一种电气网络电磁暂态仿真模型的自动可视化方法技术

本发明专利技术公开了一种电气网络电磁暂态仿真模型的自动可视化方法，包括，根据电气网络的原始数据构建设备信息连接关系表；利用所述信息连接关系表，基于邻接矩阵和深度优先搜索的母线拓扑分析策略构建节点拓扑模型；利用所述信息连接关系表将各个独立节点连通，自动建立主拓扑模型；利用所述信息连接关系表向所述主拓扑模型中添加节点和支路，形成电气网络的无向图模型；根据设备电压等级对所述无向图模型分层，得到对电气网络电磁暂态仿真模型拓扑结构的可视化展示。本发明专利技术将同层的电气设备之间通过线路和断路器相连，不同层的电气设备之间通过变压器相连，可以对任意电气网络的拓扑结构进行分层展示，满足可视化要求。满足可视化要求。满足可视化要求。

【技术实现步骤摘要】
一种电气网络电磁暂态仿真模型的自动可视化方法


[0001]本专利技术涉及电气网络自动可视化的
，尤其涉及一种电气网络电磁暂态仿真模型的自动可视化方法。

技术介绍

[0002]在各类电气自动化监控系统应用中，拓扑分析是其他高级分析功能的基础，计算机/通讯设备硬件性能的飞速提升及成熟软件构件技术带来的系统开发成本的下降，使得构建具有数字化数据采集、收发能力的智能设备及自动化仪表的成本得以迅速地降低。
[0003]在终端智能仪表及低成本/高带宽的现代数字通信技术的支撑下，电力配电网自动化系统顺应智能电网建设的潮流，将越来越多的新建及改造配网自动化系统纳入各级SCADA系统中进行监控，进而使得整个城乡配网系统的自动化程度得到了极大地提高。
[0004]在各级配网自动化监控系统的监控端后台系统所执行的功能中，无论是馈线自动化、配电网优化运行、配网负荷优化、配电图资系统(AM/FM/GIS)还是自动/人工线路故障分析，都对配线网络的实时可视化显示提出了越来越高的要求。
[0005]随着GIS系统(地理信息系统)支持被逐步引入到配网拓扑分析中来，主流的配网线路的拓扑分析系统已经能够与Arc/Info/MapInfo进行无缝集成，图元定义也基本实现了对象化，系统的通用性及软件界面的友好性也越来越受到重视，其中对于配网线路的拓扑分析及实时状态刷新(拓扑着色)成为上述各相关技术的重要基础。

技术实现思路

[0006]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0007]鉴于上述现有存在的问题，提出了本专利技术。
[0008]因此，本专利技术解决的技术问题是：无法对任意电气网络的拓扑结构进行分层展示，无法满足可视化要求。
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：包括，根据电气网络的原始数据构建设备信息连接关系表；利用所述信息连接关系表，基于邻接矩阵和深度优先搜索的母线拓扑分析策略构建节点拓扑模型；利用所述信息连接关系表将各个独立节点连通，自动建立主拓扑模型；利用所述信息连接关系表向所述主拓扑模型中添加节点和支路，形成电气网络的无向图模型；根据设备电压等级对所述无向图模型分层，得到对电气网络电磁暂态仿真模型拓扑结构的可视化展示。
[0010]作为本专利技术所述的电气网络电磁暂态仿真模型的自动可视化方法的一种优选方案，其中：所述设备信息连接关系表包括，母线、断路器、传输线、变压器、发电机、负荷和无功补偿装置。
[0011]作为本专利技术所述的电气网络电磁暂态仿真模型的自动可视化方法的一种优选方
案，其中：构建所述无向图模型包括，数据转换、所述节点拓扑模型构建、所述主拓扑模型构建、添加支路，生成所述无向图模型。
[0012]作为本专利技术所述的电气网络电磁暂态仿真模型的自动可视化方法的一种优选方案，其中：所述数据转换包括，将设备参数和引脚信息的原始数据整理为特定格式的表格数据，生成所述设备信息连接关系表；所述设备信息连接关系表存储基于电气设备的标签、电压等级、详细参数和引脚ID。
[0013]作为本专利技术所述的电气网络电磁暂态仿真模型的自动可视化方法的一种优选方案，其中：构建所述节点拓扑模型包括，基于所述邻接矩阵和深度优先搜索的母线拓扑分析策略，梳理处电气网络中母线、断路器之间的邻接关系，得到等效母线节点；根据所述邻接关系构建无向图的节点拓扑。
[0014]作为本专利技术所述的电气网络电磁暂态仿真模型的自动可视化方法的一种优选方案，其中：构建所述主拓扑模型包括，根据线路、变压器的所述设备信息接连关系表，在节点集合中寻找与所述线路、所述变压器设备的i侧ID和j侧ID向匹配的节点；在等效节点之间自动建立连接，形成全连通的主拓扑结构图。
[0015]作为本专利技术所述的电气网络电磁暂态仿真模型的自动可视化方法的一种优选方案，其中：生成所述无向图模型包括，根据发电机、负荷、无功补偿装置的所述设备信息连接关系表，在所述节点集合中寻找与线路、变压器设备的i侧ID和j侧ID相匹配的节点；向所述主拓扑结构图中添加支路，形成电气网络完整的拓扑结构无向图模型。
[0016]作为本专利技术所述的电气网络电磁暂态仿真模型的自动可视化方法的一种优选方案，其中：所述无向图模型分层包括，根据所述无向图模型中每个节点的额定电压等级，将其放置在相匹配的层级中，同层的设备之间保留原先的拓扑连接关系；将变压器进行特殊处理，分为高压侧和低压侧，所述高压侧放置在高压层，所述低压侧放置在低压层；所述高压侧和所述低压侧之间通过一个放置在两层之间的虚拟节点连接，最终生成电气网络拓扑结构的可视化模型。
[0017]本专利技术的有益效果：本专利技术设计的电气设备信息和连接关系表能够对原始数据进行格式规范，将电气网络拓扑结构的无向图模型构建方法细化为了四个步骤—数据转换、构建节点拓扑、构建主拓扑和添加支路，利用以上步骤可以完成对任意电气网络的拓扑构建；另一方面，本专利技术设计的基于设备电压等级的无向图模型分层可视化方案，将同层的电气设备之间通过线路和断路器相连，不同层的电气设备之间通过变压器相连，可以对任意电气网络的拓扑结构进行分层展示，满足可视化要求。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例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本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0019]图1为本专利技术一个实施例所述的电气网络电磁暂态仿真模型的自动可视化方法的无向图模型分层可视化拓扑关系示意图；
[0020]图2为本专利技术一个实施例所述的电气网络电磁暂态仿真模型的自动可视化方法的
邻接关系示意图；
[0021]图3为本专利技术一个实施例所述的电气网络电磁暂态仿真模型的自动可视化方法的节点拓扑关系示意图；
[0022]图4为本专利技术一个实施例所述的电气网络电磁暂态仿真模型的自动可视化方法的主拓扑关系示意图；
[0023]图5为本专利技术一个实施例所述的电气网络电磁暂态仿真模型的自动可视化方法的无向图拓扑关系示意图。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通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，都应当属于本专利技术的保护的范围。
[0025]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电气网络电磁暂态仿真模型的自动可视化方法，其特征在于：包括，根据电气网络的原始数据构建设备信息连接关系表；利用所述信息连接关系表，基于邻接矩阵和深度优先搜索的母线拓扑分析策略构建节点拓扑模型；利用所述信息连接关系表将各个独立节点连通，自动建立主拓扑模型；利用所述信息连接关系表向所述主拓扑模型中添加节点和支路，形成电气网络的无向图模型；根据设备电压等级对所述无向图模型分层，得到对电气网络电磁暂态仿真模型拓扑结构的可视化展示。2.根据权利要求1所述的电气网络电磁暂态仿真模型的自动可视化方法，其特征在于：所述设备信息连接关系表包括，母线、断路器、传输线、变压器、发电机、负荷和无功补偿装置。3.根据权利要求1或2所述的电气网络电磁暂态仿真模型的自动可视化方法，其特征在于：构建所述无向图模型包括，数据转换、所述节点拓扑模型构建、所述主拓扑模型构建、添加支路，生成所述无向图模型。4.根据权利要求3所述的电气网络电磁暂态仿真模型的自动可视化方法，其特征在于：所述数据转换包括，将设备参数和引脚信息的原始数据整理为特定格式的表格数据，生成所述设备信息连接关系表；所述设备信息连接关系表存储基于电气设备的标签、电压等级、详细参数和引脚ID。5.根据权利要求4所述的电气网络电磁暂态仿真模型的自动可视化方法，其特征在于：构建所述节点拓扑模型包括，基...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐学用，宋炎侃，王祥，万会江，李庆生，于智同，吴鹏，马覃峰，颜霞，李震，杨禾，仇伟杰，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：