可视化潮流计算系统设计及典型问题研究

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电力系统潮流计算指在一定系统参量条件下,对电压、有功功率和无功功率在电网中分布的计算,最终来确定该电力系统稳态运行时的各支路功率分布、电压的相角与幅值以及线路功率的损耗等,是进行电力系统稳态分析的一项基本而且重要的计算。在电网规模日益扩大的今天,对电力系统稳态运行安全性和可靠性的要求不断提高,而且电力数据变得庞大繁杂,传统手工绘制潮流图进行潮流计算的方式效率低、准确性和可重复利用性差等的缺点日渐明显,已经难以满足当今电力系统对潮流计算的要求。该文提出了一种利用计算机可视化技术实现潮流计算的策略。  该文阐述的可视化潮流计算系统,以MVVM模式进行系统构建,采用WPF技术进行开发,在系统设计中考虑到了界面美观、操作方便、系统性能高效、可扩展性强等问题。系统中设计了一套专业、标准的电气元件图标库,实现了将批量潮流数据通过解析机制映射成元件图的属性信息,同时,为用户提供了多种绘制潮流图的基本作图功能,包括元件库图标拖拽、图标的缩放、位置调整、潮流图元件参数标注,以及基本的图形编辑、图形显示等操作功能,这些功能可以辅助电力系统设计人员完成潮流计算和进行电力系统的稳态分析,并有效地提升了工作效率和自动化程度。  论文针对系统实现中的难点问题,做了专门的研究分析,并提出了一套有效的解决方案。主要内容有,针对潮流图拓扑结构的生成规则问题,提出了基于关联节点的拓扑结构生成方法,不仅使绘图对象明确,图形冗余少,而且可以实现自动化绘制处理,提高了绘图效率和准确率;其次,对于多节点显示中的性能较差问题,提出了基于四叉树索引的画布虚拟化实现技术,通过和原有技术进行对比分析,表明该文所采用的这种策略大大降低了系统的内存占用率,加快了可视化显示的响应速度,保证了可视化潮流计算系统与用户交互中的高效性。
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