專利名稱：一種可視化電力信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種通用的電力系統(tǒng)的運(yùn)行信息的可視 化方法。
背景技術(shù)：
在過去的幾十年中，電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，帶來了調(diào)度中心采集數(shù)據(jù)的劇增， 并且在電力市場環(huán)境下，各種新的數(shù)據(jù)(如邊際電價(jià)、電力市場中的各種交易數(shù)據(jù))還在不 斷涌現(xiàn)，電力系統(tǒng)中所要處理的數(shù)據(jù)量越來越大。面對如此龐大的海量數(shù)據(jù)，如何快速準(zhǔn)確 的從中提取所關(guān)心的信息，從而把握客觀物理現(xiàn)象背后的本質(zhì)和規(guī)律，更好地評估和分析 系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，是一個(gè)亟待解決的問題。此外，在市場化、電力能源緊缺的背景下，對系統(tǒng) 輸送能力、系統(tǒng)安全裕度和各種約束的深入認(rèn)識，無論是對于電力市場的參與者還是系統(tǒng) 的調(diào)度運(yùn)行人員，都具有重要意義。這些都迫切要求推進(jìn)電力系統(tǒng)可視化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng) 用。電力系統(tǒng)中可視化技術(shù)的研究尚處于探索和起步階段。就目前的研究來看，電力 系統(tǒng)可視化涉及的內(nèi)容主要包括基本運(yùn)行信息(例如開關(guān)狀態(tài)、電壓、電流、潮流、容量、 電壓等級、溫度、懸垂情況、越限信息等)的可視化、安全穩(wěn)定分析結(jié)果(例如各類穩(wěn)定性指 標(biāo)、靈敏度指標(biāo)、裕度指標(biāo)等)可視化等，種類繁多?，F(xiàn)有的電力系統(tǒng)可視化軟件的開發(fā)方 式多為“一對一”的實(shí)現(xiàn)模式，即針對每一類信息或指標(biāo)都開發(fā)相應(yīng)的可視化圖元，在顯示 內(nèi)容較少的前提下尚可行。隨著電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定分析技術(shù)的發(fā)展，越來越多的信息需要 呈現(xiàn)，且不同系統(tǒng)、不同運(yùn)行人員關(guān)注點(diǎn)不同，對可視化的定制程度要求較高，這樣就對可 視化軟件的開發(fā)帶來了功能復(fù)雜、需求變更頻繁的問題。本發(fā)明在總結(jié)了大量的應(yīng)用成果的基礎(chǔ)上，對可視化技術(shù)的應(yīng)用方式做進(jìn)一步改 進(jìn)和擴(kuò)展，形成了一種電力系統(tǒng)運(yùn)行信息的通用可視化方法，加強(qiáng)可視化功能的通用和可 定制特性。

發(fā)明內(nèi)容
基于上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提出了一種可視化電力信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法，集成了餅 圖、柱圖、流動的箭頭等統(tǒng)一的可視化控件的開發(fā)，并且利用程序的復(fù)用，使得控件可以被 關(guān)聯(lián)到任意電力系統(tǒng)設(shè)備圖元上，顯示任意一種客戶希望其顯示的設(shè)備屬性；此外，本發(fā)明 將每種可視化工具的外觀屬性設(shè)定開放給了用戶，使用戶可根據(jù)自己的需要對可視化工具 的外觀的設(shè)定進(jìn)行合理的調(diào)整。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)一種電力系統(tǒng)運(yùn)行信息的通用可視化方法，具體步驟如下第一步對電力系統(tǒng)運(yùn)行信息和安全穩(wěn)定指標(biāo)信息的數(shù)據(jù)類型進(jìn)行分類，分類包 括1)有上、下限值的數(shù)值類、2)無上、下限值的數(shù)值類、3)百分占比、4)0° 360°角度 值、5)等高線信息類、6)連續(xù)的數(shù)據(jù)記錄、7)離散數(shù)據(jù)類，如告警信息；滿足這些數(shù)據(jù)類型 的可視化圖元包括柱圖、餅圖、描點(diǎn)曲線、等高線第二步用戶根據(jù)要顯示的信息分類，確定上述可視化圖元及其外觀描述屬性類， 并且存儲待該可視化圖元所要顯示的圖形和相關(guān)數(shù)據(jù)信息；第三步確定可視化圖元的關(guān)聯(lián)設(shè)備屬性類，該關(guān)聯(lián)設(shè)備屬性包括該可視化圖元 所關(guān)聯(lián)的設(shè)備的圖元信息和用戶設(shè)定的顯示內(nèi)容；第四步將可視化圖元關(guān)聯(lián)到電力系統(tǒng)的具體設(shè)備上，準(zhǔn)備為其提供顯示；第五步在使用過程中，配置各類可視化圖元的顯示內(nèi)容，設(shè)置內(nèi)容以XML形式存 儲為自定義可視化腳本，以多次加載復(fù)用；第六步可視化執(zhí)行過程中，依據(jù)存儲在可視化圖元的關(guān)聯(lián)設(shè)備屬性類中的設(shè)定 顯示內(nèi)容，向關(guān)聯(lián)的設(shè)備圖元要求數(shù)據(jù)，獲取的數(shù)值存儲到可視化圖元的外觀描述屬性類 中，實(shí)現(xiàn)圖形可視化。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠充分發(fā)揮功能的復(fù)用性，在可視化功能使用上不再 局限于一種可視化工具僅顯示一種電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)，而是每種可視化工具都可以顯示各種不 同的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)，可視化工具的外觀也可以任意設(shè)置。這樣使得電力系統(tǒng)的可視化顯示 更加人性化，使用戶能更加靈活地選擇可視化工具和設(shè)置可視化效果。綜上所述，本發(fā)明可大大降低可視化系統(tǒng)的復(fù)雜度，減少系統(tǒng)開發(fā)和維護(hù)的工作 量，改善電力系統(tǒng)可視化軟件的用戶友好性和可擴(kuò)展性，滿足對電力系統(tǒng)種類繁多的運(yùn)行 信息進(jìn)行直觀展示的要求。


圖1本發(fā)明的可視化電力信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法的流程圖；圖2本發(fā)明的可視化圖元形式舉例的柱圖的外觀示意圖；圖3為本發(fā)明的柱圖的顯示內(nèi)容和外觀屬性設(shè)置界面示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)多種可視化工具，包括柱圖、餅圖、潮流動畫、等高線、閃爍元件、文 本標(biāo)注和錄波器；以針對有上、下限值的數(shù)值類的柱圖可視化圖元為例，說明本發(fā)明的具體 實(shí)施方式。第一步確定柱圖可視化圖元形式，以滿足顯示要求，如錯誤！未找到引用源。2 所示。柱圖是圓柱和標(biāo)尺的組合，圓柱的高低顯示了值的大小，標(biāo)尺顯示了上限或者下限的 位置。柱圖主要有兩個(gè)作用一是反映當(dāng)前值的大小，二是反映當(dāng)前值是否越限(上限和下 限)。第二步確定柱圖可視化圖元的外觀描述屬性類，存儲待顯示的圖形和數(shù)據(jù)信息。 柱元的外觀屬性包括1)起點(diǎn)值；2)半徑；3)單位高(每單位值代表的高度)；4)正常 顯示的顏色；5)當(dāng)前值是否顯示上限；6)當(dāng)前值是否顯示下限；7)當(dāng)前值越上限告警顯示 的顏色；8)當(dāng)前值越下限告警顯示的顏色；9)上下限標(biāo)尺的顏色；10)上方是否顯示數(shù)值 文本；11)數(shù)值文本的屬性；12)顯示方式為3D或2D ；13)是否隱藏。柱圖外觀屬性結(jié)構(gòu)體 如下。typedef struct tagBarSet{
BOOL m bHasData；／／是否有值
BOOL m bShowMax；／／是否顯示上限
BOOL m bShowMin；／／是否顯示下限
BOOL m bOverUp；／／是否越上限
BOOL m bOverDown；／／是否越下限
COLORREF m c lrValue；／／值的顏色；
COLORREF m clrUp；／／越上限的顏色；
COLORREF m clrDown；／／越下限的顏色；
COLORREF m clrLine； ／／線的顏色；
COLORREF m c lr／ext；／／文本顏色；
double m_dUpDistance；／／上部距離底的距離
double m dDownDistance； ／／下部距離底的距離
double m dValueDistance；／／柱距離底的距離
BOOL m bShowText；／／是否顯文本；
CFont m font；／／文本的字體；
COLORREF m clr／extBack；／／文本的背景色；
BOOL m b3D；
CString m str／ext； ／／文本值
}BARSE／，*PBARSET
第三步確定可視化圖元的關(guān)聯(lián)設(shè)備屬性類，用于存儲該具體可視化圖元關(guān)聯(lián)的設(shè)備圖元信息和設(shè)定的顯示內(nèi)容。具體方法如下
可視化工具可以關(guān)聯(lián)任意的電氣設(shè)備圖元。如柱圖可以關(guān)聯(lián)母線、線路、變壓器等所有電氣設(shè)備圖元。為了區(qū)分不同的電氣圖元關(guān)聯(lián)的柱圖，在設(shè)置柱圖的顯示內(nèi)容和外觀屬性時(shí)，需區(qū)分柱圖關(guān)聯(lián)的是設(shè)備類型。見錯誤!未找到引用源。3的“關(guān)聯(lián)設(shè)備”處。如果選擇了某一關(guān)聯(lián)設(shè)備，則對應(yīng)的選擇顯示內(nèi)容列表即時(shí)刷新，顯示該類設(shè)備的相關(guān)信息。電氣圖元的種類可定義為枚舉類型
typedef enum enum DrawShape
{
iBus一100l，／／母線
i／opoNode一1003，／／拓?fù)涔?jié)點(diǎn)；
iGenerators一110l，／／發(fā)電機(jī)
iTransTwo一1202，／／兩繞組變壓器
i／rans／hree一1203，／／三繞組變壓器
iLoad一130l，／／負(fù)荷
iBranch一140l，／／線路
iBreaker一150l，／／開關(guān)
iConnectiveline一160l，／／連接線
iCutline一170l，／／斷面
} IDRAffSHPAE ；每類設(shè)備所能夠提供的數(shù)值信息定義為列表形式。每項(xiàng)信息的注冊結(jié)構(gòu)體如下。typedef struct tagPLUGINARGUMENT{DWORD m_dwIndexNum ；CString m_strMeaning ；CString m_strType ；CString m_strValue ；CString m_strUnit ；}PLUGINARGUMENT ；第四步在使用過程中，將可視化圖元拖放并關(guān)聯(lián)到電力系統(tǒng)的具體設(shè)備上，準(zhǔn)備 為其提供數(shù)據(jù)展示功能。第五步配置各類可視化圖元的顯示內(nèi)容，可指定為其關(guān)聯(lián)設(shè)備的任意相關(guān)屬性 項(xiàng)，只要該屬性項(xiàng)適應(yīng)可視化圖元顯示要求即可，設(shè)置內(nèi)容以XML形式存儲為自定義可視 化方案，以多次加載復(fù)用。具體選擇操作簡單，如圖2所示。XML形式存儲示例如下< ？ xml version = “ 1.0〃 encoding = “ UTF—8" standalone = “ yes" ？ >-< ！—Created By GP(TDQS)Subsystem of Visualization Case 16:23:08， Wednesday, March 17,2010—><TDQS GraPlatform = " 1.0.0· 1" Operation = " VisualizationSet" >〈Description〉<Copyright>XXXXXX 版權(quán)所有〈/Copyright〉〈/Description〉<ShowType><ProgramID>2</ProgramID><Type> 柱圖 </Type><ProgramValue><Device>1003</Device><Value>1003000001</Value><Name> 母線電壓 </Name><Extern_Value>1003000002</Extern_Value><Name> 電壓上限 </Name><Extern_Value>1003000003</Extern_Value><Name> 電壓下限 </Name><StartValue>0. 80</StartValue><ffidth>100</ffidth><UnitHeight>500.00</UnitHeight><ColorValue>12615680</ColorValue>
Il參數(shù)索引碼 //參數(shù)含義 //參數(shù)類型 Il參數(shù)值
Il描述參數(shù)含義的單位
<ColorUp>255</ColorUp><ColorDown>255</ColorDown><ColorRuler>8454143</ColorRuler><Device>1001</Device><Value>1001000001</Value><NameX/Name><Extern_Value>0</Extern_Value><Name><Extern_Value>0</Extern_Value><Name><StartValue>0. 80</StartValue><ffidth>70</ffidth><UnitHeight>900.00</UnitHeight><ColorValue>12615680</ColorValue><ColorUp>255</ColorUp><ColorDown>255</ColorDown><ColorRuler>8454143</ColorRuler></ShowType></TDQS>第六步可視化執(zhí)行過程中，可視化圖元依據(jù)設(shè)定的顯示內(nèi)容，該內(nèi)容存儲在可視 化圖元的關(guān)聯(lián)設(shè)備屬性中，向其關(guān)聯(lián)的設(shè)備圖元要求數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)來源可為數(shù)據(jù)庫、內(nèi)存庫、 內(nèi)存等任意形式的數(shù)據(jù)源，依據(jù)設(shè)定信息可檢索獲得。獲取的數(shù)值被賦值到可視化圖元的 外觀描述屬性類中，用于實(shí)現(xiàn)圖形可視化。
權(quán)利要求
一種電力系統(tǒng)運(yùn)行信息的通用可視化方法，該方法包括以下步驟第一步對電力系統(tǒng)運(yùn)行信息和安全穩(wěn)定指標(biāo)信息的數(shù)據(jù)類型進(jìn)行分類，分類包括(1)有上、下限值的數(shù)值類、(2)無上、下限值的數(shù)值類、(3)百分占比、(4)0°～360°角度值、(5)等高線信息類、(6)連續(xù)的數(shù)據(jù)記錄、(7)離散數(shù)據(jù)類，如告警信息；滿足這些數(shù)據(jù)類型的可視化圖元包括柱圖、餅圖、描點(diǎn)曲線、等高線圖；第二步用戶根據(jù)要顯示的信息分類，確定上述可視化圖元及其外觀描述屬性類，并且存儲待該可視化圖元所要顯示的圖形和相關(guān)數(shù)據(jù)信息；第三步確定可視化圖元的關(guān)聯(lián)設(shè)備屬性類，該關(guān)聯(lián)設(shè)備屬性包括該可視化圖元所關(guān)聯(lián)的設(shè)備的圖元信息和用戶設(shè)定的顯示內(nèi)容；第四步將可視化圖元關(guān)聯(lián)到電力系統(tǒng)的具體設(shè)備上，準(zhǔn)備為其提供顯示；第五步在使用過程中，配置各類可視化圖元的顯示內(nèi)容，設(shè)置內(nèi)容以XML形式存儲為自定義可視化腳本，以多次加載復(fù)用；第六步可視化執(zhí)行過程中，依據(jù)存儲在可視化圖元的關(guān)聯(lián)設(shè)備屬性類中的設(shè)定顯示內(nèi)容，向關(guān)聯(lián)的設(shè)備圖元要求數(shù)據(jù)，獲取的數(shù)值存儲到可視化圖元的外觀描述屬性類中，實(shí)現(xiàn)圖形可視化。
全文摘要
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種通用的電力系統(tǒng)的運(yùn)行信息的可視化方法。本發(fā)明集成了餅圖、柱圖、流動的箭頭等統(tǒng)一的可視化控件的開發(fā)，并且利用程序的復(fù)用，使得控件可以被關(guān)聯(lián)到任意電力系統(tǒng)設(shè)備圖元上，顯示任意一種客戶希望其顯示的設(shè)備屬性；此外，將每種可視化工具的外觀屬性設(shè)定開放給了用戶，使用戶可根據(jù)自己的需要對可視化工具的外觀的設(shè)定進(jìn)行合理的調(diào)整。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明使得電力系統(tǒng)的可視化顯示更加人性化，使用戶能更加靈活地選擇可視化工具和設(shè)置可視化效果；降低設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，減少系統(tǒng)開發(fā)和維護(hù)的工作量，改善電力系統(tǒng)可視化軟件的用戶友好性和可擴(kuò)展性，滿足對電力系統(tǒng)種類繁多的運(yùn)行信息進(jìn)行直觀展示的要求。
文檔編號H02J13/00GK101902074SQ201010214320
公開日2010年12月1日 申請日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者張志剛, 曹旌, 范廣民, 趙金利, 郭凌旭, 黃志剛 申請人:天津大學(xué);天津市電力公司