CN103065217A - 电力整定计算系统中的数字模型拼接方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电力整定计算系统中的数字模型拼接方法，其特征在于包括步骤一：统一全网设备命名规范；步骤二：在各级电网原始模型中分析边界等值数据；步骤三：在各级电网原始模型中对边界等值数据进行拆分去除，保留原始模型中的内部数据；步骤四：合并数据：将一电网原始模型中的内部数据与相邻电网原始模型中的实际边界数据合并；步骤五：导出拼接结果到整定计算数据中心。本发明具有的有益效果：实现整定计算数据及运行管理一体化，实现统一基础数据、统一模型、统一规范、统一标准、统一平台，以满足智能电网“源端维护，全网共享”的要求，最大化地实现多级继电保护之间的模型信息整合和共享，解决“信息孤岛”等问题。

Description

电力整定计算系统中的数字模型拼接方法

技术领域

本发明涉及一种电力整定计算系统中的数字模型拼接方法。

背景技术

整定计算是各级调度保护专业的核心工作，随着计算机技术的发展，应用计算机软件技术进行继电保护定值整定和专业管理一直是近些年一门新兴技术。从应用情况看，全国范围内的中调、地调的保护专业都应用了整定计算软件。但是，软件多为单机版应用，各自为政，，存在关联的两个不同级别、不同区域的电网系统互为外部系统，并以外部等值模型形式体现, 这种传统的等值交互方式造成各地形成“信息孤岛”，导致中调与地调、地调与地调之间一次设备参数、运行方式、等值数据、定值（单）等信息交换仍通过传统方式进行，手段落后、效率低下，且安全性差、易出错。随着全国联网格局的形成，整定计算软件也向着一体化的方向发展，电网计算不但需要高性能，同时也越来越需要跨区域、跨电压等级的协作，共同构建电网的基础数据，完成分类分析计算任务。因此，为实现继电保护工作纵向贯通的要求，配合一体化整定计算的发展，迫切需要研究一种方法解决整定计算工作的“信息孤岛”问题。

目前整定计算工作数据由各级部门分散维护，各公司只负责建立本级调度管辖范围内详细的电网模型维护数据，对其他公司电网采用简化和等值来处理，对外部等值系统采用多点等值技术进行计算。

对于分布式一体化图形建模中，各级调度需要对边界支路进行重复建模，既各底层电网在自己的系统中建立本身的电网模型，而上层电网在建立对应的电网模型时仍然要将与各底层电网模型重复的网络进行建模。当本单位需要维护其他单位设备元件时，由于数据更新不及时，会造成边界模型数据不同步。

在分布式一体化应用中，互发等值方式看似将各地区整定整合到了一起，但仍然是互发等值之后，各级调度整定自己所辖区域的定值，存在重复工作。且等值化简的方式很难与实际系统运行情况完全匹配，尤其难以涵盖一些极端运行方式，这些化简的等值可能导致整定计算结果无法考虑极端运行方式，导致保护误动或拒动的隐患。

对于集中式一体化图形建模中，由于全局一张网，网络模型数据庞大，导致图模加载速度和计算效率极低。

目前，各地整定计算工作都是独立开展的，各级整定计算部门都有自己的电网建模方式，各级使用的整定计算系统厂家不同，版本不同，数据库结构不同，创建出的模型、图形存在很大的差异，形成一定程度的“信息孤岛”。

基于集中与分布式一体化的整定计算，首先要解决这种不同系统间的信息共享和实现某种程度上的互操作问题。

另一方面，基于集中与分布式一体化的整定计算如果仍采用等值化简的方式，等值交互很难与实际系统的运行情况完全匹配，将会导致定值计算结果以及保护配合校验不够准确，为保护误动或拒动埋下隐患。同时也没有真正达到全网一体化的目的。

发明内容

    本发明的目的在于提供一种电力整定计算系统中的数字模型拼接方法，通过全网设备规范命名，剔除边界等值数据，用相关实用边界数据替代，并合并数据，形成各级各单位的整定计算系统，提供数据共享的平台，解决“信息孤岛”等上述问题。

本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是：电力整定计算系统中的数字模型拼接方法，其特征在于包括步骤一：统一全网设备命名规范；步骤二：在各级电网原始模型中分析边界等值数据；步骤三：在各级电网原始模型中对边界等值数据进行拆分去除，保留原始模型中的内部数据；步骤四：合并数据：将一电网原始模型中的内部数据与相邻电网原始模型中的实际边界数据合并；步骤五：导出拼接结果到整定计算数据中心。本专利申请针对现有技术存在的上述两方面的问题，以整定计算数据“源端维护、全网共享”为目标，提出基于集中与分布式一体化整定计算应用系统的数据模型拼接方法，将省调、地县一体化分散的电网模型通过拆分/拼接，形成省地县全网的详细模型，为各级各单位的整定计算系统提供数据共享的平台。

具体来说，首先采用上述方法形成最小单位各个的整定计算数据中心，相对上级的单位根据同样的方法形成各自的整定计算数据中心，依次往上发展，形成全国性的整定计算数据中心。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明采用如下技术措施：还包括步骤六：各级各单位的运行方式发送到整定计算数据中心，由整定计算数据中心处理产生运行方案。

所述步骤三的具体工序为：根据调度边界信息表，利用拓扑关系，通过设置记录状态的方式裁掉各原始模型中边界等值数据。

所述步骤四的具体工序为：根据CIM模型，将原始模型中的边界设备一端设置为悬空端、另一端连接内部设备，相邻电网原始模型中的边界设备与悬空端相连，从而在逻辑上形成一个全电网的完整模型。

本发明具有的有益效果：通过全网设备规范命名，剔除原始模型中的边界等值数据，用相关实用边界数据替代，并拼接数据，实现整定计算数据及运行管理一体化，实现统一基础数据、统一模型、统一规范、统一标准、统一平台，以满足省地县各级调度继电保护管理部门分布式的数据维护管理和联合式的计算校核分析的需求，提高各级调度机构的继电保护整定计算、定值管理和运行管理水平，满足智能电网“源端维护，全网共享”的要求，最大化地实现多级继电保护之间的模型信息整合和共享，解决“信息孤岛”、等值交互很难与实际系统的运行情况完全匹配，将会导致定值计算结果以及保护配合校验不够准确，为保护误动或拒动埋下隐患等问题。

附图说明

图1是本发明的一种流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

实施例：电力整定计算系统中的数字模型拼接方法，如图1所示，它包括步骤一：统一全网设备命名规范；步骤二：在各级电网原始模型中分析边界等值数据；步骤三：在各级电网原始模型中对边界等值数据进行拆分去除，保留原始模型中的内部数据；步骤四：合并数据：将一电网原始模型中的内部数据与相邻电网原始模型中的实际边界数据合并；步骤五：导出拼接结果到整定计算数据中心。导出拼接结果时，要求每个区域导出的CIM/XML文件必须包含版本号，用以记录模型的生成时间，只有版本号相同的模型才能进行拼接。导出拼接结果有两种方式，一种是把拼接结果导出成CIM/XML文件，然后根据需要再导入整定计算数据中心；一种是把拼接结果直接导入整定计算数据中心。

在步骤一中，为实现各调度单位间整定计算全网数据交换和共享，必须遵循一定的规则。要求必须统一全网设备命名规范，统一设备、装置编码原则、图形绘制、交换规范，保证电网中的设备和装置具有全网唯一标识。本专利申请依据IEC61970的CIM规范进行建模，实现原有各系统之间的无缝衔接。

还包括步骤六：各级各单位的运行方式发送到整定计算数据中心，由整定计算数据中心处理产生运行方案。具体来说，各级各单位报送自己管辖范围内的厂站运行方式和线路运行方式至整定计算数据中心，在满足方式约束的基础上，进行整定计算时以数据中心记录的各单位运行方式为依托，全局考虑所有可能的运行方式组合。这种方法比传统的运行方式处理方式更准确、合理。

步骤三的具体工序为：根据调度边界信息表，利用拓扑关系，通过设置记录状态的方式裁掉各原始模型中边界等值数据，保留原始模型的内部信息，原始模型的内部信息包括调度边界，而调度边界是各个原始模型之间唯一的重叠信息。

步骤四的具体工序为：根据CIM模型，将原始模型中的调度边界设备一端设置为悬空端、另一端连接内部设备，相邻电网原始模型中的调度边界设备与悬空端相连，从而在逻辑上形成一个全电网的完整模型。

在步骤三、四中，模型拆分/拼接时需要处理的关键点为各个系统边界涉及的部分。

各级调度系统中电网模型重复建立的部分，即关口电网。关口电网的厂站在各级调度中的模型是不一样的，需要分析关口电网的各种等值情况才能正确实现电网模型的合并。一般来说，省调模型中500kV站的省际联络线部分、220kV站中/低压侧部分以外部等值系统代替；地调模型中，220kV站的地级联络线部分、35kV/6kV站的中/低压侧部分分别进行等值处理。

在模型拆分/拼接时，220kV厂站取省调系统、110kV及以下厂站取地调系统。

此外，

各管辖区域导出的CIM模型（或CIM文件）必须满足：

①生成的新模型必须包含管辖边界设备及连接关系（边界设备由上一级来定义）；

②生成的新模型中公司、设备及量测对象等命名符合统一的命名规范；

③生成的新模型中设备参数齐全，满足整定计算需要；

④生成的新模型拓扑连接正确；

⑤生成的新模型中设备完整；

⑥生成的新模型符合CIM标准；

⑦生成的新模型符合原子性原则，CIM文件中以厂站为最小单位（即一个文件中的数据模型是若干厂站的集合，不能只包括电压等级和设备而没有它们所属的厂站）。

生成的新模型拼接包含的整定计算数据

①  电网包含的设备信息；

②  设备之间的拓扑连接关系；

③  设备台账：包括线路、变压器、母线、断路器等的详细参数信息；

④  基本运行方式：包括各管辖区域的运行方式。全网的运行方式由各大区运行方式及区间联络线运行方式组成、各大区的运行方式由各省的运行方式与省际联络线运行方式组成、各省的运行方式由各省内的厂站和线路的运行方式组成。

⑤  各区域管辖设备的保护整定计算原则；

⑥  各保护装置整定计算模版。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明。在上述实施例中，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.电力整定计算系统中的数字模型拼接方法，其特征在于包括步骤一：统一全网设备命名规范；步骤二：在各级电网原始模型中分析边界等值数据；步骤三：在各级电网原始模型中对边界等值数据进行拆分去除，保留原始模型中的内部数据；步骤四：合并数据：将一电网原始模型中的内部数据与相邻电网原始模型中的实际边界数据合并；步骤五：导出拼接结果到整定计算数据中心。

2.根据权利要求1所述的电力整定计算系统中的数字模型拼接方法，其特征在于还包括步骤六：各级各单位的运行方式发送到整定计算数据中心，由整定计算数据中心处理产生运行方案。

3.根据权利要求1或2所述的电力整定计算系统中的数字模型拼接方法，其特征在于所述步骤三的具体工序为：根据调度边界信息表，利用拓扑关系，通过设置记录状态的方式裁掉各原始模型中边界等值数据。

4.根据权利要求1或2所述的电力整定计算系统中的数字模型拼接方法，其特征在于所述步骤四的具体工序为：根据CIM模型，将原始模型中的边界设备一端设置为悬空端、另一端连接内部设备，相邻电网原始模型中的边界设备与悬空端相连，从而在逻辑上形成一个全电网的完整模型。