1.本发明涉及线路监测技术领域，具体涉及一种输电线路运行状态可视化管理方法、系统及存储介质。
背景技术：
2.随着现代社会经济的不断发展，生产技术的不断改进，用户对供电质量的要求越 来越高，因电能质量问题带来的经济损失也越发难以让人接受。其中，电压暂降问题是导致 用户生产过程中断进而导致经济损失的主要因素，对全网电压质量的检测有助于系统对电 网进行更加科学的治理，以便提高全网供电质量，迎合社会建设与发展的需要。
3.目前市场上存在的大部分电能质量指标评价系统存在不同的缺陷，输电线路的特点是高空传输，横跨距离较远，杆塔所处的位置较为偏僻，日常运维巡视难度大，难以准确有效掌握输电线路运行状态，目前通常采用表单方式进行运行状态显示，不够直观，没有良好的交互界面能够让用户通过一种可视化的方式展示运行故障的关键信息。
技术实现要素：
4.本发明的目的在于提供一种输电线路运行状态可视化管理方法、系统及存储介质，以解决现有技术中采用表单方式进行运行状态显示，不够直观，没有良好的交互界面能够让用户通过一种可视化的方式展示运行故障的关键信息的技术问题。
5.为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：一种输电线路运行状态可视化管理方法，包括以下步骤：步骤s1、在所述输电线路框架的真实节点处设置可视化监控设备，并基于输电线路框架构建出可视化输电线路框架仿真模型，所述可视化输电线路框架仿真模型为所述输电线路框架的空间压缩映射和节点定位映射；步骤s2、在所述输电线路框架的真实节点处设置电参监测装置，并利用电参监测装置对真实节点进行实时的电参数据采集得到电参数据时序链，在电参数据时序链中标记出表征真实节点处于异常运行状态的电参数据异常时序点；步骤s3、将所述电参数据异常时序点进行二维曲线拟合得到电参数据异常特征曲线，并将真实节点的所述电参数据异常特征曲线映射显示到可视化输电线路框架仿真模型中对应的仿真节点处，以供操作人员直观的观察到真实节点运行的异常特征，实现对输电线路的真实节点的运行状态的可视化管理。
6.作为本发明的一种优选方案，所述节点定位映射表征为所述可视化输电线路框架模型中由所述输电线路框架中真实节点映射而来的仿真节点保留有与所述真实节点相同的定位坐标，所述空间压缩映射表征为所述可视化输电线路框架模型由输电线路框架等比例压缩形成。
7.作为本发明的一种优选方案，所述步骤s2中，所述电参数据时序链的采集方法包括：
真实节点处的电参监测装置均进行实时的数据采集得到对应于真实节点的电参数据时序链，其中，n表征为输电线路框架中真实节点的总数目，表征为真实节点在时序的电参数据，m为时序总数目。
8.作为本发明的一种优选方案，所述步骤s2中，所述电参数据异常时序点的方法包括：依次计算真实节点的电参数据时序链中相邻时序的电参数据的相似度构成相似度数据链，所述相似度的计算公式为：；其中，为真实节点电参数据时序链中相邻时序，的电参数据，相似度，并且为相似度数据链中第j个数据节点， ，分别为真实节点在所述相邻时序，的电参数据，，表征为真实节点在时序的电参数据中第n个数据类别， ，表征为真实节点在时序的电参数据中第n个数据类别，n为数据类别总数目；在相似度数据链上选取所有跳跃节点，在电参数据时序链中选取所有跳跃节点两侧时序对应的数据作为电参数据异常时序点；其中，跳跃节点是指相似度数据链上节点与左相邻节点和右相邻节点间的数值相差均超过相似度阈值的数据节点。
9.作为本发明的一种优选方案，所述步骤s2中在计算相似度之前还包括对每个时序上的电参数据各个数据类别进行归一化处理以实现数据量纲的统一。
10.作为本发明的一种优选方案，所述步骤s3中，所述电参数据异常特征曲线的拟合方法包括：将时序作为横轴坐标系，电参数据值作为纵轴坐标系构建二维坐标系；对真实节点的所有电参数据异常时序点对应的电参数据值进行主成分分析得到表征真实节点处于异常运行状态的主要特征的数据类别，其中， ， ，；基于所述真实节点处于异常运行状态的主要特征的数据类别将电参数据异常时序点 变换为电参数据异常特征时序点 ，将所述电参数据异常特征时序点在所述二维坐标系中进行曲线拟合得到电参数据异常特征曲线。
11.作为本发明的一种优选方案，所述步骤s3中，所述电参数据异常特征曲线在仿真节点处的显示方法包括：
将所述电参数据异常特征曲线的弹窗显示api接口链接在仿真节点的节点图标上，实现以点触所述节点图标的交互方式调取并以弹窗的显示方式在仿真节点处的显示电参数据异常特征曲线。
12.作为本发明的一种优选方案，本发明提供了一种输电线路运行状态可视化管理系统，包括：可视化显示设备、电参监测设备、框架仿真模型建立模块、数据处理模块， 其中，所述框架仿真模型建立模块，用于基于输电线路框架构建出可视化输电线路框架仿真模型；所述数据处理模块，用于处理所述输电线路框架的每个真实节点电参数据并绘制成电参数据异常特征曲线；所述可视化显示设备，用于显示可视化输电线路框架模型以及在仿真节点处显示电参数据异常特征曲线实现对真实节点的异常特征可视化监控；所述电参监测设备，用于实时采集真实节点的电参数据。
13.作为本发明的一种优选方案，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的输电线路运行状态可视化管理方法的步骤。
14.本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：本发明利用输电线路框架映射建立可视化输电线路框架仿真模型，并实时采集输电线路框架的每个真实节点的电参数据时序链，通过相邻时序的电参数据的相似度分析得出电参数据异常时序点，实现将真实节点处于异常运行状态的关键特征数据以曲线形式进行可视化展示，去除异常运行状态分析的无效数据快速捕捉到运行故障的关键信息，提高管理效率。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
16.图1为本发明实施例提供的输电线路运行状态可视化管理方法流程图；图2为本发明实施例提供的相似度数据链示意图；图3为本发明实施例提供的输电线路运行状态可视化管理系统结构框图。
17.图中的标号分别表示如下：1
‑
可视化显示设备；2
‑
电参监测设备；3
‑
框架仿真模型建立模块；4
‑
数据处理模块。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.如图1所示，输电线路线路的特点是高空传输，横跨距离较远，杆塔所处的位置较为偏僻，日常运维巡视难度大，难以准确有效掌握输电线路线路运行状态，本发明提供了一种输电线路运行状态可视化管理方法，将输电线路线路的运行状态中异常运行时刻的电参数据以一种可视化的方法展示出来，替代部分人力筛查工作，可直观的掌握异常运行状态的特征信息，便于后续异常运行状态的维护分析。
20.本发明提供了一种输电线路运行状态可视化管理方法，包括以下步骤：步骤s1、在输电线路框架的真实节点处设置可视化监控设备，并基于输电线路框架构建出可视化输电线路框架仿真模型，可视化输电线路框架仿真模型为输电线路框架的空间压缩映射和节点定位映射；节点定位映射表征为可视化输电线路框架模型中由输电线路框架中真实节点映射而来的仿真节点保留有与真实节点相同的定位坐标，空间压缩映射表征为可视化输电线路框架模型由输电线路框架等比例压缩形成。
21.将输电线路框架的结构进行等比例压缩，实现将体积庞大的输电线路框架压缩至能够完全显示在显示设备中进行显示，供巡视人员进行全面直观的巡视，并将输电线路框架的真实节点的地理位置映射至仿真节点上，可通过仿真节点追溯到真实节点，即巡视人员能够进行根据仿真节点的定位坐标快速定位到真实节点处，并且将真实节点的电参数据传输至仿真节点处进行运行状态分析，因此巡视人员无需再对真实的输电线路进行逐一巡视，提高了巡视管理效率。
22.步骤s2、在输电线路框架的真实节点处设置电参监测装置，并利用电参监测装置对真实节点进行实时的电参数据采集得到电参数据时序链，在电参数据时序链中标记出表征真实节点处于异常运行状态的电参数据异常时序点；步骤s2中，电参数据时序链的采集方法包括：真实节点处的电参监测装置均进行实时的数据采集得到对应于真实节点的电参数据时序链，其中，n表征为输电线路框架中真实节点的总数目，表征为真实节点在时序的电参数据，m为时序总数目。
23.步骤s2中，电参数据异常时序点的方法包括：依次计算真实节点的电参数据时序链中相邻时序的电参数据的相似度构成相似度数据链，相似度的计算公式为： ；其中，为真实节点电参数据时序链中相邻时序，的电参数据，相似度，并且为相似度数据链中第j个数据节点，，分别为真实节点在相邻时序，的电参数据，，表征为真实节点在时序的电参数据中第n个数据类别，，表征为真实节点在时序的电参数据中第n个数据类别，n为数据类别总数目；在相似度数据链上选取所有跳跃节点，在电参数据时序链中选取所有跳跃节点两
侧时序对应的数据作为电参数据异常时序点；其中，跳跃节点是指相似度数据链上节点与左相邻节点和右相邻节点间的数值相差均超过相似度阈值的数据节点。
24.步骤s2中在计算相似度之前还包括对每个时序上的电参数据各个数据类别进行归一化处理以实现数据量纲的统一。
25.相似度表征相邻时序上电参数据之间的相似程度，数值越高则相似程度越高，即可用相似度高的多个电参数据降维为多个电参数据中的任一电参数据进行表示，将相邻时序上电参数据之间的相似度构成相似度数据链，相似度数据链中平缓曲线上的所有数据节点对应的相邻时序上电参数据均具有一致的相似度，可随机选取平缓曲线上的所有数据节点对应的某一时序上电参数据进行表征完成多变一的电参数据量降维，相似度节点数据链上跳跃节点对应的相邻时序上电参数据均具有不一致的相似度，即相邻时序上电参数据中真实节点运行状况发生剧烈变化，体现了异常运行状况的重要特征信息，因此将发生剧烈变化的时序节点标记为电参数据异常时序点，将所有电参数据异常时序点体现了真实节点的异常运行的关键数据节点，可作为分析异常运行状况的关键特征的数据，整体上可从大量的实时电参数据中获取仅表示异常运行状态的电参数据，用于后续的异常运行状态的特征分析，实现了数据的有效降维。
[0026] 如图2所示，真实节点电的参数据时序链为，相似度数据链为 ，则由上述计算获得跳跃节点为、、，电参数据异常时序点为、 、、、，并且、、、分别为真实节点处于正常运行状态的时序段，即真实节点在、、、 上保持一个正常运行状态。
[0027]
步骤s3、将电参数据异常时序点进行二维曲线拟合得到电参数据异常特征曲线，并将真实节点的电参数据异常特征曲线映射显示到可视化输电线路框架仿真模型中对应的仿真节点处，以供操作人员直观的观察到真实节点运行的异常特征，实现对输电线路的真实节点的运行状态的可视化管理。
[0028]
步骤s3中，电参数据异常特征曲线的拟合方法包括：将时序作为横轴坐标系，电参数据值作为纵轴坐标系构建二维坐标系；对真实节点的所有电参数据异常时序点对应的电参数据值进行主成分分析得到表征真实节点处于异常运行状态的主要特征的数据类别，其中， ， ，；基于真实节点处于异常运行状态的主要特征的数据类别将电参数据异常时序点 变换为电参数据异常特征时序点 ，将电参数据异常特征时序点在二维坐标系中进行曲线拟合得到电参数据异常特征曲线。
[0029]
利用主成分分析对电参数据异常时序点进行主特征分析，从而可获得导致真实节点处于异常运行状态的主要数据类别，即使真实节点运行状况从正常运行状态变至异常运行状态的主要影响因素，将电参数据异常特征时序点进行曲线拟合得到表征主要数据类别
（主要影响因素）的变化特征的电参数据异常特征曲线，可将真实节点处于异常运行状态的变化特征直观的展示给巡视人员，无需巡视人员进行人为分析，直接根据变化特征进行异常运行状态的解决方案制定，提高巡视效率。
[0030]
步骤s3中，电参数据异常特征曲线在仿真节点处的显示方法包括：将电参数据异常特征曲线的弹窗显示api接口链接在仿真节点的节点图标上，实现以点触节点图标的交互方式调取并以弹窗的显示方式在仿真节点处的显示电参数据异常特征曲线。
[0031]
以点触的方式进行显示调取，在需要时进行调取，不需要时进行关闭，可以有效地分配显示资源，防止一直显示导致的显示资源占用。
[0032]
如图3所示，基于上述输电线路运行状态可视化管理方法，本发明提供了一种输电线路运行状态可视化管理系统，包括：可视化显示设备1、电参监测设备2、框架仿真模型建立模块3、数据处理模块4， 其中，框架仿真模型建立模块，用于基于输电线路框架构建出可视化输电线路框架仿真模型；数据处理模块，用于处理输电线路框架的每个真实节点电参数据并绘制成电参数据异常特征曲线；可视化显示设备，用于显示可视化输电线路框架模型以及在仿真节点处显示电参数据异常特征曲线实现对真实节点的异常特征可视化监控；电参监测设备，用于实时采集真实节点的电参数据。
[0033]
基于上述输电线路运行状态可视化管理方法，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现的输电线路运行状态可视化管理方法的步骤。
[0034]
本发明利用输电线路框架映射建立可视化输电线路框架仿真模型，并实时采集输电线路框架的每个真实节点的电参数据时序链，通过相邻时序的电参数据的相似度分析得出电参数据异常时序点，实现将真实节点处于异常运行状态的关键特征数据以曲线形式进行可视化展示，去除异常运行状态分析的无效数据快速捕捉到运行故障的关键信息，提高管理效率。
[0035]
以上实施例仅为本技术的示例性实施例，不用于限制本技术，本技术的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本技术的实质和保护范围内，对本技术做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本技术的保护范围内。