CN107681780B - 一种电网断面监视及转供策略智能生成系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力系统电网调度运行技术领域，更具体地，涉及一种电网断面监视及转供策略智能生成系统及方法。电网断面监视及转供策略智能生成系统包括基础数据库模块、断面编辑与查询模块、断面范围监视模块和断面转供策略模块，可对断面及组成断面的设备进行全面的监视，以及自动生成断面转供的控制策略，并且自主评估了转供策略对其它断面或设备的影响，避免调度人员面对断面监视及转供时技术水平良莠不齐、处理效率低的问题，有效减少了电网稳定运行的风险。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统电网调度运行技术领域，更具体地，涉及一种电网断面监视及转供策略智能生成系统及方法。
背景技术
随着电网规模的日趋庞大和负荷的不断增长，输电线路重载或过载的问题越来越突出；此外，电网的运行方式经常发生变化，使得断面供电负荷变化较大。所以，提高电网稳定运行断面的监控技术逐渐受到调度监控人员的重视，同时，调整电网潮流、控制电网断面的转供措施也变得更加频繁。
目前，电网断面运行状况的监视采用的普遍方法是监视断面的实时功率值，当其超过设定的极限值时，监控系统以报警的形式提醒调度监控人员采取措施来调整电网潮流，减少电网断面的供电压力。而电网断面的转供措施主要依靠调度监控人员的经验，需要人工辨识电网的实时运行状况，评估电网断面的负荷转移通道以及粗略计算分析转移后对其他断面的影响等因素。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种电网断面监视及转供策略智能生成的系统及方法，可对断面及组成断面的设备进行全面的监视，以及自动生成断面转供的控制策略，并且自主评估了转供策略对其它断面或设备的影响。
为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
一种电网断面监视及转供策略智能生成系统，包括基础数据库模块、断面编辑与查询模块、断面范围监视模块和断面转供策略模块；
所述基础数据库模块用于建立变电站及其间隔设备的基础数据库；
所述断面编辑与查询模块能生成需要监视的断面信息，且具备断面信息查询功能；
所述断面范围监视模块能遍历出所有通过所监测断面供电的110kV变电站及其主变负荷，对该断面及组成断面的设备进行全面的监视；
所述断面转供策略模块能根据电网拓扑结构及断面范围监视模块的监视结果提供并执行对应的转供策略。
本发明还提供了一种电网断面监视及转供策略智能生成方法，包括如下步骤：
S1：建立数据库：基础数据库模块建立起变电站、各间隔设备及其额定值的数据库，所述数据库能自动从电网EMS系统中实时获取电网拓扑结构及负荷；
S2：生成断面信息：断面编辑与查询模块生成断面信息，并选择组成该断面的变电站及其具体间隔设备；
S3：确定组成断面的设备的潮流方向：断面编辑与查询模块通过对组成断面的所有设备进行分析，确定出组成断面的所有设备的潮流方向；
S4：对断面及组成断面的设备进行全面监控：断面范围监视模块依照电流方向遍历出所有断面流入设备内的所有110kV主变设备及其负荷，并对断面组成断面的设备进行全面监视；
S5：确定可以转出断面的主变设备及负荷：断面转供策略模块对断面内的变电站110kV主变设备进行分析判断，确定能转出断面的主变设备及其转出路径；
S6：将确定的主变设备转出断面：断面转供策略模块确定将主变设备转出的方案并执行该方案的操作；
S7：统计负荷转入的断面及承载的线路的相关数据：断面编辑与查询模块统计设备转入的断面的相关数据和承载转入设备的供电线路或主变设备的负载信息。
进一步地，步骤S2所述断面信息包括断面名称、预警值、调度控制指标值及从电网EMS系统中自动获取的断面负荷和负载率。
进一步地，步骤S3所述的对组成断面的所有设备的具体分析方法如下：假设组成断面的设备都是流入断面的，然后按照电流方向依次查找组成断面的设备之间是否有关联，如果有关联，则被关联设备为断面流出设备；通过穷举法即可确定组成断面的所有设备的潮流方向。
更进一步地，步骤S4断面编辑与查询模块依照电流方向遍历出所有断面流入设备的拓扑过程中，遇到以下情况停止拓扑：
a. 已经拓扑过的停止拓扑；
b. 遇到电厂主变停止拓扑；
c. 遇到等值外网停止拓扑；
d. 主变电压等级高于上级设备电压等级停止拓扑；
e. 断路器或刀闸的状态为断开时则停止拓扑；
f. 母线的电流方向指向主变的变中或变高开关时停止拓扑；
g. 开关负荷小于1MW时停止拓扑；
h. 线路的上级开关设备的负荷为负则停止拓扑；
i. 遇到断面流出设备时停止拓扑。
进一步地，步骤S5所述判断断面内的变电站110kV主变设备是否能转出的具体方法如下：根据电网拓扑结构逆着电流方向寻找上级电源设备，当发现断面内的110kV主变设备有且只经过一个断开开关可追溯到其他电源电，并且追溯的路径中不存在组成该断面的开关时，则判断该110kV主变设备可转出断面。
更进一步地，断面转供策略模块根据电网拓扑结构逆着电流方向寻找上级电源设备的拓扑过程中，满足以下条件即停止：
a. 遇到遍历过一次的设备时停止拓扑；
b. 遇到电厂主变停止拓扑；
c. 遇到等值外网停止拓扑；
d. 遇到500kV主变停止拓扑；
e. 遇到主变变低停止拓扑；
f. 线路负荷小于1MW时停止拓扑;
g. 母线流入变高的停止拓扑;
h. 线路的上级开关设备的负荷为负则停止拓扑。
进一步地，步骤S6所述断面转供策略模块确定的将主变设备转出的具体方案如下：
S61：找出转入线路上所需闭合的线路开关或母联、分段开关的位置并执行闭合操作；
S62：找出原电源路径上最近的线路开关或母联、分段开关的位置并执行断开操作。
进一步地，步骤S7所述负荷转入的断面的相关数据包括断面的实时负荷、预警值、转入后的总负荷与负载率；所述设备转入的承载线路或主变设备的相关数据包括供电线路或主变设备的实时负荷、设备额定值、转移负荷以及转入后的设备负载率。
进一步地，断面范围监视模块在步骤S4执行之后，对所有断面进行实时监控，当某一断面或设备越过预警值时，会立即发出预警提示。
与现有技术相比，有益效果是：可对断面及组成断面的设备进行全面的监视，以及自动生成断面转供的控制策略，并且自主评估了转供策略对其它断面或设备的影响，避免调度人员面对断面监视及转供时技术水平良莠不齐、处理效率低的问题，有效减少了电网稳定运行的风险。
附图说明
图1是电网断面监视及转供策略智能生成方法一实施例的流程图。
图2是电网断面监视及转供策略智能生成系统一实施例的结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步说明：
一种电网断面监视及转供策略智能生成系统，如图2所示，包括基础数据库模块、断面编辑与查询模块、断面范围监视模块和断面转供策略模块；
基础数据库模块用于建立变电站及其间隔设备的基础数据库；
断面编辑与查询模块能生成需要监视的断面信息，且具备断面信息查询功能；
断面范围监视模块能遍历出所有通过所监测断面供电的110kV变电站及其主变负荷，对该断面及组成断面的设备进行全面的监视；
断面转供策略模块能根据电网拓扑结构及断面范围监视模块的监视结果提供并执行对应的转供策略。
本发明还提供了一种电网断面监视及转供策略智能生成方法，如图1所示，包括如下步骤：
S1：建立数据库：基础数据库模块建立起变电站、各间隔设备及其额定值的数据库，所述数据库能自动从电网EMS系统中实时获取电网拓扑结构及负荷。
S2：生成断面信息：断面编辑与查询模块生成断面信息，并选择组成该断面的变电站及其具体间隔设备；断面信息包括断面名称、预警值、调度控制指标值及从电网EMS系统中自动获取的断面负荷和负载率。
S3：确定组成断面的设备的潮流方向：断面编辑与查询模块通过对组成断面的所有设备进行分析，确定出组成断面的所有设备的潮流方向；
其中，对组成断面的所有设备的具体分析方法如下：假设组成断面的设备都是流入断面的，然后按照电流方向依次查找组成断面的设备之间是否有关联，如果有关联，则被关联设备为断面流出设备；通过穷举法即可确定组成断面的所有设备的潮流方向。
S4：对断面及组成断面的设备进行全面监控：断面范围监视模块依照电流方向遍历出所有断面流入设备内的所有110kV主变设备及其负荷，并对断面组成断面的设备进行全面监视；
断面编辑与查询模块依照电流方向遍历出所有断面流入设备的拓扑过程中，遇到以下情况停止拓扑：
a. 已经拓扑过的停止拓扑；
b. 遇到电厂主变停止拓扑；
c. 遇到等值外网停止拓扑；
d. 主变电压等级高于上级设备电压等级停止拓扑；
e. 断路器或刀闸的状态为断开时则停止拓扑；
f. 母线的电流方向指向主变的变中或变高开关时停止拓扑；
g. 开关负荷小于1MW时停止拓扑；
h. 线路的上级开关设备的负荷为负则停止拓扑；
i. 遇到断面流出设备时停止拓扑。
S5：确定可以转出断面的主变设备及负荷：断面转供策略模块对断面内的变电站110kV主变设备进行分析判断，确定能转出断面的主变设备及其转出路径；
判断断面内的变电站110kV主变设备是否能转出的具体方法如下：根据电网拓扑结构逆着电流方向寻找上级电源设备，当发现断面内的110kV主变设备有且只经过一个断开开关可追溯到其他电源电，并且追溯的路径中不存在组成该断面的开关时，则判断该110kV主变设备可转出断面。
其中，断面转供策略模块根据电网拓扑结构逆着电流方向寻找上级电源设备的拓扑过程中，满足以下条件即停止：
a. 遇到遍历过一次的设备时停止拓扑；
b. 遇到电厂主变停止拓扑；
c. 遇到等值外网停止拓扑；
d. 遇到500kV主变停止拓扑；
e. 遇到主变变低停止拓扑；
f. 线路负荷小于1MW时停止拓扑；
g. 母线流入变高的停止拓扑；
h. 线路的上级开关设备的负荷为负则停止拓扑。
S6：将确定的主变设备转出断面：断面转供策略模块确定将主变设备转出的方案并执行该方案的操作；
具体地，断面转供策略模块确定的将主变设备转出的具体方案如下：
S61：找出转入线路上所需闭合的线路开关或母联、分段开关的位置并执行闭合操作；
S62：找出原电源路径上最近的线路开关或母联、分段开关的位置并执行断开操作。
S7：统计负荷转入的断面及承载的线路的相关数据：断面编辑与查询模块统计设备转入的断面的相关数据和承载转入设备的供电线路或主变设备的负载信息，其中所述负荷转入的断面的相关数据包括断面的实时负荷、预警值、转入后的总负荷与负载率；所述设备转入的承载线路或主变设备的相关数据包括供电线路或主变设备的实时负荷、设备额定值、转移负荷以及转入后的设备负载率。
进一步地，断面范围监视模块在步骤S4执行之后，对所有断面进行实时监控，当某一断面或设备越过预警值时，会立即发出预警提示。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电网断面监视及转供策略智能生成方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：建立数据库：基础数据库模块建立起变电站、各间隔设备及其额定值的数据库，所述数据库能自动从电网EMS系统中实时获取电网拓扑结构及负荷；
S2：生成断面信息：断面编辑与查询模块生成断面信息，并选择组成该断面的变电站及其具体间隔设备；
S3：确定组成断面的设备的潮流方向：断面编辑与查询模块通过对组成断面的所有设备进行分析，确定出组成断面的所有设备的潮流方向；
S4：对断面及组成断面的设备进行全面监控：断面范围监视模块依照电流方向遍历出所有断面流入设备内的所有110kV主变设备及其负荷，并对断面组成断面的设备进行全面监视；
S5：确定可以转出断面的主变设备及负荷：断面转供策略模块对断面内的变电站110kV主变设备进行分析判断，确定能转出断面的主变设备及其转出路径；
S6：将确定的主变设备转出断面：断面转供策略模块确定将主变设备转出的方案并执行该方案的操作；
S7：统计负荷转入的断面及承载的线路的相关数据：断面编辑与查询模块统计设备转入的断面的相关数据和承载转入设备的供电线路或主变设备的负载信息。
2.根据权利要求1所述的一种电网断面监视及转供策略智能生成方法，其特征在于：步骤S2所述断面信息包括断面名称、预警值、调度控制指标值及从电网EMS系统中自动获取的断面负荷和负载率。
3.根据权利要求1或2所述的一种电网断面监视及转供策略智能生成方法，其特征在于：步骤S3所述的对组成断面的所有设备的具体分析方法如下：假设组成断面的设备都是流入断面的，然后按照电流方向依次查找组成断面的设备之间是否有关联，如果有关联，则被关联设备为断面流出设备；通过穷举法即可确定组成断面的所有设备的潮流方向。
4.根据权利要求1所述的一种电网断面监视及转供策略智能生成方法，其特征在于：步骤S4断面范围监视模块依照电流方向遍历出所有断面流入设备的拓扑过程中，遇到以下情况停止拓扑：
a.已经拓扑过的停止拓扑；
b.遇到电厂主变停止拓扑；
c.遇到等值外网停止拓扑；
d.主变电压等级高于上级设备电压等级停止拓扑；
e.断路器或刀闸的状态为断开时则停止拓扑；
f.母线的电流方向指向主变的变中或变高开关时停止拓扑；
g.开关负荷小于1MW时停止拓扑；
h.线路的上级开关设备的负荷为负则停止拓扑；
i.遇到断面流出设备时停止拓扑。
5.根据权利要求1所述的一种电网断面监视及转供策略智能生成方法，其特征在于：步骤S5所述判断断面内的变电站110kV主变设备是否能转出的具体方法如下：根据电网拓扑结构逆着电流方向寻找上级电源设备，当发现断面内的110kV主变设备有且只经过一个断开开关可追溯到其他电源，并且追溯的路径中不存在组成该断面的开关时，则判断该110kV主变设备可转出断面。
6.根据权利要求5所述的一种电网断面监视及转供策略智能生成方法，其特征在于：断面转供策略模块根据电网拓扑结构逆着电流方向寻找上级电源设备的拓扑过程中，满足以下条件即停止：
a.遇到遍历过一次的设备时停止拓扑；
b.遇到电厂主变停止拓扑；
c.遇到等值外网停止拓扑；
d.遇到500kV主变停止拓扑；
e.遇到主变变低停止拓扑；
f.线路负荷小于1MW时停止拓扑；
g.母线流入变高的停止拓扑；
h.线路的上级开关设备的负荷为负则停止拓扑。
7.根据权利要求1所述的一种电网断面监视及转供策略智能生成方法，其特征在于：步骤S6所述断面转供策略模块确定的将主变设备转出的具体方案如下：
S61：找出转入线路上所需闭合的线路开关或母联、分段开关的位置并执行闭合操作；
S62：找出原电源路径上最近的线路开关或母联、分段开关的位置并执行断开操作。
8.根据权利要求1所述的一种电网断面监视及转供策略智能生成方法，其特征在于：步骤S7所述负荷转入的断面的相关数据包括断面的实时负荷、预警值、转入后的总负荷与负载率；所述设备转入的承载线路或主变设备的相关数据包括供电线路或主变设备的实时负荷、设备额定值、转移负荷以及转入后的设备负载率。
9.根据权利要求1所述的一种电网断面监视及转供策略智能生成方法，其特征在于：断面范围监视模块在步骤S4执行之后，对所有断面进行实时监控，当某一断面或设备越过预警值时，会立即发出预警提示。
10.一种电网断面监视及转供策略智能生成系统，其特征在于：应用权利要求1-9任一所述的方法，包括基础数据库模块、断面编辑与查询模块、断面范围监视模块和断面转供策略模块；
所述基础数据库模块用于建立变电站及其间隔设备的基础数据库；
所述断面编辑与查询模块能生成需要监视的断面信息，且具备断面信息查询功能；
所述断面范围监视模块能遍历出所有通过所监测断面供电的110kV变电站及其主变负荷，对该断面及组成断面的设备进行全面的监视；
所述断面转供策略模块能根据电网拓扑结构及断面范围监视模块的监视结果提供并执行对应的转供策略。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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