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。

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。

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。

电网厂站接线图人工智能识别关键方法

矢量化的电网厂站接线图需要调度运维人员参考设计图纸进行人工绘制及导入,工作量巨大且极易出错。针对电网厂站接线图中图元、文字以及接线关系3个核心的识别问题,提出一套基于人工智能的完整电网厂站接线图识别方法,显著提升识别的效率和准确性。通过结合分级预处理的重叠滑窗机制与YOLOv4算法,解决电网厂站接线图的“大图像小图元检测”问题;通过迁移学习与卷积循环神经网络结合,提升包含中文电气文本的识别率;通过嵌入电气领域知识与规则,提升接线识别的准确率。最后,根据获取的电气元件信息、文本信息、连接线信息,完成其他下游任务。采用实际调度系统导出的电网接线图数据集,设计了图元、文字、接线识别三方面的对比实验,验证了所提方法的有效性。

基于接线单元辨识的厂站接线图自动生成方法

为满足电网数字化转型中各数字化系统平台对厂站接线图自动生成的需求,提出一种基于接线单元辨识的厂站接线图自动生成方法。首先,对厂站接线图特征和应用需求进行分析,提出接线单元的概念并建立模型。然后,探讨了典型接线形式的拓扑识别方法和接线单元内成图策略。在此基础上,提出基于实体端口力导算法的接线单元间自动布局策略和基于线探索法的自动布线策略。最后,采用实际厂站拓扑作为算例对该方法进行验证,并进一步与人工专家绘制的图形进行对比,结果表明自动生成的厂站接线图可满足绘制规范要求且具有较好的易读性,验证了该方法的有效性。

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。

基于CIM模型的变电站一次接线图自动生成技术

为更好适应复杂多变的配电网环境,促使辐射型电源逐渐转变成新型的分布式电源,提出基于CIM模型的变电站一次接线图自动生成技术。结合已完成设置的内置用户主机,借助继电元件数据库,实现基于CIM模型的变电站电气原理研究。通过获取CIM数据源的方式,实现对电量数据的初步预处理,完成基于CIM模型变电站一次接线图自动生成技术方案的顺利应用。实验结果表明,与配网单线图自动生成算法相比,配电网环境中的电子累积量可在短时间内达到8.7×1014T,且UIE分布转换效率也会快速超过理想数值水平,能够较好适应复杂多变的配电网应用执行环境。

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。

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。

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。

基于IEC 61970公用信息模型的电网接线图形软件的设计

摘要:介绍了一种基于IEC 61970通用信息模型的电网接线图绘制软件的设计方案。设计方案中的类定义基本参照IEC 61970 CIM中Core Package、Domain Package和Topological Package对对象属性和对象间关系的定义,并使用COM+技术为其他应用软件提供接口。按照本文所述方法开发的软件具有较强的通用性和规范性,可以灵活地应用于电力仿真系统、SCADA中的监视画面和调度员操作界面。

一种基于CIM的厂站接线图自动生成技术

以典型接线形式的图形排布为依据,提出了一种根据设备连接信息自动生成接线图的经验方法,即通过可扩展的典型接线形式的定义,借助于Oracle Spatial的网络分析功能,对公共信息模型(CIM)数据中有关厂站内的设备及连接关系的部分进行分析和匹配,按照匹配到的接线形式排布厂站内各设备的位置,从而自动生成接线图。

基于新型力导算法的省级输电网均匀接线图自动布局

提出了输电网络均匀接线图的均匀度测量函数以及图形自动生成优化数学模型,但优化数学模型很难采用常规的优化方法求解。因此,针对已有力导算法的缺点,提出了一种全新的力导算法:采用质心算法快速获取初步布局;在F&R算法的基础上,对不同电压等级线路的引力计算引入不同的权重;在节点运动修正方程中引入重力系数,避免大部分力导算法在大规模节点网络的边缘布点问题,与现有力导算法进行了对比。将此方法用于某省输电网均匀接线图的自动生成,与国内外类似算法的对比证明了所述算法不仅可以快速计算,且自动生成的电网均匀接线图交叉点较少、结构清晰、布局均匀。