一种电网三维可视化模型的生成方法与流程

本发明涉及电网可视化，具体为一种电网三维可视化模型的生成方法。

背景技术：

1、智能配电网是智能电网的关键环节之一，是整个电力系统与分散的用户直接相连的部分，目前智能配电网主要涉及35kv、10kv、0.4kv三个电压等级。从电网拓扑的角度来说，从变电站出线开关一直到用户电表箱之间的所有设备都属于广义配电网的范畴。

2、传统的电网可视化模型通常基于二维图形的方式展示电网的拓扑结构和设备信息。然而，随着电力系统的规模不断增大和复杂性的增加，传统的二维图形模型已经不能完全满足现代客户对电网信息展示的需求。这种方式存在以下几个限制：

3、缺乏立体感：二维图形模型无法呈现电网的立体结构，难以准确反映各设备之间的空间关系和距离关系，使得用户难以直观地理解电网的结构和布局。

4、信息不全面：二维图形模型仅能呈现电网的静态结构，无法实时反映电网的运行状态和动态信息。客户无法准确了解电网的实时运行情况和设备状态，限制了对电网的管理和决策能力。

5、交互性差：二维图形模型缺乏交互性，用户无法与模型进行直接的交互操作，如旋转、缩放、标注等。这限制了用户对电网信息的深入理解和分析能力。

6、为了满足现代客户对电网信息展示的需求，需要一种新的技术来生成更现代化、立体化和交互式的电网可视化模型。这种技术可以基于计算机图形学、虚拟现实和人工智能等先进技术，实现电网数据的三维建模和可视化展示，同时结合云计算和大数据技术，实现对电网数据的实时采集、分析和预测。通过这种方式，用户可以直观地观察和分析电网的结构、运行状态和设备信息，提高决策能力和工作效率，故此，提供一种电网三维可视化模型的生成方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电网三维可视化模型的生成方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案，包括有以下步骤：

3、获取电网数据：从电网运营商或相关机构获取电网的拓扑结构、设备信息以及运行数据。

4、数据处理与转换：对获取到的电网数据进行处理和转换，包括对设备的坐标和属性进行提取和转换。

5、三维建模：基于处理后的数据，利用计算机图形学技术进行三维建模，将电网结构转化为三维模型。

6、可视化展示：将生成的三维模型进行可视化展示，包括灯光效果、材质贴图、交互操作，以便用户能够直观地观察和分析电网的结构和运行情况。

7、优选地，在获取电网数据步骤中，使用安装在电网关键节点或设备上的电力监测设备以及传感器。

8、优选地，电力监测设备包括有电力仪器仪表、智能电表，用于实时采集电网参数和运行状态。

9、优选地，传感器包括有温度传感器、湿度传感器、应变片传感器，用于获取环境数据和设备状态信息。

10、优选地，数据处理与转换步骤包括对设备的坐标和属性进行提取和转换。

11、优选地，数据处理与转换中的坐标提取是从电网数据中提取各个设备的坐标信息，包括节点、线路、变压器设备的经度、纬度、高度坐标参数。

12、优选地，数据处理与转换中的属性提取是从电网数据中提取各个设备的属性信息，包括设备的类型、名称、电压等级、容量、状态等参数。

13、优选地，数据处理与转换中的坐标转换为对提取的设备坐标进行转换，将其从不同坐标系统中转换为统一的坐标系统，以确保模型中的设备位置准确对应现实情况。

14、优选地，数据处理与转换中还包括有数据清洗，用于对采集到的数据进行清洗和预处理，包括去除异常值、修复缺失数据、统一格式操作。

15、优选地，数据清洗使用的数据滤波方位包括有均值滤波、中值滤波、卡尔曼滤波；数据清洗中的修复缺失数据使用线性插值、三次样条插值，在处理缺失数据或需要数据对齐时，用于估算中间数据点的值。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

17、本发明的有益效果有三点，真实性，通过从电网数据中提取关键信息，并利用三维建模技术生成真实的电网结构模型，能够更准确地反映电网的形态和特征。直观性，通过将电网转化为三维模型并进行可视化展示，能够更直观地展示电网的结构和运行情况，为用户提供更好的观察和分析工具。可交互性，生成的三维模型支持用户交互，用户可以通过操作模型进行放大、旋转和漫游等操作，以获得所需的视角和细节。

18、本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种电网三维可视化模型的生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要1所述的一种电网三维可视化模型的生成方法，其特征在于，在获取电网数据步骤中，使用安装在电网关键节点或设备上的电力监测设备以及传感器。

3.根据权利要求2所述的一种电网三维可视化模型的生成方法，其特征在于，电力监测设备包括有电力仪器仪表、智能电表，用于实时采集电网参数和运行状态。

4.根据权利要求2所述的一种电网三维可视化模型的生成方法，其特征在于，传感器包括有温度传感器、湿度传感器、应变片传感器，用于获取环境数据和设备状态信息。

5.根据权利要求1所述的一种电网三维可视化模型的生成方法，其特征在于，数据处理与转换步骤包括对设备的坐标和属性进行提取和转换。

6.根据权利要求5所述的一种电网三维可视化模型的生成方法，其特征在于，数据处理与转换中的坐标提取是从电网数据中提取各个设备的坐标信息，包括节点、线路、变压器设备的经度、纬度、高度坐标参数。

7.根据权利要求5所述的一种电网三维可视化模型的生成方法，其特征在于，数据处理与转换中的属性提取是从电网数据中提取各个设备的属性信息，包括设备的类型、名称、电压等级、容量、状态参数。

8.根据权利要求5所述的一种电网三维可视化模型的生成方法，其特征在于，数据处理与转换中的坐标转换为对提取的设备坐标进行转换，将其从不同坐标系统中转换为统一的坐标系统，以确保模型中的设备位置准确对应现实情况。

9.根据权利要求5所述的一种电网三维可视化模型的生成方法，其特征在于，数据处理与转换中还包括有数据清洗，用于对采集到的数据进行清洗和预处理，包括去除异常值、修复缺失数据、统一格式操作。

10.根据权利要求9所述的一种电网三维可视化模型的生成方法，其特征在于，数据清洗使用的数据滤波方位包括有均值滤波、中值滤波、卡尔曼滤波；数据清洗中的修复缺失数据使用线性插值、三次样条插值，在处理缺失数据或需要数据对齐时，用于估算中间数据点的值。

技术总结
本发明实施例提供一种电网三维可视化模型的生成方法，属于电网可视化技术领域。包括以下步骤：获取电网数据；数据处理与转换；三维建模；可视化展示。本发明公开了三点有益效果：真实性，通过从电网数据中提取关键信息，并利用三维建模技术生成真实的电网结构模型，能够更准确地反映电网的形态和特征；直观性，通过将电网转化为三维模型并进行可视化展示，能够更直观地展示电网的结构和运行情况，为用户提供更好的观察和分析工具；可交互性，生成的三维模型支持用户交互，用户可以通过操作模型进行放大、旋转和漫游等操作，以获得所需的视角和细节。

技术研发人员：秦浩,金甲杰,石婷婷,韦国栋,董斐然,葛佳晨,李小威,高亮
受保护的技术使用者：国网安徽省电力有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12