CN102708299B - 一种省地协同的合环操作风险分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电力系统安全分析方法，具体涉及一种省地协同的合环操作风险分析方法。该方法包括下述步骤：（1）设定合环设备；（2）搜索合环路径；（3）校验合环路径；（4）地调侧生成拼接CIM模型并上送省调侧；（5）省调侧获取CIM模型并拼接；（6）省调侧验证并生成分析模型；（7）省调侧合环操作风险分析。本发明提供的风险分析方法根据地区调度的合环需求，提供省地一体化协同计算服务，给出综合风险分析结果，供调度运行人员参考，保证合环操作的安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力系统安全分析方法，具体涉及一种省地协同的合环操作风险分析方法。
背景技术
随着国民经济的发展，用户对供电可靠性要求不断提高，电网的运行管理需要更加地可靠、合理、高效。地区电网普遍采用环网设计、开环运行模式，电网运行时，可以通过选择适当的供电路径进行合环与解环操作，增强电网运行的灵活性，降低网络损耗。当系统中存在故障或检修时，可通过倒闸操作，将故障处负荷进行转移，减少供电时间和范围，提高供电的可靠性。但是合环操作存在引起较大的合环潮流，造成线路或变压器过载等风险。
当前，500kV电网结构的不断增强，解开220kV电磁环网的条件不断成熟；同时，电网的日益紧密，导致220kV电压等级出现短路电流超标点，进一步的分区运行十分必要。在当前的电网结构下，存在不同220kV片区(跨不同500kV厂站)通过110kV线路进行合环转供电的情况。地区调度因为模型的局限性，没有完整的220kV及以上电压等级模型而无法进行准确的分析计算；省级调度也因没有110kV模型而无法进行计算。
IEC61970系列标准的制定和完善，定义了能量管理系统的应用程序接口，规范了公用信息模型(CIM)的格式(CIMXML文件形式保存)，从而为不同调度中心之间能够借助于通用中间件技术在广域网上进行数据交换提供了便利条件。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种省地协同的合环操作风险分析方法，该方法根据地区调度的合环需求，提供省地一体化协调计算服务，给出综合风险分析结果，供调度运行人员参考，保证合环操作的安全。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
一种省地协同的合环操作风险分析方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：
(1)设定合环设备；
(2)搜索合环路径；
(3)校验合环路径；
(4)地调侧生成拼接CIM模型并上送省调侧；
(5)省调侧获取CIM模型并拼接；
(6)省调侧验证并生成分析模型；
(7)省调侧合环操作风险分析。
优选的，所述步骤(1)中，调度运行人员根据合环操作需要，设定合环设备。
优选的，所述步骤(2)中，将合环操作点设置为初始节点和终止节点，按广度优先原则进行在线电网拓扑分析，得到合环路径。
优选的，所述步骤(3)中，检验是否存在所述合环路径，判断所述合环路径是否跨大区操作。
较优选的，判断所述合环路径是否跨大区操作包括：a、如果未跨大区操作则转到本地合
环操作风险分析；
b、如果110kV合环跨大区操作则请求省级调度的合环操作风险分析。
6、如权利要求1所述的分析方法，其特征在于，所述步骤(4)中，所述地调侧生成拼接CIM模型并上送省调侧包括：地调侧根据合环路径确定拼接CIM模型，按电压等级和设备类型进行拆分和等值后保存成CIMXML文件，通过省地间调度数据网上送省调侧。
优选的，所述步骤(5)中，所述省调侧获取CIM模型并拼接包括：省调侧风险分析服务收到地调侧模型拼接请求后，将收到的地调侧上送CIMXML文件进行解析，拼接到省调侧的实时计算模型中。
优选的，所述步骤(6)中，所述省调侧验证并生成分析模型包括：省调侧风险分析服务收到地调侧模型校验请求后，对拼接后的实时计算模型进行模型验证并生成分析模型。
较优选的，所述对拼接后的实时计算模型进行模型验证并生成分析模型包括：
i、如果发现所述实时计算模型有严重错误，则终止省调侧的风险分析服务并将错误信息下发给地调侧；
ii、通过模型验证后，自动获取省调实时计算模型的潮流数据和CIM模型中的潮流数据，生成分析模型。
优选的，所述步骤(7)中，所述省调侧合环操作风险分析包括：省调侧风险分析服务收到地调侧风险分析请求后，进行风险评估，给出合环风险指标，并将结果下发给地调侧。
较优选的，所述合环风险指标包括：合环冲击电流、合环后电网潮流、合环后安全分析和合环后遮断容量四个分项风险指标；
合环风险指标用下述①式表示：
R(CLoop)＝ΣωiPi(X)Si(CLoop) ①；
式中：
R(CLoop)为合环风险指标值；
Pi(X)为合环操作风险评估单项的出现概率；
ωi为合环操作风险评估单项的权重；
Si(CLoop)为合环操作风险评估单项的风险水平。
与现有技术比，本发明达到的有益效果是：
1、本发明提供的省地协同的合环操作风险分析方法，实现省地协同计算分析，地调提供计算拼接模型，省调提供计算分析服务，方便直观地为调度运行人员提供合环风险在线分析，提高了合环操作分析的实用性；
2、本发明提供的省地协同的合环操作风险分析方法，实现了模型按需拼接方法，拼接模型根据合环路径厂站的按电压等级和设备类型进行拆分、等值后拼接，解决了因地调模型局限而造成的分析结果不准确，实现了省地协同计算分析，保证了计算分析的准确性；
3、本发明提供的省地协同的合环操作风险分析方法，实现了对合环操作的风险评估，根据在线电网潮流数据分析给出综合的风险指标，综合考虑多项安全影响，定量计算风险指标，保证了合环操作的安全性。
附图说明
图1是本发明提供的省地协同的合环操作风险分析方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
如图1所示，图1是本发明提供的省地协同的合环操作风险分析方法的流程图，合环操作风险分析方法包括下述步骤：
(1)设定合环设备：调度运行人员根据合环操作需要，设定合环设备；
(2)搜索合环路径：将合环操作点设置为初始节点和终止节点，按广度优先原则进行在线电网拓扑分析，从而找到合环路径；合环路径拓扑信息可以通过画面进行展示；
(3)校验合环路径：检验是否存在合环路径，判断合环路径是否跨大区操作；
判断合环路径是否跨大区操作包括：
a、如果未跨大区则转到本地合环操作风险分析；
b、如果110kV合环跨大区则需要请求省级调度的风险分析服务；
(4)地调侧生成拼接CIM模型并上送省调：合环路径信息，即合环路径上的线路和变压器支路，可以确定合环路径上的厂站，拼接的CIM模型中保存环路厂站和线路信息(其中需要对厂站模型进行分割，即CIM模型中只保留110kV厂站的全部信息，220kV厂站只保留变压器及110kV部分，非环路上的110kV线路需等值成负荷)，模型文件保存成CIMXML格式，通过省地间调度数据网上送省调侧；厂站包括变电站、开关站等。
(5)省调侧获取CIM模型并拼接：省调侧风险分析服务在收到地调侧模型拼接请求后，将收到的地调侧上送CIMXML文件解析，拼接到省调侧的实时计算模型中(其中220kV变压器是省地模型拼接中的对应元件，变压器110kV部分及110kV厂站由地调模型拼接生成)；
(6)省调侧模型校验及可用计算分析模型的生成：省调侧风险分析服务在收到地调侧模型校验请求后，对拼接后的实时计算模型进行模型验证，包括：
i、如果发现实时计算模型有严重错误，则终止风险分析服务并将错误信息下发给地调侧；
ii、通过模型验证后，自动获取省调实时计算模型的潮流数据和CIM模型中的潮流数据，生成最新可用的分析模型；
(7)省调侧合环操作风险分析：省调侧风险分析服务在收到地调侧风险分析请求后，进行风险综合评估，给出合环风险指标，并下发给地调侧。
合环风险指标包括：合环冲击电流、合环后电网潮流、合环后安全分析和合环后遮断容量四个分项风险指标；
合环风险指标用下述①式表示：
R(CLoop)＝ΣωiPi(X)Si(CLoop) ①；
式中：
R(CLoop)为合环风险指标值；
Pi(X)为合环操作风险评估单项的出现概率；
ωi为合环操作风险评估单项的权重；
Si(CLoop)为合环操作风险评估单项的风险水平。
本发明提出的合环风险指标反映了合环操作对电网的危害程度，是合环操作及合环操作后电网在受到发生某些事故的概率和后果严重度的综合表现，通过计算合环风险指标可以确定合环操作的风险水平，从合环风险指标的计算公式看出，合环风险评估考虑了以下四项风险评估指标：1)合环冲击电流，反映的是合环端口电压矢量差引起的合环冲击电流大小严重度的表现；2)合环后电网潮流，反映的是合环后系统中潮流重载和过载危害严重度的综合表现；3)合环后安全分析，反映的是合环后电网进行N-1开断潮流越限对电网危害严重度的综合表现；4)合环后遮断容量，反映的是合环后母线发生短路故障时短路电流重载和过载危害严重度的综合表现。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (1)
1.一种省地协同的合环操作风险分析方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
(1)设定合环设备；
(2)搜索合环路径；
(3)校验合环路径；
(4)地调侧生成拼接CIM模型并上送省调侧；
(5)省调侧获取CIM模型并拼接；
(6)省调侧验证并生成分析模型；
(7)省调侧合环操作风险分析；
所述步骤(1)中，调度运行人员根据合环操作需要，设定合环设备；
所述步骤(2)中，将合环操作点设置为初始节点和终止节点，按广度优先原则进行在线电网拓扑分析，得到合环路径；
所述步骤(3)中，检验是否存在所述合环路径，判断所述合环路径是否跨大区操作；
判断所述合环路径是否跨大区操作包括：a、如果未跨大区操作则转到本地合环操作风险分析；
b、如果110kV合环跨大区操作则请求省级调度的合环操作风险分析；
所述步骤(4)中，所述地调侧生成拼接CIM模型并上送省调侧包括：地调侧根据合环路径确定拼接CIM模型，按电压等级和设备类型进行拆分和等值后保存成CIM XML文件，通过省地间调度数据网上送省调侧；
所述步骤(5)中，所述省调侧获取CIM模型并拼接包括：省调侧风险分析服务收到地调侧模型拼接请求后，将收到的地调侧上送CIM XML文件进行解析，拼接到省调侧的实时计算模型中；
所述步骤(6)中，所述省调侧验证并生成分析模型包括：省调侧风险分析服务收到地调侧模型校验请求后，对拼接后的实时计算模型进行模型验证并生成分析模型；
所述对拼接后的实时计算模型进行模型验证并生成分析模型包括：
i、如果发现所述实时计算模型有严重错误，则终止省调侧的风险分析服务并将错误信息下发给地调侧；
ii、通过模型验证后，自动获取省调实时计算模型的潮流数据和CIM模型中的潮流数据，生成分析模型；
所述步骤(7)中，所述省调侧合环操作风险分析包括：省调侧风险分析服务收到地调侧风险分析请求后，进行风险评估，给出合环风险指标，并将结果下发给地调侧；
所述合环风险指标包括：合环冲击电流、合环后电网潮流、合环后安全分析和合环后遮断容量四个分项风险指标；
合环风险指标用下述①式表示：
R(CLoop)＝ΣωiPi(X)Si(CLoop) ①；
式中：
R(CLoop)为合环风险指标值；
Pi(X)为合环操作风险评估单项的出现概率；
ωi为合环操作风险评估单项的权重；
Si(CLoop)为合环操作风险评估单项的风险水平；
i为合环风险指标的分项风险指标，i＝1、2、3、4。
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