智能電網資源實時運行狀態三維可視化展示系統實現方法
2023-07-22 12:01:41 1
智能電網資源實時運行狀態三維可視化展示系統實現方法
【專利摘要】本發明公開了一種智能電網資源實時運行狀態三維可視化展示系統實現方法，由以下步驟組成：採用指定位置的360度全景模型，形象展示現場電網資源的真實環境，並可通過三維模型的動態飛行展示；在三維地圖上瀏覽時可點擊三維線路和設備模型，查看其生產管理系統中的臺帳資料信息；獲取電力設備當前實時運行數據，採集用於展示輸電電網、配電電網運行狀態的實時數據。本發明以遙感數據、地形數據和3D模型數據為核心，充分結合業務管理的需求，實現基於三維地形景觀的交互式鳥瞰、飛行等任意角度和方位旋轉顯示、無級縮放、快速無縫瀏覽，實現在三維環境下電網資源的管理、查詢、分析等業務，為電力企業資源管理提供新的管理手段。
【專利說明】智能電網資源實時運行狀態三維可視化展示系統實現方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電力系統【技術領域】，尤其涉及一種用於變電站內設備、輸配電線路及 設備的資產管理和實時數據監測可視化資源管理的智能電網資源實時運行狀態三維可視 化展示系統實現方法。
【背景技術】
[0002] 提高電力企業信息化管理水平是配電網管理中的一項重要內容，目前二維配電網 GIS系統已經成為主要的管理手段。傳統的二維電網GIS系統中幾何圖形簡單，系統以顯示 靜態地圖信息為主，無法真實反映配網設備及周圍環境情況，以及其顯示信息的實時性不 夠。
[0003] 針對目前電網系統的特點，本發明提出了建立智能電網資源實時運行狀態的三維 可視化展示系統的實施方案。系統採用先進的三維可視化技術，實現了對電網線路，變電站 及站內設備等的可視化管理和查詢定位，電力設備狀態預警展示功能，並具有輸電網運行 狀態監測、配網運行狀態監測、用電能效服服務監測、充電設施運行監測等功能。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在於解決上述問題，提供了一種智能電網資源實時運行狀態三維可 視化展示系統實現方法，改善了目前電力企業中電網資源管理系統的不足。
[0005] 為實現上述目的，本發明的技術方案為：
[0006] 一種智能電網資源實時運行狀態三維可視化展示系統實現方法，由以下步驟組 成：
[0007] (1)採用指定位置的360度全景模型，形象展示現場電網資源的真實環境，並可通 過三維模型的動態飛行展示；
[0008] (3)在三維地圖上瀏覽時可點擊三維線路和設備模型，查看其生產管理系統中的 臺帳資料信息；
[0009] (3)獲取電力設備當前實時運行數據，並在三維地圖上以不同的顏色顯示各個設 備的帶電狀態以及是否超負荷運行；
[0010] (4)採集用於展示輸電電網運行狀態的實時數據，用於展示配電電網運行狀態的 實時數據，以及用於展示互動化營業廳的各項業務辦理情況以及智能小區的光伏設備、太 陽能電池板、節能設備狀態，此外，還有用於展示充電設施的運行實時數據。
[0011] 用於展示輸電電網運行狀態的實時數據，其輸電線路查詢的線路屬性信息包括投 運時間、總長度、架空長度、電纜長度、導線型號、供電方式。
[0012] 用於展示配電電網運行狀態的實時數據包括線路電流極大值、當月日線損率、當 日實時整點電流監測、當日實時整點有功監測
[0013] 系統以遙感數據、地形數據和3D模型數據為核心，充分結合業務管理的需求，利 用遙感和GIS技術的特點和優勢，綜合運用GIS、RS及虛擬仿真技術，基於skyline平臺建 立三維可視化系統。實現基於三維地形景觀的交互式鳥瞰、飛行等任意角度和方位旋轉顯 示、無級縮放、快速無縫瀏覽，實現在三維環境下電網資源的管理、查詢、分析等業務，為電 力企業資源管理提供新的管理手段。
[0014] 本發明有益效果為：
[0015] 1)引入三維GIS，增強了 GIS系統在電力行業的應用能力，彌補了無法真實反映電 網設備及周圍環境情況的不足；
[0016] 2)有助於提高電力GIS中設備及場景的可視化能力；
[0017] 3)能夠滿足電力企業及其廣大用戶對電網"安全、可靠、優質、高效、經濟運行"的 現代化要求；
[0018] 4)提高了電力企業信息化的管理水平。
【具體實施方式】
[0019] 本發明所述的智能電網資源實時運行狀態三維可視化展示系統實現方法，其步驟 為：在Skyline這個平臺上，通過3DMAX三維建模，Photoshop處理紋理，Oracle建立數據 庫，JAVA調用Active控制項集等技術集成，建立了智能電網資源實時運行狀態的三維可視化 系統。
[0020] 本實施例的可視化系統包括電力設備360度全景瀏覽，電力設備基本信息查詢， 電力設備狀態預警展示，輸電網運行狀態監測，配電網運行狀態監測，用電能效服務監測， 充電設施運行監測。
[0021] 電網資源的實時運行數據是通過IEC61970系列標準接口協議獲取的。IEC61970 是由IEC TC57WG13負責制定的用於定義能量管理系統（EMS)應用程式接口的系列標準，主 要包括公共信息模型（CIM)和組件接口規範（CIS)兩方面內容。其目的在於 ：
[0022] >便於來自不同廠家的EMS系統內部各應用的集成；
[0023] >便於EMS系統與調度中心內部其他系統的互聯；
[0024] >便於不同調度中心EMS系統之間的模型交換；
[0025] 1、電力設備360度全景瀏覽，對於變電站等建築物和電力設備，系統採用指定位 置的360度全景模型，形象展示全網電力設備的真實環境。主要按不同業務需求，進行三維 可視化場景虛擬實境展示，並預製漫遊飛行路徑，進行自動瀏覽。
[0026] >輸電網全景：指定輸電線路場景和220kv共青變場景；
[0027] >配電網全景：指定配電線路和25kv南湖變場景；
[0028] >用電能效服務監測全景：智能小區樣板間場景和互動營業廳場景；
[0029] >充電設施運行監測全景：電動汽車充電站場景；
[0030] 2、電網資源基本信息查詢，在三維地圖上瀏覽時可點擊電網設備模型，查看其生 產管理系統中的臺帳資料信息。
[0031] 3、電力設備狀態預警展示，本發明通過IEC61970系列標準接口協議，從SCADA系 統中獲取電力設備當前實時數據，並在三維地圖上以不同的顏色顯示各個設備的帶電狀態 以及是否超負荷運行。
[0032] 4、輸電網運行狀態監測，點擊輸電網運行狀態監測主場景按鈕，進入電網整體監 測三維場景，實現三維輸電線路瀏覽展示。臺帳信息區顯示：線路屬性信息（投運時間、總 長度、架空長度、電纜長度、導線型號、供電方式）。圖表區域集中顯示：當日實時負荷曲線 (今年、去年）；當月日均負荷曲線（今年、去年）；當前重載/過載35kV主變數、線路數；當 前母線電壓越限35kV變電站數；可選擇查看重載/過載、越限明細數據。
[0033] 5、配電網運行狀態監測，點擊配網運行狀態監測按鈕，進入配網整體監測三維場 景。配電網全景三維漫遊路徑以35kv南湖變為核心，涉及站內的主要設備及與南湖變相關 的進出配電線路及柱上設備。當點擊線路上單個設備時自動彈出該配電網設備屬性信息表 (如柱上變壓器屬性數據、中壓線路信息等），線路所轄設備（配變臺數、開關數目、專變臺 數、公變臺數）及其明細。圖表區域集中顯示：
[0034] >配電網運行主要統計指標，包括供電可靠率、電壓合格率、當前配網停電概況 (當前故障停電電路總數、當前計劃停電線路總數、當前停電受影響戶數）；
[0035] >配網重載/過載數據統計（變壓器、線路），可選擇查看相關明細數據。
[0036] >線路電流極大值（當年該線路出現的電流最大值）、當月日線損率、當日實時整 點電流監測（A相、B相、C相）、當日實時整點有功監測；
[0037] 可通過點擊變電站圖標切換顯示該線路對應變電站主接線圖路單線圖及實時數 據。
[0038] 6、用電能效服務監測，點擊用電能效檢測按鈕，進入用電能效服務監測三維場景。 用電能效服務監測全景，以智能小區為核心，包括互動營業大廳。
[0039] >智能小區：當漫遊至用智能小區樣板間的電設施或設備時，點擊單個設備自動 彈出該設備屬性信息表（如關口表、用戶電錶等）；圖表區域相應顯示樣板間用電負荷情 況。
[0040] >互動化營業廳：由進入營業廳大門開始，沿營業廳內部進行巡視，並進入自動巡 視模式。單擊營業廳工位，查詢該工位營業人員信息（如姓名，工號，辦理業務等）。圖表區 域相應顯示營業廳當日業務統計辦理業務數、平均等待時間、平均辦理時長、滿意率；設備 數量（服務窗口數量、展廳設備、排隊機數量、終端設備）；營業廳窗口運行狀態；
[0041] 7、充電設施運行監測，在電動汽車充電站全景中，通過由遠推近的方式查看具體 充電樁的三維設備模型；圖表區域相應顯示單樁當月日用電負荷、單樁當年月用電量、單樁 充電運行狀態（當前運行狀態、累計充電次數、累計充電量、充電電流、充電功率、本次充電 完成情況）。
[0042] 上述實施例是提供給本領域普通技術人員來實現和使用本發明的，本領域普通技 術人員可在不脫離本發明的發明思想的情況下，對上述實施例做出種種修改或變化，因而 本發明的保護範圍並不被上述實施例所限，而應該是符合權利要求書所提到的創新性特徵 的最大範圍。
【權利要求】
1. 一種智能電網資源實時運行狀態三維可視化展示系統實現方法，其特徵在於，由以 下步驟組成： (1) 採用指定位置的360度全景模型，形象展示現場電網資源的真實環境，並可通過三 維模型的動態飛行展示； (2) 在三維地圖上瀏覽時可點擊三維線路和設備模型，查看其生產管理系統中的臺帳 資料信息； (3) 獲取電力設備當前實時運行數據，並在三維地圖上以不同的顏色顯示各個設備的 帶電狀態以及是否超負荷運行； (4) 採集用於展示輸電電網運行狀態的實時數據，用於展示配電電網運行狀態的實時 數據，以及用於展示互動化營業廳的各項業務辦理情況以及智能小區的光伏設備、太陽能 電池板、節能設備狀態，此外，還有用於展示充電設施的運行實時數據。
2. 根據權利要求1所述的智能電網資源實時運行狀態三維可視化展示系統實現方法， 其特徵在於，用於展示輸電電網運行狀態的實時數據，其輸電線路查詢的線路屬性信息包 括投運時間、總長度、架空長度、電纜長度、導線型號、供電方式。
3. 根據權利要求1所述的智能電網資源實時運行狀態三維可視化展示系統實現方法， 其特徵在於，用於展示配電電網運行狀態的實時數據包括線路電流極大值、當月日線損率、 當日實時整點電流監測、當日實時整點有功監測。
【文檔編號】G06Q10/06GK104239998SQ201310245770
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月20日 優先權日:2013年6月20日
【發明者】餘仁山, 吳 琳, 範瑞祥, 韓韜, 胡世昊, 馮穎, 熊俊傑, 梁順 申請人:國家電網公司, 江西九江供電公司, 國電南瑞科技股份有限公司