融合GIS-GIM与DETR网络的三维电网建模及校验方法

任大江; 杨凯; 李钧超

沈阳工业大学学报 ›› 2025, Vol. 47 ›› Issue (04) : 432 -438.

任大江, 杨凯, 李钧超

作者信息 +

Author information +

文章历史 +

摘要

【目的】随着电网规模不断扩大和结构日益复杂，传统电网建模和可视化方法逐渐暴露出诸多问题，如建模准确度难以满足复杂电网结构的精细化展示需求、受限于应用场景而无法有效应对多样化业务需求，且建模普遍缺乏科学有效的校验机制，难以保障结果的准确性和可靠性。为解决这些问题，提出了一种融合GIS-GIM与DETR网络的三维电网建模及校验方法，以实现高准确度的三维电网建模，并建立有效的校验体系，为电网规划、运维与管理提供坚实的数据基础和可靠的决策支持。【方法】首先，将电网信息模型(GIM)集成到地理信息系统(GIS)中，利用GIS强大的地理空间分析与展示能力，结合GIM对电网设备和拓扑结构的详细描述，实现更宏观、更全面的三维电网建模，从地理空间维度直观呈现电网的整体布局与设备分布。其次，对DETR网络进行改进，通过优化网络结构、调整参数设置以及采用更有效的训练策略，使其能够更准确地对三维电网设备进行检测和分类。在训练过程中，收集大量的三维电网设备数据，构建丰富多样的数据集，并对数据进行标注和预处理，以提高模型的泛化能力。最后，将改进后的DETR网络应用于三维电网建模过程中，对建模结果中所涉及的设备进行逐一检测和分类，确保设备信息的准确性，从而保障整个建模结果的准确性。【结果】为验证本文方法的有效性，对基于3座新建变电站的100组设备数据展开实验分析。实验结果显示，相较于传统建模方法，融合GIS-GIM与DETR网络的三维电网建模方法在建模准确性上有显著提升，能够更精准地还原电网设备的空间位置、结构形态以及设备间的连接关系。在建模结果校验方面，校验网络展现出良好性能，其准确率达到93.14%,表明该方法能够有效检测出建模过程中可能存在的错误和偏差，确保建模结果的可靠性。【结论】融合GIS-GIM与DETR网络的三维电网建模及校验方法，在提高电网建模准确率和建立有效校验机制方面表现优异，能够满足实际电网建模的高准确度需求。该方法能够为电网的日常运维、故障诊断与抢修等管理工作提供直观、准确的三维可视化信息，为电网规划和管理提供可靠的决策依据，具有重要的理论意义和广阔的应用前景。