CN102521398A - 变电站-调度中心两级分布式电网的建模方法 - Google Patents
变电站-调度中心两级分布式电网的建模方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102521398A CN102521398A CN2011104390099A CN201110439009A CN102521398A CN 102521398 A CN102521398 A CN 102521398A CN 2011104390099 A CN2011104390099 A CN 2011104390099A CN 201110439009 A CN201110439009 A CN 201110439009A CN 102521398 A CN102521398 A CN 102521398A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- model
- transformer station
- station
- wiring diagram
- dispatching center
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/30—Circuit design
- G06F30/36—Circuit design at the analogue level
- G06F30/367—Design verification, e.g. using simulation, simulation program with integrated circuit emphasis [SPICE], direct methods or relaxation methods
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
- G06F2119/06—Power analysis or power optimisation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
- Y04S40/20—Information technology specific aspects, e.g. CAD, simulation, modelling, system security
Abstract
本发明涉及一种变电站-调度中心两级分布式电网的建模方法,属于电力系统运行和控制技术领域。该方法包括:在每个变电站本地建立包含拓扑结构、设备参数、量测信息的网络模型和接线图,用于变电站本地的监视、分析和计算,并自动导出适合调度中心的变电站模型和接线图,通过电力调度数据网传输到调度中心;在调度中心级,基于线路标识的全局一致性,将各变电站网络模型对接,自动拼接成全局电网模型,用以实现全网的监视、分析和控制。该方法实现了一次建模、全网利用,为信息的分层分级处理以及电网自愈提供了模型基础。
Description
技术领域
本发明属于电力系统运行和控制领域,特别涉及变电站-调度中心两级分布式电网的建模方法。
背景技术
能量管理系统(Energy management system,EMS)体系结构中,是基于计算机的现代电力系统的调度自动化系统,其任务是对电力系统进行实时采集、监视、分析、优化和控制决策。电网模型和接线图是EMS的基础和核心环节,是监视、分析、优化、控制的基础。电网模型包括设备的拓扑结构、设备参数、量测信息。其中设备的拓扑结构和设备参数包括变压器、线路、发电机、负荷、开关、隔离刀闸、接地刀闸等设备的拓扑结构和参数。量测信息包括量测对象以及相关联的量测值对象,量测类型对象等模拟量量测信息和数字量量测信息。电网模型也可以分为两部分,一部分是站内模型,是各站内的发电机、负荷、开关、隔离刀闸、接地刀闸等设备的拓扑结构、设备参数、量测信息构成的模型;一部分是线路模型,是连接各厂站的所有线路构成的模型,线路具有两个端子对应分别在该线路相连的两个变电站。接线图中包括设备(包含变压器、线路、发电机、负荷、开关、隔离刀闸、接地刀闸等)的图形和动态数据。
在传统的能量管理系统体系结构中,所有的设备建模工作在调度中心基于IEC61970标准完成,模型为单相模型,接线图为单线图,电厂和变电站侧不维护电网模型。电厂和变电站内基于IEC61850标准与智能电子装置(Intelligent Electronic Devices,IED)通讯获得该电厂和变电站内设备的量测数据(模拟量信息和数字量信息的实时值),并通过远方终端单元(remote terminal unit,RTU)基于IEC61870标准将部分数据上传到调度中心。在调度中心人工维护量测数据与设备的关联关系,来建立量测信息。
这种集中式方法存在的主要问题如下:(1)全网电网模型(含设备参数、静态拓扑、一次接线图)的建立都要在调度中心完成,工作量随着电网规模的日益增大而显著增加。(2)调度中心的维护人员不可能对电网的每个细节都非常熟悉,潜在的出错可能性非常大,这种参数错误或拓扑错误将湮没在庞大的电网模型信息中,难以定位。(3)目前的集中式建模方式下,如果调度中心一旦受到灾难打击,很容易导致全部功能的瘫痪,难以自愈。
国际电工技术委员会(IEC)制定了IEC-61970标准,目的是使EMS的应用软件组件化和开放化,能即插即用和互连互通,从而降低系统集成成本和保护用户资源。公共信息模型(CIM)是IEC-61970标准中提供的抽象模型,表示包含在能量管理系统(EMS)信息模型中的电力企业的所有主要对象。CIM方便地实现了不同卖方独立开发的EMS应用、多个独立开发的完整 EMS系统或EMS系统与其它涉及电力系统运行的不同方面的系统的集成,即能够不依赖于电网模型信息的具体表示而存取公共数据和交换信息。
可扩展的矢量图形(SVG)是由W3C组织发布的一种基于(XML)的开放的二维矢量图形和矢量点阵混合图形的置标语言,IEC已将SVG确定为图形交换的标准格式。
专利《电力系统多区域网络模型拼接方法》(申请号200610166302.1)中提出了多区域进行模型拼接的方案:定义模型拼接相关区域之间的模型边界,计算增加一个区域模型时模型变化增量,根据增量结果修正原有模型。该方法存在以下不足:(1)拼接的是不同调度中心管辖下的模型,边界为各调度中心管辖区域之间的边界设备;没有考虑更基本的由变电站的模型拼接为调度中心的模型。(2)该方法仍需要在调度中心建模。(3)调度中心模型出现问题,该方法无法实现模型的自愈。(4)该方法没有考虑图形以及实时数据的拼接。
发明内容
本发明的目的是为克服已有技术的不足之处,提出一种变电站-调度中心两级分布式电网的建模方法,该方法实现了一次建模、全网利用,为信息的分层分级处理以及电网自愈提供了模型基础。
本发明提出的一种变电站-调度中心两级分布式电网的建模方法,其特征在于,该方法包括:在每个变电站本地建立包含拓扑结构、设备参数、量测信息的网络模型和接线图,用于变电站本地的监视、分析和计算,并自动导出适合调度中心的变电站模型和接线图,通过电力调度数据网(SPDnet)传输到调度中心;在调度中心级,基于线路标识的全局一致性,将各变电站网络模型对接,自动拼接成全局电网模型,用以实现全网的监视、分析和控制。
该方法包括以下步骤:
(1)在每个变电站建立变电站的网路模型和接线图,其中网络模型包括变电站设备的拓扑结构、设备参数、量测信息;接线图包括设备图形和动态数据。接线图中的动态数据为三相数据。网络模型中的拓扑结构和设备参数均为三相,量测信息为三相量测信息;同时基于IEC61850标准获得变电站内的实时量测数据。该变电站模型、图形和实时量测数据用于变电站本地的监视、分析和计算;
(2)对各变电站网络模型进行裁剪:对各变电站网络模型和接线图进行裁剪以满足调度中心的需要;网络模型的裁剪主要包括:(a)将三相的拓扑结构和设备参数改为单相正序的拓扑结构和设备参数;(b)用等值负荷替代低电压等级的厂用变和所用变设备等;(c)将三相的模拟量量测信息改为正序模拟量量测信息,三相的数字量量测信息改为总数字量量测信息;(d)正序的模拟量量测信息中去掉开关的模拟量量测信息;
接线图的裁剪主要包括:(a)去掉接地刀闸图形;(b)用负荷图形代替厂用变压器和所用变压器的图形;(c)将三相动态数据改为单相动态数据;
导出裁剪后的变电站模型:将裁剪后的变电站模型导出为符合公共信息模型(common information model,CIM)的XML文件,将裁剪后的接线图导出为符合可缩放向量图形(Scalable Vector Graphics,SVG)的XML文件。并对CIM模型进行扩展,用于关联 IEC61870-104规约通讯的上传的裁剪后的实时量测数据,对CIM模型中的部分类进行扩展:即对CIM模型中原有的Substation(变电站)类增加Address(地址)属性(变电站对应的站地址)及该属性的类型及描述;对CIM中原有的MeasureValue(量测值)类增加ValueAddresss(地址值)属性(实时数据对应的量测信息体地址)及该属性的类型及描述。
(3)对步骤(3)导出的网络模型和接线图进行判断,若该网络模型和接线图与上次上传的网络模型和接线图相比发生变化,或者没有上传过网络模型或接线图,则进入步骤(5);否则,等待时间T1(30min)后,返回步骤1;
(4)将导出的变电站网络模型(CIM文件)和接线图(SVG文件)以文件格式通过电力调度数据网上传到调度中心;
(5)调度中心对收到的变电站网络模型和接线图进行校验:解析各个变电站的CIM文件,校验是否满足CIM文件的格式以及拓扑结构是否合理(即校验非接地设备是否接地,节点是否悬空等);若任一项校验不成功,则通过调度数据网将出错信息返回相应变电站,并返回步骤(1);解析变电站的SVG文件,校验是否满足SVG的格式以及SVG与CIM之间映射是否匹配,若任一校验不成功,则通过调度数据网将出错信息返回对应变电站,并返回步骤(1);若校验都成功,直接导入接线图,进入步骤(7);
(6)在调度中心侧对校验后的所有变电站的变电站模型进行拼接:模型拼接以线路作为唯一边界;拼接流程具体包括:
7-1)先导入一个变电站网络模型,生成层次结构(变电站-电压等级-设备)的站内模型和线路模型;
7-2)然后导入下一个变电站模型,生成该变电站的站内模型和线路模型,将新导入站的站内模型添加至已生成的站内模型中;
7-3)判断新导入站的线路模型是否存在已生成的线路模型中,若存在则删除新导入变电站中对应的线路模型,并将删除的线路模型关联的端子和量测信息关联到已生成的线路模型上,若不存在,则直接将新的线路模型以及关联的端子和量测信息添加到到已生成的线路模型中;
7-4)遍历所有的线路模型完成该站拼接;
7-5)遍历所有变电站后,将最终的站内模型和线路模型生成完整的网络模型。
(1)调度中心采集实时量测数据:调度中心通过IEC61850-104规约获得包含模拟量量测和数字量量测的站地址、信息体地址、实时数据值的报文;若量测信息中某量测值对象本身的信息体地址和它所在的变电站的站地址均与报文中内容一致,则该实时数据值即为该量测值对象的取值。
(2)判断调度中心电网模型是否出错(拓扑结构不合理,基于模型的状态估计计算不收敛,数据库数据丢失等),如果出错下发召唤变电站模型和接线图的命令,并返回步骤(5),如果没有出错,延时T2(一般取值1天)时间重新判断;如果本调度中心功能瘫痪,采用调度数据网的其他服务器出错下发召唤变电站模型和接线图的命令,并返回步骤(5)。
本发明提出的变电站——调度中心两级分布式电网建模方法与传统在调度中心集中式 的电网建模方式相比优点如下:(1)在变电站内,建模规模小,通常只需要在新建或改建变电站时建模一次,不再变化。对于电网模型出错的变电站,可以方便在变电站本地进行诊断和定位。(2)在变电站分布式建模中采用三相模型,更能反映电网中的不平衡运行等情况(3)在调度中心,无需维护站内图、模、库,维护简单,不易出错,显著降低维护工作量和出错率,理想情况下甚至可实现免维护。可有效解决调度中心模型维护的负担问题。(4)由于实现了分布式建模,模型分布存储于各厂站中,在调度中心遭受灾难打击瘫痪后,厂站侧的模型不会丢失,一旦调度中心功能瘫痪,通过分布存储在各厂站的模型的自动拼接,在调度数据网的任意一点都可快速恢复调度中心功能,为调度中心的容灾和自愈提供可能。
附图说明
图1是本发明方法的流程图。
图2是本发明方法的模型拼接的流程图。
图3是本发明方法的一个实例中采用两个变电站模型。
图4是本发明方法的一个实例中采用两个变电站裁剪后的模型。
图5是本发明方法的一个实例中采用两个变电站拼接后的模型。
具体实施方式
本发明提出的变电站-调度中心两级分布式电网的建模方法结合附图及实施例说明说明如下:
本发明提出一种变电站-调度中心两级分布式电网的建模方法,其特征在于,该方法包括:在每个变电站本地建立包含拓扑结构、设备参数、量测信息的网络模型()和接线图,用于变电站本地的监视、分析和计算,并自动导出适合调度中心的变电站模型和接线图,通过电力调度数据网(SPDnet)传输到调度中心;在调度中心级,基于线路标识的全局一致性,将各变电站网络模型对接,自动拼接成全局电网模型,用以实现全网的监视、分析和控制。
该方法具体流程如图1所示,包括以下步骤:
(1)在每个变电站建立变电站的网路模型和接线图,其中网络模型包括变电站设备的拓扑结构、设备参数、量测信息;接线图包括设备图形和动态数据。接线图中的动态数据为三相数据。网络模型中的拓扑结构和设备参数均为三相,量测信息为三相量测信息;同时基于IEC61850标准获得变电站内的实时量测数据。该变电站模型、图形和实时量测数据用于变电站本地的监视、分析和计算。
(2)对各变电站网络模型进行裁剪:根据调度中心的需要对各变电站网络模型和接线图进行裁剪;网络模型的裁剪主要包括:(a)将三相的拓扑结构和设备参数改为单相正序的拓扑结构和设备参数;(b)用等值负荷替代低电压等级的厂用变和所用变设备等;(c)将三相的模拟量量测信息改为正序模拟量量测信息,三相的数字量量测信息改为总数字量量测信息;(d)正序的模拟量量测信息中去掉开关的模拟量量测信息。
接线图的裁剪主要包括:(a)去掉接地刀闸图形;(b)用负荷图形代替厂用变压器和所用 变压器的图形;(c)将三相动态数据改为单相动态数据。
(3)导出裁剪后的变电站模型:将裁剪后的变电站模型导出为符合公共信息模型(common information model,CIM)的XML文件,将裁剪后的接线图导出为符合可缩放向量图形(Scalable Vector Graphics,SVG)的XML文件。并对CIM模型进行扩展,用于关联IEC61870-104规约通讯的上传的裁剪后的实时量测数据,对CIM模型中的部分类进行扩展的内容如表1所示。
表1
表中CIM中原有的Substation类增加Address属性(变电站对应的站地址),CIM中原有的MeasureValue类增加ValueAddresss属性(实时数据对应的量测信息体地址)。
(4)对步骤(3)导出的网络模型和接线图进行判断,若该网络模型和接线图与上次上传的网络模型和接线图相比发生变化,或者没有上传过网络模型或接线图,则进入步骤(5);否则,等待时间T1(30min)后,返回步骤1;
(5)将导出的变电站网络模型(CIM文件)和接线图(SVG文件)以文件格式通过电力调度数据网上传到调度中心;
(6)调度中心对收到的变电站网络模型和接线图进行校验:解析各个变电站的CIM文件,校验是否满足CIM文件的格式以及拓扑结构是否合理(非接地设备是否接地,节点是否悬空等)。若任一项校验不成功,则通过调度数据网将出错信息返回相应变电站,并返回步骤(1);解析变电站的SVG文件,校验是否满足SVG的格式以及SVG与CIM之间映射是否匹配,若任一校验不成功,则通过调度数据网将出错信息返回对应变电站,并返回步骤(1);若校验都成功,直接导入接线图,进入步骤(7);
(1)在调度中心侧对校验后的所有变电站的变电站模型进行拼接:模型拼接以线路作为唯一边界;拼接流程如图2所示,具体包括:
7-1)先导入一个变电站网络模型,生成层次结构(变电站-电压等级-设备)的站内模型和线路模型;
7-2)然后导入下一个变电站模型,生成该变电站的站内模型和线路模型,将新导入站的站内模型添加至已生成的站内模型中;
7-3)判断新导入站的线路模型是否存在已生成的线路模型中,若存在则删除新导入变电站中对应的线路模型,并将删除的线路模型关联的端子和量测信息关联到已生成的线路模型上,若不存在,则直接将新的线路模型以及关联的端子和量测信息添加到到已生成的线路模型中;
7-4)遍历所有的线路模型完成该站拼接;
7-5)遍历所有变电站后,将最终的站内模型和线路模型生成完整的网络模型。
(2)调度中心采集实时量测数据:调度中心通过IEC61850-104规约获得包含模拟量量测和数字量量测的站地址、信息体地址、实时数据值的报文;若量测信息中某量测值对象本身的信息体地址和它所在的变电站的站地址均与报文中内容一致,则该实时数据值即为该量测值对象的取值。
(3)判断调度中心电网模型是否出错(拓扑结构不合理,基于模型的状态估计计算不收敛,数据库数据丢失等),如果出错下发召唤变电站模型和接线图的命令,并返回步骤(5),如果没有出错,延时T2(一般取值1天)时间重新判断;如果本调度中心功能瘫痪,采用调度数据网的其他服务器出错下发召唤变电站模型和接线图的命令,并返回步骤(5)。
本发明提出的变电站——调度中心两级分布式电网建模方法与传统在调度中心集中式的电网建模方式相比优点如下:(1)在变电站内,建模规模小,通常只需要在新建或改建变电站时建模一次,不再变化。对于电网模型出错的变电站,可以方便在变电站本地进行诊断和定位。(2)在变电站分布式建模中采用三相模型,更能反映电网中的不平衡运行等情况(3)在调度中心,无需维护站内图、模、库,维护简单,不易出错,显著降低维护工作量和出错率,理想情况下甚至可实现免维护。可有效解决调度中心模型维护的负担问题。(4)由于实现了分布式建模,模型分布存储于各厂站中,在调度中心遭受灾难打击瘫痪后,厂站侧的模型不会丢失,一旦调度中心功能瘫痪,通过分布存储在各厂站的模型的自动拼接,在调度数据网的任意一点都可快速恢复调度中心功能,为调度中心的容灾和自愈提供可能。
以下结合图3,利用变电站A和变电站B介绍本发明的一个实施例。
(1)在每个变电站建立变电站的网路模型和接线图,其中网络模型包括变电站设备的拓扑结构、设备参数、量测信息;接线图包括设备图形和动态数据。接线图中的动态数据为三相数据。网络模型中的拓扑结构和设备参数均为三相,量测信息为三相量测信息;同时基于IEC61850标准获得变电站内的实时量测数据。该变电站模型、图形和实时量测数据用于变电站本地的监视、分析和计算。
变电站A和变电站B通过线路L1相连,每个站具体建模情况如下:变电站A包含一单母线结构的电压等级,线路L1通过一个隔离刀闸D1、一个开关B1与母线Bus1相连。线路L1在变电站A侧具有端子T1,其中T1与接地刀闸的端子T3,隔离刀闸的端子T2通过连结点CN1相连。开关和线路上存在三相的电流量测(Ia,Ib,Ic),母线上存在三相的电压量测(Ua,Ub,Uc),这些量测在接线图上以动态数据显示。
变电站B包含一双母线结构的电压等级,同样存在线路L1,线路L1经过一个隔离刀闸B1、一个开关D3后再分别经过隔离刀闸D1和隔离刀闸D2与不同的母线Bus1和母线Bus2相连。线路L1在变电站B侧具有端子T2,其中T2与接地刀闸的端子T3,隔离刀闸的端子T1通过连结点CN1相连。开关和线路上存在三相的电流量测(Ia,Ib,Ic),母线上存在三相的电压量测(Ua,Ub,Uc),这些量测在接线图上以动态数据显示。
具体接线图如图3所示。
(2)对各变电站网络模型进行裁剪:根据调度中心的需要对各变电站网络模型和接线图 进行裁剪;网络模型的裁剪主要包括:(a)将三相的拓扑结构和设备参数改为单相正序的拓扑结构和设备参数;(b)用等值负荷替代低电压等级的厂用变和所用变设备等;(c)将三相的模拟量量测信息改为正序模拟量量测信息,三相的数字量量测信息改为总数字量量测信息;(d)正序的模拟量量测信息中去掉开关的模拟量量测信息。
接线图的裁剪主要包括:(a)去掉接地刀闸图形;(b)用负荷图形代替厂用变压器和所用变压器的图形;(c)将三相动态数据改为单相动态数据。
裁剪后的变电站A和变电站B的电网模型裁剪后结果如图4所示,三相的拓扑结构和设备参数改为正序的拓扑结构和设备参数,开关的模拟量量测删除,三相的电流量测(Ia,Ib,Ic)转换为正序的电流量测(I),同样三相的电压量测(Ua,Ub,Uc)转换为正序的电压量测(U)。接线图中,删除了接地刀闸图形,并将三相的电流电压动态数据(Ia,Ib,Ic或Ua,Ub,Uc)改为正序的动态数据(I或U)。
(3)导出裁剪后的变电站模型:将裁剪后的变电站模型导出为符合公共信息模型(common information model,CIM)的XML文件,将裁剪后的接线图导出为符合可缩放向量图形(Scalable Vector Graphics,SVG)的XML文件。并对CIM模型进行扩展,用于关联IEC61870-104规约通讯的上传的裁剪后的实时量测数据,对CIM模型中的部分类进行扩展的内容如表1所示。
表1
表中CIM中原有的Substation类增加Address属性(变电站对应的站地址),CIM中原有的MeasureValue类增加ValueAddresss属性(实时数据对应的量测信息体地址)。
其中变电站A(扩展站地址属性,Address,值为003DH)的模型中,线路L1关联的电流量测对应量测值的对应的扩展信息体地址(ValueAddress)为4001H。
(4)对步骤(3)导出的网络模型和接线图进行判断,若该网络模型和接线图与上次上传的网络模型和接线图相比发生变化,或者没有上传过网络模型或接线图,则进入步骤(5);否则,等待时间T1(30min)后,返回步骤1;
(5)将导出的变电站网络模型(CIM文件)和接线图(SVG文件)以文件格式通过电力调度数据网上传到调度中心;
(6)调度中心对收到的变电站网络模型和接线图进行校验:解析各个变电站的CIM文件,校验是否满足CIM文件的格式以及拓扑结构是否合理(非接地设备是否接地,节点是否悬空等)。若任一项校验不成功,则通过调度数据网将出错信息返回相应变电站,并返回步骤(1);解析变电站的SVG文件,校验是否满足SVG的格式以及SVG与CIM之间映射是否匹配,若任一校验不成功,则通过调度数据网将出错信息返回对应变电站,并返回步骤(1);若校验都 成功,直接导入接线图,进入步骤(7);
如果变电站A中线路L1直接接地,则校验失败,返回步骤1重新建模。
(7)在调度中心侧对校验后的所有变电站的变电站模型进行拼接:模型拼接以线路作为唯一边界;拼接流程如图2所示,具体包括:
7-1)先导入一个变电站网络模型,生成层次结构(变电站-电压等级-设备)的站内模型和线路模型;
7-2)然后导入下一个变电站模型,生成该变电站的站内模型和线路模型,将新导入站的站内模型添加至已生成的站内模型中;
7-3)判断新导入站的线路模型是否存在已生成的线路模型中,若存在则删除新导入变电站中对应的线路模型,并将删除的线路模型关联的端子和量测信息关联到已生成的线路模型上,若不存在,则直接将新的线路模型以及关联的端子和量测信息添加到到已生成的线路模型中;
7-4)遍历所有的线路模型完成该站拼接;
7-5)遍历所有变电站后,将最终的站内模型和线路模型生成完整的网络模型。
示例中删除变电站B中对应的线路模型L1,并将删除的线路模型关联的端子T2以及量测信息关联到变电站A模型中的对应的线路L1上,并在站内设备名中增加了变电站名结果如图5所示。
(8)调度中心采集实时量测数据:调度中心通过IEC61850-104规约获得包含模拟量量测和数字量量测的站地址、信息体地址、实时数据值的报文;若量测信息中某量测值对象本身的信息体地址和它所在的变电站的站地址均与报文中内容一致,则该实时数据值即为该量测值对象的取值。
调度中心与变电站A建立IEC61870-104通讯协议,召唤实时数据。收到如下报文:
68 15 0000 0000 34 01 0300 3D00 014000 0100 000000000000
分析该报文可知,这是来自站地址为003D的变电站的带时标的归一化量测值,其中信息体地址为4001H,数值为1。即说明线路L1在变电站A侧的电流量测大小为1。
(9)判断调度中心网络模型是否出错(拓扑结构不合理,基于模型的状态估计计算不收敛,数据库数据丢失等),如果出错下发召唤变电站模型和接线图的命令,并返回步骤(5),如果没有出错,延时(一般取值1天)时间重新判断;如果本调度中心功能瘫痪,采用调度数据网的其他服务器出错下发召唤变电站模型和接线图的命令,并返回步骤(5)。
如果基于变电站A、B形成的网络模型的状态估计计算不收敛或者线路1直接接地等,则返回步骤(5)。
Claims (3)
1.一种变电站-调度中心两级分布式电网的建模方法,其特征在于,该方法包括:在每个变电站本地建立包含拓扑结构、设备参数、量测信息的网络模型和接线图,用于变电站本地的监视、分析和计算,并自动导出适合调度中心的变电站模型和接线图,通过电力调度数据网传输到调度中心;在调度中心级,基于线路标识的全局一致性,将各变电站网络模型对接,自动拼接成全局电网模型,用以实现全网的监视、分析和控制。
2.如权利要求1所述方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
(1)在每个变电站建立变电站的网路模型和接线图,其中网络模型包括变电站设备的拓扑结构、设备参数、量测信息;接线图包括设备图形和动态数据。接线图中的动态数据为三相数据。网络模型中的拓扑结构和设备参数均为三相,量测信息为三相量测信息;同时基于IEC61850标准获得变电站内的实时量测数据。该变电站模型、图形和实时量测数据用于变电站本地的监视、分析和计算;
(2)对各变电站网络模型进行裁剪:根据调度中心的需要对各变电站网络模型和接线图进行裁剪;网络模型的裁剪主要包括:(a)将三相的拓扑结构和设备参数改为单相正序的拓扑结构和设备参数;(b)用等值负荷替代低电压等级的厂用变和所用变设备等;(c)将三相的模拟量量测信息改为正序模拟量量测信息,三相的数字量量测信息改为总数字量量测信息;(d)正序的模拟量量测信息中去掉开关的模拟量量测信息;
接线图的裁剪主要包括:(a)去掉接地刀闸图形;(b)用负荷图形代替厂用变压器和所用变压器的图形;(c)将三相动态数据改为单相动态数据;
(3)导出裁剪后的变电站模型:将裁剪后的变电站模型导出为符合公共信息模型的XML文件,将裁剪后的接线图导出为符合可缩放向量图形的XML文件。并对公共信息模型模型进行扩展,用于关联IEC61870-104规约通讯的上传的裁剪后的实时量测数据,对公共信息模型模型中的部分类进行扩展,对公共信息模型的变电站类增加地址属性及该属性的类型及描述;对量测值类增加地址值属性及该属性的类型及描述;
(4)对步骤(3)导出的网络模型和接线图进行判断,若该网络模型和接线图与上次上传的网络模型和接线图相比发生变化,或者没有上传过网络模型或接线图,则进入步骤(5);否则,等待时间T1后,返回步骤(1);
(5)将导出的变电站网络模型和接线图以文件格式通过电力调度数据网上传到调度中心;
(6)调度中心对收到的变电站网络模型和接线图进行校验:解析各个变电站的公共信息模型文件,校验是否满足公共信息模型文件的格式以及拓扑结构是否合理;若任一项校验不成功,则通过调度数据网将出错信息返回相应变电站,并返回步骤(1);解析变电站的SVG文件,校验是否满足SVG的格式以及SVG与公共信息模型之间映射是否匹配,若任一校验不成功,则通过调度数据网将出错信息返回对应变电站,并返回步骤(1);若校验都成功,直接导入接线图,进入步骤(7);
(7)在调度中心侧对校验后的所有变电站的变电站模型进行拼接:模型拼接以线路作为唯一边界;
(8)调度中心采集实时量测数据:调度中心通过IEC61850-104规约获得包含模拟量量测和数字量量测的站地址、信息体地址、实时数据值的报文;若量测信息中某量测值对象本身的信息体地址和它所在的变电站的站地址均与报文中内容一致,则该实时数据值即为该量测值对象的取值。
(9)判断调度中心电网模型是否出错,如果出错下发召唤变电站模型和接线图的命令,并返回步骤(5),如果没有出错,延时T2时间重新判断;如果本调度中心功能瘫痪,采用调度数据网的其他服务器出错下发召唤变电站模型和接线图的命令,并返回步骤(5)。
3.如权利要求1所述方法,其特征在于,所述步骤(7)对校验后的所有变电站的变电站模型进行拼接,具体包括:
7-1)先导入一个变电站网络模型,生成层次结构的站内模型和线路模型;
7-2)然后导入下一个变电站模型,生成该变电站的站内模型和线路模型,将新导入站的站内模型添加至已生成的站内模型中;
7-3)判断新导入站的线路模型是否存在已生成的线路模型中,若存在则删除新导入变电站中对应的线路模型,并将删除的线路模型关联的端子和量测信息关联到已生成的线路模型上,若不存在,则直接将新的线路模型以及关联的端子和量测信息添加到到已生成的线路模型中;
7-4)遍历所有的线路模型完成该站拼接;
7-5)遍历所有变电站后,将最终的站内模型和线路模型生成完整的网络模型。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2011104390099A CN102521398B (zh) | 2011-12-23 | 2011-12-23 | 变电站-调度中心两级分布式电网的建模方法 |
US13/367,517 US20130166270A1 (en) | 2011-12-23 | 2012-02-07 | Method of substation-control center two-level distributed modeling for power grid |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2011104390099A CN102521398B (zh) | 2011-12-23 | 2011-12-23 | 变电站-调度中心两级分布式电网的建模方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102521398A true CN102521398A (zh) | 2012-06-27 |
CN102521398B CN102521398B (zh) | 2013-06-19 |
Family
ID=46292311
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2011104390099A Active CN102521398B (zh) | 2011-12-23 | 2011-12-23 | 变电站-调度中心两级分布式电网的建模方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20130166270A1 (zh) |
CN (1) | CN102521398B (zh) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102915337A (zh) * | 2012-09-18 | 2013-02-06 | 中国电力科学研究院 | 一种基于变化量模式的多级电网精细模型的分层管理方法 |
CN103151802A (zh) * | 2013-02-06 | 2013-06-12 | 上海交通大学 | 多时间尺度的主动配电网dg协调控制系统及方法 |
CN103226841A (zh) * | 2012-11-29 | 2013-07-31 | 北京科东电力控制系统有限责任公司 | 基于虚拟现实技术的变电站可视化投运方法 |
CN103258117A (zh) * | 2013-04-18 | 2013-08-21 | 云南电力试验研究院(集团)有限公司电力研究院 | 一种用于智能微网中的分时电价计算方法 |
CN104808549A (zh) * | 2015-04-03 | 2015-07-29 | 王顺江 | 带电网模型拼接功能的测控装置 |
CN107885962A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-04-06 | 南京四方亿能电力自动化有限公司 | 电力自动化系统基于cim进行量测建模的方法 |
CN109151047A (zh) * | 2018-09-07 | 2019-01-04 | 北京科东电力控制系统有限责任公司 | 一种用于变电站流程化接入调控主站的方法及装置 |
CN111783266A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-10-16 | 国网湖南省电力有限公司 | 配电网单线图的分布式成图系统及方法 |
CN111864897A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-10-30 | 浙江众合科技股份有限公司 | 基于容器云微服务架构的分布式电力网络拓扑分析方法 |
CN113392491A (zh) * | 2021-07-08 | 2021-09-14 | 南方电网数字电网研究院有限公司 | 一种输变配拼接的数据质量校验系统及方法 |
CN113625644A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-11-09 | 国网四川省电力公司电力科学研究院 | 一种交流系统调试的辅助系统 |
Families Citing this family (35)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150294037A1 (en) * | 2014-04-11 | 2015-10-15 | General Electric Company | System and method for automated substation design and configuration |
CN104281982B (zh) * | 2014-10-08 | 2018-08-07 | 广东电网有限责任公司茂名供电局 | 一种基于电网拓扑结构的变电站设备状态评估方法 |
CN104281752B (zh) * | 2014-10-17 | 2017-10-13 | 中国南方电网有限责任公司 | 一种t接线统一绘制及自动建模方法 |
CN105022018B (zh) * | 2015-06-10 | 2018-08-21 | 国家电网公司 | 一种基于iec61850的电能计量远程校验装置建模方法 |
CN106709815A (zh) * | 2015-08-10 | 2017-05-24 | 国网上海市电力公司 | 一种pms系统的中压配电网网架结构数据的读取方法 |
CN105404967B (zh) * | 2015-11-09 | 2020-08-04 | 广东电网有限责任公司惠州供电局 | 配电网自动化规划方法和系统 |
CN106779095B (zh) * | 2016-11-09 | 2020-11-27 | 国家电网公司 | 基于kmp算法的智能变电站设备软压板校核的方法 |
CN106960103B (zh) * | 2017-03-30 | 2020-10-13 | 国网福建省电力有限公司 | 一种电网图形的自动生成方法及装置 |
CN107392493A (zh) * | 2017-08-03 | 2017-11-24 | 国网重庆市电力公司电力科学研究院 | 基于结构熵权法的智能变电站二次系统完整度评估方法 |
CN107749667B (zh) * | 2017-10-31 | 2019-12-24 | 国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院 | 一种智能变电站保护压板信息和状态的实时监测方法 |
CN110086165B (zh) * | 2018-12-10 | 2020-07-24 | 国网江苏省电力有限公司扬州供电分公司 | 基于大数据的智能识别母线与馈线及变压器拓扑结构挂接关系的方法 |
CN110071824B (zh) * | 2019-03-28 | 2022-10-28 | 杭州电子科技大学 | 一种配电网络拓扑自动构建和可视化方法 |
US11120170B2 (en) | 2019-05-01 | 2021-09-14 | Primate Technologies, Inc. | Systems and methods of generating a dynamic representation of an electrical grid |
CN110348690B (zh) * | 2019-06-12 | 2021-07-27 | 国网江苏省电力有限公司金湖县供电分公司 | 基于树形搜索的结果查询菜单化电网事故辅助决策系统及方法 |
CN110210181A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-09-06 | 国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司 | 线路结构图的制作方法 |
CN110363351A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-10-22 | 国网冀北电力有限公司唐山供电公司 | 一种分布式电源接入增量配电网评估优化规划方法及系统 |
CN110674466B (zh) * | 2019-09-17 | 2022-04-08 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | 一种多基准条件下飞机复杂焊接导管测量及匹配方法 |
CN110866735B (zh) * | 2019-11-13 | 2024-01-23 | 广东电网有限责任公司 | 利用gis模型定位配网线路联络点开关方法、系统和可读存储介质 |
CN110991158B (zh) * | 2019-11-27 | 2023-06-13 | 广州白云电器设备股份有限公司 | 一种基于图模一体的双向建模方法与系统 |
CN111581757B (zh) * | 2020-05-07 | 2023-11-03 | 南方电网数字电网科技(广东)有限公司 | 电网拓扑构建和拓扑分析方法及计算机可读存储介质 |
CN111611257B (zh) * | 2020-05-15 | 2022-11-29 | 中国南方电网有限责任公司 | 一种主接线图g文件与ssd文件的一致性校验方法 |
CN111625915B (zh) * | 2020-05-27 | 2023-05-02 | 广东电网有限责任公司 | 一种馈线设备区间供电范围变户数据的分析方法及系统 |
CN111695332A (zh) * | 2020-06-02 | 2020-09-22 | 国网河北省电力有限公司 | 一种基于变电站监控信息表自动生成cime文件的方法 |
EP4062520A2 (en) | 2020-06-26 | 2022-09-28 | X Development LLC | Electrical power grid modeling |
CN111783265B (zh) * | 2020-06-29 | 2022-11-04 | 云南电网有限责任公司玉溪供电局 | 一种电网潮流图的拓扑生成的优化方法 |
CN112511635B (zh) * | 2020-12-04 | 2022-12-27 | 海南电网有限责任公司信息通信分公司 | 一种基于智能终端的一体化智能并网调试移动平台 |
KR102415686B1 (ko) * | 2021-01-26 | 2022-07-01 | 주식회사 에프이씨 | 충전위치 선택형 전기자동차 충전 방법 및 시스템 |
KR102315106B1 (ko) * | 2021-01-26 | 2021-10-21 | 이상화 | 충전위치 선택형 전기자동차 충전 방법 및 시스템 |
CN113449457B (zh) * | 2021-07-13 | 2022-03-08 | 广东电网有限责任公司广州供电局 | 基于3Dgis的变电站三维规划方法及系统 |
CN113779338A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-12-10 | 国网浙江省电力有限公司绍兴供电公司 | 一种在电力领域的电网主网架供区联络图装置及展示方法 |
CN114069872B (zh) * | 2021-11-26 | 2024-01-23 | 广东电网有限责任公司江门供电局 | 基于模块化配置的配电终端及其拓扑模型验证方法和装置 |
CN114413434B (zh) * | 2022-02-15 | 2023-10-27 | 上海美控智慧建筑有限公司 | 空调机组及其数据上传方法和数据上传装置 |
CN115065150B (zh) * | 2022-03-15 | 2023-10-17 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种电网主备调系统间动态监测前置模型同步系统及方法 |
CN114943141A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-08-26 | 国网浙江省电力有限公司金华供电公司 | 一种基于模型映射和标识的变电站动态仿真方法 |
CN117277553A (zh) * | 2023-08-24 | 2023-12-22 | 国网四川省电力公司天府新区供电公司 | 一种电网厂站监控信息智能处理方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101834469A (zh) * | 2010-04-16 | 2010-09-15 | 清华大学 | 一种变电站-调度中心两级分布式恢复控制方法 |
CN101873008A (zh) * | 2010-07-02 | 2010-10-27 | 国电南瑞科技股份有限公司 | 变电站scd模型到调度中心cim模型的转换方法 |
CN101877500A (zh) * | 2009-04-30 | 2010-11-03 | 北京科东电力控制系统有限责任公司 | 面向互联电力系统的分层分解时空协调建模方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7930159B1 (en) * | 2003-03-31 | 2011-04-19 | Emc Corporation | Method and apparatus for multi-realm system modeling |
CA2723892C (en) * | 2008-05-09 | 2016-10-04 | Accenture Global Services Gmbh | Method and system for managing a power grid |
US8706468B2 (en) * | 2011-09-20 | 2014-04-22 | General Electric Company | Method and program product for validation of circuit models for phase connectivity |
-
2011
- 2011-12-23 CN CN2011104390099A patent/CN102521398B/zh active Active
-
2012
- 2012-02-07 US US13/367,517 patent/US20130166270A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101877500A (zh) * | 2009-04-30 | 2010-11-03 | 北京科东电力控制系统有限责任公司 | 面向互联电力系统的分层分解时空协调建模方法 |
CN101834469A (zh) * | 2010-04-16 | 2010-09-15 | 清华大学 | 一种变电站-调度中心两级分布式恢复控制方法 |
CN101873008A (zh) * | 2010-07-02 | 2010-10-27 | 国电南瑞科技股份有限公司 | 变电站scd模型到调度中心cim模型的转换方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
孙宏斌等: "中国南方电网在线分布式建模系统研究与设计", 《电力系统自动化》 * |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102915337A (zh) * | 2012-09-18 | 2013-02-06 | 中国电力科学研究院 | 一种基于变化量模式的多级电网精细模型的分层管理方法 |
CN102915337B (zh) * | 2012-09-18 | 2016-09-21 | 中国电力科学研究院 | 一种基于变化量模式的多级电网精细模型的分层管理方法 |
CN103226841A (zh) * | 2012-11-29 | 2013-07-31 | 北京科东电力控制系统有限责任公司 | 基于虚拟现实技术的变电站可视化投运方法 |
CN103226841B (zh) * | 2012-11-29 | 2016-03-02 | 北京科东电力控制系统有限责任公司 | 基于虚拟现实技术的变电站可视化投运方法 |
CN103151802B (zh) * | 2013-02-06 | 2015-07-01 | 上海交通大学 | 多时间尺度的主动配电网dg协调控制系统及方法 |
CN103151802A (zh) * | 2013-02-06 | 2013-06-12 | 上海交通大学 | 多时间尺度的主动配电网dg协调控制系统及方法 |
CN103258117A (zh) * | 2013-04-18 | 2013-08-21 | 云南电力试验研究院(集团)有限公司电力研究院 | 一种用于智能微网中的分时电价计算方法 |
CN103258117B (zh) * | 2013-04-18 | 2016-04-20 | 云南电力试验研究院(集团)有限公司电力研究院 | 一种用于智能微网中的分时电价计算方法 |
CN104808549A (zh) * | 2015-04-03 | 2015-07-29 | 王顺江 | 带电网模型拼接功能的测控装置 |
CN107885962A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-04-06 | 南京四方亿能电力自动化有限公司 | 电力自动化系统基于cim进行量测建模的方法 |
CN107885962B (zh) * | 2017-12-15 | 2020-10-30 | 南京四方亿能电力自动化有限公司 | 电力自动化系统基于cim进行量测建模的方法 |
CN109151047A (zh) * | 2018-09-07 | 2019-01-04 | 北京科东电力控制系统有限责任公司 | 一种用于变电站流程化接入调控主站的方法及装置 |
CN111864897A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-10-30 | 浙江众合科技股份有限公司 | 基于容器云微服务架构的分布式电力网络拓扑分析方法 |
CN111783266A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-10-16 | 国网湖南省电力有限公司 | 配电网单线图的分布式成图系统及方法 |
CN113392491A (zh) * | 2021-07-08 | 2021-09-14 | 南方电网数字电网研究院有限公司 | 一种输变配拼接的数据质量校验系统及方法 |
CN113625644A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-11-09 | 国网四川省电力公司电力科学研究院 | 一种交流系统调试的辅助系统 |
CN113625644B (zh) * | 2021-08-19 | 2022-04-15 | 国网四川省电力公司电力科学研究院 | 一种交流系统调试的辅助系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102521398B (zh) | 2013-06-19 |
US20130166270A1 (en) | 2013-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102521398B (zh) | 变电站-调度中心两级分布式电网的建模方法 | |
CN101272051B (zh) | 电网生产控制大区和管理信息大区的信息系统集成方法 | |
CN105373655B (zh) | 一种有机关联智能化变电站一二次系统连接图的方法 | |
CN103295163B (zh) | 图模一体的变电站与调度主站协同建模方法 | |
CN103675600B (zh) | 基于拓扑知识的配电网故障诊断系统及方法 | |
CN103955789B (zh) | 一种基于调配用一体化模型的供电路径分析方法 | |
CN102522819B (zh) | 智能变电站故障录波装置的录波模型建模方法 | |
CN112765258B (zh) | 一种配电网图模校核管理系统及其方法 | |
CN104123271B (zh) | 基于Excel的智能变电站二次设计系统 | |
CN105022874A (zh) | 一种配电网数字仿真自动建模方法及系统 | |
CN104123675A (zh) | 基于全网数据的配电网仿真研究分析系统及方法 | |
CN105553807B (zh) | 一种具有环网通信结构的10kV低压智能配电网系统 | |
CN110266037B (zh) | 基于拓扑自动聚合的分布式新能源全观测建模方法和系统 | |
CN104504485A (zh) | 一种电力系统继电保护一体化整定计算方法 | |
CN102495850A (zh) | 一种多级多区互联电网继电保护模型拼接的方法 | |
CN109038579B (zh) | 一种厂站模型计算机自动拼接方法 | |
CN102768705A (zh) | 一种基于iec61968的配电网模型互操作及功能验证方法 | |
CN103729801A (zh) | 基于sg-cim模型的配电网状态估计方法 | |
CN113659538A (zh) | 一种自适应整定原则的配网智能整定方法及系统 | |
CN204348052U (zh) | 低压电网用电信息采集系统 | |
CN104104151A (zh) | 配电终端设备信息的接入方法 | |
CN105574291A (zh) | 一种电源回路自动配置方法及系统 | |
CN107133870B (zh) | 基于30秒周期静态分析的电力现货交易安全校核方法 | |
CN104123443A (zh) | 一种电力系统营配数据的通用、快速访问方法 | |
CN108764750A (zh) | 主配网模型建模及拓扑分析方法和系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |