理范围内的线路和厂站按照所属的分区展示告警潮流图。
[0023 ]其中较优地，所述对告警范围进行区域展示，还包括如下步骤：
[0024] S43,当需要对告警信息进行处理时，按照区域将告警信息进行分析处理。
[0025] 其中较优地，在分区域展示厂站潮流图的过程中，将厂站图元采用厂站缩略图进 行替换展示。
[0026] 其中较优地，在于生成厂站缩略图，包括如下步骤：
[0027] 解析厂站图形G文件，在内存中生成基本图形；
[0028] 结合厂站图元在GIS中的坐标和屏幕的分辨率及图元的大小，计算厂站缩略图的 分辨率；
[0029] 根据计算出的分辨率和厂站图元在GIS中的坐标进行厂站缩略图的绘制，对于厂 站缩略图中的告警设备进行突出展示。
[0030] 本发明提供的基于电网潮流图的告警范围展示方法，当接收到告警信息后，根据 告警设备的类型，分别对告警设备相关的故障设备进行查找，对获取的所有产生告警信息 的故障设备进行汇总，得到告警范围，之后根据告警范围内的厂站和故障设备，生成告警范 围潮流图并逐层进行展示。这样不仅可以总体查看告警信息的告警范围，也可以局部查看 个别故障设备的详细信息，可以提高全局把控故障的能力以及实时处理告警信息的效率。
【附图说明】
[0031] 图1为本发明所提供的基于电网潮流图的告警范围展示方法的流程图；
[0032] 图2为本发明所提供的实施例中，生成厂站缩略图的流程图。
【具体实施方式】
[0033] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0034] 告警范围的确定及展示是电网运行监控的主要环节，本发明提供一种基于电网潮 流图的告警范围展示方法，利用供电路径结合告警信息来确定告警的基本范围，并可以对 告警范围进行存储，对告警范围进行逐层细化展示，也可以根据需要进行调阅展示。可以方 便调控人员及时发现告警并确定具体范围，提高告警确定处理的效率
[0035] 如图1所示，本发明提供的基于电网潮流图的告警范围展示方法包括如下步骤:首 先，当接收到告警信息后，判断发生告警信息的告警设备的类型；当告警设备为线路时，在 电网潮流图中找到该线路，并寻找该线路首末端的厂站，根据网络拓扑关系及潮流的流动 方向，确定关联的厂站，并找到厂站中所有产生告警信息的故障设备；当告警设备不为线路 时，在电网潮流图中找到该告警设备所属的厂站，并在厂站中确定该告警设备的位置，根据 网络拓扑关系及潮流的流动方向，找到厂站中所有产生告警信息的故障设备;最后，获取上 述所有产生告警信息的故障设备，得到告警范围，之后根据告警范围内的厂站和故障设备， 生成告警范围潮流图并逐层进行展示。下面对这一过程做详细具体的说明。
[0036] S1，当接收到告警信息后，判断发生告警信息的告警设备的类型；当告警设备为线 路时，转向步骤S2;否则转向步骤S3。
[0037]调度自动化监控系统正常状态下展示基于地理信息的电网潮流图，当接收到告警 信息后，首先判断告警设备的类型，如果告警设备为线路时，线路两端连接两个厂站，需要 根据潮流的流动方向判断电流流向，进而确定告警设备可能影响的其他设备所在的厂站； 当告警设备不是线路时，可以直接在电网潮流图上确定其所属的厂站，根据拓扑连接关系 及潮流的流动方向确定告警设备可能影响的其他设备即可。
[0038] S2,在电网潮流图中找到该线路，并寻找该线路首末端的厂站，根据网络拓扑关系 及潮流的流动方向，确定关联的厂站，并找到厂站中所有产生告警信息的故障设备。
[0039]如果告警设备为线路，在电网潮流图中找到该线路，并寻找该线路首末端的厂站， 根据网络拓扑关系及潮流的流动方向，确定关联的厂站，其中，关联的厂站即为按照潮流的 流动方向，潮流从告警设备流向的厂站。之后，找到厂站中所有产生告警信息的故障设备； 具体包括如下步骤：
[0040] S21，根据网络拓扑关系及潮流的流动方向，查找告警设备连接的厂站中的下一个 设备；
[0041] S22,针对找到的设备在告警应用中查找该设备是否有告警信息，如果有告警信 息，则所述设备为故障设备，转向步骤S23;否则，停止查询。该告警设备引起的关联故障设 备查询完毕。
[0042] S23,根据网络拓扑关系及潮流的流动方向，查找厂站中该故障设备连接的下一个 设备，转向步骤S22。
[0043] 在本发明所提供的实施例中，当查找到的告警设备为线路时，要考虑线路的潮流 走向。查找到母线时，要将与母线相连的所有设备都要进行查找。查找到变压器时要考虑从 高压到低压端的方向进行查找。
[0044] S3,在电网潮流图中找到该告警设备所属的厂站，并在厂站中确定该告警设备的 位置，根据网络拓扑关系及潮流的流动方向，找到厂站中所有产生告警信息的故障设备。
[0045] 如果告警设备不是线路，需要找到该告警设备所属的厂站，在厂站中依据拓扑关 系及潮流流动的方向查找下一个设备，然后在告警应用中查找该设备的告警信息，如果该 设备有告警信息，继续依据拓扑关系向下寻找，直到下一个设备没有查找到告警信息为止。 该查找过程与告警设备为线路时，确定关联的厂站之后，找到关联的厂站中所有产生告警 信息的故障设备的过程相同，在此便不再赘述了。
[0046] S4,获取步骤S2~S3中所有产生告警信息的故障设备，得到告警范围；根据告警范 围内的厂站和设备，生成告警范围潮流图并逐层进行展示。
[0047] 获取步骤S2~S3中所有产生告警信息的故障设备，根据所有的故障设备在潮流图 中的位置，圈定此次告警信息的告警范围；告警范围确定之后，根据告警范围内的厂站和设 备，生成告警范围潮流图并逐层进行展示。在本发明所提供的实施例中，告警范围潮流图分 三层进行展示。第一层是对告警范围进行区域展示;第二层是对告警范围进行厂站级展示； 第三层是对告警范围进行设备级展示。
[0048] 其中，对告警范围进行区域展示，包括如下步骤：
[0049] S41，查找告警范围内的线路和厂站在地理图上的坐标，并根据地理背景中GIS图 形的坐标，确定告警范围内的线路和厂站所属的地理范围。
[0050] S42,告警范围内的线路和厂站所属的地理范围确定之后，将地理范围覆盖的地理 背景GIS图形中的相应区域调用出来，按照相应区域绘制分区，将地理范围内的线路和厂站 按照所属的分区展示告警潮流图。其中，分区是指将告警潮流图按区域划分，分成几个大区 域，突显告警对各个区域电网的影响。可以调用分区内的处理系统集中对告警信息进行处 理，可以极大地提高告警信息的处理效率。
[0051] S43,当需要对告警信息进行处理时，按照区域将告警信息分发到所属区域的处理 系统进行处理。
[0052] 分区域展示便于调控人员看到告警对于各个区域的影响，有助于调控人员进行区 域告警分析及分区域进行告警辅助决策。
[0053]在分区域展示厂站潮流图的过程中，将厂站图元采用厂站缩略图进行替换展示， 厂站缩略图中的进出线路与潮流图中的线路相连，正确展示潮流流动信息。其中，厂站缩略 图的生成，包括如下步骤：
[0054] 首先，解析厂站图形G文件，在内存中生成基本图形;其中，电网图形描述采用规范 G语言，图形描述采用G语言的文件格式(图形G文件)进行存储。
[0055] 然后，结合厂站图元在GIS中的坐标和屏幕的分辨率及图元的大小，计算厂站缩略 图的分辨率;采用公式:厂站图元大小/图元的分辨率=厂站缩略图大小/缩略图的分辨率。
[0056] 最后，根据计算出的分辨率和厂站图元在GIS中的坐标进行厂站缩略图的绘制，对 于厂站缩略图中的告警设备进行突出展示，根据告警的不同级别展示不同的颜色。
[0057]其中，会涉及屏幕坐标与地理坐标之间的相互转换。当电网潮流图和屏幕的比例 不一致时，分别计算水平和垂直的比例尺，然后取其中较大的那个值作为比例尺，比例尺的 调整向着视口更小的方向进行调整。
[0058]当双击厂站缩略图时，厂站图放大，展示空间由二维转换为三维，该转换方法可以 参照申请号为201410433294.7的中国专利申请所公开的一种电力系统智能告警三维图形 动态展示方法，在此便不再赘述了。根据视口变换逆矩阵、投影变换逆矩阵和模型变换逆矩 阵将二维平面（即屏幕）中的坐标转换为三维空间中的坐标，放大的厂站图在告警厂站图前 方进行展示。
[0059] 点击放大的厂站图，将根据模型索引，调用故障设备的模型，根据故障设备的ID对 故障设备进行赋值，并根据拓扑连接关系将模型进行关联，展示在告警厂站图的前方。完成 告警信息的逐层详细展示，可以总体查看告警信息的告警范围，也可以局部查看个别故障 设备的详细信息，可以提高全局把控故障的能力以及实时处理告警信息的效率。
[0060] 生成的告警信息展示图既可以实时展示，也可以进行保存，供历史查询调阅用。在 本发明所提供的实施例中，根据查找到的告警设备及相关的拓扑连接关系生成告警范围文 件，告警范围文件包括两个文件，一个是告警潮流图，用于存储告警厂站和线路，另外一个 是告警相关设备图，用于存储所有告警设备。提取时可以根据需要分别进行提取。在本发明 中，告警潮流图文件的格式，包括通用属性和专用属性。遵循电网图形描述规范G语言的文 件格式，专用属性如下表所示。
[0063] 表1告警潮流图文件的专用属性表
[0064] 告警相关设备图形文件的格式，包括通用属性和专用属性。遵循电网图形描述规 范G语言的文件格式，专用属性如下表所示。
[0066]表2告警相关设备图形文件的专用属性表
[0067] 对于告警范围的展示，可以根据需要进行设置，既可以在告警发生时进行展示，也 可以告警发生后进行调阅展示。告警厂站和线路以及故障设备的潮流图分级存储，既有利 于调度员总体查看告警信息的告警范围，总体规划处理;又有利于针对性查找告警信息，及 时有效地进行分析。可以提高全局把控故障的能力以及实时处理告警信息的效率。
[0068] 综上所述，本发明所提供的基于电网潮流图的告警范围展示方法，当接收到告警 信息后，判断发生告警信息的告警设备的类型；当告警设备为线路时，在电网潮流图中找到 该线路，并寻找该线路首末端的厂站，根据网络拓扑关系及潮流的流动方向，确定关联的厂 站，并找到厂站中所有产生告警信息的故障设备；当告警设备不为线路时，在电网潮流图中 找到该告警设备所属的厂站，并在厂站中确定该告警设备的位置，根据网络拓扑关系及潮 流的流动方向，找到厂站中所有产生告警信息的故障设备;最后，获取上述所有产生告警信 息的故障设备，得到告警范围，之后根据告警范围内的厂站和故障设备，生成告警范围潮流 图并逐层进行展示，可以总体查看告警信息的告警范围，也可以局部查看个别故障设备的 详细信息，可以提高全局把控故障的能力以及实时处理告警信息的效率。
[0069] 以上对本发明所提供的基于电网潮流图的告警范围展示方法进行了详细的说明。 对本领域的技术人员而言，在不背离本发明实质精神的前提下对它所做的任何显而易见的 改动，都将构成对本发明专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。
【主权项】
1. 一种基于电网潮流图的告警范围展示方法，其特征在于包括如下步骤： S1，当接收到告警信息后，判断发生告警信息的告警设备的类型；当告警设备为线路 时，转向步骤S2;否则转向步骤S3; 52, 在电网潮流图中找到所述线路，并寻找所述线路首末端的厂站，根据网络拓扑关系 及潮流的流动方向，确定关联的厂站，并找到所述关联的厂站中所有产生告警信息的故障 设备； 53, 在电网潮流图中找到所述告警设备所属的厂站，并在厂站中确定所述告警设备的 位置，根据网络拓扑关系及潮流的流动方向，找到厂站中所有产生告警信息的故障设备； 54, 获取步骤S2~S3中所有产生告警信息的故障设备，得到告警范围；根据告警范围内 的厂站和设备，生成告警范围潮流图并逐层进行展示。2. 如权利要求1所述的基于电网潮流图的告警范围展示方法，其特征在于在步骤S2中， 找到所述关联的厂站中所有产生告警信息的故障设备，包括如下步骤： S21，根据网络拓扑关系及潮流的流动方向，查找告警设备连接的所述关联的厂站中的 下一个设备； 522, 针对找到的设备在告警应用中查找所述设备是否有告警信息，如果有告警信息， 则所述设备为故障设备，转向步骤S23;否则，停止查询； 523, 根据网络拓扑关系及潮流的流动方向，查找厂站中该故障设备连接的下一个设 备，转向步骤S22。3. 如权利要求1所述的基于电网潮流图的告警范围展示方法，其特征在于： 在步骤S4中，生成告警范围潮流图分三层进行展示； 其中，第一层是对告警范围进行区域展示； 第二层是对告警范围进行厂站级展示； 第三层是对告警范围进行设备级展示。4. 如权利要求3所述的基于电网潮流图的告警范围展示方法，其特征在于所述对告警 范围进行区域展示，包括如下步骤： S41，查找告警范围内的线路和厂站在地理图上的坐标，并根据地理背景中GIS图形的 坐标，确定告警范围内的线路和厂站所属的地理范围； 542, 将地理范围覆盖的地理背景GIS图形中的相应区域调用出来，按照相应区域绘制 分区，将地理范围内的线路和厂站按照所属的分区展示告警潮流图。5. 如权利要求3所述的基于电网潮流图的告警范围展示方法，其特征在于所述对告警 范围进行区域展示，还包括如下步骤： 543, 当需要对告警信息进行处理时，按照区域将告警信息进行分析处理。6. 如权利要求1所述的基于电网潮流图的告警范围展示方法，其特征在于： 在分区域展示厂站潮流图的过程中，将厂站图元采用厂站缩略图进行替换展示。7. 如权利要求6所述的基于电网潮流图的告警范围展示方法，其特征在于生成厂站缩 略图，包括如下步骤： 解析厂站图形G文件，在内存中生成基本图形； 结合厂站图元在GIS中的坐标和屏幕的分辨率及图元的大小，计算厂站缩略图的分辨 率； 根据计算出的分辨率和厂站图元在GIS中的坐标进行厂站缩略图的绘制，对于厂站缩 略图中的告警设备进行突出展示。
【文档编号】G06Q50/06GK106056465SQ201610341307
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】程大闯, 杨广忠, 马强, 孙丽卿, 唐克, 张辉, 肖景义, 蔡健, 刘传良, 周卓, 潘鹏飞, 李俊恩, 纪翔, 杜鹏程
【申请人】国网辽宁省电力有限公司大连供电公司, 北京科东电力控制系统有限责任公司, 国网山东省电力公司, 国家电网公司