一种适用于态势分析的配电网均匀接线图的生成方法

摘要

本发明涉及一种适用于态势分析的配电网均匀接线图的生成方法。本发明首先获取包含变电站和负荷的位置及线路的原始信息；再将变电站和负荷看为节点，并对每个节点遍历与其相连节点，作引力合力计算；再根据点边和边边规避得到斥力矢量和；得到合力后将其代入有牵引力的运动方程以移动节点；迭代至节点的最终位移量小于定值后终止本次拓扑中的节点移动；最后导出节点最终位置，写入SVG，完成该配电网均匀接线图的生成。本发明可满足系统对SVG语法格式的要求；成图效率高；对其进行电压等高线渲染后，图形的渲染效果层次分明，能够大大提升配电网运行人员对电网态势的把控。

主权项

一种适用于态势分析的配电网均匀接线图的生成方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1.原始信息获取，包含变电站和负荷的地理位置信息及线路构成信息，获取源：电网EMS平台系统；步骤2.将变电站和负荷当做均匀接线图中的节点，并对其中的节点p_i根据其线路连接情况遍历与其相连节点，从而对其做引力的合力计算，得到${\overrightarrow{f}}_{ai}=\underset{j=0}{\overset{n}{\Sigma }}\frac{{{\overrightarrow{d}}^2}_{p_i{p}_j}}{k}$$k=C\times \sqrt{W\times H/(m+1)}$式中f_ai为该点所受引力的矢量和，n和m分别为对点p_i有引力和斥力的点的数量和，d为点p_j与点p_i间的距离向量，C为常量，W和H分别表示布局区域的宽度和长度；步骤3.根据点边规避对节点p_i进行点边斥力计算如下式：${\overrightarrow{f}}_r(p_i,e_j)=\left\{\begin{array}{cc}R\times |d-d(p_i,e_j)|& d(p_i,e_j)<d\\ 0& d(p_i,e_j)\ge d\end{array}\right.$式中，R为点边斥力常量，d(p_i,e_j)为节点和边之间的垂直距离；d为点和边间的最小距离；步骤4.根据边边规避对节点p_i进行点边斥力的矢量和计算如下：${\overrightarrow{f}}_{ri}(p_i,e_j)=\underset{j=0}{\overset{m}{\Sigma }}\frac{k^2\times r_1}{{\overrightarrow{d}}_{p_i{p}_j}}+\underset{j=0}{\overset{n}{\Sigma }}\frac{k^2\times r_2}{{\overrightarrow{d}}_{p_i{p}_j}}+\underset{j=0}{\overset{q}{\Sigma }}\frac{k^2}{{\overrightarrow{d}}_{p_i{p}_j}}+{\overrightarrow{f}}_r(p_i,e_j)$式中，m为与当前节点不同馈线上的节点数；n为当前节点上一级别支路上的节点数；q为剩余的节点数；r₁为与当前节点不同馈线上的节点对其的斥力权重；r₂为当前节点上一级别支路上的节点对其的斥力权重；一般情况下，1<r₁<r₂<1.3，为该点所受的点边斥力；步骤5.节点的引力和斥力相合成合力后将其带入引入牵引力参数的节点运动方程，从而移动节点；其带牵引力参数的方程为：$x^{l+1}\left(p_i\right)=x^l\left(p_i\right)+f_x^l\left(p_i\right)-g\times x^l\left(p_i\right)-T_l$$y^{l+1}\left(p_i\right)=y^l\left(p_i\right)+f_y^l\left(p_i\right)-g\times y^l\left(p_i\right)-T_l$$T_l=\left\{\begin{array}{cc}0& j<=n\\ t\times (j-n)/m& j>n\end{array}\right.$式中l为节点pi的迭代次数，g为重力常量，f为该节点所受合力，T_l为牵引力位移，t为牵引力常量，j为p_i点所在该条线路中的序号，m和n分别为p_i点在该条线路的负荷数和变电站线路平均负荷数；步骤6.对均匀接线图中的剩余的节点重复步骤2～步骤5，若节点遍历完则从起始节点重新开始节点位置的移动，直到节点的最终位移量小于当前拓扑分布总长度的1/20，说明各个节点所受合力趋向于零，则认为系统达到平衡，即在可以接受的范围之内，从而终止本次拓扑中节点的移动；步骤7.导出节点最终位置，写入SVG；在循环迭代结束之后，将得到各个节点和线路的最终位置，在将其写入SVG后，最终完成该配电网均匀接线图的生成。