CN104318487B - 基于地理空间数据的重要输电断面智能辨识与评估方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于地理空间数据的重要输电断面智能辨识与评估方法，包括：获取线路属性数据、线路及线路杆塔地理空间数据；遍历每条线路，得出符合预设条件的输电线路集合；若该输电线路集合尚未被标记为重要输电断面，则将该输电线路集合标记为新的重要输电断面；提取电网拓扑数据和负荷数据，构建电网联通关系模型；对辨识出的重要输电断面进行故障模拟，重置电网供用电关系；统计出电网减供负荷情况，对重要输电断面进行评估定级。本发明能够实现重要输电断面的智能辨识及等级评估，有效避免了人工排查带来的遗漏，提高了工作效率。

Description

基于地理空间数据的重要输电断面智能辨识与评估方法
技术领域
本发明涉及一种基于地理空间数据的重要输电断面智能辨识与评估方法。
背景技术
近年来国内发生多次停电事故，对社会和经济造成了巨大的影响和损失。因此，进一步加强电网运行风险管控工作，防止大停电的发生对保障电网安全运行尤为重要。随着我国经济快速发展，电网规模不断扩大，在实际电网运行中对每个元件都进行关注是不现实的，运行人员需有针对性地加强对系统关键环节进行梳理及重点关注，其中输电断面是重点研究分析对象之一。
在电力系统中，输电断面尚无公认的统一定义，其中比较规范定义是指在某一基态潮流下，有功潮流方向相同且电气距离相近的一组输电线路的集合，从保障电网安全运行角度考虑，重要输电断面则是指地理位置相近且一旦故障开断后对电网运行影响比较大的线路集合。梳理输电断面需统筹全局电网，而目前由于各级调度电网管辖范围限制，输电断面梳理工作一般采取人工排查、逐层汇总的方式进行，工作效率低下，且容易出现遗漏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于地理空间数据的重要输电断面智能辨识与评估方法，通过该方法能够有效避免人工排查带来的遗漏，提高工作效率。
本发明的技术方案为：
一种基于地理空间数据的重要输电断面智能辨识与评估方法，包括以下步骤：
（1）从电力系统GIS平台中获取线路属性数据、线路及线路杆塔地理空间数据；
（2）遍历每条线路，以每条线路每一杆塔的地理坐标为圆心，以预设的杆塔影响距离为半径画圆，求解出落入该圆区域内的其它线路杆塔，得出相应的输电线路集合；
（3）判断该输电线路集合是否尚未被标记为重要输电断面，若是，则将该输电线路集合标记为新的重要输电断面，若否，则不再重复标记；
（4）重复步骤（2）和（3），直至遍历完所有线路的所有杆塔；
（5）从电网运行方式监控部门所维护的电网计算模型中提取电网拓扑数据和负荷数据；
（6）基于电网拓扑数据和负荷数据构建电网联通关系模型，对辨识出的重要输电断面进行故障模拟，采用计算机图论算法重置电网供用电关系；
（7）对比故障模拟前后电网变化情况，统计出电网减供负荷量，并计算出相应的减供百分比；
（8）参照电网减供负荷相关标准，对重要输电断面进行评估定级。
所述的基于地理空间数据的重要输电断面智能辨识与评估方法，所述步骤（6）还包括：将基于GIS平台数据识别出的重要输电断面数据与电网计算模型中的线路模型数据建立映射。
由上述技术方案可知，本发明能够实现重要输电断面的智能辨识及等级评估，识别出高风险输电断面，提前做好预防措施，避免电网输电隐患的发生，有效避免了人工排查带来的遗漏，提高了工作效率。
附图说明
图1是本发明的方法流程图；
图2是本发明的重要输电断面智能辨识流程图。
具体实施方式
如图1所示，一种基于地理空间数据的重要输电断面智能辨识与评估方法，包括以下步骤：
S1、获取基础数据：
从电力系统GIS平台中获取线路属性数据、线路及线路杆塔地理空间数据，用于重要输电断面辨识；从电网运行方式部门所维护的电网计算模型中提取电网拓扑数据和负荷数据，用于重要输电断面评估；
S2、重要输电断面辨识：
循环遍历每条线路，结合线路杆塔的地理位置信息，依次按杆塔编号顺序进行重要输电断面的判定。由于GIS平台中线路杆塔数据的建模是基于线路本身进行的，造成同一杆塔在不同线路建模中，其编号不一致且重复建模，同时由于地理位置测量误差，杆塔建模的地理位置信息不完全相同，所以重要输电断面辨识需要对每条线路每一杆塔的建模数据进行逐一判断。
按电压等级和线路杆塔相互影响距离范围可将重要输电断面辨识条件划分为两类：（1）线路电压等级完全相同，杆塔相距小于6米；（2）电压等级不完全相同，杆塔相距在6～600米范围。其中杆塔相距小于6米限定，是用来消除同一杆塔在不同线路中由于各自建模带来数据测量误差，6∽600米范围限定则是用来判定不同线路的不同杆塔距离。
依据上述辨识条件，对重要输电断面进行辨识：
（1）以每条线路每一杆塔的地理坐标为圆心，以6米为半径画圆，求解出落入该圆区域内的其它线路杆塔，从而得出相应的输电线路集合，若该输电线路集合中的线路电压等级完全相同，则继续判断该输电线路集合是否尚未被标记为重要输电断面，若是，则将该输电线路集合标记为新的重要输电断面，若否，则说明该输电线路集合已经被标记为重要输电断面了，不用再重复标记，可将该杆塔加入到该重要输电断面的影响杆塔集合中，用来记录线路哪些杆塔落在此输电断面中及占线路总长度比例，也可作为输电断面重要程度判定条件。
（2）以每条线路每一杆塔的地理坐标为圆心，以6～600米为半径画圆，求解出落入该圆区域内的其它线路杆塔，从而得出相应的输电线路集合，判断该输电线路集合是否尚未被标记为重要输电断面，若是，则将该输电线路集合标记为新的重要输电断面，若否，则说明该输电线路集合已经被标记为重要输电断面了，不用再重复标记，可将该杆塔同样加入到该重要输电断面的影响杆塔集合中。
（3）按照上述（1）、（2），对每条线路的每一杆塔进行循环遍历。
S3、重要输电断面评估：
（1）关联建模，通过比对线路名称、编号，以自动识别为主、人工识别为辅的方式，将基于GIS平台数据识别出的重要输电断面数据与电网计算模型中的线路模型数据建立映射，以满足重要输电断面故障模拟的要求；
（2）根据计算机数据结构中图的存储结构，并基于电网拓扑数据和负荷数据构建电网联通关系模型，对已辨识出的重要输电断面进行开断模拟，采用计算机图论联通遍历算法重置电网供用电关系，对比故障模拟前后电网变化情况，统计电网减供负荷量，并计算出相应的减供百分比；
（3）《国家电网公司安全事故调查规程》2.2中对故障后电网的减供负荷情况给出了详细的电网事故等级评定标准，主要涉及减供负荷量和减供百分比两个方面。基于该标准，依据重要输电断面故障模拟后统计出的电网减供负荷情况进行等级评估，从而实现重要输电断面的智能评估。
以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (2)

1.一种基于地理空间数据的重要输电断面智能辨识与评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）从电力系统GIS平台中获取线路属性数据、线路及线路杆塔地理空间数据；
（2）遍历每条线路，以每条线路每一杆塔的地理坐标为圆心，以预设的杆塔影响距离为半径画圆，求解出落入该圆区域内的其它线路杆塔，得出相应的输电线路集合；
（3）判断该输电线路集合是否尚未被标记为重要输电断面，若是，则将该输电线路集合标记为新的重要输电断面，若否，则不再重复标记；
（4）重复步骤（2）和（3），直至遍历完所有线路的所有杆塔；
（5）从电网运行方式监控部门所维护的电网计算模型中提取电网拓扑数据和负荷数据；
（6）基于电网拓扑数据和负荷数据构建电网联通关系模型，对辨识出的重要输电断面进行故障模拟，采用计算机图论算法重置电网供用电关系；
（7）对比故障模拟前后电网变化情况，统计出电网减供负荷量，并计算出相应的减供百分比；
（8）参照电网减供负荷相关标准，对重要输电断面进行评估定级。
2.根据权利要求1所述的基于地理空间数据的重要输电断面智能辨识与评估方法，其特征在于，所述步骤（6）还包括：
将基于GIS平台数据识别出的重要输电断面数据与电网计算模型中的线路模型数据建立映射。
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基于复杂网络理论的关键输电断面分析;罗钢 等;《中国电机工程学报》;20130905;第33卷(第25期);第147-155页 *

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