本發(fā)明涉及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的電路系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線越限仿真方法。
背景技術(shù):
在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的環(huán)境中,使用者可以看到真實(shí)環(huán)境的同時(shí)還可以看到計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的增強(qiáng)的信息,可以將顯示器屏幕擴(kuò)展到真實(shí)環(huán)境,使計(jì)算機(jī)窗口與圖標(biāo)疊映于現(xiàn)實(shí)對象中,然后由用戶的眼睛或者是手指進(jìn)行點(diǎn)擊操作,讓三維物體在用戶的全景視野中根據(jù)當(dāng)前任務(wù)或需要進(jìn)行交互改變其形狀或者外觀,將虛擬場景疊加到真實(shí)場景中。因此它被廣泛應(yīng)用到軍事、醫(yī)學(xué)、制造、娛樂等多個(gè)領(lǐng)域。
為滿足大規(guī)模、遠(yuǎn)距離、高效率電力輸送的要求,推動(dòng)國家清潔能源開發(fā)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)以及清潔能源的高效利用,提高電網(wǎng)運(yùn)行安全性和社會(huì)綜合效益,國家電網(wǎng)公司推動(dòng)建設(shè)特高壓交直流混合電網(wǎng),因此,在特高壓環(huán)境下,應(yīng)更加注重系統(tǒng)安全,聯(lián)絡(luò)線功率波動(dòng)的控制更為重要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本發(fā)明公開了一種基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的電路系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線越限仿真方法,包括以下步驟:
S1:采集電力系統(tǒng)中多個(gè)控制區(qū)域的頻率信息、電壓和功率信息的調(diào)整行為對聯(lián)絡(luò)線功率越限的負(fù)面作用和正面作用,將上述信息編輯成待識別對象;
S2:建立虛擬現(xiàn)實(shí)終端,所述的虛擬現(xiàn)實(shí)終端與待識別對象建立識別匹配關(guān)系,所述虛擬現(xiàn)實(shí)終端在二維空間下識別呆識別對象對其進(jìn)行空間轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換成虛擬環(huán)境下的三維空間,在三維虛擬空間下查看多個(gè)控制區(qū)域的電路控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)情況;
S3:虛擬現(xiàn)實(shí)終端在虛擬環(huán)境下對控制區(qū)域的電力設(shè)備進(jìn)行虛擬建模,建立電力設(shè)備的CAD模型和工作狀態(tài)下與其配合的仿真模型,結(jié)合其工作的情景模式對電力設(shè)備的電壓信息、頻率信息進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤和記錄、生成3D仿真模式;
S4:所述虛擬現(xiàn)實(shí)終端調(diào)取電力系統(tǒng)中各控制區(qū)域的區(qū)域控制偏差與聯(lián)絡(luò)線功率變化的關(guān)系,計(jì)算聯(lián)絡(luò)線功率變化對各控制區(qū)域的區(qū)域控制偏差的靈敏度值,分析每條聯(lián)絡(luò)線的功率變化與電力系統(tǒng)中各控制區(qū)域的區(qū)域控制偏差的一一對應(yīng)的關(guān)系,從而查找出引起聯(lián)絡(luò)線功率變化的責(zé)任區(qū)域;
S5:分析實(shí)際工作狀態(tài)下該責(zé)任區(qū)域在電力系統(tǒng)中的工作情況,查找出該系統(tǒng)中電力機(jī)構(gòu)的工作參數(shù)并對其進(jìn)行調(diào)整。
S2中虛擬現(xiàn)實(shí)終端在進(jìn)行空間轉(zhuǎn)換時(shí)首先建立三維空間的坐標(biāo)原點(diǎn)根據(jù)該原點(diǎn)坐標(biāo)建立三維空間的半球空間和球面空間最后鎖定該三維空間。
S4中:獲取聯(lián)絡(luò)線功率變化對各控制區(qū)域的區(qū)域控制偏差的靈敏度的方法如下
首先計(jì)算發(fā)電機(jī)功率變化對聯(lián)絡(luò)線潮流功率變化的靈敏度:
發(fā)電轉(zhuǎn)移分布因子用于表征發(fā)電機(jī)增加單位有功出力所引起的支路有功潮流變化量,發(fā)電節(jié)點(diǎn)g對支路ij的轉(zhuǎn)移系數(shù)為:
式中,ΔPg為發(fā)電機(jī)g的發(fā)電功率變化量,ΔPij為支路ij潮流功率變化量,Ag-ij為發(fā)電節(jié)點(diǎn)g對支路ij的轉(zhuǎn)移系數(shù),即發(fā)電機(jī)g的功率變化對聯(lián)絡(luò)線潮流功率變化的靈敏度;
由于發(fā)電轉(zhuǎn)移分布因子基于直流,通過直流潮流方程推導(dǎo)出發(fā)電轉(zhuǎn)移分布因子計(jì)算表達(dá)式,若發(fā)電機(jī)g的發(fā)電功率變化ΔPg,其余發(fā)電機(jī)保持不變,則:
式中Ag-ij為發(fā)電節(jié)點(diǎn)g對支路ij的轉(zhuǎn)移系數(shù),xig,xjg為節(jié)點(diǎn)電抗矩陣X對應(yīng)位置元素,xij為支路ij的電抗,從而可由發(fā)電轉(zhuǎn)移分布因子計(jì)算出整個(gè)互聯(lián)電網(wǎng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的功率變化對線路ij潮流的影響:
式中,ΔPg為控制區(qū)域x內(nèi)發(fā)電機(jī)g的發(fā)電功率變化量,ΔPij為聯(lián)絡(luò)線ij的功率變化,xig、xjg為控制區(qū)域x的節(jié)點(diǎn)電抗矩陣X對應(yīng)位置元素,xij為支路ij的電抗。
由于采用了上述技術(shù)方案,本發(fā)明提供的一種基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的電路系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線越限仿真方法,將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與電力控制領(lǐng)域相結(jié)合,使得電力控制方面的工作人員采用虛擬現(xiàn)實(shí)終端在虛擬環(huán)境下觀看電力控制系統(tǒng)中各個(gè)控制區(qū)域的區(qū)域控制偏差與聯(lián)絡(luò)線功率變化的關(guān)系,從而更加真切的查看電力系統(tǒng)各個(gè)控制區(qū)域的工作狀態(tài),使得實(shí)際過程中我們可以更好的了解和控制電力系統(tǒng)的工作。
附圖說明
為了更清楚地說明本申請實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明中方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚完整的描述:
如圖1所示的一種基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的電路系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線越限仿真方法,其特征在于:包括以下步驟:
S1:采集電力系統(tǒng)中多個(gè)控制區(qū)域的頻率信息、電壓和功率信息的調(diào)整行為對聯(lián)絡(luò)線功率越限的負(fù)面作用和正面作用,將上述信息編輯成待識別對象。
有功控制的評價(jià)是對控制區(qū)域整體行為的評價(jià),主流思路是以區(qū)域控制偏差A(yù)CE作為衡量區(qū)域控制行為的依據(jù),因此,在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中也考慮通過考察區(qū)域ACE與聯(lián)絡(luò)線功率變化的關(guān)系來評價(jià)控制區(qū)域的行為。因此我們需要實(shí)時(shí)采集到控制區(qū)域的具體工作情況。
S2:建立虛擬現(xiàn)實(shí)終端,所述的虛擬現(xiàn)實(shí)終端與待識別對象建立識別匹配關(guān)系,所述虛擬現(xiàn)實(shí)終端在二維空間下識別呆識別對象對其進(jìn)行空間轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換成虛擬環(huán)境下的三維空間,在三維虛擬空間下查看多個(gè)控制區(qū)域的電路控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)情況。這樣可以讓研究人員更好的觀看到電力控制系統(tǒng)的工作情況信息,使得觀看的更加形象逼真。
S3:虛擬現(xiàn)實(shí)終端在虛擬環(huán)境下對控制區(qū)域的電力設(shè)備進(jìn)行虛擬建模,建立電力設(shè)備的CAD模型和工作狀態(tài)下與其配合的仿真模型,結(jié)合其工作的情景模式對電力設(shè)備的電壓信息、頻率信息進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤和記錄、生成3D仿真模式。在虛擬環(huán)境下電力系統(tǒng)的工作可能需要配合其他的情景模式,例如交流網(wǎng)絡(luò)中的多條支路虛擬有仿真模型、在交流潮流模型基礎(chǔ)上簡化導(dǎo)出直流潮流模型等等都需要建立模型進(jìn)行真實(shí)的仿真。
S4:所述虛擬現(xiàn)實(shí)終端調(diào)取電力系統(tǒng)中各控制區(qū)域的區(qū)域控制偏差與聯(lián)絡(luò)線功率變化的關(guān)系,計(jì)算聯(lián)絡(luò)線功率變化對各控制區(qū)域的區(qū)域控制偏差的靈敏度值,分析每條聯(lián)絡(luò)線的功率變化與電力系統(tǒng)中各控制區(qū)域的區(qū)域控制偏差的一一對應(yīng)的關(guān)系,從而查找出引起聯(lián)絡(luò)線功率變化的責(zé)任區(qū)域;
S5:分析實(shí)際工作狀態(tài)下該責(zé)任區(qū)域在電力系統(tǒng)中的工作情況,查找出該系統(tǒng)中電力機(jī)構(gòu)的工作參數(shù)并對其進(jìn)行調(diào)整。我們可以建立電力系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)時(shí)間點(diǎn),例如:根據(jù)旋轉(zhuǎn)備用情況,設(shè)置聯(lián)絡(luò)線越限調(diào)整恢復(fù)允許時(shí)間T,T可以取兩種值(10分鐘和30分鐘),即當(dāng)若聯(lián)絡(luò)線口子偏差異常的省(市)備用充足時(shí),T=10分鐘,若聯(lián)絡(luò)線口子偏差異常的省(市)備用不足或全網(wǎng)備用不足時(shí),T=30分鐘。當(dāng)聯(lián)絡(luò)線越限的時(shí)間小于此T時(shí),標(biāo)準(zhǔn)不予啟動(dòng),標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)的是聯(lián)絡(luò)線越限的時(shí)間超過T值后的各控制區(qū)域的行為。
S2中虛擬現(xiàn)實(shí)終端在進(jìn)行空間轉(zhuǎn)換時(shí)首先建立三維空間的坐標(biāo)原點(diǎn)根據(jù)該原點(diǎn)坐標(biāo)建立三維空間的半球空間和球面空間最后鎖定該三維空間。
進(jìn)一步的,S4中:獲取聯(lián)絡(luò)線功率變化對各控制區(qū)域的區(qū)域控制偏差的靈敏度的方法如下
首先計(jì)算發(fā)電機(jī)功率變化對聯(lián)絡(luò)線潮流功率變化的靈敏度:
發(fā)電轉(zhuǎn)移分布因子用于表征發(fā)電機(jī)增加單位有功出力所引起的支路有功潮流變化量,發(fā)電節(jié)點(diǎn)g對支路ij的轉(zhuǎn)移系數(shù)為:
式中,ΔPg為發(fā)電機(jī)g的發(fā)電功率變化量,ΔPij為支路ij潮流功率變化量,Ag-ij為發(fā)電節(jié)點(diǎn)g對支路ij的轉(zhuǎn)移系數(shù),即發(fā)電機(jī)g的功率變化對聯(lián)絡(luò)線潮流功率變化的靈敏度;
由于發(fā)電轉(zhuǎn)移分布因子基于直流,通過直流潮流方程推導(dǎo)出發(fā)電轉(zhuǎn)移分布因子計(jì)算表達(dá)式,若發(fā)電機(jī)g的發(fā)電功率變化ΔPg,其余發(fā)電機(jī)保持不變,則:
式中Ag-ij為發(fā)電節(jié)點(diǎn)g對支路ij的轉(zhuǎn)移系數(shù),xig,xjg為節(jié)點(diǎn)電抗矩陣X對應(yīng)位置元素,xij為支路ij的電抗,從而可由發(fā)電轉(zhuǎn)移分布因子計(jì)算出整個(gè)互聯(lián)電網(wǎng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的功率變化對線路ij潮流的影響:
式中,ΔPg為控制區(qū)域x內(nèi)發(fā)電機(jī)g的發(fā)電功率變化量,ΔPij為聯(lián)絡(luò)線ij的功率變化,xig、xjg為控制區(qū)域x的節(jié)點(diǎn)電抗矩陣X對應(yīng)位置元素,xij為支路ij的電抗。
采用上述方式計(jì)算電力系統(tǒng)中控制區(qū)域的區(qū)域控制偏差的靈敏度,用靈敏度表示每條聯(lián)絡(luò)線的功率變化與電力系統(tǒng)中各控制區(qū)域的區(qū)域控制偏差的一一對應(yīng)的關(guān)系,從而找到出現(xiàn)問題的控制區(qū)域,然后我們根據(jù)我國電力系統(tǒng)中國對其工作標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定對其進(jìn)行合理控制,例如電壓、頻率的控制等等。
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。