CN105912767A - 基于bs架构的多级电网异地协同联合计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于BS架构的多级电网异地协同联合计算方法，包括以下步骤：各级电网计算模型自动构建、基于BS架构搭建联合计算平台、启动异地协同联合计算流程、确定任务类型和边界条件、全网拓扑模型自动拼接、确定开机方式及负荷水平、全网计算模型自动共享和异地协同联合仿真计算，本发明提供的基于BS架构的多级电网异地协同联合计算方法的优点在于：使各调度之间能够随时开展异地协同联合计算工作，且计算准确度高、直观性好，能够有效提高工作效率。

Description

基于BS架构的多级电网异地协同联合计算方法

技术领域

本发明涉及电网仿真计算设备技术领域，尤其涉及基于BS架构的多级电网异地协同联合计算方法。

背景技术

我国电网的运行实行统一调度、分级管理，各级调度按照电压等级划分，确定调度管辖范围和变电设备运行集中监控的范围。基于这种管理模式，各级电网掌握所辖范围内电网运行情况，例如省级电网掌握220千伏及以上电网运行情况，地区电网掌握110千伏及以下电网运行情况，省地两级电网信息和调度运行信息没有实时交换。

国内电网调度部门普遍应用的主流运行方式仿真计算工具PSASP程序、BPA程序、PSS/E程序等，在辅助运行人员进行电网运行方式安排方面发挥了重要作用,但这些软件在设计和开发的理念方面并没有针对电网运行方式安排的需求进行特别的考虑，人机交互性能差，各级调度间运行方式联合计算技术智能化水平低，异地协同作业开展困难，目前各调度间主要以人员集中或邮件往来、电话沟通的方式进行开展联合计算工作，实时性差且浪费大量人力。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种基于BS架构的多级电网异地协同联合计算方法，通过该方法各调度间能够随时开展异地协同联合计算工作，且计算准确度高、直观性好，能够有效提高工作效率。

本发明是这样实现的，基于BS架构的多级电网异地协同联合计算方法，包括以下步骤：

步骤一：各级电网计算模型自动构建；

从各级电网的调度自动化系统EMS/D5000和调度管理系统OMS中获取电网拓扑模型数据、实时量测数据和电网设备参数数据，将三种数据资源进行拟合，基于计算机图论技术将拟合后数据进行图形化建模，通过数据转化、重组处理，以求解联通子图方式重构出各级电网计算分析模型，此计算分析模型建模方式能够根据各级调度常用离线仿真分析工具PSASP程序、BPA程序、PSS/E程序所需的计算模型结构进行重构；

步骤二：基于BS架构搭建联合计算平台；

以BS架构搭建统一计算平台，在服务端统一集成调用各种常用电网运行方式分析工具，支持以浏览器方式多用户多线程访问，对步骤一中自动构建电网计算模型能进行实时远程调用；

步骤三：启动异地协同联合计算流程；

基于计算平台，各级电网各调度单位均能启动联合计算流程，参与计算的各单位根据任务需求各自选择定制自己管辖范围内电网计算模型，启动流程一般包括某一调度单位发起联合计算任务、选择其他协同单位、等待选定调度单位确认环节；

联合计算流程依据调度关系划分为上下级、同级两类协同方式，在实际协同分析工作中，上下级电网协同一般由上级调度发起，其他单位配合方式进行，而同级电网协同则由某一调度发起，若需要上级调度配合，上级调度给予批准的方式来进行；

步骤四：确定任务类型和边界条件；

参与协同计算各单位根据任务需求选择任务类型，并根据任务类型重构电网拓扑模型，最后指出与自身存在上下级、同级调度关系的其他协同单位相互之间的边界条件；

根据各级电网联合计算工作实际需求，任务类型能分为电网运行专题研究、检修计划联合校核和年度方式联合分析三类，其中后两类任务一般需要由人工对电网拓扑模型进行二次重构，加入规划电网拓扑模型，但此部分模型变动少，维护工作量不大，电网运行专题研究类任务主要基于当前实时电网和历史电网模型进行，例如某些特殊运行方式、严重故障、地区间解合环协同仿真分析工作；

检修计划联合校核类主要针对各级电网的月度、周、日检修计划编制工作进行联合仿真分析，数据建模需要在当前电网模型上加入发电计划、负荷预测、新设备投产计划、停电检修计划数据，构建准确的未来电网分析模型；

年度方式联合分析类主要针对年度潮流分析、年度稳定计算、年度检修停电计划编制、未来2-3年网架校核工作进行联合分析，数据建模需要基于全接线年度计算模型，同样加入发电计划、待投产计划、负荷预测数据；

边界条件是指各级电网各调度单位之间存在供用电关系，即电网重叠边界模型，分为上下级、同级两种，上下级关系边界模型一般为变压器设备，同级关系边界模型一般为线路设备；

步骤五：全网拓扑模型自动拼接；

在步骤四的基础上，根据确定边界条件对参与联合计算所有调度单位已定制电网拓扑模型进行拼接处理，构建出全网拓扑模型；

针对边界重叠模型处理规则为：上下级调度之间，上级调度保留变压器高端电压等级电网模型，下级调度则保留中、低端电压等级电网模型；同级电网之间，管辖端电网保留线路完整电网模型，去除对端等值模型；另一端电网则需去除线路和对端等值模型，从而保证两个协同单位所辖电网模型无缝拼接；

步骤六：确定开机方式及负荷水平；

在步骤五的基础上，由各级电网调度单位确定各自的机组开机方式、出力大小以及总体负荷水平、各站点负荷大小；其中当前运行电网模型负荷出力数据可参考历史某一极值断面数据，而未来规划电网模型则需以人工预估方式进行填写；

步骤七：全网计算模型自动共享；

基于BS架构计算平台，各协同单位中任一单位编制电网计算模型变动均同步至其他单位，确保各协同单位在全网同一套电网模型上进行仿真计算，为异地协同联合计算工作准备数据基础；

步骤八：异地协同联合仿真计算；

各协同单位接受全网计算模型后，便能开展电网仿真分析工作，各协同单位能针对自己所辖电网进行分析，也能对管辖范围外电网进行仿真分析，也能与其他协同单位进行交互式联合分析，同时也支持个人研究式独立分析模式，为屏蔽外网模型变动，能根据边界条件将外网模型进行等值处理，基于BS架构的多级电网异地协同联合仿真计算既能够联合，也能够独立，电网分析模型根据边界条件能够任意组合，能支持多种需求仿真计算工作。

本发明提供的基于BS架构的多级电网异地协同联合计算方法的优点在于：使各调度之间能够随时开展异地协同联合计算工作，且计算准确度高、直观性好，能够有效提高工作效率。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

所述基于BS架构的多级电网异地协同联合计算方法，包括以下步骤：

步骤一：各级电网计算模型自动构建；

从各级电网的调度自动化系统EMS/D5000和调度管理系统OMS中获取电网拓扑模型数据、实时量测数据和电网设备参数数据，将三种数据资源进行拟合，基于计算机图论技术将拟合后数据进行图形化建模，通过数据转化、重组处理，以求解联通子图方式重构出各级电网计算分析模型，此计算分析模型建模方式能够根据各级调度常用离线仿真分析工具PSASP程序、BPA程序、PSS/E程序所需的计算模型结构进行重构；

步骤二：基于BS架构搭建联合计算平台；

以BS架构搭建统一计算平台，在服务端统一集成调用各种常用电网运行方式分析工具，支持以浏览器方式多用户多线程访问，对步骤一中自动构建电网计算模型能进行实时远程调用；

步骤三：启动异地协同联合计算流程；

基于计算平台，各级电网各调度单位均能启动联合计算流程，参与计算的各单位根据任务需求各自选择定制自己管辖范围内电网计算模型，启动流程一般包括某一调度单位发起联合计算任务、选择其他协同单位、等待选定调度单位确认环节；

联合计算流程依据调度关系划分为上下级、同级两类协同方式，在实际协同分析工作中，上下级电网协同一般由上级调度发起，其他单位配合方式进行，而同级电网协同则由某一调度发起，若需要上级调度配合，上级调度给予批准的方式来进行；

步骤四：确定任务类型和边界条件；

参与协同计算各单位根据任务需求选择任务类型，并根据任务类型重构电网拓扑模型，最后指出与自身存在上下级、同级调度关系的其他协同单位相互之间的边界条件；

根据各级电网联合计算工作实际需求，任务类型能分为电网运行专题研究、检修计划联合校核和年度方式联合分析三类，其中后两类任务一般需要由人工对电网拓扑模型进行二次重构，加入规划电网拓扑模型，但此部分模型变动少，维护工作量不大，电网运行专题研究类任务主要基于当前实时电网和历史电网模型进行，例如某些特殊运行方式、严重故障、地区间解合环协同仿真分析工作；

检修计划联合校核类主要针对各级电网的月度、周、日检修计划编制工作进行联合仿真分析，数据建模需要在当前电网模型上加入发电计划、负荷预测、新设备投产计划、停电检修计划数据，构建准确的未来电网分析模型；

年度方式联合分析类主要针对年度潮流分析、年度稳定计算、年度检修停电计划编制、未来2-3年网架校核工作进行联合分析，数据建模需要基于全接线年度计算模型，同样加入发电计划、待投产计划、负荷预测数据；

边界条件是指各级电网各调度单位之间存在供用电关系，即电网重叠边界模型，分为上下级、同级两种，上下级关系边界模型一般为变压器设备，同级关系边界模型一般为线路设备；

步骤五：全网拓扑模型自动拼接；

在步骤四的基础上，根据确定边界条件对参与联合计算所有调度单位已定制电网拓扑模型进行拼接处理，构建出全网拓扑模型；

针对边界重叠模型处理规则为：上下级调度之间，上级调度保留变压器高端电压等级电网模型，下级调度则保留中、低端电压等级电网模型；同级电网之间，管辖端电网保留线路完整电网模型，去除对端等值模型；另一端电网则需去除线路和对端等值模型，从而保证两个协同单位所辖电网模型无缝拼接；

步骤六：确定开机方式及负荷水平；

在步骤五的基础上，由各级电网调度单位确定各自的机组开机方式、出力大小以及总体负荷水平、各站点负荷大小；其中当前运行电网模型负荷出力数据可参考历史某一极值断面数据，而未来规划电网模型则需以人工预估方式进行填写；

步骤七：全网计算模型自动共享；

基于BS架构计算平台，各协同单位中任一单位编制电网计算模型变动均同步至其他单位，确保各协同单位在全网同一套电网模型上进行仿真计算，为异地协同联合计算工作准备数据基础；

步骤八：异地协同联合仿真计算；

各协同单位接受全网计算模型后，便能开展电网仿真分析工作，各协同单位能针对自己所辖电网进行分析，也能对管辖范围外电网进行仿真分析，也能与其他协同单位进行交互式联合分析，同时也支持个人研究式独立分析模式，为屏蔽外网模型变动，能根据边界条件将外网模型进行等值处理，基于BS架构的多级电网异地协同联合仿真计算既能够联合，也能够独立，电网分析模型根据边界条件能够任意组合，能支持多种需求仿真计算工作。

本发明提供的基于BS架构的多级电网异地协同联合计算方法的优点在于：使各调度之间能够随时开展异地协同联合计算工作，且计算准确度高、直观性好，能够有效提高工作效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.基于BS架构的多级电网异地协同联合计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：各级电网计算模型自动构建；

从各级电网的调度自动化系统EMS/D5000和调度管理系统OMS中获取电网拓扑模型数据、实时量测数据和电网设备参数数据，将三种数据资源进行拟合，基于计算机图论技术将拟合后数据进行图形化建模，通过数据转化、重组处理，以求解联通子图方式重构出各级电网计算分析模型，此计算分析模型建模方式能够根据各级调度常用离线仿真分析工具PSASP程序、BPA程序、PSS/E程序所需的计算模型结构进行重构；

步骤二：基于BS架构搭建联合计算平台；

以BS架构搭建统一计算平台，在服务端统一集成调用各种常用电网运行方式分析工具，支持以浏览器方式多用户多线程访问，对步骤一中自动构建电网计算模型能进行实时远程调用；

步骤三：启动异地协同联合计算流程；

基于计算平台，各级电网各调度单位均能启动联合计算流程，参与计算的各单位根据任务需求各自选择定制自己管辖范围内电网计算模型，启动流程一般包括某一调度单位发起联合计算任务、选择其他协同单位、等待选定调度单位确认环节；

联合计算流程依据调度关系划分为上下级、同级两类协同方式，在实际协同分析工作中，上下级电网协同一般由上级调度发起，其他单位配合方式进行，而同级电网协同则由某一调度发起，若需要上级调度配合，上级调度给予批准的方式来进行；

步骤四：确定任务类型和边界条件；

参与协同计算各单位根据任务需求选择任务类型，并根据任务类型重构电网拓扑模型，最后指出与自身存在上下级、同级调度关系的其他协同单位相互之间的边界条件；

根据各级电网联合计算工作实际需求，任务类型能分为电网运行专题研究、检修计划联合校核和年度方式联合分析三类，其中后两类任务一般需要由人工对电网拓扑模型进行二次重构，加入规划电网拓扑模型，但此部分模型变动少，维护工作量不大，电网运行专题研究类任务主要基于当前实时电网和历史电网模型进行，例如某些特殊运行方式、严重故障、地区间解合环协同仿真分析工作；

检修计划联合校核类主要针对各级电网的月度、周、日检修计划编制工作进行联合仿真分析，数据建模需要在当前电网模型上加入发电计划、负荷预测、新设备投产计划、停电检修计划数据，构建准确的未来电网分析模型；

年度方式联合分析类主要针对年度潮流分析、年度稳定计算、年度检修停电计划编制、未来2-3年网架校核工作进行联合分析，数据建模需要基于全接线年度计算模型，同样加入发电计划、待投产计划、负荷预测数据；

边界条件是指各级电网各调度单位之间存在供用电关系，即电网重叠边界模型，分为上下级、同级两种，上下级关系边界模型一般为变压器设备，同级关系边界模型一般为线路设备；

步骤五：全网拓扑模型自动拼接；

在步骤四的基础上，根据确定边界条件对参与联合计算所有调度单位已定制电网拓扑模型进行拼接处理，构建出全网拓扑模型；

针对边界重叠模型处理规则为：上下级调度之间，上级调度保留变压器高端电压等级电网模型，下级调度则保留中、低端电压等级电网模型；同级电网之间，管辖端电网保留线路完整电网模型，去除对端等值模型；另一端电网则需去除线路和对端等值模型，从而保证两个协同单位所辖电网模型无缝拼接；

步骤六：确定开机方式及负荷水平；

在步骤五的基础上，由各级电网调度单位确定各自的机组开机方式、出力大小以及总体负荷水平、各站点负荷大小；其中当前运行电网模型负荷出力数据可参考历史某一极值断面数据，而未来规划电网模型则需以人工预估方式进行填写；

步骤七：全网计算模型自动共享；

基于BS架构计算平台，各协同单位中任一单位编制电网计算模型变动均同步至其他单位，确保各协同单位在全网同一套电网模型上进行仿真计算，为异地协同联合计算工作准备数据基础；

步骤八：异地协同联合仿真计算；

各协同单位接受全网计算模型后，便能开展电网仿真分析工作，各协同单位能针对自己所辖电网进行分析，也能对管辖范围外电网进行仿真分析，也能与其他协同单位进行交互式联合分析，同时也支持个人研究式独立分析模式，为屏蔽外网模型变动，能根据边界条件将外网模型进行等值处理，基于BS架构的多级电网异地协同联合仿真计算既能够联合，也能够独立，电网分析模型根据边界条件能够任意组合，能支持多种需求仿真计算工作。