CN104123675A

CN104123675A - 基于全网数据的配电网仿真研究分析系统及方法

Info

Publication number: CN104123675A
Application number: CN201310153712.2A
Authority: CN
Inventors: 李立生; 李建修; 邵志敏; 张世栋
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; Electric Power Research Institute of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; Electric Power Research Institute of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
Priority date: 2013-04-27
Filing date: 2013-04-27
Publication date: 2014-10-29

Abstract

本发明具体公开了一种基于全网数据的配电网仿真研究分析系统及方法，它包括三层结构：数据层、平台层、应用层；所述数据层主要收集配网基础和运行数据，所述平台层主要是汇集统计配网各种数据并为应用层提供相应的服务，所述应用层主要是在平台层的支撑下，基于全网设备和运行数据，通过对含大量分布式发电的配网的科学建模、潮流计算、故障分析、合环计算、网络重构、自愈仿真模块，开展一系列有关配电网的相关应用研究，实现配电网的全方位数字化仿真，为配电网的建设、运行提供决策参考。

Description

基于全网数据的配电网仿真研究分析系统及方法

技术领域

本发明涉及一种电力系统仿真研究系统，尤其涉及基于全网数据的配电网仿真研究分析系统及方法。

背景技术

在电力系统诸多环节中，配电网直接面向用户，是未来智能电网的核心，关系到我国电网的智能化是否能够顺利实现。目前，虽然我国在大力推进和实施配电自动化项目，但由于我国各地区配电设备水平、配电自动化水平参差不齐，还远未达到智能配电网所要求的鼓励用户参与电网互动、支持新能源发电、支持需求侧管理的目标，还不能够做到配电网最优化运行和自愈控制。随着配电网规模的迅速发展和配电自动化系统的大量应用，将有大量配电主站、终端和用户设备接入电网、新的安全监控手段将大量应用，都使得配电网日趋庞大和复杂，对电网安全稳定运行将带来很多问题，急需加强相关技术的研究。

电力系统的实时仿真已成为进行电力系统试验研究、规划设计、调度运行和状态安全评估的重要工具。如今的配电网已经是一个规模巨大、特性复杂的非线性系统，随着智能配电网建设的逐步深入，未来配电网只会更加复杂，其运行和控制必然更加高度依赖数字仿真工具。只有通过对电网进行实时甚至超实时的仿真，才能使调度运行人员具备预见系统未来变化趋势的前瞻性，进而提前决策和实施控制。但目前专门针对配电网的仿真系统较少，配电网的仿真研究多停留在理论论证阶段，导致部分配电网规划布局和设备选型不合理、线损率和故障率较高、难以适应分布式电源接入等诸多不利因素，难以满足现实需要，无法发挥其最大效用，对社会和经济的发展产生相当不利的影响。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种基于全网数据的配电网仿真研究分析系统，它具有实现面向省、市、县三级配电网的全方位数字仿真、兼容各类分布式电源的在线实时仿真的优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于全网数据的配电网仿真研究分析系统，包括三层结构：数据层、平台层、应用层；

数据层，收集配网基础数据和运行数据；

平台层，汇集统计配网各种数据并为应用层提供相应的服务；

应用层，主要是在平台层的支撑下，实现配电网的全方位数字化仿真，为配电网的建设、运行提供决策参考。

所述的平台层分为基础平台和应用支撑平台，所述的基础平台包括硬件平台、操作系统、数据库服务、通用中间件，数据服务器操作系统采用性能稳定、扩展方便的Unix操作系统；通用中间件负责屏蔽数据的多重来源，实现跨平台的通讯；所述的应用支撑平台包括模型服务模块、实时数据服务模块、历史数据服务模块、图形服务模块、报表服务模块、系统运行管理模块，为各种应用提供开发与运行的软件环境。

所述的模型服务，用于全面支持IEC61970标准，提供基于商业数据库，符合IEC61970公共信息模型(CIM)的服务，并提供IEC61970标准的组件接口规范(CIS)的通用数据访问接口(GDA)。

所述的实时数据服务，主要是为维护系统内各个节点的数据库一致性提供关键的解决方案。实时数据库管理按照客户服务器模式构建。对于某一个实时数据库，整个系统内只有一个节点的数据库为参考点，其它节点的该数据库为参考点的复制点，复制实时数据库的数据自动向参考点的数据统一，以达到数据一致性的要求。系统提供标准的SQL、ODBC访问接口管理。

所述的历史数据服务，主要是提供数据保存、数据导入与手动录入、数据查询、数据管理及异常数据处理功能。

所述的图形服务，主要是支持SVG格式的图形导入，支持线路单线图、线路沿布图、系统联络图的导入，支持图模数据的校验、错误报告。

所述的报表服务，主要是为各应用提供制作各种统计报表。

所述的系统运行管理服务，主要是提供分布式的系统运行管理功能，实现对整个系统中的设备、应用功能及权限进行分布化管理和控制，以维护系统的完整性和可用性，提高系统运行效率。

所述数据层主要收集配网基础和运行数据，数据来源包括两个方面，一是各地市电网的配电自动化系统，二是全省其他系统数据；通过信息交互总线向平台层提供在线和离线配电网运行数据；

所述各地市电网的配电自动化系统用于获取配网运行实时数据信息。配电自动化系统将采集到的实时数据断面进行封装。把遥测、遥信数据放到一个文件中，以全量或增量方式进行传递。实现对配网运行状态的在线监测，并基于配网运行数据开展智能配网仿真研究工作。

所述全省其他系统包括PMS系统、EMS（SCADA）系统、GIS系统、95598客服系统。

所述PMS系统（电力生产管理信息系统），是以设备管理为核心、以计划和任务为主线来管理整个输变配电生产业务。此处用于获取配网设备基础台账、设备资产信息、缺陷信息、检修信息。实现配网建设概况及配网设备信息统计分析，基于设备缺陷信息与检修信息实现配网状态评估，为相关工作的开展提供辅助决策依据。

所述EMS系统（能量管理系统），是在SCADA系统的功能之上，在对电网的实时遥测和遥信信息采集处理的基础上，对电网进行科学的安全、经济分析，以便电网运行质量更加优质、稳定。此处用于获取主网变电站10kV出线间隔中出线开关的模型、图形数据；EMS系统变电站10kV出线间隔中出线开关的实时数据，包括：关的电流、电压、有功、无功、功率因数等，实现配网10kV线路运行状态的实时监测。

所述GIS系统（地理信息系统），用于实现电网资源的结构化管理和图形化展现，以面向服务的架构，为电力提供各类电网空间信息服务。此处基于GIS系统实现配网运行状态监控，并基于GIS系统开发配网运行监测系统，为其提供更人性化的应用操作平台。

所述95598客服系统，它通过自动和人工服务的方式，利用电话、传真、短信、email、对外网站等多种手段，建立一个“一口对外”的客户服务中心，在电力企业与电力用户之间架设起一个沟通的桥梁，和其它客户服务支持系统一起为电力客户提供快捷、丰富、优质的闭环服务。此处通过95598客服系统获取配网低压故障抢修记录，实现展示具体的故障信息，如故障的原因，抢修过程。

所述的应用层包括：

1）负荷预测和分布式电源出力预测模块；本模块主要研究配网的短期负荷预测；

2）配网拓扑分析模块；本模块的主要功能是根据给定的配电网络数据对配电网设备之间的连接关系进行分析，能够实时的形成配电网的拓扑关系；

3）配电网三相状态估计模块；本模块主要实现适合配电网的状态估计；

4）配网三相潮流计算模块；本模块考虑配电网络的运行具有三相不平衡的特点，以及分布式发电在配网中的渗透率不断提高的实际情况，本模块将对含分布式电源的配电网三相潮流实用算法展开研究，并在统一的开发平台上进行软件开发；

5）配网合环分析模块；配电“手拉手”联络线路的“热倒合环”使两条配电联络线路同时为用户提供不间断的稳定电源，显著提高配电网络的供电可靠性，并有利于电网的计划检修和运行方式变更，实现供电企业与用户的双赢；

6）配网故障分析模块；本模块对含分布式电源的配电网络进行短路电流分布计算，为配网保护整定和配网设备选型提供基础数据；

7）配电系统无功优化模块；本模块主要是开展考虑未来智能配电网大量DG接入情况下配电网优化运行的相关研究；

8）配电网络重构模块；配电网络重构是优化配电系统运行的有效手段之一，网络重构是指通过改变配电网中分段开关和联络开关的开关状态，调整配电网网络结构，在满足配电网的潮流约束、节点电压约束、支路电流约束、供电约束、线路过负荷约束、网络拓扑约束以及开关操作次数限制的同时，达到均衡负荷、消除过载、降低网损、提高系统运行经济性和提高供电电压质量、可靠性、稳定性的一个或多个目标；

9）配网自愈模拟与仿真模块；本模块基于配网监控和数字仿真平台，对含微网的配电网发生故障后的自愈供电恢复进行物理模拟和数字仿真；从智能配网自愈的体系架构、电网运行状态检测、事件预警、快速仿真、安全评估、故障定位、自愈控制策略、网络重构、保护定值在线校核和修改、分布式发电协调控制方面展开系统仿真和研究，以指导智能配网建设中自愈控制的实践。

所述的硬件平台包括用户界面、仿真器、解算器、元件库和硬件接口单元，所述的仿真器分别与用户界面、解算器、元件库和硬件接口单元通讯，所述的元件库与用户界面通讯；

所述的用户界面，主要是方便用户快速准确地搭建仿真模型，同时为用户提供清晰直观的仿真结果；

所述的仿真器设置仿真参数如仿真时间、步长及相对精度，生成仿真原理图数学模型，调用解算器进行计算，导出计算结果；

所述的解算器提供仿真所需的各种数值计算方法，根据网络图及设定参数计算仿真结果；

所述的元件库涵盖了配电网中所有一次、二次设备模型，所有元件都是基于主站系统提供的实时、准实时、在线和离线数据，通过仿真器搭建而成的仿真模型，能够真实反映配网的现实情况；用户只需将库中元件拖入仿真界面并且连线即可完成仿真模型搭建；

所述的硬件接口单元，实现仿真系统软硬件的数据传输功能。

基于全网数据的配电网仿真研究分析系统的仿真方法，包括以下步骤：

第一步：收集配网数据；所述的配网数据包括：基础数据和运行数据；

第二步：数据验证；为防止数据错误，根据设置的验证规则，如数值精度、配变容量是否超过指定值、投运日期是否合理、分段开关分布、配电线路长度是否合理，对采集的数据进行校验，主要是针对一些数值或者日期类型的值校验其合理性；

第三步：仿真分析；基于系统平台提供的在线、离线及实时、准实时数据，运用本系统中各仿真分析模块开展配电网优化运行、配电自动化系统仿真、微网系统接入配电网的影响仿真研究，通过不同仿真结果的对比分析，为配电网工程实践提供依据；

第四步：仿真结果及建议；根据各模块仿真结果，结合目前配网现状，生成配网建设改造建议，并生成建议报告；

第五步：仿真结果展示；对历次仿真的结果、分析研究的问题以及相关建议通过图形界面直观的展示出来，对不同约束条件下的同一仿真内容进行对比展示，并在GIS地图上展示仿真结果。

第一步所述的基础数据包含：配电线路数量及长度、配电变压器数量及容量、配电开关类设备数量、位置、型号；所述的运行数据包含：配电设备巡视、维护、单相接地、故障跳闸、缺陷记录、负载情况；系统平台通过ESB信息交互总线与配电自动化系统、配电抢修指挥平台、生产管理系统、国家电网GIS平台、营销管理、95598、调度自动化系统进行数据传输，自动采集获取相应配网数据并存储于平台服务器中。

本发明的有益效果：

本发明构建了智能电网环境下的基于全网数据的配电网综合仿真系统，填补了目前没有专门的配电网仿真系统的空白。该系统充分考虑了未来智能配电网的功能需求，对分布式发电技术与电力储能技术进行完整建模，另外将充分考虑新一代的系统监控技术、智能配电设备、智能调度技术与广域防护系统等因素，仿真功能除包含传统的状态估计、配网潮流分析、故障分析、配网重构、无功电压控制等模块外，还将实现风险评估、系统优化、故障智能诊断、自愈控制等高级功能。

附图说明

图1系统结构图；

图2仿真系统结构图；

图3负荷预测模块功能结构；

图4系统流程图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示的基于全网数据的配电网仿真研究分析系统，包括三层结构：数据层、平台层、应用层；数据层，收集配网基础数据和运行数据；平台层，汇集统计配网各种数据并为应用层提供相应的服务；应用层，主要是在平台层的支撑下，实现配电网的全方位数字化仿真，为配电网的建设、运行提供决策参考。所述平台层主要是汇集统计配网各种数据并为应用层提供相应的服务，所述应用层主要是在平台层的支撑下，基于全网设备和运行数据，通过对含大量分布式发电的配网的科学建模、潮流计算、故障分析、合环计算、网络重构、自愈仿真模块，开展一系列有关配电网的相关应用研究，实现配电网的全方位数字化仿真，为配电网的建设、运行提供决策参考。

所述的报表服务，主要是为各应用提供制作各种统计报表。

所述95598客服系统，它通过自动和人工服务的方式，利用电话、传真、短信、email、对外网站等多种手段，建立一个“一口对外”的客户服务中心，在电力企业与电力用户之间架设起一个沟通的桥梁，和其它客户服务支持系统一起为电力客户提供快捷、丰富、优质的闭环服务。此处通过95598客服系统获取配网低压故障抢修记录，实现展示具体的故障信息，如故障的原因，抢修过程等详细信息。

所述的应用层包括：

如图2所示的配电网仿真研究分析系统的硬件主要包括如下：

（1）用户界面。友好的图形界面方便用户快速准确地搭建仿真模型，同时为用户提供清晰直观的仿真结果。

（2）仿真器。设置仿真参数如仿真时间、步长及相对精度等；生成仿真原理图数学模型；调用解算器进行计算；导出计算结果。

（3）解算器。提供仿真所需的各种数值计算方法，根据网络图及设定参数计算仿真结果。

（4）元件库。涵盖了配电网中所有一次、二次设备模型。所有元件都是基于主站系统提供的实时、准实时、在线和离线数据，通过仿真器搭建而成的仿真模型，能够真实反映配网的现实情况。用户只需将库中元件拖入仿真界面并且连线即可完成仿真模型搭建。

（5）硬件接口单元。实现仿真系统软硬件的数据传输功能。

如图3-图4所示的该系统进行仿真研究的方法包括以下步骤：

第一步：收集配网数据。配网数据包括：基础数据和运行数据。基础数据包含：配电线路数量及长度、配电变压器数量及容量、配电开关类设备数量、位置、型号等。运行数据包含：配电设备巡视、维护、单相接地、故障跳闸、缺陷记录、负载情况等等。系统平台通过ESB信息交互总线与配电自动化系统、配电抢修指挥平台、生产管理系统（PMS）、国家电网GIS平台、营销管理、95598、调度自动化（EMS）等系统进行数据传输，自动采集获取相应配网数据并存储于平台服务器中。

第二步：数据验证。为防止数据错误，根据预设置的验证规则，如数值精度、配变容量是否超过指定值、投运日期是否合理、分段开关分布、配电线路长度是否合理，对采集的数据进行校验，主要是针对一些数值或者日期类型的值校验其合理性；

第三步：仿真分析。基于系统平台提供的在线、离线及实时、准实时数据，运用本系统中各仿真分析模块开展配电网优化运行、配电自动化系统仿真、微网系统接入配电网的影响等仿真研究，通过不同仿真结果的对比分析，为配电网工程实践提供依据。

第四步：仿真结果及建议。根据各模块仿真结果，结合目前配网现状，生成配网建设改造建议，并生成建议报告；

第五步：仿真结果展示：对历次仿真的结果、分析研究的问题以及相关建议通过图形界面直观的展示出来，对不同约束条件下的同一仿真内容进行对比展示，并在GIS地图上展示仿真结果。

第一步所述的基础数据包含：配电线路数量及长度、配电变压器数量及容量、配电开关类设备数量、位置、型号；所述的运行数据包含：配电设备巡视、维护、单相接地、故障跳闸、缺陷记录、负载情况。

所述数据层主要收集配网基础和运行数据，数据来源包括两个方面，一是各地市电网的配电自动化系统，二是全省其他系统数据，包括PMS系统、EMS（SCADA）系统、GIS系统、95598客服系统，通过信息交互总线向平台层提供在线和离线配电网运行数据。

所述第三步中的各仿真分析模块是嵌入式开发在仿真系统中的，各模块进行的仿真功能和内容不同，具体如下；

1）负荷预测和分布式电源出力预测

电力负荷预测是供电部门的重要工作之一，准确的负荷预测，可以经济合理地安排电网运行和检修计划，保持电网运行的安全稳定性，有效地降低运行成本，进而极大地提高经济效益和社会效益。本模块主要研究配网的短期负荷预测。功能结构如图2所示。

2）配网拓扑分析

本模块的主要功能是根据给定的配电网络数据对配电网设备之间的连接关系进行分析，能够实时的形成配电网的拓扑关系。

电网拓扑分析是电力系统仿真和分析计算的基础。为了描述配电网络的信息，必须首先对电力网络中的各种电气设备对象建立起相应的设备模型来加以描述，称为电力网络的对象描述；在对象描述的基础上，对电力网络的设备对象进行图元化处理，建立起对象和图元之间的对应关系，得到电力网络的图形模型，也就是电力网络的逻辑拓扑图形;最后通过对图元的对象化处理，定制各个图元代表的设备对象的属性和行为，便可再现现实世界中的电力网络。电力网络的图形模型是计算机对配电力网络进行计算机描述和分析的重要基础，它能将现实世界中的电力网络，即设备及设备之间连接关系，通过抽象、模拟等手段，形象化地再现在计算机图纸空间中，以便能用计算机对电力网络进行分析和管理。

3）配电网三相状态估计

状态估计是利用实时量测系统的冗余度来提高数据精度，自动排除随机干扰所引起的错误信息，估计或预报系统的运行状态。配网通常缺少实时量测，需要补充虚拟量测数据才能够进行状态估计计算。因此有必要发展适合配电网的状态估计算法。

4）配网三相潮流计算

配网潮流计算是确定被分析网络运行状态的重要工具，同时也是配电网络重构、配网优化运行等模块的基础。考虑配电网络的运行具有三相不平衡的特点，以及分布式发电在配网中的渗透率不断提高的实际情况，本模块将对含分布式电源的配电网三相潮流实用算法展开研究，并在统一的开发平台上进行软件开发。

5）配网合环分析

配电“手拉手”联络线路的“热倒合环”可使两条配电联络线路同时为用户提供不间断的稳定电源，显著提高配电网络的供电可靠性，并有利于电网的计划检修和运行方式变更，实现供电企业与用户的双赢。

6）配网故障分析

配电网络短路计算程序是进行配电系统故障分析和变电站设计的重要工具。本模块对含分布式电源的配电网络进行短路电流分布计算，为配网保护整定和配网设备选型提供基础数据。

7）配电系统无功优化

传统的配电网优化运行，包括电压-无功优化、网络重构和两者统一考虑的综合优化，都没有考虑智能配电网大量DG接入的情况，而大量DG的并网运行使得配电网由无源网络变成有源网络，改变了系统的潮流分布，给配电网的优化运行带来问题，所以开展考虑未来智能配电网大量DG接入情况下配电网优化运行的相关研究。

8）配电网络重构

配电网络重构是优化配电系统运行的有效手段之一。网络重构是指通过改变配电网中分段开关和联络开关的开关状态，调整配电网网络结构，在满足配电网的潮流约束、节点电压约束、支路电流约束、供电约束、线路过负荷约束、网络拓扑约束以及开关操作次数限制等的同时，达到均衡负荷、消除过载、降低网损、提高系统运行经济性和提高供电电压质量、可靠性、稳定性等一个或多个目标。

9）配网自愈模拟与仿真

自愈是智能配电网最重要的特征之一，目前国内外的相关研究主要集中在自愈控制的体系和架构，尚未形成统一的可用于实践的自愈理论和技术方案。本模块基于配网监控和数字仿真平台，对含微网的配电网发生故障后的自愈供电恢复进行物理模拟和数字仿真。从智能配网自愈的体系架构、电网运行状态检测、事件预警、快速仿真、安全评估、故障定位、自愈控制策略、网络重构、保护定值在线校核和修改、分布式发电协调控制等方面展开系统仿真和研究，以指导智能配网建设中自愈控制的实践。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims

1.一种基于全网数据的配电网仿真研究分析系统，其特征在于：包括三层结构：数据层、平台层和应用层；

数据层，收集配网基础数据和运行数据；

应用层，实现配电网的全方位数字化仿真。

2.如权利要求1所述的基于全网数据的配电网仿真研究分析系统，其特征在于：所述的平台层分为基础平台和应用支撑平台；

基础平台，是监测系统运行的软硬件支撑环境，基于基础平台完成整个系统的部署，发布;

应用支撑平台，为各种应用提供开发与运行的软件环境。

3.如权利要求2所述的基于全网数据的配电网仿真研究分析系统，其特征在于：所述的基础平台包括硬件平台、操作系统、数据服务器和通用中间件；

硬件平台，为监测系统的发布、运行提供硬件环境；

操作系统，为监测系统的发布、运行提供软件环境；

数据服务器，对系统内服务器/工作站之间的数据进行统一的管理，向各应用系统提供各种数据服务，数据库服务器操作系统采用性能稳定、扩展方便的Unix操作系统；

通用中间件，负责屏蔽数据的多重来源，实现跨平台的通讯。

4.如权利要求2所述的基于全网数据的配电网仿真研究分析系统，其特征在于：所述的应用支撑平台包括模型服务模块、实时数据服务模块、历史数据服务模块、图形服务模块、报表服务模块和系统管理模块；

模型服务模块，用于提供基于商业数据库，符合IEC61970公共信息模型CIM的服务，并提供IEC61970标准的组件接口规范的通用数据访问接口；

实时数据服务模块，为维护系统内各个节点的数据库一致性提供关键的解决方案；

历史数据服务模块，提供数据保存、数据导入与手动录入、数据查询、数据管理及异常数据处理功能；

图形服务模块，用于支持SVG格式的图形导入，支持线路单线图、线路沿布图、系统联络图的导入，支持图模数据的校验、错误报告；

报表服务模块，用于为各应用提供制作各种统计报表；

系统运行管理服务模块，提供分布式的系统运行管理功能，实现对整个系统中的设备、应用功能及权限进行分布化管理和控制，以维护系统的完整性和可用性，提高系统运行效率。

5.如权利要求1所述的基于全网数据的配电网仿真研究分析系统，其特征在于：所述的数据层的数据来源包括两个方面，一是各地市电网的配电自动化主站系统，二是全省其他系统数据，包括PMS系统、EMS系统、GIS系统、95598客服系统，通过信息交互总线向平台层提供在线和离线配电网运行数据；

所述PMS系统，以设备管理为核心、以计划和任务为主线来管理整个输变配电生产业务；此处用于获取配网设备基础台账、设备资产信息、缺陷信息、检修信息；实现配网建设概况及配网设备信息统计分析，基于设备缺陷信息与检修信息实现配网状态评估，为相关工作的开展提供辅助决策依据。

所述EMS系统，是在SCADA系统的功能之上，在对电网的实时遥测和遥信信息采集处理的基础上，对电网进行科学的安全、经济分析，用于获取主网变电站10kV出线间隔中出线开关的模型、图形数据；EMS系统变电站10kV出线间隔中出线开关的实时数据，包括：关的电流、电压、有功、无功、功率因数，实现配网10kV线路运行状态的实时监测。

所述GIS系统，用于实现电网资源的结构化管理和图形化展现，以面向服务的架构，为电力提供各类电网空间信息服务。

所述95598客服系统，它通过自动和人工服务的方式，利用电话、传真、短信、email、对外网站的多种手段，建立一个客户服务中心，在电力企业与电力用户之间架设起一个沟通的桥梁，和其它客户服务支持系统一起为电力客户提供闭环服务；通过95598客服系统获取配网低压故障抢修记录，实现展示具体的故障信息，如故障的原因，抢修过程。

6.如权利要求3所述的基于全网数据的配电网仿真研究分析系统，其特征在于：所述的应用层包括：

负荷预测和分布式电源出力预测模块，用于研究配网的短期负荷预测；

配网拓扑分析模块，根据给定的配电网络数据对配电网设备之间的连接关系进行分析，能够实时的形成配电网的拓扑关系；

配电网三相状态估计模块，实现适合配电网的状态估计；

配网三相潮流计算模块，将对含分布式电源的配电网三相潮流实用算法展开研究，并在统一的开发平台上进行软件开发；

配网合环分析模块，配电“手拉手”联络线路的“热倒合环”使两条配电联络线路同时为用户提供不间断的稳定电源；

配网故障分析模块，对含分布式电源的配电网络进行短路电流分布计算，为配网保护整定和配网设备选型提供基础数据；

配电系统无功优化模块，开展考虑未来智能配电网大量DG接入情况下配电网优化运行的相关研究；

配电网络重构模块，通过改变配电网中分段开关和联络开关的开关状态，调整配电网网络结构，在满足配电网的潮流约束、节点电压约束、支路电流约束、供电约束、线路过负荷约束、网络拓扑约束以及开关操作次数限制的同时，达到均衡负荷、消除过载、降低网损；提高系统运行经济性和提高供电电压质量、可靠性、稳定性的一个或多个目标；

配网自愈模拟与仿真模块，基于配网监控和数字仿真平台，对含微网的配电网发生故障后的自愈供电恢复进行物理模拟和数字仿真；从智能配网自愈的体系架构、电网运行状态检测、事件预警、快速仿真、安全评估、故障定位、自愈控制策略、网络重构、保护定值在线校核和修改、分布式发电协调控制方面展开系统仿真和研究，以指导智能配网建设中自愈控制的实践。

7.如权利要求2所述的基于全网数据的配电网仿真研究分析系统，其特征在于：所述的硬件平台包括用户界面、仿真器、解算器、元件库和硬件接口单元，

用户界面，方便用户快速准确地搭建仿真模型，同时为用户提供清晰直观的仿真结果；

仿真器，其分别与用户界面、解算器、元件库和硬件接口单元通讯，用于设置仿真参数如仿真时间、步长及相对精度，生成仿真原理图数学模型，调用解算器进行计算，导出计算结果；

解算器，提供仿真所需的各种数值计算方法，根据网络图及设定参数计算仿真结果；

元件库，其与用户界面通讯，它涵盖了配电网中所有一次、二次设备模型，所有元件都是基于主站系统提供的实时、准实时、在线和离线数据，通过仿真器搭建而成的仿真模型，能够真实反映配网的现实情况；用户只需将库中元件拖入仿真界面并且连线即可完成仿真模型搭建；

硬件接口单元，实现仿真系统软硬件的数据传输功能。

8.如权利要求1所述的基于全网数据的配电网仿真研究分析系统的仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

第二步：数据验证；为防止数据错误，根据预设置的验证规则，如数值精度、配变容量是否超过指定值、投运日期是否合理、分段开关分布、配电线路长度是否合理，对采集的数据进行校验，主要是针对一些数值或者日期类型的值校验其合理性；

9.如权利要求5所述的基于全网数据的配电网仿真研究分析系统的仿真方法，其特征在于：第一步所述的基础数据包含：配电线路数量及长度、配电变压器数量及容量、配电开关类设备数量、位置、型号；所述的运行数据包含：配电设备巡视、维护、单相接地、故障跳闸、缺陷记录、负载情况；系统平台通过ESB信息交互总线与配电自动化系统、配电抢修指挥平台、生产管理系统、国家电网GIS平台、营销管理、95598、调度自动化系统进行数据传输，自动采集获取相应配网数据并存储于平台服务器中。