[发明专利]一种利用BPA数据自动生成地理接线图的方法

说明书

本发明一种利用BPA数据自动生成地理接线图的方法，通过分析BPA程序的数据输入文件，生成基于节点和支路的网络拓扑图，然后根据节点命名规则以及节点间支路的特殊类型，将相关的节点聚类生成厂、站模型；根据厂站模型的名称和相关地名的GPS坐标，确定部分厂站间的相对位置；利用遗传算法等进化算法优化厂站间线路交叉重叠情况，并根据扩展力学算法调整厂站间的位置，最终得到电网的地理接线图并加载计算结果显示潮流。

技术领域

本发明涉及电力系统自动化领域，是一种根据BPA数据文件自动生成电网地理接线图的方法。

背景技术

PSD-BPA电力系统分析程序辅助计算软件是中国电力科学院在引进、消化、吸收美国BPA程序的基础上，增加了国内电网适用模型开发而成的中国版程序。从1984年开始在我国推广应用以来，由于其既有仿真网络规模大、计算迅速和计算结果易于分析的特点，在我国电力系统规划部门、调度运行部门、试验研究部门得到了广泛的应用，成为我国电力系统分析计算的重要工具之一。

基于历史原因，BPA采用格式化文本输入数据，实现电网输入信息的传递，BPA输入数据中每一行是一个数据卡，代表电网中某种设备的信息，不同的卡组合起来，形成了对电网的完整描述。BPA计算输出结果也可以采用文本格式数据进行存储，计算结果可以由BPA自带的地理接线图软件读取，显示电网中的潮流流向和电压分布，以满足电网的可视化分析要求。

但是地理接线图软件的编辑和图形生成操作完全是人工的，网络中每一条母线归属于那个电厂/电站都需要手工编辑，只有母线被加入了地理接线图中，和母线相关联的线路才会在图中显示。对于大区域电网中的BPA数据文件，仅华北地区就有7000多个母线和10000多条支路，如果仅靠人工处理，不仅时间慢，而且也容易出错。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用BPA数据自动生成地理接线图的方法，根据BPA程序的输入文本数据，自动解析数据卡，生成网络结构拓扑，并加载计算结果，生成地理接线图。

本发明所采用的技术手段如下。

一种利用BPA数据自动生成地理接线图的方法，其改进在于：包含如下步骤：

步骤1、分析数据文件中的数据卡信息，生成网络中节点和连接图拓扑；

步骤2、根据数据卡中填写的线路参数，自动判断线路类型并计算线路长度；

步骤3、根据数据卡中节点名称的相似性、支路连接类型以及分区信息，自动将在同一电厂或变电站内的母线和线路汇集到一个站内；

步骤4、根据站内母线集合的名称以及站内的设备类型，自动生成该厂或站的名称；

步骤5、调用网络地图API，对自动生成的厂或站名称进行搜索，确定厂或站位置；

步骤6、对网络拓扑图进行自动优化，减少线路间交叉的次数；

步骤7、对网络拓扑图进行自动优化，调整厂或站间相对位置以及厂或站和线路间相对位置；

步骤8、自动加载潮流计算结果，显示电网潮流和电压。

其中，进一步而言：步骤5还包含如下工作过程：

5.1)调用网络地图api，对自动生成的厂或站名称进行搜索，获取地名和GPS坐标的搜索结果集合；

5.2)根据GPS坐标计算搜索结果中每2点的距离，使用聚类算法，根据距离远近的差别剔除搜索结果中的奇异点；

5.3)使用重心法，根据搜索结果中剩下的坐标集合，计算出该名称所处位置的GPS坐标；

5.4)使用计算出的坐标作为该厂或站的位置坐标。

其中，进一步而言：步骤6还包含如下工作过程：