CN103729557A - 基于psd-bpa的静态n-x批处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于PSD-BPA的静态N-X批处理计算的实现方法。其主要内容有：按设备类型、区域、分区、电压等级分类批处理设置校核条件，计算过程中自动检测孤立节点和孤岛区域并开启或关闭相关设备；计算完成之后自动解析潮流结果并判断其合理性，若合理则筛选出用户关注的结果信息，若不合理则根据原因分类或标记或自动修改控制条件再计算；如此逐一计算，汇总所有批处理结果以表格的形式展示。与目前校核方法相比，本发明可用于运行方式的快速N-X校核计算，把用户从大量机械且枯燥的重复数据处理工作中解放出来，为用户决策提供强有力支持，极大提高了工作效率。

Description

基于PSD-BPA的静态N-X批处理方法

技术领域

本发明属于电力系统分析领域，涉及到一种基于PSD-BPA的电网运行方式静态N-X校核批处理计算和潮流转移比计算的实现方法。

背景技术

PSD-BPA程序（以下简称BPA）是由中国电力科学院引进、消化、吸收美国BPA程序开发而成的，具有计算规模大、计算速度快、功能强等突出特点，已在我国电力系统规划设计、调度运行和试验研究等各部门得到广泛应用,是我国电力系统分析计算的重要工具之一。

BPA参数主要是以卡片形式的文本文件进行管理，数据格式要求十分严格，在日常的静态N-X校核计算工作中，由于没有对设备卡片的分类管理，若要批量修改某区域、分区、电压等级的线路或变压器的额定值，需要逐个卡片修改，数据维护工作量大且容易出错，若要重复校核多个不同的额定值比例，则需要反复恢复和修改额定值，重复大量机械而枯燥的工作。针对潮流转移比计算，需要逐一设置故障并计算，从大量文本结果信息中筛选出关注支路和断面的潮流值并计算转移比，若基态潮流值更改，则需要重新再逐一设置并计算，工作效率低下。进一步地，目前BPA并没有提供孤立节点或孤岛区域检测、潮流计算结果是否合理的自动判别功能，需要人工查看结果文件和输出信息去判断，然后修改卡片采取控制措施并再次计算，维护工作繁琐。

因此，本发明根据PSD-BPA计算程序和数据特点，针对上述静态N-X校核计算工作繁琐和效率低下等问题，提出基于PSD-BPA的静态N-X批处理计算的实现方法，可快速准确地实现运行方式的N-X批校核计算，为电网安全校核提供有力支持。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于PSD-BPA的静态N-X批处理方法，把电网工作者从繁琐重复的日常工作中解放出来，提高工作效率。

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案：

1、线路和变压器额定值批处理设置：

1）原始潮流数据DAT文件（L卡和T卡）中线路和变压器额定值若没有指定，可按不同区域、分区、电压等级批处理设置额定值。

2）原始潮流数据DAT文件（L卡和T卡）中线路和变压器额定值若已经指定，可设置修改比例，按不同区域、分区、电压等级批处理修改额定值。

2、孤立节点和孤岛区域自动检测：用图的深度优先遍历算法对整个网络进行遍历可以获得整个网络中所有的孤立节点和孤岛区域。对于孤立节点，将此节点停运或者开启与该节点相连的支路；对于孤岛，检测该孤岛与其它区域的连接支路，开启相连接支路。

3、计算结果动态解析，自动判断潮流结果合理性，其实现步骤为：

1）根据线路和变压器额定值的设置，自动修改潮流数据DAT文件对应T卡和L卡，以及静态N-1扫描控制文件；

2）调用PSD-BPA中PFNT进行潮流计算；

3）潮流结果合理性检验，若合理，则解析得到潮流结果，若不合理，则标记；

4）重复以上1-3步骤，逐一校核计算。

4、基态潮流灵活设置，潮流转移比结果自动解析，其批处理计算实现步骤为：

1）设置电网设备初始状态，调用PFNT进行基态潮流计算，程序自动解析结果文件得到线路和变压器支路基态潮流值；

2）选择需要开断的支路或断面，并设置相应关注的支路或断面，完成潮流转移比条件设置；

3）选择参与计算的潮流转移比设置，自动生成故障后临时DAT文件，调用PFNT进行潮流计算，若潮流不合理，则标记该故障，若潮流合理，程序自动解析故障后潮流值，计算得到关注支路或断面的潮流转移值，每次计算完成恢复上次计算故障并删除临时DAT文件；

4）重复以上1-3步骤，逐一校核计算，亦可修改基态潮流重新计算。

上述步骤1中，线路和变压器额定值批处理设置的具体内容是：解析潮流数据DAT文件，将电网数据按设备类型、区域、分区、电压等级分类管理，严格按照BPA卡片要求管理各类卡片属性格式，可快速准确地按自定义要求筛选设备并批处理设置额定值。

上述步骤2中，孤立节点和孤岛区域检测的具体内容是：首先将全网所有节点标记为“未被访问”标志，选择任意节点为出发点，访问其临近任意未被访问的邻接节点，并标记为“已访问”标志，如此递归遍历，对标记节点进行计数，如果标记节点数与当前网络中有效节点数相同，则说明不存在孤立节点和孤岛区域；否则，说明网络中存在孤立节点或孤立区域，以某“未被访问”节点作为起点，再次递归遍历，如此反复获得整个网络中所有的孤立节点和孤岛区域。

上述步骤3中，判断潮流结果合理性的具体内容是：出现以下情况，则认为潮流结果不合理：

1）潮流计算不收敛或不能计算；

2）潮流虽能计算且收敛，但迭代次数大于15次；

3）平衡机机组出力越限；

4）节点电压过高或过低；

5）线路或变压器过载严重。

若未出现上述情况，则认为潮流结果合理。

上述步骤4中，基态潮流计算的具体内容是：基态潮流可灵活多种选择，包括完整网络无故障、N-1故障、N-X故障。

上述步骤4中，转移比设置的具体内容是：默认读取已保存的转移比设置，并自动校核电网网架结构变化导致的无法识别的设备，用特殊颜色标记，可任意添加、删除和修改设置。

上述步骤4中，节点电压问题导致潮流不收敛处理方法的具体内容是：自动将故障支路两端节点转化为BE节点，控制节点电压，重新计算。

与目前运行方式静态N-X校核计算相比，本发明的突出效果体现在：

1、本发明方法把原本漫长的人工参数修改和繁琐的结果筛选处理工作缩短到几分钟以内自动完成，极大地提高了运行方式N-X校核的工作效率；

2、本发明方法自动进行孤立节点和孤岛区域检测，并自动开启或关闭相关节点和支路，保证计算数据的完整性，减少人工再校核工作；

3、本发明方法自动判断潮流结果合理性，并解析提取用户关注的关键结果信息，为用户决策提供了快速有力支持；

4、本发明方法自动读取已保存的转移比设置并校核其有效性，灵活选择多种基态潮流，计算完成后自动解析结果并计算潮流转移值，自动处理由于节点电压问题导致的潮流不收敛情况，把方式人员从繁琐的数据校对和机械重复工作中解脱出来，有利于快速精确化的运行方式安全校核。

附图说明

图1是本发明中静态N-X批处理计算流程。

图2是本发明中孤立节点和孤岛区域检测流程。

图3是本发明中潮流结果合理性校核流程。

图4是本发明中N-X潮流转移比批处理计算流程。

具体实施方式

本发明提供了一种基于PSD-BPA的静态N-X批处理计算的实现方法，现对本发明具体实施方式做进一步详细介绍，具体如下：

1、如图1中所示，静态N-X批处理校核的具体步骤为：

1）解析潮流数据DAT文件，将电网卡片参数按设备类型、区域、分区、电压等级分类管理，为批处理设置提供基础数据准备。

2）设置校核条件（开断校核区域、电压、额定值等），自动生成计算控制文件，调用PSD-BPA中PFNT进行潮流计算，计算过程中自动进行孤立节点和孤岛区域检测（检测流程如图2中所示）并做相应处理。

3）解析初次计算结果文件，校核潮流结果合理性（校核流程如图3中所示），若合理，解析得到计算结果；若不合理，分析统计造成潮流不合理的原因。

4）把所有潮流不合理情况按原因再次分类，若由于无功调整引起节点电压问题导致不合理的情况单独整理，转入步骤5逐一设置控制条件并重新计算，其他原因导致不合理的情况根据原因作特殊标记。

5）断开相应支路，并将该支路两端节点修改为BE节点，控制节点电压，重新调用PSD-BPA中PFNT进行潮流计算，校核潮流结果合理性，若合理则解析得到关注结果信息，若不合理，特殊标记不合理原因。如此反复，逐次计算，直至全部计算完成。

6）汇总步骤3、4、5中的所有校核结果并以表格的形式展示。

2、如图4所示，N-X潮流转移比批处理计算的具体步骤为：

1）设置基态潮流计算条件，包括完整网络无故障、N-1故障、N-X故障等，调用PSD-BPA中PFNT潮流计算，解析结果文件得到节点和支路基态潮流信息。

2）默认读取已保存的转移比设置，并自动校核电网网架结构变化导致的无法识别的设备，用特殊颜色标记，可任意添加、删除和修改设置，并可将设置保存再次使用。

3）选择参与计算的转移比设置，自动根据故障设置BPA卡片信息，调用PSD-BPA中PFNT潮流计算，计算过程中自动进行孤立节点和孤岛区域检测（检测流程如图2中所示）并做相应处理，计算完成之后校核潮流结果合理性（校核流程如图3中所示）。若合理，则解析结果文件得到关注支路和断面潮流信息并进行潮流转移比值计算；若不合理，分析不合理原因，如果由于无功调整引起节点电压问题引起，则转入步骤4，其他原因则根据原因作特殊标记。

4）断开相应支路，并将该支路两端节点修改为BE节点，控制节点电压，重新调用PSD-BPA中PFNT进行潮流计算，校核潮流结果合理性，若合理解析结果文件得到关注支路和断面潮流信息并进行潮流转移比值计算，若不合理，特殊标记不合理原因。

5）重复3步骤，逐一设置并计算，直至全部计算完成。

6）汇总步骤3、4中所有转移比计算结果并用表格的形式展示。

下面以某实际电网某月方式数据为实例，对本发明方法作进一步说明。

1、静态N-X批处理校核

1）解析月方式潮流数据DAT文件，将电网卡片参数按设备类型、区域、分区、电压等级分类管理，导出Excel表格如下：

2）设置开断区域或分区以及电压等级范围、校核区域或分区以及电压等级、交流线路和变压器支路额定容量、迭代次数范围、收敛允许误差等计算条件，自动生成校核控制文件；

3）点击校核计算，调用PSD-BPA潮流计算PFNT程序进行计算，计算过程中自动进行孤立节点和孤岛区域检测，自动解析校核结果，筛选关键信息并以表格的形式展示，导出Excel表格如下：

2、N-X潮流转移比批处理计算

1）设置基态潮流计算条件，这里设置为全网络无故障，调用PSD-BPA中PFNT潮流计算，解析结果文件得到节点和支路基态潮流信息。

2）设置转移比故障以及该故障下所关注的支路和断面信息，转移比故障导出Excel表格如下：

3）选择参与计算的转移比设置，点击批处理计算，调用PSD-BPA潮流计算PFNT程序进行计算，自动解析结果并分类，以表格的形式展示相关关注支路和断面的潮流转移值，导出Excel表格如下：

Claims (1)

1.一种基于PSD-BPA的静态N-X批处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）设置线路和变压器额定值批处理：解析原始潮流数据DAT文件，将电网数据按设备类型、区域、分区、电压等级分类管理，严格按照BPA卡片要求管理各类卡片属性格式，快速准确地按自定义要求筛选设备并批处理设置额定值；原始潮流数据DAT文件卡片中，线路对称数据卡L卡和变压器数据卡T卡；

（1.1）原始潮流数据DAT文件卡片中线路和变压器额定值若没有指定，则按不同区域、分区、电压等级批处理设置额定值；

（1.2）原始潮流数据DAT文件卡片中线路和变压器额定值若已经指定，则设置修改比例，按不同区域、分区、电压等级批处理修改额定值；

（2）孤立节点和孤岛区域自动检测：用图的深度优先遍历算法对整个网络进行遍历获得整个网络中所有的孤立节点和孤岛区域，对于孤立节点，将此节点停运或者开启与该节点相连的支路；对于孤岛，检测该孤岛与其它区域的连接支路，开启相连接支路；

（3）计算结果动态解析，自动判断潮流结果合理性

潮流结果不合理：A、潮流不收敛或不能计算；B、潮流虽能计算且收敛，但迭代次数大于15次；C、平衡机机组出力越限；D、节点电压过高或过低；E、线路或变压器过载严重；

潮流结果合理：除上述A、B、C、D、E的其他情况，则认为潮流结果合理；

其实现步骤为：

（3.1）根据线路和变压器额定值的设置，自动修改潮流数据DAT文件对应T卡和L卡，以及静态N-1扫描控制文件；

（3.2）调用PSD-BPA中PFNT进行潮流计算；

（3.3）潮流结果合理性检验，若合理，则解析得到潮流结果，若不合理，则标记；

（3.4）重复以上步骤，逐一校核计算；

（4）基态潮流灵活设置，潮流转移比结果自动解析；基态潮流可灵活多种选择，包括完整网络无故障、N-1故障、N-X故障，默认读取已有的转移比条件设置，并自动校核电网网架结构变化导致的无法识别的设备，用特殊颜色标记，可任意添加、删除和修改设置；计算时由于节点电压问题导致潮流不能收敛的，自动将故障支路两端节点转化为BE节点，控制节点电压，重新计算；其批处理计算实现步骤为：

（4.1）设置电网设备初始状态，调用PFNT进行基态潮流计算，程序自动解析结果文件得到线路和变压器支路基态潮流值；

（4.2）选择需要开断的支路或断面，并设置相应关注的支路或断面，完成潮流转移比条件设置；

（4.3）选择参与计算的潮流转移比设置，自动生成故障后临时DAT文件，调用PFNT进行潮流计算，若潮流不合理，则标记该故障，若潮流合理，程序自动解析故障后潮流值，计算得到关注支路或断面的潮流转移值，每次计算完成恢复上次计算故障并删除临时DAT文件；

（4.4）重复以上步骤，逐一校核计算。

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