一种基于图计算的配网线损计算及可视化方法与系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于图计算的配网线损计算及可视化方法，该方法包括以下步骤：获取各设备之间的连接关系，将其转化为拓扑数据；获取设备的主要台账数据并将其分别作为节点的节点属性存储于图数据库中，根据拓扑数据获取节点间的连接关系并将其作为节点之间的边存储于图数据库中；绘制节点图形，根据节点间连接关系将节点图形进行连接；获取各节点的坐标，计算相邻节点之间的线段长度；根据线路中节点间的线段长度计算每段节点之间线段的损耗；计算线路的线损率，将线损率映射至颜色值并为线路着色，使线路损耗可视化。本发明专利技术利用图数据库及图计算技术，构建统一拓扑模型，实现基于拓扑的线损率可视化，为运管人员定位问题、开展管理降损提供数据支撑。开展管理降损提供数据支撑。开展管理降损提供数据支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图计算的配网线损计算及可视化方法与系统


[0001]本专利技术涉及电网拓扑计算
，更具体的，涉及一种基于图计算的配网线损计算及可视化方法与系统。

技术介绍

[0002]供电企业当前的线损工作研究焦点主要集中在主网，对配网线损的可视化及计算等相关问题的研究很少，必要的标准、方法、规范等亦十分匮乏，而配网线损的高低与用户的经济效益及供电企业的运行效益密切相关。但由于配网线损指标复杂，配网数据量庞大，线路错综复杂，影响因素种类繁多，导致线损可视化及计算工作异常艰难。
[0003]现有技术在电网业务系统中进行数据存储通常会使用关系型数据库，如Oracle来存储台账数据、图形数据，在做关联关系分析时，需要解析多张表的相关列，并做匹配处理，效率较低，维护较为麻烦。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种基于图计算的配网线损计算及可视化方法，结合图数据库和前端技术，便于运维人员对配网进行管理及问题定位，提升电网运维管理效率。
[0005]本专利技术采用如下的技术方案。
[0006]一种基于图计算的配网线损计算及可视化方法，包括以下步骤：
[0007]步骤1：根据电网PMS系统的图形数据获取各设备之间的连接关系，将其转化为拓扑数据，并写入图数据库进行存储；
[0008]步骤2：在图数据库中建立节点，通过电网PMS系统获取设备的主要台账数据并将其分别作为节点的节点属性存储于图数据库中，根据拓扑数据获取节点间的连接关系并将其作为节点之间的边存储于图数据库中；
[0009]步骤3：获取图数据库中节点类型为变电站的节点，并通过深度优先遍历获取变电站下的所有后续线路及杆塔节点；
[0010]步骤4：根据步骤3中的所有节点类型获取对应的图形数据，并绘制节点图形，根据节点间连接关系将节点图形进行连接；
[0011]步骤5：根据节点属性获取各节点的节点坐标，根据相邻节点之间的经纬度坐标，按照球模型映射计算节点之间的线段长度；
[0012]步骤6：根据线路中节点间的线段长度计算每段节点之间线段的损耗；
[0013]步骤7：计算线路的线损率，将线损率映射至颜色值并为线路着色，使线路损耗可视化。
[0014]优选地，所述步骤1还包括：
[0015]步骤1
‑
1，根据电网PMS系统的图形数据，获取各设备表的connection列中的连接关系；
[0016]步骤1
‑
2，对各设备表的connection列中的连接关系进行简化，生成拓扑数据，包括基础拓扑、线路拓扑和电气拓扑；
[0017]步骤1
‑
3，利用图数据库的cypher接口将步骤1
‑
2得到的拓扑数据写入图数据库进行存储。
[0018]优选地，所述步骤2中，节点主要属性包括节点标识P_ID、节点类型P_TYPE、节点坐标P_COOR、节点名称P_NAME和节点线路P_LINE。
[0019]优选地，所述步骤2中，节点之间的连接关系还包括：
[0020]节点之间的边包括物理连接GLine、拓扑连接TLine、电气连接ELine、逻辑连接BelongTo；
[0021]其中，GLine表示设备间的物理连接关系，TLine表示设备间的拓扑连接关系，ELine表示设备间的电气连接关系，BelongTo表示设置之间逻辑上的所属关系；设备之间可以存在其中的一种或多种连接关系。
[0022]优选地，所述步骤3还包括：
[0023]通过Cyper接口遍历变电站获取变电站节点，通过图数据库查询语言在图数据库中获取变电站类型的节点，通过深度优先遍历，获取变电站下的所有后续节点。
[0024]优选地，所述步骤4还包括：获取SVG格式的点、线、面图形数据，通过预先定义的基本图形的组合，实现图形的绘制。
[0025]优选地，所述步骤5还包括：
[0026]根据相邻节点属性中的经玮度坐标，按照球模型映射计算节点之间的线段长度。
[0027]设相邻节点的经玮度坐标分别为(Lng1，Lat1)、(Lng2，Lat2)；
[0028]选取地球模型为球模型，以赤道半径为基准，将坐标转化为弧度rad：
[0029]rad＝d
×
PI/180
[0030]其中，d分别为Lng1、Lat1、Lng2、Lat2；
[0031]计算相邻两节点坐标间的距离L，即节点之间线段长度L的计算式为：
[0032][0033]其中，Er为地球赤道半径。
[0034]优选地，所述步骤6中，节点之间线段的损耗SL满足：
[0035][0036]其中，L为节点间的线段长度，V为电路的电压，M值为V的值根据线路的电压决定，如10KV的线路其电压为10.5，则V为10.5；P为线段上配变每小时的电量。
[0037]优选地，所述步骤7包括：
[0038]步骤7
‑
1，计算线路的总损耗，线路总损耗为线路中各线段的损耗之和；
[0039]步骤7
‑
2，根据线路总损耗及总电量得到线损率RL；
[0040]其中，线损率RL的计算式为：
[0041][0042]其中，TL为步骤7
‑
1中计算所得线路总损耗，I为根据线路电表获得的线路总电量；
[0043]步骤7
‑
3，将线损率映射至对应的RGB颜色。当线损值大于3％时，为线损值过大的线路，此时RGB颜色为(255,0,0)。其他小于等于3％的情况，RGB颜色的三个通道值可表示为：
[0044][0045]其中，ColorR、ColorG、ColorB分别RGB颜色的红、绿、蓝三个通道值，ROUND函数表示四舍五入；
[0046]步骤7
‑
4，根据映射得到的RGB颜色为各线路着色，从而使配网线路的损耗可视化，用户可以通过颜色直观获取线路的损耗状况。
[0047]本专利技术还提供了一种基于图计算的配网线损计算及可视化系统，包括：数据获取模块、数据处理模块、数据存储模块、节点处理模块、损耗计算模块、颜色计算模块和着色模块；
[0048]其中，所述数据获取模块根据电网PMS系统的图形数据获取设备表的connection列中的连接关系，通过数据处理模块处理后得到节点属性和节点间的连接关系，并将其存储在数据存储模块中；
[0049]所述节点处理计算模块能够从数据存储模块中获取节点信息并对其进行计算处理，得到绘制的图形和节点间长度信息；
[0050]所述损耗计算模块用于计算线路损耗，颜色计算模块能够将线路损耗映射至RGB颜色；
[0051]所述着色模块RGB颜色为各线路着色，并将着色后的图像提供给用户参考。
[0052]本专利技术还提供了一种终端，包括处理器及存储介质；
[0053]所述存储介质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图计算的配网线损计算及可视化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：根据电网PMS系统的图形数据获取各设备之间的连接关系，将其转化为拓扑数据，并写入图数据库进行存储；步骤2：在图数据库中建立节点，通过电网PMS系统获取设备的主要台账数据并将其分别作为节点的节点属性存储于图数据库中，根据拓扑数据获取节点间的连接关系并将其作为节点之间的边存储于图数据库中；步骤3：获取图数据库中节点类型为变电站的节点，并通过深度优先遍历获取变电站下的所有后续线路及杆塔节点；步骤4：根据步骤3中的所有节点类型获取对应的图形数据，并绘制节点图形，根据节点间连接关系将节点图形进行连接；步骤5：根据节点属性获取各节点的节点坐标，根据相邻节点之间的经纬度坐标，按照球模型映射计算节点之间的线段长度；步骤6：根据线路中节点之间的线段长度计算每段节点之间线段的损耗；步骤7：根据步骤6计算得到的损耗计算线路的线损率，将线损率映射至颜色值并为线路着色，使线路损耗可视化。2.根据权利要求1所述的基于图计算的配网线损计算及可视化方法，其特征在于，所述步骤1还包括：步骤1
‑
1，根据电网PMS系统的图形数据，获取各设备表的connection列中的连接关系；步骤1
‑
2，对各设备表的connection列中的连接关系进行简化，生成拓扑数据，包括基础拓扑、线路拓扑和电气拓扑；步骤1
‑
3，利用图数据库的cypher接口将步骤1
‑
2得到的拓扑数据写入图数据库进行存储。3.根据权利要求1所述的基于图计算的配网线损计算及可视化方法，其特征在于，所述步骤2中，节点主要属性包括节点标识P_ID、节点类型P_TYPE、节点坐标P_COOR、节点名称P_NAME和节点线路P_LINE。4.根据权利要求1所述的基于图计算的配网线损计算及可视化方法，其特征在于，所述步骤2中，节点之间的连接关系还包括：节点之间的边包括物理连接GLine、拓扑连接TLine、电气连接ELine、逻辑连接BelongTo；其中，GLine表示设备间的物理连接关系，TLine表示设备间的拓扑连接关系，ELine表示设备间的电气连接关系，BelongTo表示设置之间逻辑上的所属关系；设备之间可以存在其中的一种或多种连接关系。5.根据权利要求1所述的基于图计算的配网线损计算及可视化方法，其特征在于，所述步骤3还包括：通过Cyper接口遍历变电站获取变电站节点，通过图数据库查询语言在图数据库中获取变电站类型的节点，通过深度优先遍历，获取变电站下的所有后续节点。6.根据权利要求1所述的基于图计算的配网线损计算及可视化方法，其特征在于，所述步骤4还包括：获取SVG格式的点、线、面图形数据，通过预先定义的基本图形的组合，实现图形的绘制。
7.根据权利要求1所述的基于图计算的配网线损计算及可视化方法，其特征在于，所述步骤5还包括：根据相邻节点属性中的经玮度坐标，按照球模型映射计算节点之间的线段长度。设相邻节点的经玮度...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛艳芳，杨佩，周爱华，徐晓轶，欧朱建，吕晓祥，
申请(专利权)人：国网智能电网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：