輸電網(wǎng)邏輯地理圖生成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域中的輸電網(wǎng)邏輯地理圖生成方法，尤其涉及一種輸電網(wǎng)邏輯地理圖分區(qū)域抽象與壓縮方法。
【背景技術(shù)】
[0002]顯示電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)與運行數(shù)據(jù)的潮流圖是電網(wǎng)調(diào)度運行決策的基礎(chǔ)，通常采用人工繪制的水平垂直布局的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖，該圖只反映大致方位，地理屬性不強；另一種當前輸電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)地理圖通常根據(jù)輸電網(wǎng)廠站的具體地理坐標(經(jīng)緯度)，在地理背景圖上直接定位，并繪制廠站之間的連接線路，該方法簡單直接，且符合實際；但其缺點明顯:(1)用同一標尺丈量站點距離造成遠近不等，地理圖覆蓋范圍大；(2)當站點位置有不同的疏密度時，固定的方位造成地理圖疏密度不同；上述原因使得地理圖在有限的空間內(nèi)不能顯示更多的內(nèi)容，如縮小顯示，則信息不清楚。細節(jié)有余而宏觀視野不夠，造成常規(guī)電網(wǎng)地理潮流圖在決策時的可用度不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種輸電網(wǎng)邏輯地理圖生成方法，該方法在輸電網(wǎng)全局模型基礎(chǔ)上參考站點地理方位，利用分區(qū)模式和約束算法實現(xiàn)輸電網(wǎng)高密度邏輯地理潮流圖生成。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:本發(fā)明的輸電網(wǎng)邏輯地理圖生成方法，將輸電網(wǎng)系統(tǒng)潮流圖分為2層:區(qū)域系統(tǒng)層、子區(qū)域?qū)樱凰鰠^(qū)域系統(tǒng)層表達輸電網(wǎng)系統(tǒng)潮流圖由多個不同區(qū)域組成，區(qū)域形狀用能夠包含區(qū)域內(nèi)部全部廠站的最小面積的橢圓構(gòu)成，所述子區(qū)域?qū)佑糜谡故咀訁^(qū)域內(nèi)部不同站點之間的網(wǎng)絡(luò)拓撲關(guān)系；區(qū)域系統(tǒng)層、子區(qū)域?qū)永脡嚎s算法獲得一個緊湊型的高密度邏輯地理潮流圖。
[0005]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點:
1、本發(fā)明用分區(qū)域邏輯地理圖描述復雜結(jié)構(gòu)的輸電網(wǎng):與實際的地理圖相比，結(jié)構(gòu)更加緊湊，在有限的空間里能夠展示更多的電網(wǎng)拓撲信息，同時又保持了大部分實際廠站對象在空間上的相對位置，有利于調(diào)度決策人員建立電網(wǎng)的宏觀視野。
[0006]2、本發(fā)明建立了子區(qū)域內(nèi)部的邏輯化排布方法，采用初始橢圓形狀，邊界站點置于邊線，其余站點保持在橢圓區(qū)域內(nèi)最大化距離，使得輸電網(wǎng)邏輯地理圖拓撲結(jié)構(gòu)更清晰，易于識別。
[0007]3、本發(fā)明利用橢圓表達的子區(qū)域關(guān)系在顏色渲染后，使得區(qū)域內(nèi)部對象集合以及區(qū)域與區(qū)域之間的聯(lián)絡(luò)關(guān)系表達非常明了，為電網(wǎng)調(diào)度運行決策奠定了基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明子區(qū)域邏輯地理視圖；
圖2為本發(fā)明邏輯地理圖分區(qū)壓縮與擴展流程。
【具體實施方式】
[0009]以下將對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的描述；應(yīng)當理解，優(yōu)選實施例僅為了說明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護范圍。
[0010]本發(fā)明輸電網(wǎng)邏輯地理圖生成方法:將輸電網(wǎng)模型中的廠站進行地理分區(qū)，按照管理屬性生成多個SUbarea區(qū)域，線路分為區(qū)域內(nèi)部線路與聯(lián)絡(luò)線路；并根據(jù)聯(lián)絡(luò)線路信息將subarea中的對象為2類，包括內(nèi)部區(qū)域?qū)ο?、邊界區(qū)域?qū)ο螅?br> 本發(fā)明輸電網(wǎng)模型中廠站與線路的分區(qū)方法，將輸電網(wǎng)模型對象根據(jù)所屬子區(qū)域信息分為2類，包括內(nèi)部區(qū)域?qū)ο?、邊界區(qū)域?qū)ο?；所述?nèi)部區(qū)域?qū)ο髮?yīng)的變電站其相互之間的地理約束只在本區(qū)域內(nèi)部有效，所述邊界區(qū)域?qū)ο笥糜谡故静煌瑓^(qū)域之間的聯(lián)絡(luò)關(guān)系。
[0011]上述內(nèi)部區(qū)域?qū)ο?循環(huán)線路，統(tǒng)計站點所關(guān)聯(lián)聯(lián)絡(luò)站點數(shù)，進而統(tǒng)計站點所關(guān)聯(lián)的子區(qū)域數(shù)，子區(qū)域數(shù)等于I的是該區(qū)域內(nèi)部站點，構(gòu)建區(qū)域至內(nèi)部站點的map映射；
上述邊界區(qū)域?qū)ο?循環(huán)線路，統(tǒng)計站點所關(guān)聯(lián)聯(lián)絡(luò)站點數(shù)，進而統(tǒng)計站點所關(guān)聯(lián)的子區(qū)域數(shù)，子區(qū)域數(shù)大于I的是該區(qū)域外部站點，構(gòu)建外部站點至關(guān)聯(lián)區(qū)域的map映射；上述子區(qū)域數(shù)量統(tǒng)計，以及計算各子區(qū)域的重心位置與區(qū)域半徑大小，方法為:計算子區(qū)域的廠站數(shù)，包含聯(lián)絡(luò)廠站(按照關(guān)聯(lián)距離總和決定其所屬關(guān)聯(lián)區(qū)域);
計算子區(qū)域內(nèi)廠站的經(jīng)緯度均值，作為重心坐標；
用橢圓形區(qū)域代表子區(qū)域，其大小與旋轉(zhuǎn)角度由區(qū)域內(nèi)部站點的分布位置決定，其原則是最小包容面積，區(qū)域之間的距離尺度按照重心點之間的實際距離(像素單位)放大至足夠遠的距離(保證球體之間聯(lián)絡(luò)線無碰撞)。
[0012]所述子區(qū)域之間的壓縮方法為:在確認單一子區(qū)域的橢圓大小及其旋轉(zhuǎn)角度后，遠距離釋放，并在X與Y方向上分別壓縮，約束條件為邊界不發(fā)生碰撞，為使壓縮形狀更為合理，可人工干預子區(qū)域橢圓之間的相對位置，并重新壓縮。
[0013]上述子區(qū)域之間壓縮完畢后，對所述子區(qū)域內(nèi)部進行修正，方法為:保持區(qū)域內(nèi)站點之間的最小像素距離約束以及內(nèi)部連接線的方位約束，當人工移動內(nèi)部站點位置后，自動調(diào)用子區(qū)域橢圓區(qū)域生成模塊，修正區(qū)域橢圓形狀。
[0014]本實施例中，所述最小像素距離約束，首先采用放大子區(qū)域內(nèi)部任意兩點之間最短距離至最小像素距離約束，然后壓縮站點距離超出子區(qū)域橢圓外部的站點至子區(qū)域內(nèi)部，沿著連接線路方位，并允許適當偏移。
[0015]本實施例中，所述內(nèi)部線路的方位約束，通過計算連接線的拐點實現(xiàn)。拐點計算方法通過協(xié)調(diào)單一站點內(nèi)所有的出線位置決定。
[0016]所述內(nèi)部區(qū)域?qū)ο髮?yīng)的變電站其相互之間的地理約束只在本區(qū)域內(nèi)部有效，所述邊界區(qū)域?qū)ο笥糜谡故静煌瑓^(qū)域之間的聯(lián)絡(luò)關(guān)系。
[0017]子區(qū)域的形成規(guī)則是:循環(huán)輸電網(wǎng)模型中的線路記錄，獲取其多端口廠站，根據(jù)廠站所屬管理區(qū)域的名稱分別建立廠站與子區(qū)域之間的關(guān)系(如無則插入新的子區(qū)域)和線路端口與子區(qū)域之間的關(guān)系，從而判別出線路類型(聯(lián)絡(luò)線路與非聯(lián)絡(luò)線路)；
進一步，所述區(qū)域類的初始形狀為:橢圓型，內(nèi)部及其聯(lián)絡(luò)站點置于其內(nèi)部；橢圓區(qū)域生成方法:需要計算的參數(shù)包括橢圓的X軸直徑、Y軸直徑與旋轉(zhuǎn)角度。(I)將子區(qū)域內(nèi)的廠站坐標(經(jīng)度+緯度)換算成相對坐標值(以左下角廠站為圓心);(2)旋轉(zhuǎn)角度分別取I度或弧度為單位，從0-360進行循環(huán)，對子區(qū)域內(nèi)的廠站坐標相對坐標值進行坐標變換，計算變換后的X軸、Y軸最大數(shù)值，分別作為該旋轉(zhuǎn)角度下的X軸直徑、Y軸直徑，覆蓋面積取矩形=X軸直徑*Y軸直徑(3)循環(huán)結(jié)束后最小覆蓋面積對應(yīng)的X軸直徑、Y軸直徑以及旋轉(zhuǎn)角度就是該子區(qū)域的橢圓形狀；(4)循環(huán)生成所有的子區(qū)域的橢圓形狀，并記錄其主要參數(shù)，包括橢圓中心點。
[0018]所述區(qū)域的系統(tǒng)圖生成方法為:在確認單一子區(qū)域類的橢圓大小及其旋轉(zhuǎn)角度后，遠距離釋放其橢圓中心點位置，使得橢圓之間的聯(lián)絡(luò)線段不與其它橢圓發(fā)生切割，然后在X與Y方向上分別壓縮，約束條件為子區(qū)域類的橢圓邊界不發(fā)生碰撞，并維持子區(qū)域類的橢圓中心點之間的初始相對位置不變，以保證區(qū)域之間的地理屬性的合理性；為使