CN103617557A - 一种多源异构电网运行参数分析系统 - Google Patents

Abstract

一种多源异构电网运行参数分析系统，包括：数据获取解析模块，获取多来源的电网参数并进行解析获得异构电网参数文件；多专业参数融合模块，分别获取自动化、运行方式和继电保护专业的电网参数，并进行对比分析和数据融合处理，获得融合的自动化、运行方式和继电保护专业参数；多专业参数融合模块，对自动化、运行方式和继电保护专业参数进行对比分析和数据融合处理，并建立以设定文件形式存在的各专业参数之间的对应关系；专业参数质量分析模块，分别获取融合后的各个专业电网参数，计算各个专业电网参数之间的参数差异度，对参数进行质量分析及参数修正。本发明的技术，提高了不同专业电网参数的一致性，以及大大提高分析结果的准确性与可信性。

Description

一种多源异构电网运行参数分析系统

技术领域

本发明涉及电力工程技术领域，特别是涉及一种多源异构电网运行参数分析系统。

背景技术

电网运行基础数据的质量直接决定了电力调度控制中心各种高级分析与应用的实用化水平，也严重影响电力调度控制的准确性、可靠性及精益性。电网运行基础数据主要包含模型、参数、量测数据等部分，其中每部分均会对其质量产生直接影响；运行维护经验表明，影响电网运行基础数据质量与状态估计结果有效性的主要因素是电网参数。

针对电网参数问题，业界研究的焦点主要集中在参数辨识与估计算法上，其基本原理是在假定量测数据准确无误的基础上，利用网络拓扑、各种物理约束等特性进行参数辨识与估计，整个过程类似于状态估计的逆过程，在提高电网参数质量方面发挥了一定作用。然而，电网量测数据的准确性受到采集、传输、处理等多环节的影响，利用准确性不可靠的量测数据去开展参数辨识与估计，其有效性与可靠性是不确定的。

目前，调度中心自动化、运行方式及继电保护等多个专业因业务需要，通常都建立了独自的模型参数库并且各自独立进行维护，因缺乏协同管理机制，很难保证其一致性，出现了“一个电网，多套参数”的局面，即面对同一个电网，不同专业存在不同的模型参数。同时，不同专业的参数以不同类型、不同编码规则的文件形式存储，对于同一个专业，下级调度中心还向上级调度中心传送电网参数信息。这样就存在比较分散的多来源、异构的不同专业电网参数，参数的质量无法保证，导致不同专业电网参数的一致性与准确性差。

发明内容

基于此，有必要针对上述不同专业电网参数的一致性与准确性差的问题，提供一种多源异构电网运行参数分析系统。

一种多源异构电网运行参数分析系统，包括：

数据获取解析模块，用于获取本级、下级两级调度中心的多来源的电网参数，根据专业、类型、编码规则对所述电网参数进行解析获得异构电网参数文件；其中，所述电网参数包括自动化专业、运行方式专业、继电保护专业的参数；

多专业参数融合模块，用于分别从异构电网参数文件获取本级、下级两级调度中心的自动化专业、运行方式专业、继电保护专业的电网参数，分别对其进行对比分析和数据融合处理，获得融合的自动化专业参数、运行方式专业参数、继电保护专业参数；

多专业参数融合模块，用于对所述自动化专业参数、运行方式专业参数、继电保护专业参数进行对比分析和数据融合处理，并通过模糊智能参数匹配算法建立以设定文件形式存在的自动化专业参数、运行方式专业参数、继电保护专业参数之间的对应关系，获得模糊匹配的多专业电网参数；

专业参数质量分析模块，用于从所述多专业电网参数中分别获取融合后的各个专业的电网参数，计算各个专业电网参数之间的参数差异度，根据所述参数差异度对各个专业电网参数进行质量分析及参数修正。

上述多源异构电网运行参数分析系统，通过获取多来源的电网参数，自动解析与处理不同专业、异构的电网参数，并采用模糊智能参数匹配算法完成电网参数的融合与关联，提高了不同专业电网参数的一致性，应用不同专业、多来源的电网参数的各个专业之间的参数差异度对电网参数质量进行综合分析与参数修正，可以大大提高分析结果的准确性与可信性。

附图说明

图1为一个实施例的多源异构电网运行参数分析系统结构示意图；

图2为一个实施例的多专业参数融合模块的结构示意图；

图3为专业参数质量分析模块执行数据质量分析的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的多源异构电网运行参数分析系统的具体实施方式作详细描述。

参考图1所示，图1为一个实施例的多源异构电网运行参数分析系统结构示意图，包括：数据获取解析模块10、多专业参数融合模块20、多专业参数融合模块30以及专业参数质量分析模块40。

（1）所述数据获取解析模块10，用于获取本级、下级两级调度中心的多来源的电网参数，根据专业、类型、编码规则对所述电网参数进行解析获得异构电网参数文件；其中，所述电网参数包括自动化专业、运行方式专业、继电保护专业的参数。

在一个实施例中，数据获取解析模块10通过标准WEB SERVICE接口从本级、下级两级调度中心获取电网参数。

采用标准WEB SERVICE接口获取多来源的电网参数，使得本发明的多源异构电网运行参数分析系统具有更强的兼容性与适用性。

其中，异构电网参数文件包括自动化专业CIM模型文件、继电保护专业excel文件、运行方式专业dat文件等。

具体的，数据获取解析模块10实现了接收与解析多来源、异构电网参数的功能，可以自动获取本级、下级两级调度中心自动化、运行方式、继电保护三个专业多来源的电网参数，解析不同专业、不同类型、编码规则差别较大的异构电网参数文件，如自动化专业CIM模型文件、继电保护专业excel文件、运行方式专业dat文件等，并将其传送至多专业参数融合模块20。

（2）多专业参数融合模块20，用于分别从异构电网参数文件获取本级、下级两级调度中心的自动化专业、运行方式专业、继电保护专业的电网参数，分别对其进行对比分析和数据融合处理，获得融合的自动化专业参数、运行方式专业参数、继电保护专业参数。

在一个实施例中，参考图2所示，图2为一个实施例的多专业参数融合模块的结构示意图，主要包括：自动化专业参数融合单元201、运行方式专业参数融合单元202以及继电保护专业参数融合单元203。

（2-1）所述自动化专业参数融合单元201，用于从异构电网参数文件获取本级、下级两级调度中心的自动化专业的电网参数，对其进行对比分析和数据融合处理，获得融合的自动化专业参数。

具体的，自动化专业参数融合单元201实现了将本级、下级两级调度中心自动化专业的电网参数进行对比分析与纵向融合，消除本级、下级两级调度中心自动化专业电网参数的差异并使其一致的功能，然后将纵向分析与融合后的自动化专业参数传送至多专业参数融合模块30。

（2-2）运行方式专业参数融合单元202，用于从异构电网参数文件获取本级、下级两级调度中心的运行方式专业的电网参数，对其进行对比分析和数据融合处理，获得融合的运行方式专业参数。

具体的，运行方式专业参数融合单元202实现了将本级、下级两级调度中心运行方式专业的电网参数进行对比分析与纵向融合，消除本级、下级两级调度中心运行方式专业电网参数的差异并使其一致的功能，然后将纵向分析与融合后的运行方式专业参数传送至多专业参数融合模块30。

（2-3）继电保护专业参数融合单元203，用于从异构电网参数文件获取本级、下级两级调度中心的继电保护专业的电网参数，对其进行对比分析和数据融合处理，获得融合的继电保护专业参数。

具体的，继电保护专业参数融合单元203实现了将本级、下级两级调度中心继电保护专业的电网参数进行对比分析与纵向融合，消除本级、下级两级调度中心继电保护专业电网参数的差异并使其一致的功能，然后将纵向分析与融合后的继电保护专业参数传送至多专业参数融合模块30。

（3）多专业参数融合模块30，用于对所述自动化专业参数、运行方式专业参数、继电保护专业参数进行对比分析和数据融合处理，并通过模糊智能参数匹配算法建立以设定文件形式存在的自动化专业参数、运行方式专业参数、继电保护专业参数之间的对应关系，获得模糊匹配的多专业电网参数。

具体的，多专业参数融合模块30将纵向分析与融合后的自动化、运行方式、继电保护三个专业异构的电网参数进行对比分析与横向融合，在通过模糊智能参数匹配算法建立以CIM模型文件、excel文件、dat文件等形式存在的不同专业异构电网参数之间的匹配关系，然后将横向分析与融合后的各个专业电网参数传送至专业参数质量分析模块40。

（4）专业参数质量分析模块40，用于从所述多专业电网参数中分别获取融合后的各个专业的电网参数，计算各个专业电网参数之间的参数差异度，根据所述参数差异度对各个专业电网参数进行质量分析及参数修正。

根据所述参数差异度对各个专业电网参数进行质量分析及参数修正的过程，可以包括如下过程：

判断参数差异度是否超过设定的阈值。

若是，通过数理统计分析法定位参数质量较差的专业，并启用相应专业的电网参数校核流程修正该质量差的电网参数。

若否，进一步判断当前的电网参数与实际情况是否相符（可以是请求运维人员判断）；如果相符，则标示对应的多专业电网参数为正常，否则，对该专业的电网参数进行相应区域的参数重估计验证参数的合理性，并根据通过合理性验证的参数修正相关专业的电网参数。

参考图3所示，图3为专业参数质量分析模块执行数据质量分析的流程图，主要包括如下步骤：

S401，分别获取融合后各专业的电网数据；

S402，计算各专业的电网数据之间的参数差异度；

S403，判断参数差异度是否超过设定的阀值；若超过，执行S404，否则执行S405；

S404，定位参数质量较差的专业，启用校核流程修正该质量差的电网参数；

S405，判断电网参数当前的值是否与实际情况相符；若是执行S406，否则执行S407；

S406，标示该专业的电网参数正常，即数据无需进行修改；

S407，对电网参数进行重估计，对参数进行合理性验证并修正相关参数。

在一个实施例中，计算各个专业电网参数之间的参数差异度包括公式：

${\mathrm{D\; iff}}_i=\sqrt{\frac{1}{2}{[({X_i}^1-\stackrel{\‾}{X_i})}^2+{({X_i}^2-\stackrel{\‾}{X_i})}^2+{({X_i}^3-\stackrel{\‾}{X_i})}^2]}$

$\stackrel{\‾}{X_i}=\frac{{X_i}^1+{X_i}^2+{X_i}^3}{3}$

其中，Diff_i为第i个参数的差异度，X_i ¹、X_i ²、X_i ³分别为自动化专业、运行方式专业、继电保护专业的第i个参数的数值，

为三个专业第i个参数的均值。

基于上述技术过程，在参数质量分析过程中，当Diff_i超过设定的阀值时，采用数理统计分析法定位质量差的参数，通过X_i ¹、X_i ²、X_i ³与的差值的绝对值大小来衡量参数质量的好与差，即距离均值越远的专业，其参数质量越差，在定位参数质量较差的专业后，启动该专业电网参数校核流程并人工修正质量差的参数。

当Diff_i没有超过设定的阀值时，则请求运维人员判断当前电网参数的值与实际情况是否相符：如果相符合，标示各专业电网参数正常，无需进行参数修正；反之，利用区域参数辨识与估计算法对区域参数进行重估计，并将通过合理性验证的重估计后的参数用以修正相关参数。

上述通过采用区域参数辨识与估计算法，可以避免全网其它参数对局部区域参数造成的影响，而且也可以并加快算法的计算速度，提高数据质量分析效率。

本发明的多源异构电网运行参数分析系统，采用标准WEB SERVICE接口获取多来源的电网参数，具有更强的兼容性与适用性，自动解析与处理不同专业、异构的电网参数，并采用模糊智能参数匹配算法完成电网参数的融合与关联，为进行不同专业电网参数的对比分析进而提高其一致性奠定基础，充分应用不同专业、多来源的电网参数的各个专业之间的参数差异度对电网参数质量进行综合分析与参数修正，可以大大提高分析结果的准确性与可信性。

通过充分应用不同专业、不同来源、异构电网运行参数的基础上，探讨多源异构电网运行参数融合及综合分析，不仅能克服当前参数辨识与估计算法的缺陷与不足，还能缩小不同专业参数数值的差异并满足各专业对高质量电网参数的现实需求。

采用本发明的技术方案，能对多来源、异构的不同专业电网参数进行融合，并能对参数的质量进行综合分析与评估，可以显著提升不同专业电网参数的一致性与准确性，最终实现“一个电网，一套参数”的目标。

本领域普通技术人员可以理解实现该实施例方法中全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如该方法的实施例的流程。其中，该存储介质可为光盘、磁盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory,ROM）或随机存储记忆体（Random Access Memory,RAM）等。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种多源异构电网运行参数分析系统，其特征在于，包括：

数据获取解析模块，用于获取本级、下级两级调度中心的多来源的电网参数，根据专业、类型、编码规则对所述电网参数进行解析获得异构电网参数文件；其中，所述电网参数包括自动化专业、运行方式专业、继电保护专业的参数；

多专业参数融合模块，用于分别从异构电网参数文件获取本级、下级两级调度中心的自动化专业、运行方式专业、继电保护专业的电网参数，分别对其进行对比分析和数据融合处理，获得融合的自动化专业参数、运行方式专业参数、继电保护专业参数；

多专业参数融合模块，用于对所述自动化专业参数、运行方式专业参数、继电保护专业参数进行对比分析和数据融合处理，并通过模糊智能参数匹配算法建立以设定文件形式存在的自动化专业参数、运行方式专业参数、继电保护专业参数之间的对应关系，获得模糊匹配的多专业电网参数；

专业参数质量分析模块，用于从所述多专业电网参数中分别获取融合后的各个专业的电网参数，计算各个专业电网参数之间的参数差异度，根据所述参数差异度对各个专业电网参数进行质量分析及参数修正。

2.根据权利要求1所述的多源异构电网运行参数分析系统，其特征在于，所述多专业参数融合模块包括：

自动化专业参数融合单元，用于从异构电网参数文件获取本级、下级两级调度中心的自动化专业的电网参数，对其进行对比分析和数据融合处理，获得融合的自动化专业参数；

运行方式专业参数融合单元，用于从异构电网参数文件获取本级、下级两级调度中心的运行方式专业的电网参数，对其进行对比分析和数据融合处理，获得融合的运行方式专业参数；

继电保护专业参数融合单元，用于从异构电网参数文件获取本级、下级两级调度中心的继电保护专业的电网参数，对其进行对比分析和数据融合处理，获得融合的继电保护专业参数。

3.根据权利要求1所述的多源异构电网运行参数分析系统，其特征在于，所述异构电网参数文件包括：自动化专业CIM模型文件、继电保护专业excel文件、运行方式专业dat文件；所述设定文件形式包括：CIM模型文件形式、excel文件、dat文件形式。

4.根据权利要求1所述的多源异构电网运行参数分析系统，其特征在于，所述数据获取解析模块通过标准WEB SERVICE接口从本级、下级两级调度中心获取电网参数。

5.根据权利要求1所述的多源异构电网运行参数分析系统，其特征在于，所述专业参数质量分析模块根据所述参数差异度对各个专业电网参数进行质量分析及参数修正的过程包括：

判断参数差异度是否超过设定的阈值；

若是，通过数理统计分析法定位参数质量较差的专业，并启用相应专业的电网参数校核流程修正该质量差的电网参数；

若否，进一步判断当前的电网参数与实际情况是否相符；如果相符，则标示对应的多专业电网参数为正常，否则，对该专业的电网参数进行相应区域的参数重估计验证参数的合理性，并根据通过合理性验证的参数修正相关专业的电网参数。

6.根据权利要求1所述的多源异构电网运行参数分析系统，其特征在于，所述专业参数质量分析模块计算各个专业电网参数之间的参数差异度包括公式：

${\mathrm{D\; iff}}_i=\sqrt{\frac{1}{2}{[({X_i}^1-\stackrel{\‾}{X_i})}^2+{({X_i}^2-\stackrel{\‾}{X_i})}^2+{({X_i}^3-\stackrel{\‾}{X_i})}^2]}$

$\stackrel{\‾}{X_i}=\frac{{X_i}^1+{X_i}^2+{X_i}^3}{3}$

其中，Diff_i为第i个参数的差异度，X_i ¹、X_i ²、X_i ³分别为自动化专业、运行方式专业、继电保护专业的第i个参数的数值，

为三个专业第i个参数的均值。

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