CN104318391A - 一种基于电网运行服务总线的计划安全校核的实现方法 - Google Patents

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Abstract

为解决电网调度自动化系统中缺少通用计划校核方式的问题，本发明提供了一种基于电网运行服务总线的计划安全校核的实现方法。首先获取计划校核数据，通过电网调度自动化系统中的电网运行服务总线汇集电网计划数据和负荷预测数据，并将计划校核数据按照计划对象进行数据分解；其次生成未来方式断面并进行安全校核，根据计划数据对校核点的电网潮流模型进行修正，形成未来计划时刻的预测潮流断面，通过电网运行服务总线调用潮流计算、静态安全分析对未来方式断面进行安全性校核；最后建立计划安全校核服务，通过电网运行服务总线输出未来计划时刻的预测潮流断面和校核结果信息，各应用系统或模块通过编排计划安全校核服务进行计划校核。

Description

一种基于电网运行服务总线的计划安全校核的实现方法
技术领域
本发明涉及电网调度自动化系统领域，具体是电网调度自动化系统中基于电网运行服务总线的一种计划安全校核的方法。
背景技术
随着电力系统的结构和运行方式日趋扩大和复杂，为保证电力系统运行的安全性和经济性，要求调度运行人员对未来电网运行安全进行提前评估，调度自动化系统中各种日前、日内和实时电网运行计划数据和相应的安全分析信息要做到全面掌握、综合考虑。
在调度自动化系统中，计划数据的来源分散，有外部系统接入的日前发电计划，也有调度员实时修改的发电计划，同样情形的还包括区域间的联络线计划、检修计划，对于系统的负荷预测数据也有不同尺度和层级的数据，包括短期负荷预测数据、超短期负荷预测数据、母线负荷预测数据等。这些数据模块往往由于建设时间和建设方的不同，数据获取方式差异较大，对于未来运行方式的安全分析带来不便。另外，调度自动化系统中不同场景下对于计划校核也有不同的需求，包括对日前计划的初较和滚动校核、对日内计划的校核以及对实时电网运行计划的校核等，此外还有第三方系统或应用对计划校核的需求，这些计划校核的场景往往缺少一种通用的实现方式，造成系统功能的重复建设。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于电网运行服务总线的计划安全校核的方法，为了达成上述目的，本发明采用如下解决方案：
一种基于电网运行服务总线的计划安全校核的实现方法，其特征在于，包括步骤：首先获取计划校核数据，通过电网调度自动化系统中的电网运行服务总线汇集电网计划数据和负荷预测数据，并将计划校核数据按照计划对象进行数据分解；其次生成未来方式断面并进行安全校核，根据计划数据对校核点的电网潮流模型进行修正，形成未来计划时刻的预测潮流断面，通过电网运行服务总线调用潮流计算、静态安全分析对未来方式断面进行安全性校核；最后建立计划安全校核服务，通过电网运行服务总线输出未来计划时刻的预测潮流断面和校核结果信息，各应用系统或模块通过编排计划安全校核服务进行计划校核。
上述方案中所述的获取计划校核数据：通过电网调度自动化系统中的电网运行服务总线，调用在线状态估计服务获取电网模型和实时电网运行数据，调用计划调整与执行服务对校核时刻的电厂和机组发电计划、联络线计划、检修计划进行数据抽取，调用负荷预测数据服务获取超短期负荷预测结果、短期负荷预测结果和母线负荷预测结果，最后将计划校核数据按照计划对象进行数据分解。
上述方案中所述的生成未来方式断面并进行安全校核：对校核点的电网潮流模型进行修正，根据发电计划调整机组的未来计划时刻的出力，负荷预测结果调整系统内负荷的未来计划时刻负载，以及联络线计划调整联络线路的未来计划时刻功率，按照检修计划对检修设备进行停运设置，形成未来计划时刻的预测潮流断面；通过电网运行服务总线调用潮流计算、静态安全分析进行安全分析计算，分析未来时刻的电网过载、越限情况，检查越限断面和设备并计算越限率。
上述方案中所述的建立计划安全校核服务：建立计划数据输出、电网未来方式断面生成、电网计划安全校核、校核结果发布服务，通过电网运行服务总线输出未来计划时刻的预测潮流断面和校核结果信息，各应用系统或模块通过编排计划安全校核服务进行计划校核。
本发明的有益效果：建立了各应用系统或模块间通用的计划安全校核服务，通过计划安全校核服务的共享调用和编排可实现日前计划、日内计划和实时计划的多种计划校核方式，便于调度运行人员根据计划数据准确预测和分析电力系统的运行趋势，判断电网运行计划的合理性，针对对电网安全性造成危害的电网计划进行正确的处理。
附图说明
图1是基于电网运行服务总线的计划安全校核示意图；
图2是计划安全校核功能实现示意图；
具体实施方式
本发明的主要内容是：
首先获取计划校核数据，通过电网调度自动化系统中的电网运行服务总线汇集电网计划数据和负荷预测数据，并将计划校核数据按照计划对象进行数据分解；其次生成未来方式断面并进行安全校核，根据计划数据对校核点的电网潮流模型进行修正，形成未来计划时刻的预测潮流断面，通过电网运行服务总线调用潮流计算、静态安全分析对未来方式断面进行安全性校核；最后建立计划安全校核服务，通过电网运行服务总线输出未来计划时刻的预测潮流断面和校核结果信息，各应用系统或模块通过编排计划安全校核服务进行计划校核。
具体来讲，本发明按以下步骤对基于电网运行服务总线的计划安全校核实现方法进行了功能实现：
(1)如图1所示，通过电网调度自动化系统中的电网运行服务总线汇集电网计划数据和负荷预测数据，并将计划校核数据按照计划对象进行数据分解。
●调用在线状态估计服务获取电网模型和实时电网运行数据。
计划校核的分析模型需与实时模型保持一致，便于各种发电计划的数据分析。通过电网运行服务总线读取在线状态估计提供的电网当前模型参数，和网络分析所需的由节点和支路构成的网络计算模型。
在线状态估计周期地对系统SCADA量测的生数据进行数理统计分析、识别坏数据、补足未量测数据、最小化量测误差，给出电网当前运行的真实状态。通过电网运行服务总线读取状态估计分析结果，取得电网实时运行的数据断面，从而使计划校核的分析建立在真实的数据环境中。
●调用计划调整与执行服务对校核时刻的电网计划进行数据抽取
计划调整与执行模块定期导入系统的电厂发电计划、联络线计划、检修计划，计划安全校核所需的电厂发电计划、联络线计划、检修计划可以通过电网运行服务总线从计划调整与执行模块获取。
●调用负荷预测数据服务获取负荷预测结果
超短期负荷预测提供未来5分钟至1小时(每5分钟一个点)系统负荷的预测，计划校核对于实时计划的校核可以采用超短期负荷预测的结果，获取较为接近的系统未来负荷数据，用于生成需要校核的方式断面。
短期负荷预测能够预测未来多日内指定日期的指定时间间隔(96点，每15分钟一个点)的系统负荷曲线，计划校核在对日前发电计划的初校和对日内滚动计划的校核时可以从其获取所需的未来预测负荷结果，用于生成需要校核的方式断面。
●将计划校核数据按照计划对象进行数据分解
电厂或发电机的发电计划可分解到所包含发电机的计划表单中，联络线计划可分解到所包含的联络线路的计划表单当中，负荷预测数据可分解到系统所包含的各个负荷对象下的计划表单中，检修计划可以反映未来系统运行方式的改变，包括检修设备的名称、类型、检修起始时间，可按照检修设备名称将检修单与电网模型库中的设备模型相关联。
(2)如图2所示，生成未来方式断面并进行安全校核，根据计划数据对校核点的电网潮流模型进行修正，形成未来计划时刻的预测潮流断面，通过电网运行服务总线调用潮流计算、静态安全分析服务对未来方式断面进行安全性校核。
●对校核点的电网潮流模型进行修正生成未来电网数据断面
机组出力调整：将电网潮流模型中的机组出力调整为校核时刻的预计出力。读入校核时刻的机组计划数据，对电网潮流模型中的机组功率注入进行修正。
负荷调整：将电网潮流模型中的负荷调整为校核时刻的预计负荷。可以利用短期、超短期或母线负荷预测结果对电网潮流模型中的负荷进行注入修正。为简化计算，可以假设控制区域内负荷等比例变化，且负荷的功率因数保持不变。即：
P′L＝(P′L∑/PL∑)PL
Q′L＝(P′L∑/PL∑)QL
其中P′L∑和PL∑分别为计划校核时刻的负荷预测总有功和初始潮流中的总负荷有功，P′L和Q′L为负荷L在发电计划校核时刻的功率，PL和QL为负荷L的初始功率。
联络线功率调整：按照联络线计划对联络线的功率进行潮流调整，使最终得到的潮流分布中联络线功率等于计划值。联络线可能由多条线路组成，为便于计算，可对联络线计划的分配进行简化处理：当联络线计划为正(送出)时，保持当前受入线路的输送功率不变，将调整量按当前输送容量比例分配至送出线路；联络线计划为负(受入)时，保持当前送出线路的输送功率不变，将调整量分配至受入线路。即：
ΔPj＝P′j-Pj
Δ P i = Δ P j ( P i / Σ i P i )
其中P′j和Pj其分别为联络线j的计划值与当前值，ΔPi和Pi分别联络线j所包含线路中与联络线相同输送方向的线路i的增量值与当前值。
检修设备设置：当校核的未来计划时刻距离当前时刻较远时应考虑设备检修停运对网络潮流的影响。可以通过读取检修计划进行网络拓扑修正，对于网内相关的检修设备通过断开相连开关的方式实行停运。对于检修计划，在该校核时刻处于检修的设备，应当将电网模型中相应设备置于检修状态，设备量测归零。对于全厂检修的，应当从电网计算模型中予以排除。
●调用潮流计算、静态安全分析服务进行安全性校核
针对前面生成的未来电网数据断面，潮流分析计算程序首先会进行网络拓扑，来分析网络的连通性，形成由节点和支路构成的计算模型，然后计算网络中各输电设备的传输功率和各母线电压，进而对安全稳定断面及人工设定临时安全限额进行校核，检查是否有重载或越限的可能。重点分析控制断面和设备的过载越限情况，从安全性角度给出未来运行方式的数值计算结果，达到安全校核的目的。
利用静态安全分析功能进行预想事故分析，按照预先设定的电力元件如：线路、变压器、发电机、负荷、母线和开关故障及它们的组合故障情况下分析对电网安全运行产生的影响。判断系统对故障所承受的风险度，提供预想故障下的支路、电压异常节点及越限程度，为运行人员维护电力系统安全可靠运行提供充分有力的依据。
(3)建立计划安全校核服务，通过电网运行服务总线输出未来计划时刻的预测潮流断面和校核结果信息，各应用系统或模块通过编排计划安全校核服务进行计划校核。
●建立计划安全校核服务
建立计划数据输出服务，包括日前计划或修改后的日内滚动的各种计划的数据输出；建立电网未来方式断面生成服务，包括对电网校核点的电网潮流模型修正，输出符合未来计划时刻预测的潮流断面；建立电网计划安全校核服务，包括利用潮流计算、静态安全分析对未来方式断面进行安全性校核，建立校核结果发布服务，包括输出潮流计算、静态安全分析的计算结果。
●输出未来计划时刻的预测潮流断面和校核结果信息
输出未来计划时刻的预测潮流断面，输出安全分析计算的结果，提供包括未来各个预测时刻的电网过载、越限情况，给出未来计划校核的时间，该时刻校核包含的重载设备或断面数目、越限的设备或断面数目，然后会输出具体的重载/越限率以及限值。
●各应用系统或模块编排计划安全校核服务进行计划校核
各应用系统或模块通过计划安全校核服务编排进行日前计划校核、日内计划校核和实时计划校核。
日前计划校核是对未来一日的计划进行安全性校核，可以观测日前计划的编排是否合理。日前计划校核可采用每日定时运行的方式进行，通过电网运行服务总线获取校核时刻的电厂发电计划、检修计划、联络线计划和系统负荷预测结果，之后即可进行启动计划安全校核流程，发布未来一日的电网运行断面情况和安全校核分析结果。
日内计划校核是对日内调度员实时修改的滚动计划包括电厂计划、联络线计划进行安全性校核，辅助分析计划的修改是否合理，是否会对电网的安全运行造成不利影响。日内计划校核对于计划校核时刻，通过电网运行服务总线不断滚动调用短期负荷预测结果，结合后续若干小时内的已修改和未修改的所有电厂发电计划、检修计划、联络线计划和负荷预测结果，给出符合未来计划时刻预测的潮流断面，启动计划安全校核流程。
实时计划校核是对近1小时内的调度计划包括电厂计划和联络线计划进行安全性的评估。实时计划校核对于计划校核时刻，通过电网运行服务总线不断滚动调用超短期负荷预测结果，结合未来1小时内的已修改和未修改的所有调度计划和负荷预测结果，对校核点的电网潮流模型进行修正，给出符合未来计划时刻预测的潮流断面，启动实时的计划安全校核流程。

Claims (4)

1.一种基于电网运行服务总线的计划安全校核的实现方法，其特征在于，包括步骤：首先获取计划校核数据，通过电网调度自动化系统中的电网运行服务总线汇集电网计划数据和负荷预测数据，并将计划校核数据按照计划对象进行数据分解；其次生成未来方式断面并进行安全校核，根据计划数据对校核点的电网潮流模型进行修正，形成未来计划时刻的预测潮流断面，通过电网运行服务总线调用潮流计算、静态安全分析对未来方式断面进行安全性校核；最后建立计划安全校核服务，通过电网运行服务总线输出未来计划时刻的预测潮流断面和校核结果信息，各应用系统或模块通过编排计划安全校核服务进行计划校核。
2.如权利要求1所述的一种基于电网运行服务总线的计划安全校核的实现方法，其特征在于，所述的获取计划校核数据：通过电网调度自动化系统中的电网运行服务总线，调用在线状态估计服务获取电网模型和实时电网运行数据，调用计划调整与执行服务对校核时刻的电厂和机组发电计划、联络线计划、检修计划进行数据抽取，调用负荷预测数据服务获取超短期负荷预测结果、短期负荷预测结果和母线负荷预测结果，最后将计划校核数据按照计划对象进行数据分解。
3.如权利要求1所述的一种基于电网运行服务总线的计划安全校核的实现方法，其特征在于，所述的生成未来方式断面并进行安全校核：对校核点的电网潮流模型进行修正，根据发电计划调整机组的未来计划时刻的出力，负荷预测结果调整系统内负荷的未来计划时刻负载，以及联络线计划调整联络线路的未来计划时刻功率，按照检修计划对检修设备进行停运设置，形成未来计划时刻的预测潮流断面；通过电网运行服务总线调用潮流计算、静态安全分析进行安全分析计算，分析未来时刻的电网过载、越限情况，检查越限断面和设备并计算越限率。
4.如权利要求1所述的一种基于电网运行服务总线的计划安全校核的实现方法，其特征在于，所述的建立计划安全校核服务：建立计划数据输出、电网未来方式断面生成、电网计划安全校核、校核结果发布服务，通过电网运行服务总线输出未来计划时刻的预测潮流断面和校核结果信息，各应用系统或模块通过编排计划安全校核服务进行计划校核。
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