[发明专利]电网可视化

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种传输或分配系统中的操作员终端。更具体地，本发明涉及一种允许操作员获得电力传输控制站和电力线路的呈现(presentation)的改进的概要图的方法、过程控制系统中的操作员终端、以及用于这样的操作员终端的计算机程序产品。

背景技术

传统上，从人工操作员的角度来看，难以将具有数十个或者甚至数百个电力线路和电力传输控制站(诸如功率转换器站和分站)的电网可视化。到目前为止，仅有价值不高的可视化方法可以使用。这样的方法在视觉方面按比例放大欠佳，并且当示出数百个单独的站和电力线路时操作员迷失于细节，这会将操作员的注意力单独地引向这些站和电力线路中的每个。因此，难以将该大图视作电网的概要图。

电网可视化的基本挑战是找到信息的量和准确度与其对操作员终端的操作员的视觉表示之间的良好平衡，其中，操作员终端是监督、监视和控制电网的监控系统的一部分。这样的监控系统也称作术语SCADA(监控和数据采集)。如图1所示，图1示出了美国全局电力传输系统的概要图，电网的各个电力线路和站的显示会产生太多信息。此外，如果使用动画箭头显示电力线路上的传输流，那么将会获得这样的概要图，其中在屏幕上存在将操作员的眼睛均等地引向所有电力线路的许多运动。这个问题通常通过添加能够隐藏或显示不同类型的电力线路的层来避免。尽管如此，仍然难以看到例如传输流的更大的趋势。

在电力传输或分配系统中，会存在大量的系统相关数据。现今，操作员难以分辨与他或者她有关的数据，从而尤其在电力线路或站的量很大的情况下操作员难以分辨与他或她有关的数据。

例如在US 2006/0238364中描述了已知的可视化系统，其中，公开了用于监视配电网的执行数据的可视化系统。在图上设置表示变压器的标记并对其进行彩色编码以表达执行数据。

JP 200050531描述了以三维方式呈现电力系统。这里，使用柱来显示节点电压，其中，柱的高度表示电压。通过球体来呈现无功功率。

JP 2002095187描述了用于在WWW浏览器中显示的配电系统的可视化。

US 2009/0055527描述了用于在系统图上指定任意节点并识别节点之间的段的系统。这里，表格具有节点的位置信息和关于节点之间的间距的数据。

US 2005/0041026描述了提供配电网络的图形显示。该网络包括电力站和电力线路。在表单形式的系统网络操作数据中，呈现了在网络段内的位置处发生的事件。

然而，当存在大量电力线路和控制站时，这些文献都没有提供满意的可视化技术。

本发明旨在改进这种情况。

发明内容

因此，本发明旨在改进用于电力传输或分配系统的监控系统的操作员终端中的电力传输控制站和电力线路的呈现。

根据本发明，这个问题是通过应用将所有电网的可见特征抽象成较大的实体的聚类方法来解决的，这使得操作员能够以良好的概要图一次观看数百个站和电力线路。抽象度是动态的并可以是用户控制的，这允许操作员根据他的或她的工作情形选择适合的抽象度。各种类型的自动抽象也是可以的。从可视化角度来看，不存在对于可缩放性(即，一次可以将多少信息视作聚类的实体)的限制。

这个问题还通过使操作员能够获得电力传输或分配系统中连接到电力线路的电力传输控制站的呈现的更好概要图的方法来解决，其中，控制站和电力线路通过图形符号呈现在操作员终端显示器上，该方法包括步骤：

-呈现表示电力传输控制站的图形对象连同表示电力线路的图形对象，以及

-基于操作员或操作员终端选择来改变呈现的抽象度，

-其中，

从较低程度到较高程度的改变涉及：移动包括表示控制站的图形对象的图形对象组以更接近设置在表示电力线路的图形对象上的压缩中心点，所述电力线路对于此组而言是公用的，并且

从较高程度到较低程度的改变涉及：移动该组以远离设置在所述公用电力线路的图形表示上的压缩中心点。