110kV电网调度方式安排系统可视化设计与实现

110kV电网调度方式安排系统可视化设计与实现

论文摘要

随着现代电力系统的发展和人民生活水平的提高,电力部门和广大电力用户对供电的可靠性和经济性要求越来越高,电网调度工作在电力运行过程中显得日益重要。同时,随着电网设备的增多和采集数据量的急剧增加,考虑不周将严重影响电力系统的安全稳定运行和连续可靠供电,加之电网设备检修时,约束繁杂、随机因素多,很难清晰把握全网设备的检修状态,依靠先进的可视化技术将各种繁杂的数据转换为直观的图像和图形,可以帮助运行人员迅速掌握系统运行状态,协助运行人员制定最优的检修路径,调节电网运行方式到最优,实现电网的安全、可靠、经济运行。在此背景下,本文对可视化技术进行了深入研究,对可视化的基本概念、基本特征和关键技术、图像的生成与控制、系统可视化的软件开发环境及系统架构进行了详细分析。其次,本系统结合TWaver中的图元特点,通过物理数据建模使图形与电网设备、数据库相关联,使用TWaver中的NetWork所包含的组件完成了电网绘图模块,实现了电网拓扑图的自动生成,减轻了调度人员的工作量。使用牛顿法进行潮流计算,利用潮流计算结果,结合拓扑图的自动生成模块实现了潮流可视化;根据电网设定的阀值对电网进行安全裕度评估,当系统采集的数据越限时,系统进行自动告警,将全网潮流信息、预警信息显示在电网拓扑图上,使调度人员能更清晰对电网运行状况进行评估,为下一步决策提供依据。最后,根据检修计划,在各种安全约束条件下进行N-1校核,利用重要度指标进行检修时间优化,通过设定检修路径权数对检修路径优化。根据计算结果采用TWaver中的组件报警技术、实现了检修计划优化结果可视化,将电网设备检修状态以挂牌的方式显示在电网接线图上,以便调度人员快速了解大范围区域内电力系统设备的检修状况和信息,减轻调度工作人员工作量,保证设备检修的安全性。本文所讨论的TWaver技术已在郑州市供电局调度方式安排智能管理系统上实现并驼行通过,运行结果表明TWaver技术在电网数据可视化中的应用是可行的。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 插图索引
  • 附表索引
  • 第1章 绪论
  • 1.1 可视化技术概述
  • 1.1.1 可视化技术的基本概念
  • 1.1.2 可视化技术的基本特征
  • 1.1.3 可视化关键技术
  • 1.2 国内外可视化技术发展现状
  • 1.2.1 国内可视化技术发展现状
  • 1.2.2 国外研究现状
  • 1.2.3 可视化在电力系统中的应用
  • 1.3 相关可视化开发工具包介绍
  • 1.3.1 OpenGL简介
  • 1.3.2 Flex简介
  • 1.3.3 SliverLight简介
  • 1.3.4 TWAVER简介
  • 1.4 课题背景及来源
  • 1.5 本文主要工作
  • 第2章 图像的生成和控制
  • 2.1 图像生成
  • 2.1.1 曲线生成
  • 2.1.2 用插值法生成曲线
  • 2.1.3 Hermite三次曲线生成算法
  • 2.1.4 Bezier三次曲线生成算法
  • 2.2 曲面的生成
  • 2.2.1 Bezier曲面生成算法
  • 2.2.2 曲线、曲面的绘制
  • 2.2.3 多项式求解法绘制曲线
  • 2.3 Bezier曲线递归细分绘制曲线
  • 2.4 曲面的光线跟踪方法绘制
  • 2.4.1 图像变换
  • 2.4.2 以几何体中心固定点
  • 2.5 本章小结
  • 第3章 系统软件开发环境及系统架构
  • 3.1 系统可视化软件开发环境相关介绍
  • 3.1.1 面向对象语言—Java
  • 3.1.2 不同凡响的AJAX技术
  • 3.1.3 功能强大的UI开发工具ExtJS
  • 3.1.4 Oracle Database 10g数据库
  • 3.2 可视化开发工具包—TWAVER
  • 3.2.1 TWAVER构成
  • 3.3 TWAVER视图组件数据生成方式
  • 3.3.1 TWAVER后台视图组件数据生成方式
  • 3.3.2 TWAVER前台视图组件数据生成方式
  • 3.4 TWaver技术的图形数据实现
  • 3.4.1 视图数据请求
  • 3.4.2 视图数据输出
  • 3.4.3 视图呈现
  • 3.5 TWaver中的告警呈现
  • 3.6 可视化系统架构
  • 3.7 系统可视化软件结构
  • 3.8 本章小结
  • 第4章 电网元件建模和绘图可视化的实现
  • 4.1 电网元件物理数据建模
  • 4.1.1 电网元件静态属性在数据库中实现与数据的关联
  • 4.1.2 电网元件静态属性对象类属性和方法在Java Bean中的实现
  • 4.2 主接线绘图模块可视化的实现
  • 4.2.1 工具栏可视化设计
  • 4.2.2 主接线绘图模块可视化设计流程
  • 4.2.3 关于元件参数编辑的实现
  • 4.3 电网拓扑结构自动生成
  • 4.4 本章小结
  • 第5章 电网潮流与电网检修可视化的原理和实现
  • 5.1 潮流图可视化的设计与实现
  • 5.1.1 潮流计算实现方法
  • 5.1.2 潮流可视化的设计与实现
  • 5.2 调度检修可视化的设计与实现
  • 5.2.1 调度检修计划提交
  • 5.2.2 调度检修计划优化
  • 5.2.3 调度检修计划优化结果可视化生成
  • 5.3 本章小结
  • 总结与展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
  • 附录B 攻读学位期间所参加的科研项目目录
  • 相关论文文献

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