基于历史数据驱动的厂站接线图自动生成

在分析电网变电站主接线方式及特征的基础上,结合电网历史图形数据,研究实现无拓扑信息场景下的电网厂站接线图自动生成。利用设备双重命名规范构建拓扑关系;通过解析历史图形间隔的组成结构,自动构建厂站特征库,为绘制目标厂站间隔提供数据基础。基于特征向量及子图匹配算法进行特征模板匹配,进而研究基于图形模板和间隔模板的布局算法,完成基于历史数据驱动的图形自动生成,达到电网厂站接线图图模数一体化构建的目的,为自动化人员的日常运维工作提供支撑。经过实际项目应用,自动生成的图形满足要求。

基于多阶段协同的电网厂站接线图智能识别

电网厂站接线图作为电力系统网络结构的重要数据,承载着电力设备运行的关键信息,在电网调度控制应用中具有重要作用。针对调度运维人员手动绘制方式导致工作繁琐、任务量大的问题,提出基于多阶段协同的电网厂站接线图智能识别方法,实现机器代人绘图。首先,采用切割检测增强对图元小目标的检测能力,通过形态特征提取及模糊比对处理实现图元方向识别;其次,基于随机粘贴原理增强文字识别模型的鲁棒性,基于知识融合技术提升图元文本匹配准确性;最后,基于连通域检测识别连接线,采用遍历筛选匹配图元与主接线的连接关系。实验结果表明,该方法对电网厂站接线图整体识别准确率在88%以上,将其应用变电站监控系统、换流站运行人员控制系统中,极大提升了作业人员构图建模效率。

电气接线图的矢量化技术研究

电气接线图是表示电气设备的位置、描述其接线与配线方式的工程图纸,需要转换成XML文件格式以用于智能电网系统调度管理,这一转换过程被称为矢量化。针对人工矢量化效率低、费时费力的问题,提出了一种电气接线图矢量化技术解决方法。首先给出了融合注意力机制的YOLOv3电气图元检测方法,实现了对各类电气图元的精准识别与定位;然后提出基于多尺度特征提取的文本区域检测算法,实现对图纸中电气文本标注区域的定位,再结合CRNN模型对其内容进行识别;最后提出基于模板匹配的矢量化成图策略,以图元组为单位,对图纸中电气元素间的关联关系进行分析。该方法已有实际部署运行案例,能高效、准确完成电气接线图纸的矢量化工作,满足电力系统的应用需求。

基于深度学习的厂站一次接线图拓扑关系检测

目前调度控制系统中厂站一次接线图的绘制采用人工绘制、录入的方式,由于图形样式复杂,设备类型众多,极易出现元件缺失、关联错误、连接线虚接等问题。针对这些问题,提出了一种基于深度学习和改进概率霍夫变换相结合的厂站一次接线图的识别算法。首先,利用基于改进Faster-RCNN对电气元件、文本框进行识别,并获取其位置信息。然后,利用改进概率霍夫变换检测母线与连接线。最后,根据检测到的元件、母线和连接线,设定距离阈值、构建图结构,确定各元素的关联关系。实验证明,本文所提方法的母线检测准确率高达100%;对于厂站一次接线图拓扑关系检测,其准确率、召回率、综合F1值分别达89.8%、88.6%、89.2%,与Faster-RCNN、YOLOv5等方法对比,准确率提升显著,能够满足厂站一次接线图自动识别的要求。

面向T型接线的电网地理接线图自动成图技术研究及应用

随着电网规模不断扩大,电网地理接线图越来越复杂,其绘制、维护愈发困难,已成为电力调度自动化运维工作的一大难点。本文介绍一种基于电网全景模型,综合厂站范围指定、经纬度定位、T型接线(简称T接线)同步生成、多图层展示等多项技术的电网地理接线图自动成图方法,适用于各种级别和复杂度的电网。该方法依托间隔容器模型,引入T接线同步生成技术,使成图完整性极大提升;根据电网设备电压等级不同,引入多图层技术,实现地理接线图不同电压等级设备的分图层展示,使成图效果显著加强;成图布局支持人工调整,且图模异动后不被自动复原,有效弥补了自动成图在局部处理时存在的不足。目前,该方法已在某地区电网的智能电网调度控制系统中实现首次应用。实践证明,该方法大幅降低了电网地理接线图在绘制及更新过程中的人力成本,具有广阔的推广前景。

基于SCD模型的智能变电站接线图自动生成系统

该文设计智能变电站接线图自动生成系统,降低配置信息理解难度。框架中包括基础层获取变电站配置SCD文件,数据转换层进行处理,数据传输层通过PCIE总线发送到业务层。接线图生成模块分析SCD文件确定IED节点间拓扑关系,计算边权值。采用图聚类算法完成节点分组,多任务并行运算生成接线图,可视化呈现给用户。实验结果表明系统能快速生成清晰合理的接线图。

基于Qt的电力系统地理接线图绘制软件设计

针对PSD-BPA的地理接线图绘制软件存在的缺陷和不足,提出了一种以Qt库为基础的电力系统地理接线图绘制软件设计方法。首先,按照软件的功能需求,以及各模块间相互独立、视图数据相互分离的设计思想将软件划分为3层结构:数据服务层、绘图操作层和辅助功能层。然后,以Qt图形视图框架为基础建立了软件的主体绘图框架,并详细阐述了数据库视图框架、潮流动画功能以及接线图输出技术的实现方法。

云端保电新模式下电网接线图增量自动成图算法

电网接线图增量成图过程复杂,容易受到接线不对称性影响,使得电网增量接线距离较远,导致成图后电压态势达不到理想状态。为了解决该问题,在云端保电新模式下引入A^(*)算法,自动生成电网接线增量线路图。使用A^(*)算法计算线路交叉和拐点代价函数,规划单线路路径,处理T型接线,对重复线路进行偏移处理。计算接线图形极坐标,连接所有更新后的极坐标点,实现接线图形拼接。计算连接起点到终点位置代价函数,在云端保电新模式下布局三相四线。计算引力、斥力、重力,将发散节点收敛于图形重心,构建节点运动方程,组装三相对称图形和各相单相不对称部分,美化接线图,使得成图效果清晰美观。通过案例分析可知,该算法接线所经过节点少,且自动成图算法与理想成图后电压一致,新增线路位置电压达到250 V,说明使用该方法能够达到理想成图效果。

基于电气主接线图的变电站一次设备绝缘点监测研究

变电站内一次设备种类繁多,包括变压器、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器等,每种设备的绝缘结构和工作环境都有所不同,这增加了监测的复杂性。为此,提出基于电气主接线图的变电站一次设备绝缘点监测方法。绘制电气主接线图,提取绝缘暂态响应信号能量熵特征,应用修正量子粒子群算法,监测绝缘老化点。试验结果表明,绝缘响应信号的训练结果与理想信号具有高度一致性,该方法对变电站一次设备绝缘点监测的灵敏度非常高,可以更好地对变电站一次设备的绝缘状态进行实时、准确监测。

基于Web的SVG技术在厂站接线图绘制中的应用研究

厂站接线图是电力系统中用来描述电网一次设备拓扑结构关系的重要工具,基于web的SVG技术是其发展趋势。文中首先介绍了SVG技术的优点,阐述了绘图系统实现基本作图、动态作图以及智能作图的基本原理,设计了动态作图中元素移动的算法,提出了智能向导作图的步骤与方法。

面向不对称察觉的低压配电网分相接线图自动成图

态势可视化是低压配电网现代化监管关键技术之一,为此提出配电变压器为中心低压配电网(TCDN)概念作为研究及工程应用的对象和目标。清晰美观的接线图自动生成是TCDN态势可视化的前提,接线不对称性和负荷不对称性是低压配电网的关键特点,因此提出2类适合态势感知的分相接线图布局设计。提出了TCDN分相接线图自动生成原理,基于该原理的接线图,既能确保三相四线主干线和三相用户的接线对称性,也能清晰识别出单相双线用户导致的接线不对称性。对于提出的虚拟全单相接线图形,基于其单线束扇形图形设计参数和排列顺序,提出了单线束初始布局以及缩放和旋转参数计算方法以生成初始图形,再进行基于力导的美化计算以得到较为美观的图形。基于提出的原理,得到的虚拟全单相接线图形可以分解组装得到分相接线图。案例验证了该方法的快速性和有效性,其电压态势时序图片可以很好地察觉含单相户用光伏、单相及三相负荷变化下的低压配电网动态运行特性。

基于拓扑分层的配电网电气接线图自动生成算法

配电网电气接线图的自动生成是一个复杂的优化问题,其本质是在一个平面合理确定配电网拓扑中各设备间的相对坐标位置。文中提出一种基于拓扑分层的成图算法,该算法首先在原拓扑模型基础上构建3层不同程度简化的分层成图拓扑模型,在此基础上对应地将自动成图问题分解为初步布局、骨架布线和完整绘图这3个步骤求解。采用基于引力—斥力模型的布局算法完成初步布局,通过设备分类和比较电站出线的倾角大小实现电站成图,采用基于区分布线优先顺序的算法完成主干线的无重叠交叉布线,最终生成与原拓扑结构完全对应的配电网电气接线图。针对某市配电网的实例成图表明了所提算法的有效性。

配电网均匀接线图生成及态势图察觉度计算

针对常规配电网接线图作为配电网态势可视化态势底图存在不少缺陷,文中提出了一种全新的底图形式,即以变电站为中心的配电网动态辐射状均匀接线图的态势底图,并提出了其基于改进型F&R力导布局的自动生成算法,即针对过长馈线在节点运动方程引入牵引力,添加点边规避处理负荷与线路过近的问题,引入馈线与馈线、相邻级别线路的斥力从而达到边边规避;基于地理接线图和均匀接线图为底图的2种电压等高线态势图进行定性分析,提出了态势图察觉度及其计算方法,并进行了定量对比,表明后者的态势察觉度明显优于前者。

基于CIM的变电站与配电馈线一次接线图自动绘制算法

基于IEC 61970/IEC 61968的公共信息模型规范,建立了关于配电网一次系统的数据服务平台;介绍了变电站内电压等级与间隔容器的分类及其类型识别方法。在图形布局时,对变电站采用分而治之的思想,递归地布局子容器;针对馈线辐射状或弱环状的特点,采用树形布局法;图形布局过程结合深度优先搜索法和堆栈技术。提出的自动绘图方法可使配电网中不同应用系统之间实现高度的图形与数据资源共享。

基于地理相对位置的省级输电网均匀接线图自动生成

省级输电网均匀接线图是电力规划、设计、运行、调度等部门经常使用的图纸。文中提出了基于携带变电站地理信息或相对位置的公共信息模型(CIM)数据的省级电网均匀接线图的自动生成算法。首先,通过dom4j对CIM/可扩展置标语言(XML)进行解析并实现对CIM电网结构信息即变电站和线路数据的导入,然后根据变电站经纬度或相对位置坐标进行离散化布图、拓扑简化,使得原求解问题得到降维;对于降维后的接线图,提出固定枢纽节点,例如500 kV变电站的离散坐标,对其余变电站节点采用改进模拟退火算法进行优化布局计算以及后期优化调整,得到了交叉点较少、结构清晰、布局匀称、仍保持地理相对位置的电网均匀接线图。

应用Silverlight 2.0和WCF技术构建电网主接线图形编辑系统

为实现电网企业在电网经济运行中对电网设备进行图形化编辑、数据准备与显示等功能,利用最新软件技术构建了面向服务的浏览器/服务器(B/S)模式电网主接线图形编辑系统。采用Silverlight 2.0技术实现了电网设备矢量图形元件的绘制和图形在客户端浏览器中的编辑功能,服务器端采用分层架构并在后台数据库中存储设备图形业务数据。客户端通过调用服务器端的Window通信基础(WCF)服务数据访问接口,实现了设备图形数据在Silverlight程序与服务器端之间的远程数据通信。系统在满足电网企业业务需求的同时,解决了图形多用户环境下的数据共享问题,面向服务的系统架构降低了系统的耦合性,改善了传统的基于客户/服务器(C/S)模式架构的图形编辑系统在安装、部署和维护升级等方面的不足,提高了电网企业的工作效率。

低压台区地理图到电气接线图的自动转换

对台区电气接线图的绘制需求进行了分析,提出了将台区地理图自动转换成电气接线图的技术思路,并重点对图标的分层绘制、水平居中对齐的调整、增量绘制等关键问题进行了阐述。所提出的算法在一种基于GDI+技术的绘图工具中得到了实现。利用该算法,目前已经完成了江西九江城区600余台区低压电气接线图的自动绘制工作。应用表明,所提出的方案与算法切实可行,所得到的电气接线图布局均匀、美观、实用。

电力系统厂站主接线图的自动生成

提出了一种基于人工智能技术的厂站主接线图形自动生成新方法。该方法用框架技术表示电网和厂站拓扑结构，用基于规则的方法进行各种母线的支路分析，并总结出屏幕上下２ 部分图形布置与画法的对称转换关系。文中所述方法已在电力系统分析软件中得到实际应用。

电力系统厂站主接线图形的自动生成

由于实际电力系统中的厂站数量大 ,所以用常规的图形编辑方法生成厂站主接线计算机图形是一项非常费时的工作。本文提出了一种基于人工智能技术的厂站主接线图形自动生成新方法 ,该方法用框架技术表示电网和厂站拓扑结构 ,用基于规则的方法进行各种母线的支路分析 ,并总结出屏幕上下两部分图形布置与画法的对称转换关系 ,本文所述方法已在电力系统分析软件中得到实际应用。

基于配电GIS动态拓扑关系生成电气接线图

为了生成配电网馈线的电气接线图,以ArcInfo的几何网络为研究对象,提出了基于树的配电网模型。模型以网络动态拓扑关系为出发点,对各个用电设备按供电线路分类,依据距离电源点的远近进行分层处理。画电气接线图时,按层次排放和元素数量均衡排列。为了防止连线交叉,对个设备元素进行排序,使子节点绘制编码与父节点的大小顺序一致。算例结果证明了所提出的方法在多电源的情况下仍切实可行。