CN107942721A - 一种支持调度系统验证的仿真方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种支持调度系统验证的仿真方法及系统，所述方法包括：获取当前仿真潮流断面；根据被验证的调度系统以订阅模式反馈的操作指令对所述当前仿真潮流断面进行潮流仿真，获取连续潮流数据；将所述连续潮流数据以发布模式发送至被验证的调度系统。本发明提供的技术方案，构建了支持调度系统验证的仿真环境，采用发布模式将连续潮流数据并行发送到被验证的调度系统，实现仿真环境与多级调度系统的闭环互动，从而提高了仿真验证的全面性和有效性，提升了调度系统软件开发和投运效率，进一步提升调度业务的一体化水平。

Description

一种支持调度系统验证的仿真方法及系统

技术领域

本发明涉及电力技术领域，具体涉及一种支持调度系统验证的仿真方法及系统。

背景技术

《电网调度管理条例》根据电压等级和行政区划分，把电网调度机构分为国、分、省、地、县级五级。按照电力系统“统一调度，分级管理”的原则，各级调度有其明确的管理范围及主要职责。近年来，为了适应智能电网建设的需求，国家电网公司全面推进了“三集五大”体系建设。随着调控一体化的全面实现、国分一体化的深化部署和地县一体化的深入推广，将电网调度机构分为国(分)、省、地(县)三级调度模式。

虽然电网按照分级分块调度运行，但因电网是一个整体，任何一处的事故都会影响到电网的其它部分。对于一个互联电网，外部电网对内部电网的影响明显，需要上级或相邻调控中心在线给出外网等值模型，以保证电网安全分析和仿真计算的正确性。在进行各级电网内部的分析时只能采用假设条件方式来考虑外部电网的影响，在应对电网重大事故及分析时也会由于各级调度中心的资源专用而影响事故处理和分析结果，各级调度中心之间相互协作难以实现。

发明内容

本发明提供一种支持调度系统验证的仿真方法及系统，其目的是构建了支持调度系统验证的仿真环境，采用发布模式将连续潮流数据并行发送到被验证的调度系统，实现仿真环境与调度系统的闭环互动，从而提高了仿真验证的全面性和有效性，提升了调度系统的投运效率和实操效果，进一步提升调度业务的一体化水平。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种支持调度系统验证的仿真方法，其改进之处在于，所述方法包括：

获取当前仿真潮流断面；

判断是否接收到被验证的调度系统反馈的操作指令；

若是，则根据所述操作指令更新所述当前仿真潮流断面，并对更新后的当前仿真潮流断面进行潮流仿真，获取连续潮流数据；

若否，则对当前仿真潮流断面进行潮流仿真，获取连续潮流数据。

优选的，所述根据所述操作指令更新所述当前仿真潮流断面，包括：

根据所述操作指令对所述当前仿真潮流断面依次进行AGC仿真和AVC仿真，获取更新后的当前仿真潮流断面。

进一步的，所述操作指令包括：遥控指令和遥调指令；

所述连续潮流数据，包括：连续遥测数据和连续遥信数据。

优选的，所述操作指令由所述被验证的调度系统根据操作指令的时间点逐条反馈。

优选的，所述获取连续潮流数据之后，包括：将所述连续潮流数据以发布模式发送至被验证的调度系统。

进一步的，所述将所述连续潮流数据以发布模式发送至被验证的调度系统，包括：

依次将所述连续潮流数据中各模拟厂站对应的连续潮流数据并行发送至所述各模拟厂站，以使各模拟厂站接收到的连续潮流数据并行发送至对该连续潮流数据具有调用需求的被验证的调度系统。

一种支持调度系统验证的仿真系统，其改进之处在于，所述系统包括：

获取单元，用于获取当前仿真潮流断面；

判断单元，用于判断是否接收到被验证的调度系统反馈的操作指令，若是，则根据所述操作指令更新所述当前仿真潮流断面，并对更新后的当前仿真潮流断面进行潮流仿真，获取连续潮流数据，若否，则对当前仿真潮流断面进行潮流仿真，获取连续潮流数据。

优选的，所述判断单元中包括：

更新模块，用于根据所述操作指令对所述当前仿真潮流断面依次进行AGC仿真和AVC仿真，获取更新后的当前仿真潮流断面。

进一步的，所述操作指令包括：遥控指令和遥调指令；

所述连续潮流数据，包括：连续遥测数据和连续遥信数据。

优选的，所述操作指令由所述被验证的调度系统根据操作指令的时间点逐条反馈。

优选的，所述获取连续潮流数据之后，包括：将所述连续潮流数据以发布模式发送至被验证的调度系统。

优选的，所述将所述连续潮流数据以发布模式发送至被验证的调度系统，包括：

依次将所述连续潮流数据中各模拟厂站对应的连续潮流数据并行发送至所述各模拟厂站，以使各模拟厂站接收到的连续潮流数据并行发送至对该连续潮流数据具有调用需求的被验证的调度系统。

本发明的有益效果：

本发明提供的技术方案，利用被验证的调度系统以订阅模式反馈的操作指令实施更新当前仿真潮流断面，采用潮流仿真获取连续潮流数据，并将该连续潮流数据以发布模式发送至被验证的调度系统，构建了仿真环境与多级调度系统的闭环互动，避免对现场测试环境的依赖性，大幅度减少测试环境的准备时间和人员投入，提高了仿真验证的全面性和有效性，从而显著提升调度系统投运效率和实操效果；采用发布模式将所述连续潮流数据并行发送至被验证的调度系统，能够并行驱动调度系统的在线验证，实现系统纵向或横向协调运行软件模块的数据交互，从而真正实现了调度系统的纵向贯穿和横向集成，评估全系统和分系统的安全稳定性和协作运行能力，有助于坚强智能电网的建设发展。

附图说明

图1是本发明一种支持调度系统验证的仿真方法的流程图；

图2是本发明实施例中一种支持调度系统验证的仿真方法应用原理示意图；

图3是本发明一种支持调度系统验证的仿真系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供的一种支持调度系统验证的仿真方法，构建了电网与调度系统相互作用的完整闭环环境，提供了模拟各级电网连续变化的长过程仿真，支持调度系统的并行仿真验证，如图1所示，包括：

101.获取当前仿真潮流断面；

102.判断是否接收到被验证的调度系统反馈的操作指令；

若是，则根据所述操作指令更新所述当前仿真潮流断面，并对更新后的当前仿真潮流断面进行潮流仿真，获取连续潮流数据；

若否，则对当前仿真潮流断面进行潮流仿真，获取连续潮流数据。

其中，被验证的调度系统包括分调、省调和地调三级调度系统，各级调度系统提供基本应用服务和高级应用服务。

具体的，所述步骤101中，当前仿真潮流断面的获取过程可以根据现有技术获取，例如，从外部获取电网模型和历史数据，进行拼接、匹配和调整后生成仿真计算可用的仿真数据断面，分布在模型数据服务器，其中，电网模型可以包括：从实际调度系统中获取的CIM/E模型文件，历史数据可以包括：从实际调度系统中获取的历史潮流数据；所述历史潮流数据包括：CASE断面数据、发电负荷数据和遥信变化数据；所述历史潮流数据对应的时间和所述CIM/E模型文件对应的时间要相近，所述CASE断面数据为一天中的整点自动保存的断面数据，所述发电负荷数据和所述遥信变化数据对应的时间与CASE断面数据对应的时间相同；

进一步的，本发明提供的最优实施例中，可以对基于符合电网通用模型描述规范(CIM/E)的分、省、地多级调度模型文件进行拼接。利用快速拓扑着色来实现模型拼接中内外电网模型切割，在此基础上实现多级调度模型文件拼接。基于设备名称模糊匹配方法实现多级调度系统的设备与拼接模型设备的关联，采用字符串相似度算法计算两个设备名字符串的相似度来匹配两个设备。

对拼接后的完整分、省、地模型进行数据处理，包括：从分、省、地各级调度系统离线获取历史潮流数据后进行归并处理后生成完整的仿真数据断面，历史潮流数据包括CASE断面数据、发电负荷数据和遥信变化数据，历史潮流数据和拼接时使用的CIM/E模型文件在时间上要相近。CASE断面数据是选取一天整点自动保存的数据断面；发电负荷数据和遥信变化数据的选取在时间上与CASE断面吻合，选取当天的连续运行数据，各类数据匹配时根据调度系统中该设备的关键字来建立对应关系，同时确保数据时标的一致性。

对仿真数据断面进行智能调整，包括：对功率缺额的自动分配、潮流不收敛的自动调整、支路或断面越限的有功优化和无功电压越限的无功优化。首先对断面可能存在的有功不平衡量进行预先平衡，将不平衡量按全网各发电机的容量比例进行分配。在此基础上进行潮流计算，检查断面中一些关键性约束是否满足，如设备是否越限、断面是否越限、母线电压是否越限、联络线功率是否与计划值接近等。将断面调整问题分解为有功子问题和无功子问题，通过多次反复的有功优化、无功优化来修正越限，使得断面调整为合理的断面，即当前仿真潮流断面。

在获取当前仿真潮流断面之后，所述步骤102，包括：

判断是否接收到被验证的调度系统反馈的操作指令；

若是，则根据所述操作指令更新所述当前仿真潮流断面，并对更新后的当前仿真潮流断面进行潮流仿真，获取连续潮流数据；

若否，则对当前仿真潮流断面进行潮流仿真，获取连续潮流数据。

其中，所述根据所述操作指令更新所述当前仿真潮流断面，包括：

根据所述操作指令对所述当前仿真潮流断面依次进行AGC仿真和AVC仿真，获取更新后的当前仿真潮流断面。

进一步的，所述操作指令包括：遥控指令和遥调指令；

所述连续潮流数据，包括：连续遥测数据和连续遥信数据；

所述操作指令由所述被验证的调度系统根据操作指令的时间点逐条反馈。

其中，获取更新后的当前仿真潮流断面是指根据被验证的调度系统以订阅模式反馈的遥控及遥调等调度操作指令，将电网潮流断面中的相关设备根据操作指令更新状态，包括开关开合、设备停退投、档位调整等操作，遥控、遥调操作是电网调度公识，设备状态变化后电网运行方式发生变化，重新进行潮流仿真计算后生成新的电网潮流断面。

例如，如图2所示，所述潮流仿真是以电力系统潮流计算为核心，并扩展了频率计算、发电负荷曲线自动跟踪等功能，并且可以模拟设备的频率响应，例如，发电机的一次调频和负荷的频率效应。潮流仿真的数据基础是整点的仿真潮流断面，通过对负荷和发电曲线数据进行插值处理后形成带时标的秒级间隔连续数据。潮流仿真是根据秒级的发电负荷连续数据，计算出对应时刻的全网潮流数据，然后将计算出的每个时刻的数据连续更新到仿真系统，这样驱动仿真电网的数据动态变化。当仿真系统响应操作或者模拟故障，系统的频率发生波动，频率的波动驱动发电机的调速器动作，则模拟仿真电网的一次调频。

所述AGC仿真提供了多级电网多控制区的AGC控制功能闭环模拟,通过区域和省调AGC主站模拟模块实现ACE计算和调节功率分配等功能，通过AGC子站功能模块实现接受功率调节指令并下发到AGC机组，AGC机组模型通过修改输入机械功率的变化完成功率调节，实现AGC控制流程的闭环,维持发电和负荷的功率平衡，实现电网运行过程的模拟。

AVC仿真提供了三级电压控制协调模拟和分、省、地多级调度电压控制协调模拟，提高各分区中枢母线电压质量，实现全局无功电压优化分布，维持电网运行过程中无功电压的稳定。三级电压控制模拟中，各级都有各自的控制目标，下级控制以上级控制的输出作为自己的控制目标，三级考虑的是中枢母线，二级是围绕中枢母线的控制分区，一级是系统中现有的自动控制装置。分、省、地多级调度电压控制协调模拟中，选择上下级无功控制的协调变量，通过上级电网的无功优化，实时计算出下级电网中协调变量的最优设定值，该设定值下发到下级电网调度机构，在下级电网的协调控制决策中，除了满足本级电网的控制目标外，还需要实时追随由上级电网给出的协调变量的最优设定值。

进一步的，所述获取连续潮流数据之后，包括：将所述连续潮流数据以发布模式发送至被验证的调度系统。

进一步的，所述将所述连续潮流数据以发布模式发送至被验证的调度系统，包括：

依次将所述连续潮流数据中各模拟厂站对应的连续潮流数据并行发送至所述各模拟厂站，以使各模拟厂站接收到的连续潮流数据并行发送至对该连续潮流数据具有调用需求的被验证的调度系统。

例如，如图2所示，所述模拟厂站，采用遵循标准通信规约的广域分布子站通信模拟器，模拟地理上广域分布的厂站。在对每个厂站进行模拟时，建立多个RTU，每个RTU与某一个调度系统通讯，按照所通讯调度系统的接入要求进行有功、无功等测点定制，把模拟厂站的遥测数据和遥信数据按照多级调度系统不同的需要并行发送至被验证的调度系统，并保证发送遥测数据、遥信数据的实时性和统一性。

被验证的调度系统根据接收到的遥测数据和遥信数据发布相应的操作指令，即遥控指令和遥调指令；并根据操作指令的时间点逐条反馈至仿真系统。仿真系统则根据所述操作指令对所述当前仿真潮流断面依次进行AGC仿真和AVC仿真，获取更新后的当前仿真潮流断面，并对更新后的当前仿真潮流断面进行潮流仿真获取连续潮流数据，从而构建了仿真环境与多级调度系统的闭环互动。

本发明还提供一种支持调度系统验证的仿真系统，如图3所示，包括：

获取单元，用于获取当前仿真潮流断面；

判断单元，用于判断是否接收到被验证的调度系统反馈的操作指令，若是，则根据所述操作指令更新所述当前仿真潮流断面，并对更新后的当前仿真潮流断面进行潮流仿真，获取连续潮流数据，若否，则对当前仿真潮流断面进行潮流仿真，获取连续潮流数据。

所述判断单元中包括：

更新模块，用于根据所述操作指令对所述当前仿真潮流断面依次进行AGC仿真和AVC仿真，获取更新后的当前仿真潮流断面。

进一步的，所述操作指令包括：遥控指令和遥调指令；

所述连续潮流数据，包括：连续遥测数据和连续遥信数据。

所述操作指令由所述被验证的调度系统根据操作指令的时间点逐条反馈。

所述获取连续潮流数据之后，包括：将所述连续潮流数据以发布模式发送至被验证的调度系统。

所述将所述连续潮流数据以发布模式发送至被验证的调度系统，包括：

依次将所述连续潮流数据中各模拟厂站对应的连续潮流数据并行发送至所述各模拟厂站，以使各模拟厂站接收到的连续潮流数据并行发送至对该连续潮流数据具有调用需求的被验证的调度系统。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (12)

1.一种支持调度系统验证的仿真方法，其特征在于，所述方法包括：

获取当前仿真潮流断面；

判断是否接收到被验证的调度系统反馈的操作指令；

若是，则根据所述操作指令更新所述当前仿真潮流断面，并对更新后的当前仿真潮流断面进行潮流仿真，获取连续潮流数据；

若否，则对当前仿真潮流断面进行潮流仿真，获取连续潮流数据。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述操作指令更新所述当前仿真潮流断面，包括：

根据所述操作指令对所述当前仿真潮流断面依次进行AGC仿真和AVC仿真，获取更新后的当前仿真潮流断面。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述操作指令包括：遥控指令和遥调指令；

所述连续潮流数据，包括：连续遥测数据和连续遥信数据。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述操作指令由所述被验证的调度系统根据操作指令的时间点逐条反馈。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取连续潮流数据之后，包括：将所述连续潮流数据以发布模式发送至被验证的调度系统。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将所述连续潮流数据以发布模式发送至被验证的调度系统，包括：

依次将所述连续潮流数据中各模拟厂站对应的连续潮流数据并行发送至所述各模拟厂站，以使各模拟厂站将接收到的连续潮流数据并行发送至对该连续潮流数据具有调用需求的被验证的调度系统。

7.一种支持调度系统验证的仿真系统，其特征在于，所述系统包括：

获取单元，用于获取当前仿真潮流断面；

判断单元，用于判断是否接收到被验证的调度系统反馈的操作指令，若是，则根据所述操作指令更新所述当前仿真潮流断面，并对更新后的当前仿真潮流断面进行潮流仿真，获取连续潮流数据，若否，则对当前仿真潮流断面进行潮流仿真，获取连续潮流数据。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述判断单元中包括：

更新模块，用于根据所述操作指令对所述当前仿真潮流断面依次进行AGC仿真和AVC仿真，获取更新后的当前仿真潮流断面。

9.如权利要求7或8所述的系统，其特征在于，所述操作指令包括：遥控指令和遥调指令；

所述连续潮流数据，包括：连续遥测数据和连续遥信数据。

10.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述操作指令由所述被验证的调度系统根据操作指令的时间点逐条反馈。

11.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述获取连续潮流数据之后，包括：将所述连续潮流数据以发布模式发送至被验证的调度系统。

12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述将所述连续潮流数据以发布模式发送至被验证的调度系统，包括：

依次将所述连续潮流数据中各模拟厂站对应的连续潮流数据并行发送至所述各模拟厂站，以使各模拟厂站接收到的连续潮流数据并行发送至对该连续潮流数据具有调用需求的被验证的调度系统。