基于多模块数据集成的电网规划可视化系统分析

基于多模块数据集成的电网规划可视化系统分析

林德力 2 、罗上滇

国网浙江省电力有限公司苍南县供电公司 浙江苍南 325802

摘要：本文主要研究电网规划可视化系统，在多模块数据集成的过程中，进行相关方案的设计。主要引入了SimuL.ink电网仿真软件分析平台。仿真数据分析表明，新设立的防范具有新颖敏感性以及综合性的特点，证实了在电力规划设计中，可视化的系统能够获得更多的客户满意度，提高平台效能，促进三维数据预警系统精度得到明显提升。

关键词：电网可视化；规划设计；多模块数据集成；算法效能评价；

引言 在电网的规划可视化的系统设计过程中，将原始的电网线路设计进行超越，通过LOD技术的仿真融合，包括预期电能质量、预期风险控制的薄弱点等。目前最常采用的技术为叠加型技术，使用LOD技术可以将文本化的结果与海量数字化的结果在三维模型中进行融合，通过颜色以及文本标识等方式在三维模型中进行相应的数据展示。

1电网规划可视化的任务分解分析

电气系统的可视化是电网的核心内容，周边的植被以及建筑物配合周边的公共设施进行三维模型图的可视化分析。三维模型的展示在早期的BIM中得到实现，CAE系统是BIM三大模块之一,所以,在电网规划设计阶段,数据可视化工作流图,如图1所示:

图1电网规划可视化数据流图

图1中数据显示，输入量的显示部分主要包括：电网环境数据、GIS系统数据。通过对电力三维模型中基础性的数据带入到电网数据的发展过程中，进而在CAE的系统中，对电网运行中的仿真书籍进行，在对数据深度挖掘的基础上，对电能中的预期质量、故障风险结果进行分析，将分析结果与三维模型的总体建设进行叠加，最终形成可视化中典型的输出模型。

2电网规划大数据系统

在可视化系统构成过程中，大数据系统是构成的基础部分，可视化系统主要指的是将电力中的大数据进行规划，通过BIM可视化的组件对系统中的模型进行输出，因此，在研究电网规划的大数据系统过程中，电网的可视化是研究电网设备中的核心环节。

2.1大数据的功能结构

电网规划中大数据系统主要包括三个方面的矢量数据库的变化，在地理环境的三维模型中，通过对电力三维模型进行总结归纳。

在进行地理数据环境库结构的整理过程中，可以将GIS系统的点阵信息导出,将地理环境中三维模型的直接构成进行性格的展示。DEM格式是 BIM 系统中常用的三维模型格式。

地理环境三维模型与 电力三维模型存在一处典型性的差异，进行电力三维模型的构建过程中，应该注重在构建节点中矢量的变化，不是单纯的空间构成关系，在每个DEM点阵网格模型的点阵,都需要将节点中矢量进行关联。

在进行录波图的数据管理中，仿真精度与采样的频率密切相关，在当前的高配置录波图中，录波的频率可以达到10kHz以上,每个工频的周期记录为200个描述点，记录每个描述电中的电压与实际电流情况，在三维模型数据的基础上进行数据的集成处理。

2.2大数据的逻辑结构

在刚性函数的算法中，录波图的运算得到相应的结果，通过数据分析得出，在电压录波图与电流数据的记录过程中，刚性函数算法的基础上对录波图中的数据进行延申，进而得出相应的结果，如果在电压录波图以及电流的基础上，对刚性的函数算法进行使用，通过公式P(t)=U(t)·It),得到测试点中的等效阻抗R(t)=U(t)/(t),等,通过数据根据线路中的分流情况进行电压的分析原理，在线圈的围绕过程中通过变压传到的原理，在电力BIM+CAE系统中套入上述电气三维系统的逻辑网络系统中。在进行模糊神经网络的系统设计中，得到向对应的数据评价，在数据的流图中，具体的分析如图所示：

图1大数据分析系统逻辑结构数据流图

图1中,电流、电压通过录波图中的数据处理过程中，可以经过前置的刚性函数进行功率数据的相关分析，对小波的分析中对时域特征函数进行提取，分别经过傅里叶分析提取其频域特征函数，将录波图中的数据进行时域特征的分析，不同的组合方式，对模糊神经网络模块进行分析，通过LOD叠加的显示数据,包括数据预警结果、数据预测结果等等，最终在三维模型的基础上形成可视化的输出结果。

3仿真条件下革新方案与传统方案的效能比较

3.1革新方案与传统方案的区别

建立在BIM外挂 SimuLink 网络运行参数仿真系统以加强 BIM+CAE架构的革新方案,与单独使用电力BIM系统的传统方案,会形成以下的几点对比，在输入的DEM三维模型精度中，采样的频率相同，两套方案均可以对电网中的电气设计系统进行电能质量的总体性调控，推演并LOD整合的DEM模型中显示。

3.2规划及评审人员的主观评价得分

可视化结果最直观的评价是对规划设计中审计人员进行主观性的评分过程，通过调查问卷,向电力规划设计企业工程技术从业者300人发放调查问卷，有效回收113份，向电力规划设计企业行政后勤及市场管理人员80人发放调查问卷,有效回收61份,向电力规划设计评审人员50人发放调查问卷，有效回收33份，要求其主观对该系统及传统系统的可视化效果做出评价,评价结果从“满意”与“不满意”结果中勾选。其实际评价结果如表1:

表1规划及评审人员的主观评价得分

表1中,在规划设计企业的管理人员中，可以对可视化的结果进行分析，在最新的评审人员以及技术人员的方案革新中，方案的满意度评价结果远高于传统性的方案设计。

3.3预警可视化的准确度评价

对Logical型输出结果的计算效能方面，特别是对设计方案薄弱点和故障易发点的识别判断方面,以及对电能质量的问题预警方面,可以判断其特异性和敏感性,进而分析综合准确率。通过对比得出相关数据。详见表2。

表2预警可视化的准确度评价结果

在表2中，创新方案的特异性、敏感性和综合准确性均显著高于传统方案，这证明了视觉技术升级过程对电力规划设计可视化的视觉促进作用更为显著。在初步结果的BIM + CAE计算后，BIM + CAE计算方案的计算效率不如Simulink机器学习与网络检查的计算效率。

4结论

在可视化计算过程中，在电力规划设计阶段，将网络仿真平台工具Simulink集成到BIM三维可视化架构中，为LOD集成提供了更多数据。该创新模式不仅实现了更高的用户满意度，而且由于平台效率的提高，大大提高了数据预警结果在三维可视化中的准确性。

参考文献：

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[2]余铮,冯浩,查志勇.集成电力大数据日志分析模块的信息系统研究[J].计算机与数字工程,2020,48(03):571-574+733.