CN107038286B - 一种电网仿真方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种电网仿真方法及装置，涉及电网仿真技术领域，用于实现对整个电网的实时暂态仿真。该方法包括：接收RTDS输出的RTDS模型的数据断面和SMRT系统输出的SMRT模型的数据断面；并获取第一映射表和第二映射表；然后根据RTDS模型的数据断面和第一映射表，获取OS2模型中的第一测点的数据，以及根据SMRT模型的数据断面和第二映射表，获取OS2模型中的第二测点的数据。其中，第一测点和第二测点为不同的测点。本发明实施例用于电网仿真。

Description

一种电网仿真方法及装置
技术领域
本发明涉及电网仿真技术领域，尤其涉及一种电网仿真方法及装置。
背景技术
目前中国南方电网电力调度中心研究出的一体化电网运行智能系统(英文名称：Operation Smart System,通常简称为：OS2)的调度员培训仿真系统(英文全称：Dispatcher Training System，简称：DTS)是用于培训电网调度员的计算机仿真系统，该系统可以通过建立实际电力系统的数学模型，模拟各种调度操作和故障后的系统工况，为调度员提供一个不影响实际电力系统的培训环境，以达到既不影响实际电力系统的运行而又培训调度员的目的，培训了调度员在正常状态下的操作能力和事故状态下的快速反应能力。OS2中的DTS可以对电网稳态过程进行高精度的稳态仿真计算，但是由于该系统在暂态仿真方面的功能有所简化，因此该系统无法满足调度员对高精度的实时暂态仿真计算的要求。
现有技术中为了满足调度员对高精度的实时暂态仿真计算的要求，将OS2中的DTS和实时数字仿真仪(英文全称：Real Time Digital Simulator，简称：RTDS)结合，可以通过RTDS完成电网仿真计算功能，然后将RTDS的计算结果通过模型映射文件映射到OS2中的DTS中进行展示和交互。然而，由于RTDS的计算规模和输出规模受限于相关板卡的数量，在大规模电网仿真时，RTDS系统不可能输出电网每一个支路的仿真数据。因此，上述将OS2中的DTS和RTDS结合的仿真方法只能对部分电网实现高精度的实时暂态仿真。
发明内容
本发明的实施例提供一种电网仿真方法及装置，用于实现对整个电网的实时暂态仿真。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
第一方面，提供一种电网仿真方法，该方法包括：
接收RTDS输出的RTDS模型的数据断面和SMRT系统输出的SMRT模型的数据断面；
获取第一映射表和第二映射表；其中，所述第一映射表包括RTDS模型中的节点支路信息和OS2模型中的厂站设备信息的映射关系；所述第二映射表包括SMRT模型中的节点支路信息和OS2模型中的厂站设备信息的映射关系；
根据所述RTDS模型的数据断面和所述第一映射表，获取OS2模型中的第一测点的数据；
根据所述SMRT模型的数据断面和所述第二映射表，获取OS2模型中的第二测点的数据；
所述第一测点和所述第二测点为不同的测点。
可选的，所述获取第一映射表和第二映射表包括：
根据所述RTDS模型和所述OS2模型生成所述第一映射表；
根据所述SMRT模型和所述OS2模型生成所述第二映射表。
可选的，所述获取第一映射表和第二映射表包括：
从数据库中获取所述第一映射表和所述第二映射表。
可选的，所述获取第一映射表和第二映射表包括：
判断所述数据库中是否已存在所述第一映射表；若是，从所述数据库中获取所述第一映射表；若否，根据所述RTDS模型和所述OS2模型生成所述第一映射表；
判断所述数据库中是否已存在所述第二映射表；若是，从所述数据库中获取所述第二映射表；若否，根据所述SMRT模型和所述OS2模型生成所述第二映射表；
可选的，根据所述RTDS模型的数据断面和所述第一映射表，获取所述OS2模型中的第一测点的数据之前，所述方法还包括：
判断所述第一映射表中是否存在错误；若是，则发出错误提醒，提示对所述第一映射表进行修正；
根据所述SMRT模型的数据断面和所述第二映射表，获取所述OS2中的第二测点的数据之前，所述方法还包括：
判断所述第二映射表中是否存在错误；若是，则发出错误提醒，提示对所述第二映射表进行修正。
第二方面，提供一种电网仿真装置，该装置包括：接收单元、获取单元和处理单元；
所述接收单元，用于RTDS输出的RTDS模型的数据断面和SMRT系统输出的SMRT模型的数据断面；
所述获取单元，用于获取第一映射表和第二映射表；其中，所述第一映射表包括RTDS模型中的节点支路信息和OS2模型中的厂站设备信息的映射关系；所述第二映射表包括SMRT模型中的节点支路信息和OS2模型中的厂站设备信息的映射关系；
所述处理单元，用于根据所述RTDS模型的数据断面和所述第一映射表，获取所述OS2模型中的第一测点的数据，以及根据所述SMRT模型的数据断面和所述第二映射表，获取所述OS2模型中的第二测点的数据；
所述第一测点和所述第二测点为不同的测点。
可选的，所述获取单元，具体用于根据所述RTDS模型和所述OS2模型生成所述第一映射表，以及根据所述SMRT模型和所述OS2模型生成所述第二映射表。
可选的，所述获取单元，具体用于从数据库中获取所述第一映射表和所述第二映射表。
可选的，所述获取单元，具体用于判断所述数据库中是否已存在所述第一映射表；若是，从所述数据库中获取所述第一映射表；若否，根据所述RTDS模型和所述OS2模型生成所述第一映射表；以及判断所述数据库中是否已存在所述第二映射表；若是，从所述数据库中获取所述第二映射表；若否，根据所述SMRT模型和所述OS2模型生成所述第二映射表。
可选的，所述装置还包括判断单元；
所述判断单元，用于判断所述第一映射表中是否存在错误；若是，则发出错误提醒，提示对所述第一映射表进行修正；以及判断所述第二映射表中是否存在错误；若是，则发出错误提醒，提示对所述第二映射表进行修正。
本发明实施例提供的电网仿真方法及装置，可以接收RTDS输出的RTDS模型的数据断面和SMRT系统输出的SMRT模型的数据断面，并获取第一映射表和第二映射表；然后可以根据RTDS模型的数据断面和第一映射表，获取OS2模型中的第一测点的数据，以及根据SMRT模型的数据断面和第二映射表，获取OS2模型中的第二测点的数据，其中，第一测点和第二测点为不同的测点。因为本发明实施例中不仅可以根据RTDS模型的数据断面和第一映射表，获取OS2模型中的第一测点的数据，还可以根据SMRT模型的数据断面和第二映射表获取OS2模型中的第二测点的数据，因此本发明实施例提供的仿真方法可以利用的RTDS对整个电网中的部分电网进行高精度的实时暂态仿真，并且可以利用SMRT系统对整个电网中的其他部分电网高精度的实时暂态仿真。从而采用本发明实施例提供的仿真方法可以实现对整个电网的实时暂态仿真。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的电网仿真方法示意图一；
图2为本发明实施例提供的电网仿真方法示意图二；
图3为本发明实施例提供的电网仿真方法示意图三；
图4为本发明实施例提供的电网仿真方法示意图四；
图5为本发明实施例提供的电网仿真方法示意图五；
图6为本发明实施例提供的电网仿真装置的结构示意图一；
图7为本发明实施例提供的电网仿真装置的结构示意图二。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
基于目前OS2(具体是OS2中的DTS)在暂态仿真方面的不足，为了满足调度员对高精度的实时暂态仿真计算的要求，将OS2中的DTS和RTDS结合，可以通过RTDS完成电网仿真计算功能，然后将RTDS的计算结果通过模型映射文件映射到OS2中的DTS中进行展示和交互。然而，由于RTDS的计算规模和输出规模受限于相关板卡的数量，在大规模电网仿真时，RTDS系统不可能输出电网每一个支路的功率值。因此，以RTDS为数据源的调度仿真系统只能仿真部分电网。
为了解决上述问题，本发明实施例提供一种电网仿真方法及装置，用于实现对整个电网的实时暂态仿真。
本发明实施例提供的电网仿真方法的执行主体可以为电网仿真装置，该电网仿真装置具体可以为OS2中的DTS。
如图1所示，本发明实施例提供的电网仿真方法包括以下步骤S101-S104。
S101、接收RTDS输出的RTDS模型的数据断面和SMRT系统输出的SMRT模型的数据断面。
本发明实施例中可以通过使用OS2中的DTS的教员或学员在OS2中的DTS中根据培训需求，选择或新建培训教案(例如可以将选择的该教案标识为x)。在OS2中的DTS中选择x之后，会触发OS2中的DTS将交互报文发送至RTDS和SMRT系统，其中交互报文用于指示RTDS和SMRT系统执行控制操作(例如遥控操作、遥调操作或者故障触发操作)，并在执行控制操作之后进行暂态仿真计算，将暂态仿真计算的结果(即RTDS输出的RTDS模型的数据断面和SMRT系统输出的SMRT模型的数据断面)发回给OS2中的DTS，如此OS2中的DTS可以接收RTDS输出的RTDS模型的数据断面和SMRT系统输出的SMRT模型的数据断面，即执行上述S101。
本发明实施例中，RTDS模型的数据断面包括在某一时刻RTDS模型中所有测点的数据，SMRT模型的数据断面包括在同一时刻SMRT模型中所有测点的数据。
S102、获取第一映射表和第二映射表。
其中，第一映射表包括RTDS模型中的节点支路信息和OS2模型中的厂站设备信息的映射关系；第二映射表包括SMRT模型中的节点支路信息和OS2模型中的厂站设备信息的映射关系。
本发明实施例中，OS2模型是指南方电网基于公共信息模型(Common InformationModel，CIM)建立的一套描述电力企业的所有主要对象，特别是与电力运行有关对象的模型。
SMRT模型是指一种电路分析中基于节点分析法建立的模型。
RTDS模型也是指一种电路分析中基于节点分析法建立的模型。
示例性的，第一映射表如下述表1所示。
表1
Figure BDA0001251681250000061
上述表1中，RTDS模型中的“八河52安顺52”映射到OS2模型中时为“安顺站八安二线”和“安顺站八安一线”。
示例性的，第二映射表如下述表2所示。
表2
Figure BDA0001251681250000062
Figure BDA0001251681250000071
上述表2中，SMRT模型的：“LUODON50525.HEZHOU50525.2”映射到OS2模型中时为“罗洞站贺罗二线”；SMRT模型中的“LUODON50525.HEZHOU50525.1”射到OS2模型中时为“罗洞站贺罗一线”。
S103、根据RTDS模型的数据断面和第一映射表，获取OS2模型中的第一测点的数据。
通常，测点是指电力系统(即电网)中在电力设备上监测有功、无功、电流等量测信息的监测点。
本发明实施例中，OS2中的DTS可以根据RTDS模型的数据断面和第一映射表，将RTDS模型中所有测点的数据映射到OS2模型中的第一测点，从而获取到OS2模型中的第一测点的数据。
本发明实施例中，第一测点可以为OS2模型中所有测点中的部分测点。
由于RTDS只能仿真部分电网，OS2中包含整个电网模型，因此RTDS模型中所有测点的数据可以映射到OS2模型中的部分测点(即第一测点)。
S104、根据SMRT模型的数据断面和第二映射表，获取OS2模型中的第二测点的数据。
其中，第一测点和第二测点为不同的测点。
可选的，第二测点也可以为OS2模型中所有测点中的部分测点，例如第二测点可以为OS2模型中所有测点中除了第一测点以外的所有测点。
由于SMRT系统可以仿真整个电网也可以仿真部分电网，因此本发明实施例中，SMRT系统可以仿真整个电网中除了RTDS所仿真的部分电网以外的电网，如此SMRT模型中所有测点的数据可以映射到OS2模型中的其他测点(即第二测点)。从而在执行了上述S103和S104之后，本发明实施例提供的电网仿真方法一方面最大限度地利用RTDS进行实施暂态仿真，另一方面利用SMRT可以实现对整个电网的实时暂态仿真。
需要说明的是，本发明实施例中不限定S103和S104的执行顺序，即本发明实施例中可以先执行S103，后执行S104；也可以先执行S104，后执行S103；还可以同时执行S103和S104。
本发明实施例提供的电网仿真方法，可以接收RTDS输出的RTDS模型的数据断面和SMRT系统输出的SMRT模型的数据断面，并获取第一映射表和第二映射表；然后可以根据RTDS模型的数据断面和第一映射表，获取OS2模型中的第一测点的数据，以及根据SMRT模型的数据断面和第二映射表，获取OS2模型中的第二测点的数据，其中，第一测点和第二测点为不同的测点。因为本发明实施例中不仅可以根据RTDS模型的数据断面和第一映射表，获取OS2模型中的第一测点的数据，还可以根据SMRT模型的数据断面和第二映射表获取OS2模型中的第二测点的数据，因此本发明实施例提供的仿真方法可以利用的RTDS对整个电网中的部分电网进行高精度的实时暂态仿真，并且可以利用SMRT系统对整个电网中的其他部分电网高精度的实时暂态仿真。从而采用本发明实施例提供的仿真方法可以实现对整个电网的实时暂态仿真。
可选的，结合图1，如图2所示，上述图1中的S102可以替换为下述S102a和S102b。
S102a、根据RTDS模型和OS2模型生成第一映射表。
S102b、根据SMRT模型和OS2模型生成第二映射表。
本发明实施例中，OS2中的DTS可以采用模糊匹配算法根据RTDS模型和OS2模型生成第一映射表，以及采用模糊匹配算法根据SMRT模型和OS2模型生成第二映射表。
需要说明的是，本发明实施例中不限定S102a和S102b的执行顺序，即本发明实施例中可以先执行S102a，后执行S102b；也可以先执行S102b，后执行S102a；还可以同时执行S102a和S102b。
可选的，结合图1，如图3所示，上述图1中的S102可以替换为下述S102c。
S102c、从数据库中获取第一映射表和第二映射表。
若OS2中的DTS曾经存储过第一映射表和第二映射表，那么OS2中的DTS可以在直接在其数据库中获取第一映射表和第二映射表。
可选的，结合图1，如图4所示，上述图1中的S102可以替换为下述S102d-S102i。
本发明实施例中，在OS2中的DTS接收RTDS输出的RTDS模型的数据断面和SMRT系统输出的SMRT模型的数据断面之后，OS2中的DTS可以执行下述S102d-S102f和S102g-S102i。
需要说明的是，本发明实施例中不限定S102d-S102f和S102g-S102i的执行顺序，即本发明实施例中可以先执行S102d-S102f，后执行S102g-S102i；也可以先执行S102g-S102i，后执行S102d-S102f；还可以同时执行S102d-S102f和S102g-S102i。
S102d、判断数据库中是否已存在第一映射表。
若是，则执行下述S102e；若否，则执行下述S102f。
S102e、从数据库中获取第一映射表。
S102f、根据RTDS模型和OS2模型生成第一映射表。
可选的，本发明实施例中，OS2中的DTS在生成第一映射表和之后，还可以将该第一映射表保存在OS2中的DTS数据库中，以使得OS2中的DTS再次获该第一映射表时可以从数据库中直接获取。示例性的，可以将第一映射表与上述的教案x对应保存，例如可以将该第一映射表保存为x_rtds.map的形式。
类似的，OS2中的DTS在生成第二映射表和之后，还可以将该第二映射表保存在OS2中的DTS数据库中，以使得OS2中的DTS再次获该第二映射表时可以从数据库中直接获取该第二映射表。示例性的，可以将第二映射表与上述的教案x对应保存，例如可以将该第二映射表保存为x_smrt.map的形式。
S102g，判断数据库中是否已存在第二映射表。
若是，则执行下述S102h；若否，则执行下述S102i。
S102h、从数据库中获取第二映射表。
S102i、根据SMRT模型和OS2模型生成第二映射表。
可选的，结合图1，如图5所示，在上述S103之前，所述方法还包括下述S105和S106。
S105、判断第一映射表中是否存在错误。
可选的，本发明实施例中判断第一映射表中是否存在错误具体可以为：判断第一映射表是否未包括RTDS模型中的至少一个节点支路信息与OS2模型中的至少一个厂站设备信息的映射关系。也即判断RTDS模型中的至少一个节点支路信息是否未对应到OS2模型中的至少一个厂站设备信息。
若是，则在执行下述S106之后执行S103；若否，则直接执行S103。
S106、发出错误提醒，提示对第一映射表进行修正。
本发明实施例中，对第一映射表进行修正可以为通过人工维护修正第一映射表。
在执行S105，且对第一映射表进行修正之后，可以执行步骤S103。
如图5所示，在上述S104之前，所述方法还包括下述S107和S108。
S107、判断第二映射表中是否存在错误。
可选的，本发明实施例中判断第二映射表中是否存在错误具体可以为：判断第二映射表是否未包括SMRT模型中的至少一个节点支路信息与OS2模型中的至少一个厂站设备信息的映射关系。也即判断SMRT模型中的至少一个节点支路信息是否未对应到OS2模型中的至少一个厂站设备信息。若是，则执行下述S108之后执行S104；若否，则直接执行S103。
S108、发出错误提醒，提示对第二映射表进行修正。
本发明实施例中，对第二映射表进行修正可以为通过人工维护修正第二映射表。在执行S108，且对第二映射表进行修正之后，可以执行步骤S104。
本发明实施例中，当周期性的接收RTDS输出的RTDS模型的数据断面和SMRT系统输出的SMRT模型的数据断面时，即周期性执行上述S101时，可以采用本发明实施例提供的电网仿真方法周期性的获取并更新OS2模型中的测点的数据。
可选的，如图6所示，本发明实施例提供一种电网仿真装置，该装置包括：接收单元11、获取单元12和处理单元13。
接收单元11，用于RTDS输出的RTDS模型的数据断面和SMRT系统输出的SMRT模型的数据断面。
获取单元12，用于获取第一映射表和第二映射表；其中，第一映射表包括RTDS模型中的节点支路信息和OS2模型中的厂站设备信息的映射关系；第二映射表包括RTDS模型中的节点支路信息和OS2模型中的厂站设备信息的映射关系。
处理单元13，用于根据RTDS模型的数据断面和第一映射表，获取OS2模型中的第一测点的数据，以及根据SMRT模型的数据断面和第二映射表，获取OS2模型中的第二测点的数据。
其中，第一测点和第二测点为不同的测点。
可选的，上述获取单元12，具体用于根据RTDS模型和OS2模型生成第一映射表，以及根据SMRT模型和OS2模型生成第二映射表。
可选的，上述获取单元12，具体用于从数据库中获取第一映射表和第二映射表。
可选的，上述获取单元12，具体用于判断数据库中是否已存在第一映射表；若是，从数据库中获取第一映射表；若否，根据RTDS模型和OS2模型生成第一映射表；以及判断数据库中是否已存在第二映射表；若是，从数据库中获取第二映射表；若否，根据SMRT模型和OS2模型生成第二映射表。
可选的，如图7所示，该装置还可以包括判断单元14。
其中，判断单元14，用于判断第一映射表中是否存在错误；若是，则发出错误提醒，提示对第一映射表进行修正；以及判断第二映射表中是否存在错误；若是，则发出错误提醒，提示对第二映射表进行修正。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种电网仿真方法，其特征在于，包括：
接收RTDS输出的RTDS模型的数据断面和SMRT系统输出的SMRT模型的数据断面；
获取第一映射表和第二映射表；其中，所述第一映射表包括RTDS模型中的节点支路信息和OS2模型中的厂站设备信息的映射关系；所述第二映射表包括SMRT模型中的节点支路信息和OS2模型中的厂站设备信息的映射关系；
判断所述第一映射表是否未包括RTDS模型中的至少一个节点支路信息和OS2模型中的至少一个厂站设备信息的映射关系；若是，则发出错误提醒，提示对所述第一映射表进行修正；
根据所述RTDS模型的数据断面和所述第一映射表，获取OS2模型中的第一测点的数据；
判断所述第二映射表是否未包括SMRT模型中的至少一个节点支路信息和OS2模型中的至少一个厂站设备信息的映射关系；若是，则发出错误提醒，提示对所述第二映射表进行修正；
根据所述SMRT模型的数据断面和所述第二映射表，获取OS2模型中的第二测点的数据；
所述第一测点和所述第二测点为不同的测点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取第一映射表和第二映射表包括：
根据所述RTDS模型和所述OS2模型生成所述第一映射表；
根据所述SMRT模型和所述OS2模型生成所述第二映射表。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取第一映射表和第二映射表包括：
从数据库中获取所述第一映射表和所述第二映射表。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取第一映射表和第二映射表包括：
判断数据库中是否已存在所述第一映射表；若是，从所述数据库中获取所述第一映射表；若否，根据所述RTDS模型和所述OS2模型生成所述第一映射表；
判断所述数据库中是否已存在所述第二映射表；若是，从所述数据库中获取所述第二映射表；若否，根据所述SMRT模型和所述OS2模型生成所述第二映射表。
5.一种电网仿真装置，其特征在于，包括：接收单元、获取单元、判断单元和处理单元；
所述接收单元，用于接收RTDS输出的RTDS模型的数据断面和SMRT系统输出的SMRT模型的数据断面；
所述获取单元，用于获取第一映射表和第二映射表；其中，所述第一映射表包括RTDS模型中的节点支路信息和OS2模型中的厂站设备信息的映射关系；所述第二映射表包括SMRT模型中的节点支路信息和OS2模型中的厂站设备信息的映射关系；
所述判断单元，用于判断所述第一映射表是否未包括RTDS模型中的至少一个节点支路信息和OS2模型中的至少一个厂站设备信息的映射关系；若是，则发出错误提醒，提示对所述第一映射表进行修正；以及判断所述第二映射表是否未包括SMRT模型中的至少一个节点支路信息和OS2模型中的至少一个厂站设备信息的映射关系；若是，则发出错误提醒，提示对所述第二映射表进行修正；
所述处理单元，用于根据所述RTDS模型的数据断面和所述第一映射表，获取所述OS2模型中的第一测点的数据，以及根据所述SMRT模型的数据断面和所述第二映射表，获取所述OS2模型中的第二测点的数据；
所述第一测点和所述第二测点为不同的测点。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述获取单元，具体用于根据所述RTDS模型和所述OS2模型生成所述第一映射表，以及根据所述SMRT模型和所述OS2模型生成所述第二映射表。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述获取单元，具体用于从数据库中获取所述第一映射表和所述第二映射表。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述获取单元，具体用于判断数据库中是否已存在所述第一映射表；若是，从所述数据库中获取所述第一映射表；若否，根据所述RTDS模型和所述OS2模型生成所述第一映射表；以及判断所述数据库中是否已存在所述第二映射表；若是，从所述数据库中获取所述第二映射表；若否，根据所述SMRT模型和所述OS2模型生成所述第二映射表。
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