基本信息
- 項目名稱：
- 基于追蹤技術(shù)的電力網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與拓撲分析軟件
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 基于追蹤技術(shù)的電力網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與拓撲分析軟件，能夠為用戶提供可視化界面快速構(gòu)建復(fù)雜的電力網(wǎng)絡(luò)，能夠通過拓撲跟蹤快速查看網(wǎng)絡(luò)的鏈接狀態(tài)，能夠快速、方便、準確的繪制電力網(wǎng)絡(luò)圖，從而減少了用戶的工作量，使用戶將更多的精力放在電力網(wǎng)設(shè)計的本身，而不是在電力網(wǎng)的繪制部分投入過多的精力，從而提高工作效率。
- 詳細介紹：
- 基于追蹤技術(shù)的電力網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與拓撲分析軟件，能夠快速、方便、準確的繪制電力網(wǎng)絡(luò)圖，并且能夠通過拓撲跟蹤快速查看網(wǎng)絡(luò)的鏈接狀態(tài)。本系統(tǒng)主要包括以下幾部分功能： （1）電力網(wǎng)設(shè)備的圖像化表示：用符號表示現(xiàn)實中的電力網(wǎng)元器件，以便用戶可以根據(jù)抽象出來的電力網(wǎng)元器件符號快速的選擇所需要的電力網(wǎng)符號，提高效率，易于標識，更加清晰易懂。 （2）電力網(wǎng)設(shè)備標志可以自動對齊網(wǎng)格：使得繪制出的元器件可以自動得按照一定得規(guī)則進行排列，從而使繪制出的電力網(wǎng)更加清晰，元器件排列更加整齊，提高設(shè)計人員的工作效率。 （3）電力網(wǎng)設(shè)備標志可以移動刪減：系統(tǒng)允許用戶對已繪制的電力網(wǎng)進行修改，允許用戶拖動元器件的位置，對已有的元器件進行刪除等操作。 （4）對設(shè)計出的電力網(wǎng)可以實現(xiàn)拓撲：對已經(jīng)設(shè)計的電力網(wǎng)進行拓撲，分析當(dāng)前電力網(wǎng)的連線狀態(tài)，標記出具有電勢的元器件，以便設(shè)計人員可以根據(jù)當(dāng)前的狀態(tài)對電力網(wǎng)做進一步的改進。 （5）可以按照標號進行查找元器件：系統(tǒng)能夠提供一種查詢功能，針對要查找的元器件進行查找定位，并與其他的元器件區(qū)分開來。 本系統(tǒng)為單機軟件，方便安裝與使用，開發(fā)平臺為Windows XP系統(tǒng)，開發(fā)語言為C#，開發(fā)工具為Visual Studio 2008，數(shù)據(jù)庫采用Microsoft Access。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 設(shè)計目的： 為用戶提供可視化界面快速構(gòu)建復(fù)雜的電力網(wǎng)絡(luò)，并且對電力網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)快速拓撲分析。減少了用戶的工作量，使用戶將更多的精力放在電力網(wǎng)設(shè)計的本身，而不是在電力網(wǎng)的繪制部分投入過多的精力，從而提高工作效率。 設(shè)計思路： 設(shè)計的主要出發(fā)點是開發(fā)出一款電力網(wǎng)繪圖軟件，作為其他軟件的開發(fā)雛形，可以根據(jù)需要修改成為專業(yè)的電力網(wǎng)繪制軟件、專業(yè)課堂教學(xué)演示軟件或者是其他與繪圖相關(guān)的軟件。該軟件的繪圖模塊是借鑒了其他專業(yè)軟件的設(shè)計思想和方法，在界面上追求簡潔大方，突出主要功能，摒棄繁瑣的次要操作。在開發(fā)期間，主要是注重軟件的實用性和方便性，同時使用較為先進的電力網(wǎng)拓撲算法，提高電力網(wǎng)繪制人員的工作效率。利用軟件工程里邊的模塊化思想，增加軟件的重用性、可維護性、移植性等，為以后的軟件升級、改造、維護，提供了便利。同時，輔助必要的文檔，對軟件的開發(fā)過程進行記錄、存檔，便于在以后進行查看、修改。 創(chuàng)新點： 系統(tǒng)提供了可視化的用戶界面，簡單易學(xué)易用以及快速的拓撲分析功能，能夠快速定位器件。 技術(shù)指標： 本系統(tǒng)為單機軟件，方便安裝與使用，開發(fā)平臺為Windows XP系統(tǒng)，開發(fā)語言為C#，開發(fā)工具為Visual Studio 2008，數(shù)據(jù)庫采用Microsoft Access。
科學(xué)性、先進性
- 科學(xué)性和先進性： （1）算法先進：電力網(wǎng)絡(luò)圖形建模在圖形平臺上建立了電力設(shè)備的節(jié)點連接關(guān)系。該方法根據(jù)這種連接關(guān)系，逐層推進直至遍歷全網(wǎng)，克服了傳統(tǒng)拓撲過程中重復(fù)搜索支路的缺點。在拓撲過程中，利用節(jié)點－支路鄰接表，加快網(wǎng)絡(luò)的搜索速度。同時將具體的電力設(shè)備處理成抽象的支路概念，對變電站接線分析與系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分析做統(tǒng)一處理，使拓撲過程不受網(wǎng)絡(luò)接線形式和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的約束，可對多電壓等級的網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一進行拓撲，增強了算法的通用性。另外，對于開關(guān)變化引起的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化，通過修改節(jié)點－支路鄰接表，可進行局部重新拓撲，提高了算法的靈活性。 （2）圖形化用戶界面：用戶通過可視化的界面，以拖拉與粘貼的方式可以構(gòu)建復(fù)雜的電力網(wǎng)絡(luò)，使用過程中更加直觀方便，易學(xué)，不容易出錯。 （3）實時拓撲分析：該系統(tǒng)保證了對電力網(wǎng)設(shè)備連接性的實時分析和供電狀態(tài)。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 本作品為某大學(xué)“大學(xué)生科技創(chuàng)新基金”重點資助項目，已經(jīng)于2010 年12 月份通過該大學(xué)“大學(xué)生科技創(chuàng)新基金”項目結(jié)題鑒定。 本作品在某市科技節(jié)進行了展覽，獲得科技論文類一等獎。
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 技術(shù)入股
作品可展示的形式
- 磁盤、現(xiàn)場演示、圖片
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 技術(shù)特點： （1）電力網(wǎng)設(shè)備的圖像化表示； （2）電力網(wǎng)設(shè)備標志可以自動對齊網(wǎng)格； （3）電力網(wǎng)設(shè)備標志可以移動刪減； （4）對設(shè)計出的電力網(wǎng)可以實現(xiàn)拓撲； （5）可以按照標號進行查找元器件。 適用范圍： （1）電力網(wǎng)設(shè)計部門，節(jié)省開發(fā)中繪圖方面的時間； （2）應(yīng)用于高校電子通信類學(xué)院的日常課堂演示； （3）用于其他的仿真、繪圖領(lǐng)域相關(guān)軟件的前期技術(shù)性研究。 推廣前景： 可以作為很多領(lǐng)域的專業(yè)軟件的雛形。 市場分析和經(jīng)濟效益預(yù)測： 該系統(tǒng)能夠縮短開發(fā)周期，具有良好的經(jīng)濟效益，市場前景廣闊。
同類課題研究水平概述
- 對于電力系統(tǒng)實時分析軟件系統(tǒng)，如何實現(xiàn)電網(wǎng)接線的快速拓撲分析和跟蹤是個至關(guān)重要的問題。自20 世紀80 年代初以來，已有學(xué)者在該領(lǐng)域開展研究。常規(guī)的電網(wǎng)接線分析方法通過建立一些復(fù)雜的關(guān)聯(lián)表，采用（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法）的方式來實現(xiàn)；電力網(wǎng)拓撲發(fā)生變化時，通過修改關(guān)聯(lián)表跟蹤電網(wǎng)拓撲。該方法的拓撲數(shù)據(jù)紛繁復(fù)雜，不夠直觀且不易管理。20 世紀90 年代中期以來，人們又提出了基于規(guī)則的廠站接線分析與基于人工智能搜索技術(shù)的電網(wǎng)結(jié)點連接分析相結(jié)合的接線分析方法，該方法具有算法簡單，易于實現(xiàn)等優(yōu)點；但對于復(fù)雜的母線接線形式需要較多的規(guī)則條數(shù)，且只能處理預(yù)先已考慮的接線類型，不能適應(yīng)于目前錯綜復(fù)雜的電網(wǎng)系統(tǒng)。隨著面向?qū)ο蠹夹g(shù)的發(fā)展，有些學(xué)者采用面向?qū)ο蟮姆椒ń⒘藦S站和電網(wǎng)拓撲跟蹤模型，并采用堆棧技術(shù)和深度優(yōu)先搜索算法，其缺點在于重復(fù)搜索支路，浪費了有限的系統(tǒng)資源，系統(tǒng)時間和空間的開銷較大，從而造成搜索效率低下，拓撲分析速度較慢，不能應(yīng)用于實時性要求比較嚴格的電網(wǎng)系統(tǒng)。 由于人工智能廣度搜索和深度搜索的效率較低，有學(xué)者采用圖論分析各站內(nèi)結(jié)點的連通情況，首先應(yīng)用人工智能搜索技術(shù)進行電網(wǎng)拓撲分析，然后應(yīng)用啟發(fā)式搜索算法進行電網(wǎng)結(jié)點樹拓撲的跟蹤，從而完成了電網(wǎng)拓撲跟蹤。 經(jīng)過分析比較這種方法是目前為之最優(yōu)化的，該系統(tǒng)也是基于這種算法的思想，做了進一步的改進，僅需要設(shè)備端口的節(jié)點號，可以對任何結(jié)線方式下多壓等級的網(wǎng)絡(luò)進行拓撲。系統(tǒng)利用節(jié)點-支路鄰接表，采用廣度優(yōu)先搜索遍歷算法，減少了系統(tǒng)對支路的重復(fù)搜索和處理，減小了時間和空間復(fù)雜度，節(jié)省了時間和空間的系統(tǒng)開銷，從而大大加快了網(wǎng)絡(luò)拓撲速度。同時可以根據(jù)電力網(wǎng)的實際情況，對電力網(wǎng)進行拓撲分析，從而使得系統(tǒng)可以達到效率最優(yōu)。
