CN104734345A - 用于纠正所采集的数据的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种能量管理系统(EMS)领域中的用于通过各个周期的系统分析来纠正数据的装置和方法。用于纠正所采集的数据的装置包括拓扑处理(TP)单元和至少一个系统分析单元。TP单元从监控和数据采集(SCADA)系统采集包括断路器信息的数据。所述至少一个系统分析单元存储用于执行与从TP单元输出的数据有关的状态估计的数据，并且根据预定的周期处理所存储的数据。在该装置中，根据数据处理周期来将系统分析单元分类成至少一个数据处理组。

Description

用于纠正所采集的数据的装置和方法
技术领域
本公开内容涉及能量管理系统(EMS)领域中的用于通过各个周期的系统分析来纠正数据的装置和方法。
背景技术
能量管理系统(EMS)为能够收集全国的发电站和主要变电站的数据以用于产生经济电力和供电给负载的自动控制系统，由此能够总体上控制电力系统网络并且能够有效地分配负荷。
因此，EMS应该管理和控制在地区之间建立的高压DC系统。为此，EMS基于高压DC系统的实际操作信息来分析系统，其包括系统分析程序。
图1为传统系统分析装置的配置框图。
参见图1，如图1中所示，传统系统分析装置100可以配置成包括拓扑处理(TP)单元11、状态估计(SE)单元12、母线分配负荷系数(BLF)单元13、输电损耗灵敏度(TLF)单元14、短路分析(SCA)单元15、预想事故分析(CA)单元16以及动态安全性评估系统(DSA)单元17。
TP单元11可以采集来自监控和数据采集(SCADA)系统的包括断路器信息的各种类型的数据，并且确定当前的网络连接状态。TP单元11可以基于所采集的数据来控制每个部件的操作，并且在该控制之下识别输出数据。
SE单元12可以纠正由用于现场数据采集的远程终端单元(RTU)、调制解调器或通信设备的错误引起的不准确的测量数据，并且提供未采集数据的估计值。即，SE单元12可以使用包括错误的实际系统采集值和网络模型来估计实际状态，包括发电站和变电站的母线电压、负荷、潮流(flow)等。
BLF单元13可以使用预定算法针对各个地区/管理器/负荷来划分所采集的数据，并且基于与季/天/小时有关的临时分类标准，通过各个累积的母线的负荷来计算系数，由此纠正负荷的估计值。
TLF单元14可以计算在单位电能增加时对整个电力传输损耗的影响，将其作为灵敏度系数。
针对短路而设置的SCA单元15可以计算断路器的精确短路容量，并且纠正保护性继电器。
CA单元16可以预期包括主要电力传输线路等的电力设备的故障，并且在预期的故障发生时实时提供关于具有异常的位置的信息，该异常包括其它母线、线路和变压器的过载、低压等，使得能够提前建立针对电力供应被预期所在的系统薄弱位置的计划。
DSA单元17为能够评估电力系统安全性的部件。DSA单元17可以判定系统的安全性，并且生成与判定有关的警报以及生成和输出系统操作指导。
如上所描述的，传统系统分析装置100具有以上所描述的部件以串联结构被系统地连接的形式，使得一个部件的操作被完成，并且在获得根据完成的操作的输出之后获得下一部件的操作和结果输出。
但是，部件具有不同的操作周期和不同的数据输入/输出周期。换而言之，为了运行所有的应用程序，通常需要约15分钟的时间(周期)。这里，应用程序被运行，使得每个部件为系统分析的目的而进行操作。
基于部件中的具有部件的最短运行周期的时间，未在对应的时间内运行的应用程序的数据输入和处理被完成，使得用于之前改变的数据的数据处理应该被执行。因此，无法执行针对执行数据处理所基于的数据的反向估计。
发明内容
因此，所详细描述的方案在于提供一种用于纠正数据的装置和方法，其能够在具有不同的数据处理周期的系统分析装置中获取精确和快速的结果。
为了达到这些和其它优点，并且按照本说明书的目的，如这里具体化和广泛描述的，一种用于纠正所采集的数据的装置，所述装置包括：拓扑处理(TP)单元，配置成从监控和数据采集(SCADA)系统采集包括断路器信息的数据；以及至少一个系统分析单元，配置成存储用于执行与从TP单元输出的数据有关的状态估计的数据，并且根据预定的周期处理所存储的数据，其中根据数据处理周期来将系统分析单元分类成至少一个数据处理组。
在一个示例性的实施例中，数据处理组可以包括：状态估计(SE)单元，配置成根据数据处理周期来存储从TP单元输出的数据；以及至少一个数据处理单元，配置成根据预定的数据处理组的数据处理周期来处理存储在SE单元中的数据。
在一个示例性的实施例中，具有相同数据处理周期的数据处理单元可以串联连接到SE单元，并且所述至少一个系统分析单元可以并联连接到所述TP单元。
在一个示例性的实施例中，如果当数据处理周期到达时相应的数据被输出到数据处理单元，则存储在SE单元中的数据可以被更新为从TP单元输入的数据。
根据本公开内容的装置和方法，可以根据用于系统分析的不同周期来精确和快速地处理数据。
根据本公开内容的装置和方法，可以根据具有系统连接关系的部件来执行数据处理。
本申请的进一步应用的范围将通过下文给出的详细描述而变得更加显而易见。但是，应该理解的是，由于从详细描述中本发明的精神和范围内的各种改变和修正对本领域技术人员来说将变得显而易见，所以详细描述和特定示例在指出本发明的优选实施例的同时，仅仅通过说明性的方式给出。
附图说明
被包括以提供对本发明的进一步的理解的附图，被并入本说明书中并且组成本说明书的一部分，附图图示了示例性实施例并且与描述一起用作解释本发明的原理。
在附图中：
图1为传统系统分析系统的配置框图；
图2为根据示例性实施例的系统分析系统的配置框图；
图3为图示出根据示例性实施例的处理系统分析数据的操作的流程图；以及
图4为根据示例性实施例的在系统分析数据的处理中向用户提供的屏幕示例性视图。
具体实施方式
参照附图，现在将给出示例性实施例的细节的描述。为了参照附图进行简要描述，相同的或等同的部件将提供有相同的附图标记，并且将不重复其描述。
图2为根据示例性实施例的系统分析系统的配置框图。
参见图2，根据示例性实施例的系统分析装置的部件可以对应于传统系统分析装置的部件中的某些部件。
换而言之，根据示例性实施例的系统分析装置可以使用传统系统分析装置的部件中的某些部件，并且可以为每个系统分析周期添加用于额外的系统分析的部件。
在根据示例性实施例的系统分析装置中，用于执行拓扑的拓扑处理(TP)单元211和用于执行状态估计的状态估计(SE)单元212可以基本上以串联处理结构连接。
在TP单元211和SE单元212中处理的数据可以划分成各个周期的数据，即，周期A中的数据、周期B中的数据、周期C中的数据以及周期D中的数据。可以由不同的处理单元来处理所划分的数据。
因此，为各个数据处理周期所划分的组能够被定义为包括SE单元的系统分析单元和至少一个数据处理单元。
可以将所划分的数据分别输出到SE单元212、221和231。
换而言之，在示例性的实施例中，如图2中所示，母线分配负荷系数(BLF)单元213和输电损耗灵敏度(TLF)单元214可以为具有相同数据处理周期的部件。因而，能够将BLF单元213和TLF单元214分类为周期A中的数据处理组210。
在TP单元211和SE单元212中被分类的数据中，预想事故分析(CA)单元222可以被分类为周期B中的数据处理组220，其不同于周期A中的数据处理组210的周期。
用于临时存储(拷贝)从被包括在周期A中的数据处理组210中的TP单元211和SE单元212输出的数据的虚拟SE单元221，可以被包括在周期B中的数据处理组220中。虚拟SE单元221执行临时存储每个周期A输出的状态估计数据的功能，从而按照每个周期B处理数据。
在TP单元211和SE单元212中被分类的数据中，短路分析(SCA)单元232可以被分类为周期C中的数据处理组230，其不同于周期A和B中的数据处理组的周期。
用于临时存储(拷贝)从被包括在周期A中的数据处理组210中的TP单元211和SE单元212输出的数据的虚拟SE单元231，可以被包括在周期C中的数据处理组230中。虚拟SE单元231执行临时存储每个周期A输出的状态估计数据的功能，从而按照每个周期C处理数据。
换而言之，至少一个虚拟SE单元221或231可以被包括在各个周期的数据处理组中。被包括在各个周期的数据处理组中的虚拟SE单元可以为不同的周期执行数据处理存储功能。
尽管已经在示例性的实施例中描述了分类成周期A到C中的数据处理组的系统分析装置，但是用于各个周期的数据处理组可以根据被包括在系统分析装置中的部件的周期来扩展或减少。
在下文中，将参照图3详细描述根据示例性实施例的用于处理系统分析数据的操作。
图3为图示出根据示例性实施例的处理系统分析数据的操作的流程图。
参见图2和3，在根据示例性实施例的系统分析数据的处理中，系统分析装置中被包括在周期A中的数据处理组210中的TP单元211采集数据(S310)，并且识别数据的类型和数据处理周期(S320)。可以将从TP单元211采集和识别的数据输出到各个周期的数据处理组中的SE单元212、221或231。
换而言之，可以根据各个数据处理周期分别在(虚拟)SE单元212、221或231中接收状态估计数据以存储，直到处理周期到达时的时间为止。
例如，根据示例性实施例的系统分析数据的处理将通过假定如下情况来描述：对于从TP单元211输出的数据，周期A、B和C中的数据处理组的数据处理周期分别为一分钟、五分钟以及两分钟。
可以根据各个数据和数据处理周期来将在TP单元211中处理的数据输出到对应于各个数据处理组的虚拟SE单元。根据假设的处理周期，周期A中的数据处理组可以每一分钟存储和更新数据，周期B中的数据处理组可以每五分钟存储和更新数据，而周期C中的数据处理组可以每两分钟存储和更新数据。
因此，虚拟SE单元212、221或231可以在预定的数据处理周期期间存储相应的数据(S330)，并且当相应的周期到达时通过输出所存储的数据到处理单元(CA单元222和SCA单元232)中的各个单元来针对各个周期运行应用程序(S340)。在该状态下，虚拟SE单元212、221或231能够更新数据。
在对应于各个周期的时间所处理的数据可以包括应用程序结果值并且可以被输出为系统分析结果数据(S350)。
图4为根据示例性实施例的在系统分析数据的处理中向用户提供的屏幕示例性的视图。
参见图4，图4为图示出如参照图2和3描述的为各个周期所分类的数据处理组210、220和230的状态和处理结果的屏幕示例性视图400。在处于相同周期(例如，周期A中的组)中的部件能够被顺序地处理的系统连接状态下，从TP单元211输出的数据可以提供屏幕410和420。其周期为不同的处理单元的配置可以显示在并列的配置屏幕430到480上。
为了显示具有相同周期的部件的处理状态，可以如在屏幕430中所示地将部件显示为被扩展的和连接的。数据处理周期可以根据额外连接的部件来扩展或减少。
前述的实施例和优点仅仅是示例性的并且不被解释为限制本公开内容。本教导内容能够容易地应用到其它类型的装置中。本说明意图为说明性的，并且不意图限制权利要求的范围。众多替代、修正以及变型对本领域技术人员来说将是显而易见的。这里所描述的示例性实施例的特征、结构、方法以及其它特性可以以各种方式组合，以获得额外的和/或替代的示例性实施例。
由于本特征可以以若干形式具体化而不脱离其特性，所以还应该理解的是，除非另外指定，否则以上描述的实施例不受之前描述的任意细节限制，而是相反地，应该在如所附权利要求定义的其范围内广泛地解释，并且因此落入权利要求的边界和界线、或这样的边界和界线的等同范围内的所有改变和修正因此意图由所附权利要求包含。

Claims (4)

1.一种用于纠正所采集的数据的装置，其包括用于从监控和数据采集系统采集包括断路器信息的数据的拓扑处理单元，所述装置包括：
至少一个系统分析单元，配置成存储用于执行与从所述拓扑处理单元输出的数据有关的状态估计的数据，并且根据预定的周期处理所存储的数据，
其中，根据数据处理周期来将系统分析单元分类成至少一个数据处理组。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述数据处理组包括：
状态估计单元，配置成根据数据处理周期来存储从所述拓扑处理单元输出的数据；以及
至少一个数据处理单元，配置成根据预定的数据处理组的数据处理周期来处理存储在所述状态估计单元中的数据。
3.如权利要求1所述的装置，其中，具有相同数据处理周期的数据处理单元串联连接到状态估计单元，并且所述至少一个系统分析单元并联连接到所述拓扑处理单元。
4.如权利要求1所述的装置，其中，如果当数据处理周期到达时相应的数据被输出到数据处理单元，则存储在状态估计单元中的数据被更新为从所述拓扑处理单元输入的数据。
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