(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210684445.0 (22)申请日 2022.06.17 (71)申请人 国网冀北电力有限公司承 德供电公 司 地址 067000 河北省承 德市双桥区新 华路 北10号 (72)发明人 李文龙　许仕伟　夏革非　王世君　 袁绍军　褚铁柱　陈广宇　张华东　 李佳骥　于宝鑫　 (74)专利代理 机构 天津知川知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 12249 专利代理师 陈雅洁 (51)Int.Cl. G06F 16/904(2019.01) G06Q 50/06(2012.01)G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 一种可视化的电网规划布局平台 (57)摘要 本发明提供了一种可视化的电网规划布局 平台， 包括后台控制层、 网络通讯层、 现场设备 层， 现场设备层的运行状态信息通过网络通讯层 汇总至后台控制层； 现场设备层设置有用于采集 信息的采集终端。 本发明所述的一种可视化的电 网规划布局平台， 通过设置后台控制层、 网络通 讯层和现场设备层， 提供了一种集监视、 控制、 保 护、 网络通 讯和综合管理等多种自动化功能于一 体的可视化的电网规划布局平台。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 115062198 A 2022.09.16 CN 115062198 A 1.一种可视化的电网规划布局平台， 其特征在于： 包括后台控制层(1)、 网络通讯层 (2)、 现场 设备层(3)， 现场设备层(3)的运行状态信息通过网络通讯层(2)汇总至后台控制 层(1)； 现场设备层(3)设置有用于采集信息的采集终端。 2.根据权利要求1所述的一种可视化的电网规划 布局平台， 其特征在于： 所述后台控制 层(1)包括监控平 台， 所述监控平台内集成有工作站和服务器， 还包括UPS电源， 所述UPS电 源用于为 监控平台供电。 3.根据权利要求1所述的一种可视化的电网规划 布局平台， 其特征在于： 所述网络通讯 层(2)包括前置通讯管理机、 交换机和通讯线， 所述前置通讯管理机设置有 多个。 4.根据权利要求1所述的一种可视化的电网规划 布局平台， 其特征在于： 所述现场设备 层(3)包括低压断路器、 网络仪表、 谐波测量仪、 无功补偿控制器、 电能表、 电动机保护装置 和直流系统。 5.根据权利要求1所述的一种可视化的电网规划 布局平台， 其特征在于： 所述采集终端 通过ZigBe e通信网络与网络通讯层(2)无线通信连接 。 6.根据权利要求2所述的一种可视化的电网规划 布局平台， 其特征在于： 监控平台包括 工作台(4)， 工作台(4)上设置有多个显示单元(5)和控制单元(6)， 所述显示单元(5)包括显 示屏和指示灯。 7.基于权利要求1 ‑6任一所述的一种可视化的 电网规划布局平台的规划布局方法， 其 特征在于： 首先， 利用遥感数据获取技术采集电网场地的基础地理影像D OM、 数字高程模型DEM， 通 过对遥感影像进行纠正、 配准、 镶嵌、 融合等影像数据处理工作后， 基于空间四叉树原理进 行空间数据金字塔构建， 并建立高效索引机制， 以瓦片文件形式进行存 储、 管理与发布； 其次， 基于丰富的地理信息数据， 将所需变电站、 杆塔、 绝缘子串、 基础、 间隔棒、 防震锤 电力设备模型 统一入库； 其次将层级电网明细按照业务逻辑关系以回路为单位进 行组织入 库， 并对不合理的数据进行初步检测提示和校验修改， 然后利用电力引擎驱动进行三维电 网成果构建； 电网成果构建完成后需对成果进行进一步的优化处理， 包括动态导线索引创 建和LOD优化； 再次， 利用优化算法对导线创建及渲染进行优化， 用于保障电网成果的加载和渲染效 率； 最后， 利用LOD进行渲染， 所述 LOD为细节层次模型技 术。 8.根据权利要求7所述的一种可视化的电网规划布局方法， 其特征在于， 优化算法包 括： 四叉树动态索引： 将导线、 电缆工井、 隧道及电缆线路参数化模型进行四叉树动态索引 创建， 并将数据按尺度范围进行瓦片分块， 然后在三维场景中通过实时窗口调动展示来实 现高效渲染和 加载， 从而保证了三维场景的稳定性； 悬链线算法： 在送电线路中， 由于导线刚性影响， 相邻杆塔之间的导线会出现一定程度 上的弧垂， 形成了弧线； 同时弧垂公式的选择也关系到电线使用应力的误差和电线对交叉 跨越物的间距误差问题； 贝塞尔曲线插值 算法： 保证导线弧度的流畅及渲染效果。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115062198 A 29.根据权利要求7所述的一种可视化的电网规划 布局方法， 其特征在于， 在遥感数据获 取技术采集电网场地的基础地理影像DOM、 数字高程模型DEM时， 需要综合应用三维地理技 术综合基础信息技术、 层级电网构建技术、 动态导线创建、 LOD渲染技术， 结合电网实际情 况， 提出相关技术方案以实现电网三 维全景可视化， 包括地形地貌及电网设备三维可视化， 基于三维地图以及三维建模技术， 在地图中展示电厂、 变电站、 杆塔、 线路、 公变台区、 专变 台区、 重要用户的位置分布、 基本参数、 实时运行 数据， 具体的包括： 基于三维地形地貌的电网电源可视化方法： 基于三维可视化地图展示火电、 水电、 风电、 光伏电源的分布情况， 并按照类型、 电压等 级条件分别展示的电源分布、 装机容量信息， 通过融合D5000、 OMS、 PMS2.0系统， 获取遥信、 遥测信息， 基于三维地图服务， 综合展示电厂分布情况， 并提供查看电厂总体供电能力情 况， 并支持按照负荷曲线方式展示； 基于三维地形地貌的电网变电站可视化方法： 通过接入PMS台账数据， 用电采集系统的电压、 电流数据， 实现了变电站设备规模、 规模 变化、 变电站电压、 变压器负荷的实时监测， 基于变电站虚拟化建模技术， 建立220kV、 110kV、 35kV 三个电压等级变电站 三维专题模 型， 可查看站内接线图、 实时负载率、 历史负荷 曲线、 相关人财物保障信息、 实时站内监控视频、 站内设备缺陷、 故障、 隐患情况、 在线监测 装置运行情况及巡检作业详情； 基于三维地形地貌的电网输电 电线可视化方法： 通过多源数据接入， 对输电线路的规模及变化进行分析统计， 对生产工作和异常数据 进行全过程管控； 融合无人机飞巡图像、 视频， 利用深度学习算法图形识别技术和大数据技 术进行综合分析处理， 实现输电线路运行情况、 通道环境的实时监测、 缺陷分析及故障研 判； 通过收集P MS系统中输电线路、 高压电缆信息， 按照电压等级、 运 维单位、 运行年限、 相序 相位、 资产性质、 地形、 运行状态统计线路条数、 线路长度， 按照电压等级、 运行年限、 运 维单 位、 资产性质、 运行状态、 杆塔材质、 杆塔性质、 杆塔类型海拔高度统计杆塔基数， 收集导线、 地线、 OPGW、 绝缘子， 按照所属地市、 电压等级展示近五年线路长度、 线路条数、 杆塔基数变 化趋势分析； 按线路统计分析附属设备， 并给出明细表； 对高压电缆主要部件： 高压电缆中 间头和终端间头、 检修检查井、 附属设备、 在线监测装置、 接地系统、 照明装置、 通风、 排水装 置、 消防、 防盗装置进行统计和分析， 并给出明细表， 同时， 在三维GIS平 台上融合线路精确 模型、 气象数据和在线监测数据对影响通道运行健康的雷电、 山火、 覆冰、 污秽、 鸟害、 地灾 主要因素进行实时预警预测、 风险评估和故障分析； 基于三维地形地貌的电网线路可视化方法： 展示线路走向， 线路的接线模式、 线路负荷情况； 展示全线路下用能分析， 包括各行业 用电量分布、 用户缴费渠道统计、 线路负荷、 线路收益、 低压用户与自维用户的用电行为分 布情况； 左右两侧分别为客户服务、 单线图、 同期线损、 线路资产情况、 线路规模、 线路设备 状态、 运维信息、 作业计划信息； 基于三维地形地貌的电网公变台区可视化方法： 建立台区三维模型， 可展示台区所在位置， 通过点击台区， 展示台区规格参数、 运行数 据信息。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115062198 A 3