專利名稱：電網(wǎng)可視化的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總體上涉及一種傳輸或分配系統(tǒng)中的操作員終端。更具體地，本發(fā)明涉及一種允許操作員獲得電力傳輸控制站和電力線路的呈現(xiàn)(presentation)的改進的概要圖的方法、過程控制系統(tǒng)中的操作員終端、以及用于這樣的操作員終端的計算機程序產(chǎn)品。
背景技術：
傳統(tǒng)上，從人工操作員的角度來看，難以將具有數(shù)十個或者甚至數(shù)百個電力線路和電力傳輸控制站(諸如功率轉換器站和分站)的電網(wǎng)可視化。到目前為止，僅有價值不高的可視化方法可以使用。這樣的方法在視覺方面按比例放大欠佳，并且當示出數(shù)百個單獨的站和電力線路時操作員迷失于細節(jié)，這會將操作員的注意力單獨地引向這些站和電力線路中的每個。因此，難以將該大圖視作電網(wǎng)的概要圖。電網(wǎng)可視化的基本挑戰(zhàn)是找到信息的量和準確度與其對操作員終端的操作員的視覺表示之間的良好平衡，其中，操作員終端是監(jiān)督、監(jiān)視和控制電網(wǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)的一部分。這樣的監(jiān)控系統(tǒng)也稱作術語SCADA (監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集)。如圖1所示，圖1示出了美國全局電力傳輸系統(tǒng)的概要圖，電網(wǎng)的各個電力線路和站的顯示會產(chǎn)生太多信息。此外，如果使用動畫箭頭顯示電力線路上的傳輸流，那么將會獲得這樣的概要圖，其中在屏幕上存在將操作員的眼睛均等地引向所有電力線路的許多運動。這個問題通常通過添加能夠隱藏或顯示不同類型的電力線路的層來避免。盡管如此，仍然難以看到例如傳輸流的更大的趨勢。在電力傳輸或分配系統(tǒng)中，會存在大量的系統(tǒng)相關數(shù)據(jù)?，F(xiàn)今，操作員難以分辨與他或者她有關的數(shù)據(jù)，從而尤其在電力線路或站的量很大的情況下操作員難以分辨與他或她有關的數(shù)據(jù)。例如在US 2006/0238364中描述了已知的可視化系統(tǒng)，其中，公開了用于監(jiān)視配電網(wǎng)的執(zhí)行數(shù)據(jù)的可視化系統(tǒng)。在圖上設置表示變壓器的標記并對其進行彩色編碼以表達執(zhí)行數(shù)據(jù)。JP 200050531描述了以三維方式呈現(xiàn)電力系統(tǒng)。這里，使用柱來顯示節(jié)點電壓，其中，柱的高度表示電壓。通過球體來呈現(xiàn)無功功率。JP 2002095187描述了用于在WWW瀏覽器中顯示的配電系統(tǒng)的可視化。US 2009/0055527描述了用于在系統(tǒng)圖上指定任意節(jié)點并識別節(jié)點之間的段的系統(tǒng)。這里，表格具有節(jié)點的位置信息和關于節(jié)點之間的間距的數(shù)據(jù)。US 2005/00410 描述了提供配電網(wǎng)絡的圖形顯示。該網(wǎng)絡包括電力站和電力線路。在表單形式的系統(tǒng)網(wǎng)絡操作數(shù)據(jù)中，呈現(xiàn)了在網(wǎng)絡段內的位置處發(fā)生的事件。然而，當存在大量電力線路和控制站時，這些文獻都沒有提供滿意的可視化技術。本發(fā)明旨在改進這種情況。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明旨在改進用于電力傳輸或分配系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)的操作員終端中的電力傳輸控制站和電力線路的呈現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明，這個問題是通過應用將所有電網(wǎng)的可見特征抽象成較大的實體的聚類方法來解決的，這使得操作員能夠以良好的概要圖一次觀看數(shù)百個站和電力線路。抽象度是動態(tài)的并可以是用戶控制的，這允許操作員根據(jù)他的或她的工作情形選擇適合的抽象度。各種類型的自動抽象也是可以的。從可視化角度來看，不存在對于可縮放性(即，一次可以將多少信息視作聚類的實體)的限制。這個問題還通過使操作員能夠獲得電力傳輸或分配系統(tǒng)中連接到電力線路的電力傳輸控制站的呈現(xiàn)的更好概要圖的方法來解決，其中，控制站和電力線路通過圖形符號呈現(xiàn)在操作員終端顯示器上，該方法包括步驟-呈現(xiàn)表示電力傳輸控制站的圖形對象連同表示電力線路的圖形對象，以及-基于操作員或操作員終端選擇來改變呈現(xiàn)的抽象度，-其中，從較低程度到較高程度的改變涉及移動包括表示控制站的圖形對象的圖形對象組以更接近設置在表示電力線路的圖形對象上的壓縮中心點，所述電力線路對于此組而言是公用的，并且從較高程度到較低程度的改變涉及移動該組以遠離設置在所述公用電力線路的圖形表示上的壓縮中心點。這個問題還通過電力傳輸或分配系統(tǒng)中的操作員終端來解決，該操作員終端包括顯示器、用戶輸入單元以及控制單元，該操作員終端被配置為將表示電力傳輸控制站的圖形對象連同表示電力線路的圖形對象一起呈現(xiàn)在顯示器上，并基于操作員選擇或該操作員終端自己的選擇改變呈現(xiàn)的抽象度，其中，當從較低程度改變?yōu)檩^高程度時，控制單元被配置為移動包括表示控制站的圖形對象的圖形對象組以更接近設置在表示電力線路的圖形對象上的壓縮中心點，所述電力線路對于此組而言是公用的，而當從較高程度改變?yōu)檩^低程度時，控制單元被配置為移動該組以遠離設置在所述公用電力線路的圖形表示上的壓縮中心點。此外，這個問題還通過數(shù)據(jù)載體上的計算機程序產(chǎn)品來解決，該計算機程序產(chǎn)品包括計算機程序代碼，該計算機程序代碼被配置為使得設置在電力傳輸或分配系統(tǒng)中的操作員終端在所述程序代碼加載到操作員終端時，將表示電力傳輸控制站的圖形對象連同表示電力線路的圖形對象一起呈現(xiàn)在操作員終端的顯示器上，并且基于操作員或操作員終端選擇來改變呈現(xiàn)的抽象度，其中，從較低程度到較高程度的改變涉及移動包括表示控制站的圖形對象的圖形對象組以更接近設置在表示電力線路的圖形對象上的壓縮中心點，所述電力線路對于此組而言是公用的，而從較高程度到較低程度的改變涉及移動該組以遠離設置在所述公用電力線路的圖形表示上的壓縮中心
點ο這里，術語電力傳輸系統(tǒng)應理解為包括電力傳輸和/或分配線路以及電力傳輸控制站(諸如功率轉換器站和分站)的電網(wǎng)。


下面，將參照附圖描述本發(fā)明，其中圖1示意性地示出了全局電力傳輸系統(tǒng)的概要圖，圖2示意性地示出了電力傳輸系統(tǒng)形式的計算機化的過程控制系統(tǒng)，圖3示意性地示出了本發(fā)明的操作員終端，圖4示意性地示出了以一個抽象度呈現(xiàn)在本發(fā)明的電力傳輸系統(tǒng)中的操作員終端上的局部電力傳輸系統(tǒng)的概要圖，圖5示意性地示出了以另一個抽象度呈現(xiàn)在操作員終端上的局部電力傳輸系統(tǒng)的概要圖，圖6示意性地示出了在根據(jù)本發(fā)明第一變型的方法中執(zhí)行的多個方法步驟的流程圖，圖7A示意性地示出了具有以最小壓縮度呈現(xiàn)的電力線路和分站的簡化的電力傳輸系統(tǒng)的概要圖，圖7B示意性地示出了具有以中等壓縮度呈現(xiàn)的電力線路和分站的簡化的電力傳輸系統(tǒng)的概要圖，圖7C示意性地示出了具有以較高壓縮度呈現(xiàn)的電力線路和分站的簡化的電力傳輸系統(tǒng)的概要圖，圖8以中等抽象度示意性地示出了圖4和圖5中的電力傳輸系統(tǒng)的概要圖，圖10更詳細地示出了聚類，以及圖11示意性地示出了在根據(jù)本發(fā)明第二變型的方法中執(zhí)行的多個方法步驟的流程圖。
具體實施例方式下面，將對提供上述功能的本發(fā)明的實施例進行描述。圖2示意性地示出了用于電力傳輸或分配系統(tǒng)21的監(jiān)控系統(tǒng)10。監(jiān)控系統(tǒng)10通?？梢允怯糜趯νㄟ^系統(tǒng)21的電力傳輸進行控制的基于對象的計算機化的系統(tǒng)，系統(tǒng)21 包括電網(wǎng)28，其具有一個或更多個電力或分配線路和電力傳輸或分配控制站；以及下面進一步說明的控制測量單元20、22、對和26。在圖2中，為簡單起見，僅將電網(wǎng)觀示出為一條電力線路。在圖2中，監(jiān)控系統(tǒng)10包括連接到第一總線Bl的多個操作員和工程終端12和 14。此外，還存在第二總線B2，并且在第一總線與第二總線之間連接有第一服務器16、第二服務器17和數(shù)據(jù)庫18，第一服務器16提供對電力傳輸或分配系統(tǒng)21的第一部分的控制和監(jiān)視，第二服務器17提供對系統(tǒng)21的第二部分的控制和監(jiān)視，數(shù)據(jù)庫18中存儲有與對電力傳輸或分配系統(tǒng)21的控制和監(jiān)視有關的數(shù)據(jù)。此外，第二總線B2連接有控制測量單元，用于從監(jiān)控系統(tǒng)10向電網(wǎng)觀提供控制信號并從電網(wǎng)觀向監(jiān)控系統(tǒng)10提供測量信號。 在圖中設置有四個連接到電網(wǎng)觀的這樣的控制測量單元20、22、對和沈。這里應當認識到，這些控制測量單元中的一些可以僅被設置用于控制，一些僅用于測量，而一些則用于控制和測量兩者。因此，這樣的單元都參與控制電力傳輸或分配系統(tǒng)中的電力傳輸或分配、或測量電力傳輸或分配系統(tǒng)(這里具體為電力線路觀)的物理特性。控制測量單元還提供關于它們的特性或狀態(tài)的信息。測量單元可以包括電流、電壓和功率測量單元，諸如電流互感
6器或電壓互感器，而控制單元可以包括斷路器、繼電器、功率半導體開關和抽頭變換器。監(jiān)控系統(tǒng)10中的如圖3所示的操作員終端12包括用戶輸入單元32、顯示器34、 控制單元30和用于經(jīng)由第一總線Bl與監(jiān)控系統(tǒng)10的其它部分進行通信的接口 36。操作員終端是用于系統(tǒng)的操作員的圖形用戶界面。控制單元可以是具有相關聯(lián)的程序存儲器的處理器，其中，該程序存儲器包括用于執(zhí)行本發(fā)明的功能的程序代碼，這將在稍后進行描述。用戶輸入單元32是操作員可以通過其輸入數(shù)據(jù)的單元。像這樣，用戶輸入單元32可以是鍵盤、小鍵盤或鼠標。用戶輸入單元32還可以與顯示器34結合以一起形成觸摸屏。操作員終端還可以包括諸如揚聲器或麥克風的其它用戶界面，以便以除了通過顯示器之外的其它方式向一個或更多個操作員呈現(xiàn)數(shù)據(jù)、以及接收來自一個或更多個操作員的數(shù)據(jù)。監(jiān)控系統(tǒng)10中的操作員終端僅是可以實現(xiàn)本發(fā)明的計算機的一個示例?？梢允占瘉碜愿骺刂茰y量單元的數(shù)據(jù)并將其存儲在歷史數(shù)據(jù)庫18中以及經(jīng)由顯示器34實時地呈現(xiàn)給操作員。監(jiān)控系統(tǒng)10中的操作員終端12具有關于系統(tǒng)21的各個電力傳輸控制站以及這些電力傳輸控制站如何經(jīng)由電力線路彼此連接的存儲的數(shù)據(jù)。然后，如根據(jù)技術已知的，于是操作員終端12可以像在圖4中那樣以表示不同類型的電力線路和電力傳輸控制站的圖形符號的形式向操作員呈現(xiàn)這些數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明，操作員終端12的控制單元30被適配為根據(jù)下面給出的原理、基于經(jīng)由用戶輸入單元的操作員輸入改變圖形呈現(xiàn)系統(tǒng)的結構的呈現(xiàn)。這可以基于呈現(xiàn)中的用戶操作，諸如選擇某個縮放水平，選擇呈現(xiàn)中具有某種類型的元件的層(諸如站或分站層)。因此，控制單元還可以例如不但基于縮放水平而且還基于諸如控制保護數(shù)據(jù)(如警報數(shù)據(jù)、事件數(shù)據(jù)、控制動作數(shù)據(jù)和異常狀態(tài)數(shù)據(jù))的其它系統(tǒng)數(shù)據(jù)來自動改變呈現(xiàn)。因此，控制單元可以基于自己的選擇改變呈現(xiàn)。因此，自己的選擇是操作員終端選擇。本發(fā)明應用幾個基本的可視化方法，以允許操作員觀看數(shù)百個站與電力線路之間的傳輸流的“大圖”，其在這里通過表示圖4中所示出的控制站和電力線路的圖形符號舉例說明，其中，圖4實際上是圖1中所示出的圖的一部分。清楚地看到，電力線路的路徑或輪廓與地形匹配。操作員可以根據(jù)需要在0到100%之間自由地選擇抽象度或壓縮度。抽象度的改變是動態(tài)的，但是下面僅描述極端情況詳細的和抽象的。動態(tài)計算極端之間的變換。 這里，應當注意到，系統(tǒng)還可以例如基于與呈現(xiàn)有關的用戶活動(如縮放和層選擇)來選擇抽象度。本發(fā)明的解決方案可應用于基于(如在下面用作圖中的示例的ABB網(wǎng)絡管理 WS500軟件中的)地形圖的大比例概要圖和作為電氣工程中的標準示意表示的單線圖 (SLD) 二者。如下繪制視覺特征 電力線路的形狀ο在最詳細抽象度的情況下，以傳統(tǒng)方式通過將直線或曲線覆蓋于圖/SLD上來繪制電力線路(圖1和圖4)。詳細抽象度與傳統(tǒng)方法相匹配，其中，電力線路的形狀與設置有電力線路的地理形狀相匹配。ο在最高抽象度的情況下，電力線路表示成與圖的地形不匹配的直線(圖5)。因此，以地形準確度為代價視覺上強調了清晰度。自動計算從詳細到抽象度的變換，以使得線路的形狀無縫地變直。 聚類ο在詳細水平的情況下，每個站表示為個體。ο在抽象水平的情況下，站以及站之間的小電力線路根據(jù)某一聚類邏輯變成表示為所謂的樹形圖的一個實體?，F(xiàn)在將參照圖2、圖3、圖4、圖5和圖6對本發(fā)明的第一變型進行稍微更詳細的描述，其中，圖4示意性地示出了以一個抽象度呈現(xiàn)在電力傳輸系統(tǒng)中的操作員終端上的局部電力傳輸系統(tǒng)的概要圖，圖5示意性地示出了以另一個抽象度呈現(xiàn)在操作員終端上的局部電力傳輸系統(tǒng)的概要圖，以及圖6示意性地示出了在根據(jù)本發(fā)明的此第一變型的方法中執(zhí)行的多個方法步驟的流程圖。本發(fā)明的第一變型旨在改變電力線路的表示。對于圖4和圖5中所示出的多個電力線路，控制單元30知道這些電力線路的功率定額?？刂茊卧?0還獲得或接收在線路上傳輸?shù)碾娏Φ臏y量，步驟38?？刂茊卧?0根據(jù)這些測量確定電力流的方向(即電力傳輸?shù)姆较?、以及每條線路的負荷百分比。作為替代，可以在系統(tǒng)中的其它位置處(諸如在第一和/或第二服務器16和17中)進行這些確定，然后這些確定提供給控制器單元30。如果然后操作員選擇抽象度改變，其中，抽象度改變在這里是電力線路的抽象度改變，即電力線路的呈現(xiàn)改變，則這樣的選擇經(jīng)由用戶輸入單元32輸入并轉送到控制單元30。如果沒有改變，步驟40，則控制單元30繼續(xù)進行并根據(jù)當前抽象設置呈現(xiàn)電力線路，當前抽象設置最初可以是如下設置其中如圖4所示電力線路嚴密地遵循它們在地形中的實際布局。操作員可以通過在呈現(xiàn)中執(zhí)行的動作(諸如選擇層或縮放)來選擇抽象度，在這種情況下，控制單元提供相應的抽象度。作為替代，操作員可以與這樣的活動無關地選擇抽象度。然后， 控制單元30將線路呈現(xiàn)在顯示器34上，其中，電力傳輸數(shù)據(jù)被編碼到線路的表示中，步驟 48。在這里，每條線路可以通過被外部線路圍繞的內部線路來呈現(xiàn)。這里，電力傳輸數(shù)據(jù)可以包括線路的額定功率水平，額定功率水平可以通過改變電力線路的外部線路的厚度而進行編碼。于是，厚度可以表示某一額定或最大功率，例如最大可允許電壓。另外地或替代地，還可以使用電力線路的內部和外部線路二者的顏色， 其中，某一顏色表示某一額定功率。例如，可以是紅色表示400kV的最大電壓，藍色表示 200kV，而綠色表示100kV。編碼到線路中的電力傳輸數(shù)據(jù)還可以包括在電力線路中傳輸?shù)碾娏Φ姆较?，即電流流動的方向。這里，所傳輸?shù)碾娏Φ姆较蚩梢酝ㄟ^線路的其它編碼(例如通過線路的透明度改變)來表示。于是，可以通過比相對側(即流出側)更透明的方式來表示電力線路的饋入側。此外，編碼到電力線路中的電力傳輸數(shù)據(jù)還可以包括負荷百分比，即提供相對于額定功率傳輸?shù)碾娏τ卸嗌俚闹甘?。此編碼可以通過內部線路的編碼來執(zhí)行，例如通過改變內部線路的厚度。此外，與外部線路相比，內部線路還可以具有指定給電力線路的顏色的另外的細微差別。例如，內部線路可以較暗，而外部線路較亮。以此方式，電力傳輸數(shù)據(jù)可以編碼到線路中，否則這樣的數(shù)據(jù)經(jīng)常設置成會弄亂視圖的箭頭和圓圖(Pie chart)。因此，這種呈現(xiàn)電力傳輸數(shù)據(jù)的方式為操作員簡化了概要圖。這里應當認識到在本發(fā)明的各變型中，將電力傳輸數(shù)據(jù)編碼到電力線路中是可選的并且可以忽略。也可以使用指示這樣的信息的傳統(tǒng)方式，諸如通過圓圖和箭頭。然而，如果操作員選擇了抽象度改變，步驟40，則控制單元30確定是否存在所選擇的較高或較低抽象度，步驟42。如果操作員選擇了較高抽象度，則控制單元通過使兩個控制站之間的電力線路更直來改變這些電力線路的呈現(xiàn)，步驟44，而如果操作員選擇了較低抽象度，則使電力線路適配于地形，步驟46。此后，控制單元30呈現(xiàn)編碼有電力傳輸數(shù)據(jù)的改變后的電力線路，步驟48，因此，控制單元30接收新的電力線路測量以及來自操作員的可能的抽象改變輸入。這里，圖4示出了存在最小抽象度的視圖，而圖5示出了存在最大抽象度時的視圖。由于抽象度改變而為操作員提高了可觀測性。現(xiàn)在將參照圖2、圖3、圖7A、圖7B、圖7C、圖8、圖10和圖11來描述本發(fā)明的第二變型，其中，圖7A示意性地示出了具有以最小壓縮度呈現(xiàn)的電力線路和分站的簡化的電力傳輸系統(tǒng)的概要圖，圖7B示意性地示出了具有以中等壓縮度呈現(xiàn)的電力線路和分站的簡化的電力傳輸系統(tǒng)的概要圖，圖7C示意性地示出了具有以最大壓縮度呈現(xiàn)的電力線路和分站的簡化的電力傳輸系統(tǒng)的概要圖，圖8以中等抽象度示意性地示出了圖4和圖5中的電力傳輸系統(tǒng)的概要圖，圖10更詳細地示出了聚類，以及圖11示意性地示出了在根據(jù)本發(fā)明的此第二變型的方法中執(zhí)行的多個方法步驟的流程圖。本發(fā)明的此第二變型旨在通過改變視圖(諸如圖5中的視圖)中的圖形對象的壓縮度來改變抽象度。此壓縮改變也稱為聚類。這里應當認識到，此第二變型可以與本發(fā)明的第一變型相結合。因此，聚類可以與改變線路的抽象度相結合并且還可以可選地與利用電力傳輸數(shù)據(jù)將電力線路編碼相結合。圖7A至圖7C描繪了簡化的電力傳輸系統(tǒng)，而沒有設置有該系統(tǒng)的地形。這樣做是為了提供對本發(fā)明的更好的理解。在圖7A中，示出了作為單線圖(SLD)的、各個電力傳輸控制站(方形)以及站之間的電力線路的傳統(tǒng)表示。然而，在此視圖中，電力線路是直的。這里，第一類型電力線路是評定用于較高功率水平的主電力線路并且示出為較粗的線路，而評定用于較低功率水平的第二類型電力線路示出為較細的線路。這些電力線路可以按照與本發(fā)明的第一變型中相同的方式來編碼。這里，存在按照控制站a、c、d、b、h、i、j和g的順序互連這些控制站的第一類型電力線路。其余是第二類型電力線路。因此，存在控制站C與6之間延伸的第二類型電力線路；存在控制站d與e之間延伸的第二類型電力線路；存在控制站e與f之間延伸的第二類型電力線路；存在控制站b與f之間延伸的第二類型電力線路；存在控制站f與g之間延伸的第二類型電力線路；存在控制站h與1之間延伸的第二類型電力線路；存在控制站i與k 之間延伸的第二類型電力線路；存在控制站j與k之間延伸的第二類型電力線路；并且，存在控制站1與k之間延伸的第二類型電力線路。根據(jù)本發(fā)明的此變型，第一類型電力線路的圖形表示具有所謂的壓縮中心點Cl、 C2和C3，在執(zhí)行壓縮時站以這些中心點為中心。壓縮意味著抽象度的增加。這里，第一壓縮中心點Cl設置在控制站b與d之間的第一類型電力線路處并接近控制站b，第二壓縮中心點C2設置在控制站b與h之間的第一類型電力線路上并接近控制站h，而第三壓縮中心點C3設置在控制站i與j之間的第一類型電力線路的中間處。這里，第一壓縮中心點Cl對于如下的圖形對象組而言是公用的壓縮點該圖形對象組包括控制站a、b、c和d以及在這些控制站之間延伸的第一類型電力線路。這里，第二壓縮中心點C2對于僅包括控制站h 的圖形對象組而言是公用的壓縮點。這里，第三壓縮中心點C3對于如下的圖形對象組而言是公用的壓縮點該圖形對象組包括控制站g、i和j以及在這些控制站之間延伸的第一類型電力線路。缺少至控制站(所述控制站連接到第一類型電力線路)的連接的第二類型電力線路還具有壓縮中心點C4和C5。這里，存在控制站k與1之間的第二類型電力線路上的第四壓縮中心點C4并接近控制站k，并且存在控制站f與e之間的第二類型電力線路上的第五壓縮中心點C5并更接近控制站f。這里，第四壓縮中心點C4對于如下的圖形對象組而言是公用的壓縮點該圖形對象組包括控制站k和1以及在這些控制站之間延伸的第二類型電力線路，而第五壓縮中心點C5對于如下的圖形對象組而言是公用的壓縮點該圖形對象組包括控制站f和e以及在這些控制站之間延伸的第二類型電力線路。這里，圖7B示意性地示出了具有變直的電力線路的、部分聚類并聯(lián)合的控制站； 所有個體特征仍然可見。移動了所有控制站以更接近它們各自的壓縮中心點。圖7C示出了完全聚類；與壓縮中心點相關聯(lián)的各個控制站和電力線路壓縮到在這里稱為樹形圖(矩形)的單圖形對象中，其中，樹形圖的大小與其內部的控制站和電力線路的數(shù)目成比例。例如，控制站a、b、c和d以及它們之間的電力線路表現(xiàn)為右上的一個實體，在下文中稱為第一樹形圖。第二樹形圖由控制站f和e及其之間的電力線路形成；第三樹形圖代表控制站g、j和i以及它們之間的電力線路；以及，第四樹形圖表示站1和k以及連接它們的一個電力線路。這里可以注意到，控制站h沒有設置在樹形圖中，這是因為控制站h是與第二壓縮中心點關聯(lián)的唯一對象。如在圖7A至圖7C中可見，如果一個控制站連接到不同類型的兩個電力線路，則與表示此控制站的圖形對象相對于表示第二類型電力線路的圖形對象的壓縮中心點的移動相比，表示此控制站的圖形對象相對于表示第一類型電力線路的圖形對象的壓縮中心點的移動更優(yōu)先。這意味著控制站朝向最近的壓縮中心點移動或從最近的壓縮中心點開始移動，該最近的壓縮中心點可以是經(jīng)由最少數(shù)目的電力線路到達的壓縮點。如果從控制站引到兩個不同壓縮中心點的電力線路的數(shù)目相等，則相比于第二類型的壓縮點，與第一類型電力線路相關聯(lián)的壓縮點更優(yōu)先。為了更好地理解如何可以在圖4的視圖中設置聚類，圖5和圖8示出了相似的視圖。這里，圖4與圖7A中的情況對應，圖8與具有圖7B與圖7C的壓縮度之間的某種程度的壓縮度的情況對應，其中，對一些控制站和電力線路已經(jīng)進行了聚類，而圖10示出了基本上與圖7C中的情況對應的三個聚類，其中，已經(jīng)發(fā)生了許多聚類。在圖10中，樹形圖中的較亮矩形表示控制站，而較暗矩形是電力線路。此外，表示互連兩個控制站的電力線路的矩形示出為設置在表示這些控制站的矩形之間。樹形圖內的電力線路可以可選地包括定額水平和負荷百分比信息。此外，可能的是樹形圖可以包括表示控制站中的諸如處理控制元件(如變壓器、 發(fā)生器或斷路器)的元件的符號。此示出的符號可以由系統(tǒng)例如基于是否關于元件產(chǎn)生了警報來自動選擇。此示出的符號還可以由操作員來選擇。此外，系統(tǒng)可以基于操作員最常選擇的元件來選擇元件。當呈現(xiàn)這樣的元件時，還可以呈現(xiàn)元件的其它數(shù)據(jù)，諸如測量值、狀態(tài)值或是否產(chǎn)生了警報。這可以通過顏色或動畫(如閃爍)來完成。一個或更多個這樣的元件可以呈現(xiàn)為表示所考慮的控制站的對象的一部分。因此，控制單元可以取出這樣的數(shù)據(jù)，然后將這樣的數(shù)據(jù)例如作為相應控制站的表示的一部分，呈現(xiàn)在顯示器上?？梢愿鶕?jù)所選擇的抽象度來動態(tài)計算圖7A至圖7C、圖5和圖8中所示出的不同狀態(tài)之間的變換。在100%的抽象下，將會僅存在一個大的可見樹形圖，其中，在該樹形圖的內部具有所有站和電力線路。在本發(fā)明的此第二變型中，控制單元30將表示控制站和電力線路的圖形對象呈現(xiàn)在顯示器上，步驟49。這里，可以按照默認壓縮度做出呈現(xiàn)，該默認壓縮度可以基于視圖的縮放水平。此后，控制單元30可以經(jīng)由用戶輸入單元32接收來自操作員的作為壓縮改變的抽象改變的選擇，步驟50。這可以通過操作員執(zhí)行與呈現(xiàn)有關的動作(諸如選擇對象層或縮放水平)來進行。然后，控制單元30可以基于這些活動選擇相應的壓縮度。操作員還可以與這樣的活動無關地選擇抽象度。以此方式，控制單元30檢查改變是否包括壓縮的提高或降低，步驟52。在改變是壓縮的提高的情況下，控制單元30通過移動組中的對象(即控制站以及連接控制站的電力線路)以更接近它們的相應壓縮點來改變視圖的呈現(xiàn)，步驟 54，而如果改變是壓縮的降低，則控制單元移動對象以進一步遠離它們的壓縮點，步驟56。 這是在還考慮電力線路的優(yōu)先的情況下完成的。此后，控制單元返回并等待可以引起抽象度改變的操作員輸入或保護和控制相關事件，步驟50。因此，上述壓縮的改變可以由控制單元基于系統(tǒng)中的事件(諸如基于來自一個或更多個控制站的事件和警報數(shù)據(jù)、在系統(tǒng)中執(zhí)行的控制動作或系統(tǒng)中的異常狀態(tài))來自動選擇。因此，控制站可以向提供系統(tǒng)概要圖的操作員終端提供保護和控制數(shù)據(jù)。于是，控制單元在為操作員提供所作的呈現(xiàn)的改變時考慮該保護和控制數(shù)據(jù)。這可以包括停止此控制站的圖形符號被移向相應的壓縮中心點。在這里，這反而可以放大控制站的圖形表示的大本發(fā)明具有許多優(yōu)點。通過應用動態(tài)聚類，大量視覺上可感知的信息可以由操作員以容易理解的優(yōu)選抽象度組織起來。這允許操作員將信息組織為有關的聚類，并且他或她能夠以此方式理解所有細節(jié)同時在更大規(guī)模上理解事件。這還允許操作員對接近彼此定位并且否則不可在呈現(xiàn)的某一縮放水平下感知的電力線路和控制站進行分辨。詳細信息被壓縮成能夠表示壓縮視覺空間中的所有細節(jié)(控制站、電力線路)的樹形圖。電力線路的抽象允許操作員觀看“大圖”，例如檢查跨越諸如整個大陸或國家的傳輸流。在此情況下，各個電力線路的精確路徑不再相關，因此，視覺特征的減少支持邏輯工作任務而不是使所有無關細節(jié)可見。通過將電力傳輸數(shù)據(jù)編碼到電力線路中，在沒有添加其它對象的情況下獲得了細節(jié)的可見性的進一步的增強。如先前描述的，操作員終端能夠以一個或更多個處理器的形式與計算機程序存儲器(包括用于執(zhí)行本發(fā)明的計算機程序代碼)設置在一起。此計算機程序代碼還可以設置在一個或更多個數(shù)據(jù)載體上，其中，上述數(shù)據(jù)載體在其上的程序代碼加載到操作員終端時執(zhí)行本發(fā)明的功能。
1權利要求
1.一種使操作員能夠獲得電力傳輸或分配系統(tǒng)(10)中連接到電力線路的電力傳輸控制站的呈現(xiàn)的更好概要圖的方法，所述方法包括步驟-將表示所述電力傳輸控制站的圖形對象(a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l)連同表示所述電力線路的圖形對象一起呈現(xiàn)G9)在操作員終端顯示器(34)上，以及-基于操作員或操作員終端選擇來改變所述呈現(xiàn)的抽象度，-其中，-從較低程度到較高程度的改變涉及移動0 包括表示控制站的圖形對象的圖形對象組以更接近設置在表示電力線路的圖形對象上的壓縮中心點(C1、C2、C3、C4、C5)，所述電力線路對于此組而言是公用的，并且-從較高程度到較低程度的改變涉及移動G4)所述組以遠離設置在所述公用電力線路的圖形表示上的所述壓縮中心點。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，還包括步驟接收(40；50)電力傳輸控制站和電力線路的所述呈現(xiàn)的較高或較低抽象度的操作員選擇，并基于所述操作員選擇來改變所述抽象度。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其中，所述操作員選擇通過在所述呈現(xiàn)中執(zhí)行的操作員活動來執(zhí)行。
4.根據(jù)任一前述權利要求所述的方法，其中，所述電力線路具有第一類型和第二類型， 并且如果一個控制站連接到不同類型的兩個電力線路，則與表示此控制站的圖形對象相對于表示所述第二類型電力線路的圖形對象的壓縮中心點的移動相比，表示此控制站的圖形對象相對于表示所述第一類型電力線路的圖形對象的壓縮中心點的移動更優(yōu)先。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其中，只有具有壓縮中心點的所述第二類型線路的圖形符號是缺少至以下電力站的圖形符號的連接的符號所述電力站的圖形符號連接至所述第一類型線路的圖形符號。
6.根據(jù)任一前述權利要求所述的方法，其中，在最高抽象度的情況下，所述組的所有圖形對象被聯(lián)合以形成一個圖形對象。
7.根據(jù)權利要求5所述的方法，其中，所述一個圖形對象還包括所述控制站中的至少一個控制站內的系統(tǒng)元件的符號。
8.根據(jù)任一前述權利要求所述的方法，還包括步驟從所述控制站中的一個控制站接收保護和控制相關數(shù)據(jù)，其中，至少此控制站的呈現(xiàn)的操作員終端改變選擇是依據(jù)所接收到的保護和控制數(shù)據(jù)而做出的。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其中，所述呈現(xiàn)的所述操作員終端改變選擇涉及停止此站的圖形符號移向相應的壓縮中心點。
10.根據(jù)任一前述權利要求所述的方法，其中，組還包括電力線路。
11.根據(jù)任一前述權利要求所述的方法，其中，改變所述呈現(xiàn)的所述步驟涉及如果存在從較低抽象度到較高抽象度的改變，則使表示電力線路的所述圖形對象變直G4)。
12.根據(jù)任一前述權利要求所述的方法，還包括步驟呈現(xiàn)G8)這樣的電力線路電力傳輸數(shù)據(jù)被編碼到所述線路中。
13.一種電力傳輸或分配系統(tǒng)(10)中的操作員終端(12)，所述操作員終端(12)包括顯示器(34)、用戶輸入單元(3 以及控制單元(30)，所述操作員終端(1 被配置為將表示電力傳輸控制站的圖形對象(a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、1)連同表示電力線路的圖形對象一起呈現(xiàn)在所述顯示器上，并基于操作員選擇或所述操作員終端(12)自己的選擇改變呈現(xiàn)的抽象度，其中，當從較低程度改變?yōu)檩^高程度時，所述控制單元被配置為移動包括表示控制站的圖形對象的圖形對象組以更接近設置在表示電力線路的圖形對象上的壓縮中心點(Cl、 C2、C3、C4、C5)，所述電力線路對于此組而言是公用的，并且當從較高程度改變?yōu)檩^低程度時，所述控制單元被配置為移動所述組以遠離設置在所述公用電力線路的圖形表示上的所述壓縮中心點。
14.根據(jù)權利要求13所述的操作員終端，其中，所述控制單元被配置為接收電力傳輸控制站和電力線路的呈現(xiàn)的較高或較低抽象度的操作員選擇，并基于所述操作員選擇來改變所述抽象度。
15.根據(jù)權利要求13所述的操作員終端，其中，所述控制單元被配置為基于在所述呈現(xiàn)中執(zhí)行的操作員活動改變所述抽象度。
16.根據(jù)權利要求13至15中任一項所述的操作員終端，其中，所述電力線路具有第一類型和第二類型，并且如果一個控制站連接到不同類型的兩個電力線路，則所述控制單元被配置為使得與表示此控制站的圖形對象相對于表示所述第二類型電力線路的圖形對象的壓縮中心點的移動相比，表示此控制站的圖形對象相對于表示所述第一類型電力線路的圖形對象的壓縮中心點的移動更優(yōu)先。
17.根據(jù)權利要求13至16中任一項所述的操作員終端，其中，所述控制單元還被配置為從所述控制站中的一個控制站接收保護和控制數(shù)據(jù)，并依據(jù)所接收到的保護和控制數(shù)據(jù)做出至少此控制站的呈現(xiàn)的操作員終端自己的改變選擇。
18.根據(jù)權利要求13至17中任一項所述的操作員終端，其中，所述控制單元在改變所述呈現(xiàn)時還被配置為如果存在從較低抽象度到較高抽象度的改變，則使表示電力線路的圖形對象變直。
19.根據(jù)權利要求13至18中任一項所述的操作員終端，其中，所述控制單元還被配置為呈現(xiàn)這樣的電力線路電力傳輸數(shù)據(jù)被編碼到所述線路。
20.一種數(shù)據(jù)載體上的計算機程序產(chǎn)品，所述計算機程序產(chǎn)品包括計算機程序代碼，所述計算機程序代碼被配置為使得設置在電力傳輸或分配系統(tǒng)(10)中的操作員終端(12) 在所述程序代碼加載到所述操作員終端時，將表示電力傳輸控制站的圖形對象(a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、1)連同表示電力線路的圖形對象一起呈現(xiàn)在所述操作員終端的顯示器(34)上，并且基于操作員或操作員終端選擇改變呈現(xiàn)的抽象度，其中，從較低程度到較高程度的改變涉及移動包括表示控制站的圖形對象的圖形對象組以更接近設置在表示電力線路的圖形對象上的壓縮中心點(C1、C2、C3、C4、C5)，所述電力線路對于此組而言是公用的，并且從較高程度到較低程度的改變涉及移動所述組以遠離設置在所述公用電力線路的圖形表示上的所述壓縮中心點。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電力傳輸或分配系統(tǒng)中的方法、這樣的系統(tǒng)中的操作員終端、以及用于這樣的操作員終端的計算機程序產(chǎn)品。該操作員終端將表示電力傳輸控制站的圖形對象(a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l)連同表示電力線路的圖形對象一起呈現(xiàn)在顯示器上，并基于操作員選擇或操作員終端自己的選擇改變呈現(xiàn)的抽象度。從較低程度到較高程度的改變涉及移動包括控制站的圖形對象組以更接近電力線路上的壓縮中心點(C1、C2、C3、C4、C5)，該電力線路對于該組而言是公用的，而從較高壓縮度到較低壓縮度的改變涉及移動該組以遠離該壓縮中心點。
文檔編號G05B23/02GK102395933SQ200980158748
公開日2012年3月28日 申請日期2009年6月29日 優(yōu)先權日2009年4月17日
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