CN108268671A - 一种在线安全分析模型数据质量评价体系及其评价方法 - Google Patents

一种在线安全分析模型数据质量评价体系及其评价方法 Download PDF

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CN108268671A CN201611256298.8A CN201611256298A CN108268671A CN 108268671 A CN108268671 A CN 108268671A CN 201611256298 A CN201611256298 A CN 201611256298A CN 108268671 A CN108268671 A CN 108268671A
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Abstract

本发明涉及一种在线安全分析模型数据质量评价体系及其评价方法，体系包括：数据模型指标采用风电及光伏建模、负荷建模、变压器建模、常规机组建模、直流建模二级指标评价；电网参数指标采用发电机功率限值完整率、在离线参数一致率、遮断容量完整率指标评价；电网实时数据采用线路有功完整率、母线电压误差率、负负荷率、发电机负有功比例、设备状态正确率、发电机机端电压误差率和总负荷准确率指标评价；计算校核指标包括：潮流收敛情况、基态设备越限率、暂态稳定和三相短路电流。对各网省电力公司调度中心在线模型参数准确性分别打分，从而评价各单位在线安全分析模型参数的准确性优劣，供各单位完善提升。

Description

一种在线安全分析模型数据质量评价体系及其评价方法
技术领域
本发明涉及大电网实时运行领域，具体涉及一种在线安全分析模型数据质量评价体系及其评价方法。
背景技术
在线安全分析功能的数据源包括状态估计数据和离线运行方式数据，目前多类安全稳定问题的量化评估结果单独给出且方法不统一，缺乏对在线模型准确性的分析及对在线数据质量优劣的自动评价功能，无法从系统整体的角度量化电网的安全稳定程度。
发明内容
为解决上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种在线安全分析模型数据质量评价体系及其评价方法，通过建立在线安全稳定分析系统数据质量评价方法，对电网数据的模型、参数、实时数据、计算校核等在线安全分析各方面内容的现状水平进行指标计算与定量评价。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
本发明提供一种在线安全分析模型数据质量评价体系，其改进之处在于，所述评价体系包括：数据模型、电网参数、电网实时数据和计算校核4个一级指标；
其中，数据模型指标采用风电及光伏建模、负荷建模、变压器建模、常规机组建模、直流建模5个二级指标进行评价；
电网参数指标采用发电机功率限值完整率、在离线参数一致率、遮断容量完整率3个指标进行评价；
电网实时数据采用线路有功完整率、母线电压误差率、负负荷率、发电机负有功比例、设备状态正确率、发电机机端电压误差率和总负荷准确率7个指标进行评价；
计算校核指标包括：潮流收敛情况、基态设备越限率、暂态稳定和三相短路电流。
进一步地，所述风电及光伏建模统计风电、光伏在线状态估计模型与离线方式计算模型一致的比例；
负荷建模统计在线安全分析负荷模型与离线方式计算负荷模型一致的比率，并对于不一致的负荷模型进行一一列举；
变压器建模统计220kV及以上电压等级的变压器在在线安全分析中及离线方式计算中的建模是否一致；
常规机组建模主要统计常规机组在线安全分析中及离线方式计算中的建模的一致情况。包括在线建模与离线建模是否一致，机组调速器、调压器、同步机是否一致；
直流建模统计在线安全分析中及离线方式计算中的直流模型建模情况。
进一步地，所述发电机功率限值完整率评价发电机容量、有功、无功上下限是否完整，并且对在线安全分析、离线方式计算中发电机功率限值是否一致进行评价，对其中不满足要求的设备进行列举；
在离线参数一致率评价在线安全分析、离线方式计算中线路、变压器等的静态参数是否一致，并对不一致的参数进行列举；
遮断容量完整率评价在线安全分析基础数据中母线遮断容量是否完整，并对遮断容量不完整的母线进行列举；对在线安全分析、离线方式计算中母线遮断容量进行评价。
进一步地，所述线路有功误差率将线路有功与SCADA实测数据、状态估计数据相比较差值，得出线路有功与实际的误差率；
母线电压误差率将母线电压与SCADA实测数据、状态估计数据相比较差值，得出母线电压与实际的误差率；
发电机负有功比例为发电机出力为负的比例，据此了解发电机出力错误的情况，并输出相关明细；
设备状态正确率为在线安全分析中设备状态与实际状态相一致的比例，并输出相关明细；
发电机机端电压误差率为发电机机端电压与实际电压相比的误差比例，并列举机端电压与实际差值较大的机组明细；
总负荷、总发电准确率均为在线数据中与实际总发电、总负荷的误差比例。
进一步地，潮流收敛情况判断潮流计算是否收敛包括：基态设备越限率判断基态潮流下交流线、两绕组变压器、三绕组变压器的有功越限率，并列出基态潮流下设备有功越限的明细；
暂态稳定情况：判断无故障情况下暂态稳定情况；无故障下暂稳计算曲线理论上为直线，如果数据中出现问题，包括发电机基态越限、调速器或调速器类型错误都会对暂稳曲线产生影响；
三相短路电流越限情况判断开关遮断电流是否越限。
本发明还提供一种在线安全分析模型数据质量评价体系的评价方法，其改进之处在于，所述评价方法包括下述步骤：
(1)确定数据模型指标：
针对电网状态估计数据、电网离线方式计算数据、在线安全分析计算数据，将其涉及的风电及光伏建模是否完整、负荷建模是否合理、变压器建模是否为全模型、常规机组建模是否完整、直流建模是否完整指标参数，按照下述指标计算方法形成电网数据模型指标，最终输出风电及光伏建模指标、负荷建模指标、变压器建模指标、常规机组建模指标、直流建模指标，并汇总评分；
(2)确定电网参数指标：
针对电网状态估计数据、电网离线方式计算数据、在线安全分析计算数据，将其涉及的发电机功率上下限、在离线参数一致率、遮断容量指标参数，按照下述指标计算方法形成电网参数指标体系，从而最终输出包括发电机功率限值完整率、在离线参数一致率和遮断容量完整率指标，并汇总评分；
(3)确定电网实时数据指标：
针对电网状态估计数据、在线安全分析计算数据，将在线安全分析计算结果与实际电网潮流进行比对，其涉及的线路有功误差率、母线电压误差率、发电机负有功、负负荷、总负荷、总发电、设备状态指标参数，按照下述指标计算方法形成电网实时数据指标，从而最终输出包括线路有功误差率、母线电压误差率、负负荷率、发电机负有功比率、总负荷和总发电量是否一致、设备状态正确率、发电机机端电压是否正确指标，并汇总评分；
(4)确定计算校核指标：
针对电网离线方式计算数据、在线安全分析计算数据，将其涉及的潮流计算结果、暂态稳定结果、短路电流情况等指标参数，按照下述指标计算方法形成电网计算校核指标，从而最终输出包括潮流收敛情况指标、基态设备越限率、无故障暂态稳定计算结果是否平滑、三相短路电流是否超标等指标，并汇总评分。
进一步地，所述步骤(1)包括：
一)风电及光伏建模二级指标：
评分公式为：
(1)风/光在线离线一致率＝在线建模与离线建模一致厂站个数/在线中总厂站数。
(2)建模方式：单机建模、多机拟合成单机建模(机组容量为多机容量总和)；
其中：单机建模比率＝一个风电场(光伏电站)等效为单机/风电场(光伏电站)总数；评分标准为：
10％以下0分；10～20％1分；20～30％2分；30～40％3分；40～50％4分；90～100％9分；100％10分；
二)负荷建模二级指标：
评分公式为：
负荷建模在线离线一致率＝(在线、离线负荷一致)/在线总负荷个数，
在线离线负荷一致率包括负荷比重和是否建模；
评分标准为：10％以下0分；10～20％1分；20～30％2分；30～40％3分；40～50％4分；90～100％9分；100％10分；
三)变压器建模二级指标：
评分公式为：
(1)变压器建模在线离线一致率＝(在线、离线变压器建模一致数)/应建模型总数；
(2)变压器大模型建模率＝(在线中采用大模型建模台数)/在线分析中变压器总数；
建模型总数为电网中实际已投运的220kV及以上变压器台数；
评分标准为：10％以下0分；10～20％1分；20～30％2分；30～40％3分；40～50％4分；90～100％9分；100％10分；
四)常规机组建模二级指标：
评分公式为：
(1)机组建模在线离线一致率＝(在线、离线机组建模一致数)/应建机组总数；
(2)机组机组调速器、调压器、同步机准确率＝(在线机组调速器、调压器、同步机参数与离线一致)/在线机组建模总数；
建模型总数为电网中实际已投运且离线中建模数；
评分标准为：
10分：>98％；9分：>95％；8分：>90％；7分：>80％；6分：>70％；5分：>60％；4分：>50％；3分：>40％；2分：>30％；1分：>20％；0分：＜20％；
五)直流建模二级指标：
评分公式为：
直流模型在线离线一致率＝(在线、离线直流模型一致数)/应建直流模型数；
建模型总数为电网中实际已投运且离线中建模数；
评分标准为：
10分：>98％；9分：>95％；8分：>90％；7分：>80％；6分：>70％；5分：>60％；4分：>50％；3分：>40％；2分：>30％；1分：>20％；0分：＜20％。
进一步地，所述步骤(2)包括：
一)发电机功率限值完整率二级指标：
评分公式：
(1)发电机功率限值完整率＝(发电机有功、无功上下限均完整台数)/在线数据中机组台数*4；
(2)发电机功率限值在线、离线一致率＝(在线、离线中机组有功无功限值一致台数)/在线数据中机组台数；
评分标准：
10分：>98％；9分：>95％；8分：>90％；7分：>80％；6分：>70％；5分：>60％；4分：>50％；3分：>40％；2分：>30％；1分：>20％；0分：＜20％；
二)在离线参数一致率二级指标：
评分公式为：
在线设备静态参数一致率＝在线设备电阻电抗与离线值偏差小于5％个数/在线设备阻抗总数；
在线设备阻抗包括线路、双绕组主变、三绕组主变总数；
评分标准为：
10分：>98％；9分：>95％；8分：>90％；7分：>80％；6分：>70％；5分：>60％；4分：>50％；3分：>40％；2分：>30％；1分：>20％；0分：＜20％；
三)遮断容量完整率二级指标：
评分公式为：
(1)遮断容量完整率＝(含有遮断容量的母线数)/在线数据中母线总数；
(2)遮断容量在线、离线一致率＝(在线、离线中遮断容量一致个数)/在线数据中母线总数；
评分标准为：
10分：>98％；9分：>95％；8分：>90％；7分：>80％；6分：>70％；5分：>60％；4分：>50％；3分：>40％；2分：>30％；1分：>20％；0分：＜20％。
进一步地，所述步骤(3)包括：
一)线路有功误差率二级指标：
评分公式为：
1)与SCADA比线路有功误差率＝∑[|(线路有功功率-实际有功功率)|/实际功率]/线路总数
2)与pas比线路有功误差率＝∑[|(线路有功功率-状态估计有功功率)|/状态估计有功功率]/线路总数
线路实际功率或状态估计有功功率<20万千瓦，则不统计该线路；
评分标准为：
10分：<0.5％；9分：<0.8％；8分：<1.0％；7分:<1.5％；6分:<2.0％；5分:<2.5％；4分:<3.0％；3分:<3.5％；2分:<4.0％；1分:<4.5％；0分:其他；
二)母线电压误差率二级指标：
评分公式为：
1)与SCADA比母线电压误差率＝∑[|(母线电压值-实际电压值)|/实际电压值]/母线总数
2)与pas比母线电压误差率＝∑[|(母线电压值-状态估计电压值)|/状态估计电压值]/母线总数；
评分标准为：
10分：>99.9％；9分：>99.5％；8分：>99％；7分：>98.5％；6分：>98％；5分：>97.5％；4分：>97％；3分：>96.5％；2分：>96％；1分：>95.5％；0分：＜95％；
三)负负荷比率二级指标：
评分公式为：
(1)在线数据中状态估计负负荷比例＝在线数据中负负荷个数/总负荷个数；
(2)状态估计中状态估计负负荷比例＝状态估计中负负荷个数/总负荷个数；
评分标准为：
10分：<1％；9分：<1.5％；8分：<2％；7分:<2.5％；6分:<3％；5分:<3.5％；4分:<4％；3分:<4.5％；2分:<5％；1分:<5.5％；0分:其他；
四)发电机负有功比例二级指标：
评分公式为：
发电机＝发电机有功为负台数/发电机总数；
评分标准为：
10分：<0.1％；9分：<0.5％；8分：<1.0％；7分:<1.5％；6分:<2.0％；5分:<2.5％；4分:<3.0％；3分:<3.5％；2分:<4.0％；1分:<4.5％；0分:其他；
五)设备状态正确率二级指标：
评分公式为：
设备状态正确率率＝在线数据中设备状态与SCADA一致个数/在线设备总个数；
所述在线设备包括线路、变压器；
评分标准为：
10分：>98％；9分：>95％；8分：>90％；7分：>80％；6分：>70％；5分：>60％；4分：>50％；3分：>40％；2分：>30％；1分：>20％；0分：＜20％。
六)发电机机端电压二级指标：
评分公式为：
(1)与SCADA比机端电压误差率＝∑[|(机端电压值-实际电压值)|/实际电压值]/机组总数；
(2)与pas比机端电压误差率＝∑[|(机端电压值-状态估计电压值)|/状态估计电压值]/机组总数；
评分标准为：
10％以下10分；10～20％9分；20～30％8分；30～40％7分；40～50％6分；90～100％2分；100％1分；
七)总负荷、总发电二级指标：
评分公式为：
(1)总负荷准确率＝|在线总负荷值-SCADA负荷值|/SCADA负荷值；
(2)总发电准确率＝|在线总发电值-SCADA发电值|/SCADA发电值；
评分标准为：
10分：>98％；9分：>95％；8分：>90％；7分：>80％；6分：>70％；5分：>60％；4分：>50％；
3分：>40％；2分：>30％；1分：>20％；0分：＜20％。
进一步地，所述步骤(4)包括：
一)潮流收敛情况二级指标：
评分公式为：
潮流计算是否收敛；
评分标准：
10分：收敛；0分：不收敛；
二)基态设备越限率二级指标：
评分公式为：
基态设备越限率＝1-设备越限个数/设备总数；
评分标准：
10分：>99.9％；9分：>99.5％；8分：>99％；7分：>98.5％；6分：>98％；5分：>97.5％；
4分：>97％；3分：>96.5％；2分：>96％；1分：>95.5％；0分：＜95％；
三)暂态稳定二级指标：
评分公式为：
无故障计算下功角差、电压曲线是否为直线
评分标准：
10分：曲线为直线
0分：曲线有波动；
四)三相短路电流二级指标：
评分公式为：
三相短路电流合格率＝三相短路电流合格次数/计算总次数；
评分标准：
10分：>99.9％；9分：>99.5％；8分：>99％；7分：>98.5％；6分：>98％；5分：>97.5％；4分：>97％；3分：>96.5％；2分：>96％。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有的优异效果是：
基于智能电网调度技术支持系统的数据传送服务，接受电网实时状态估计数据，按照各项目及指标级别的评分原则，利用数据启动程序对模型、参数、实时数据、计算校核等各级指标进行实时性的指标计算，并通过智能电网调度技术支持系统的可视化平台将指标体系可视化，有效监视各区域、各省的电网建模情况及在线计算准确性，并列举存在建模错误、参数错误等设备明细，以便各单位整改。对各网省电力公司调度中心在线模型参数准确性分别打分，从而评价各单位在线安全分析模型参数的准确性优劣，供各单位完善提升。
为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。
附图说明
图1是本发明提供的数据模型评价计算流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的组件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。
第一优选技术方案
本发明提供一种在线安全分析模型数据质量评价体系，评价体系包括：数据模型、电网参数、电网实时数据和计算校核4个一级指标；
其中，数据模型指标采用风电及光伏建模、负荷建模、变压器建模、常规机组建模、直流建模5个二级指标进行评价；
电网参数指标采用发电机功率限值完整率、在离线参数一致率、遮断容量完整率3个指标进行评价；
电网实时数据采用线路有功完整率、母线电压误差率、负负荷率、发电机负有功比例、设备状态正确率、发电机机端电压误差率和总负荷准确率7个指标进行评价；
计算校核指标包括：潮流收敛情况、基态设备越限率、暂态稳定和三相短路电流。
具体的：风电及光伏建模统计风电、光伏在线状态估计模型与离线方式计算模型一致的比例；
负荷建模统计在线安全分析负荷模型与离线方式计算负荷模型一致的比率，并对于不一致的负荷模型进行一一列举；
变压器建模统计220kV及以上电压等级的变压器在在线安全分析中及离线方式计算中的建模是否一致；
常规机组建模主要统计常规机组在线安全分析中及离线方式计算中的建模的一致情况。包括在线建模与离线建模是否一致，机组调速器、调压器、同步机是否一致；
直流建模统计在线安全分析中及离线方式计算中的直流模型建模情况。
具体的：发电机功率限值完整率评价发电机容量、有功、无功上下限是否完整，并且对在线安全分析、离线方式计算中发电机功率限值是否一致进行评价，对其中不满足要求的设备进行列举；
在离线参数一致率评价在线安全分析、离线方式计算中线路、变压器等的静态参数是否一致，并对不一致的参数进行列举；
遮断容量完整率评价在线安全分析基础数据中母线遮断容量是否完整，并对遮断容量不完整的母线进行列举；对在线安全分析、离线方式计算中母线遮断容量进行评价。
具体的：线路有功误差率将线路有功与SCADA实测数据、状态估计数据相比较差值，得出线路有功与实际的误差率；
母线电压误差率将母线电压与SCADA实测数据、状态估计数据相比较差值，得出母线电压与实际的误差率；
发电机负有功比例为发电机出力为负的比例，据此了解发电机出力错误的情况，并输出相关明细；
设备状态正确率为在线安全分析中设备状态与实际状态相一致的比例，并输出相关明细；
发电机机端电压误差率为发电机机端电压与实际电压相比的误差比例，并列举机端电压与实际差值较大的机组明细；
总负荷、总发电准确率均为在线数据中与实际总发电、总负荷的误差比例。
具体的：潮流收敛情况判断潮流计算是否收敛包括：基态设备越限率判断基态潮流下交流线、两绕组变压器、三绕组变压器的有功越限率，并列出基态潮流下设备有功越限的明细；
暂态稳定情况：判断无故障情况下暂态稳定情况；无故障下暂稳计算曲线理论上为直线，如果数据中出现问题，包括发电机基态越限、调速器或调速器类型错误都会对暂稳曲线产生影响；三相短路电流越限情况判断开关遮断电流是否越限。
第二优选技术方案
本发明提供一种在线安全分析模型数据质量评价体系的评价方法，如图1所示，为本方法的流程图，包括：
基于智能电网调度技术支持系统的数据传送服务，接受电网实时状态估计数据，按照各项目及指标级别的评分原则，利用数据启动程序对模型、参数、实时数据、计算校核等各级指标进行实时性的指标计算，并通过智能电网调度技术支持系统的可视化平台将指标体系可视化，有效监视各区域、各省的电网建模情况及在线计算准确性，并列举存在建模错误、参数错误等设备明细，以便各单位整改。
1.数据模型指标计算：
针对电网状态估计数据、电网离线方式计算数据、在线安全分析计算数据，将其涉及的风电及光伏建模是否完整、负荷建模是否合理、变压器建模是否为全模型、常规机组建模是否完整、直流建模是否完整等指标参数，按照固定的指标计算方法形成电网数据模型指标体系，最终输出风电及光伏建模指标、负荷建模指标、变压器建模指标、常规机组建模指标、直流建模指标等指标，并汇总评分。
2.电网参数指标计算：
针对电网状态估计数据、电网离线方式计算数据、在线安全分析计算数据，将其涉及的发电机功率上下限、在离线参数一致率、遮断容量等指标参数，按照固定的指标计算方法形成电网参数指标体系，从而最终输出包括发电机功率限值完整率、在离线参数一致率、遮断容量完整率等指标，并汇总评分。
3.电网实时数据指标计算：
针对电网状态估计数据、在线安全分析计算数据，将在线安全分析计算结果与实际电网潮流进行比对，其涉及的线路有功误差率、母线电压误差率、发电机负有功、负负荷、总负荷、总发电、设备状态等指标参数，按照固定的指标计算方法形成电网实时数据指标体系，从而最终输出包括线路有功误差率、母线电压误差率、负负荷率、发电机负有功比率、总负荷和总发电量是否一致、设备状态正确率、发电机机端电压是否正确等指标，并汇总评分。
4.计算校核指标计算：
针对电网离线方式计算数据、在线安全分析计算数据，将其涉及的潮流计算结果、暂态稳定结果、短路电流情况等指标参数，按照固定的指标计算方法形成电网计算校核指标体系，从而最终输出包括潮流收敛情况指标、基态设备越限率、无故障暂态稳定计算结果是否平滑、三相短路电流是否超标等指标，并汇总评分。
在线安全分析模型数据质量评价指标体系框架如表1所示。按照百分制，采用以下公式计算
总指标＝(模型+参数+实时数据+计算校核)/170
表1在线安全分析模型数据质量评价指标
2.各项指标定义和评分标准
2.1模型
模型评价体系采用风电及光伏建模、负荷建模、变压器建模、常规机组建模、直流建模5个二级指标进行评价。
光伏建模主要统计风电、光伏在线状态估计模型与离线方式计算模型一致的比例。由于在线状态估计、离线方式计算中存在风电厂及光伏电站按照全厂汇集线为模型进行建模、单个风电机组或光伏汇集支线建模等多种建模方式，为提高在线安全分析准确度，光伏建模指标还对风电、光伏的单机建模比率进行了计算。
负荷建模主要统计在线安全分析负荷模型与离线方式计算负荷模型一致的比率，并对于不一致的负荷模型进行一一列举。
变压器建模主要统计220kV及以上电压等级的变压器在在线安全分析中及离线方式计算中的建模是否一致。由于变压器存在按照简单模型建模、按照各电压等级全模型建模两种形式，因此本指标还对变压器全模型建模比率进行了计算。
常规机组建模主要统计常规机组在线安全分析中及离线方式计算中的建模的一致情况。包括在线建模与离线建模是否一致，机组调速器、调压器、同步机是否一致。
直流建模主要统计在线安全分析中及离线方式计算中的直流模型建模情况。
表2在线安全分析模型质量评价指标
2.2参数
参数质量采用发电机功率限值完整率、在离线参数一致率、遮断容量完整率3个指标进行评价。
发电机功率限值完整率评价发电机容量、有功、无功上下限是否完整，并且对在线安全分析、离线方式计算中发电机功率限值是否一致进行评价。对其中不满足要求的设备进行列举。
在离线参数一致率评价在线安全分析、离线方式计算中线路、变压器等的静态参数是否一致，并对不一致的参数进行列举。
遮断容量完整率评价在线安全分析基础数据中母线遮断容量是否完整，并对遮断容量不完整的母线进行列举；对在线安全分析、离线方式计算中母线遮断容量进行评价。
表3在线安全分析设备参数质量评价指标
2.3实时数据
实时数据采用线路有功完整率、母线电压误差率、负负荷比率、发电机负有功比例、设备状态正确率、发电机机端电压误差率、总负荷准确率7个指标进行评价。
线路有功误差率将线路有功与SCADA实测数据、状态估计数据相比较差值，得出线路有功与实际的误差率。
母线电压误差率将母线电压与SCADA实测数据、状态估计数据相比较差值，得出母线电压与实际的误差率。
发电机负有功比例为发电机出力为负的比例，据此可了解发电机出力错误的情况，并输出相关明细。
设备状态正确率为在线安全分析中设备状态与实际状态相一致的比例，并输出相关明细。
发电机机端电压误差率为发电机机端电压与实际电压相比的误差比例，并列举机端电压与实际差值较大的机组明细。
总负荷、总发电准确率均为在线数据中与实际总发电、总负荷的误差比例。
表4在线安全分析实时数据评价指标
2.4计算校核
潮流收敛情况判断潮流计算是否收敛，如收敛则为满分10分，如未收敛则为0分。
基态设备越限率判断基态潮流下交流线、两绕组变压器、三绕组变压器的有功越限率，并列出基态潮流下设备有功越限的明细。一般来说，基态潮流下设备越限是小概率事件，可借此判断设备限额是否错误。
暂态稳定情况主要判断无故障情况下暂态稳定情况。无故障下暂稳计算曲线理论上为直线，如果数据中出现问题，比如发电机基态越限、调速器或调速器类型错误都会对暂稳曲线产生一定影响。
三相短路电流越限情况判断开关遮断电流是否越限。三相短路电流越限在正常情况下也是小概率事件，据此可以判断出开关的遮断电流是否错误。
表5在线安全分析计算校核指标
1.本发明对在线安全分析模型准确性、数据质量、计算合理性等方面进行了定量评价，通过定量评价结果对各单位模型数据质量进行打分统计，对在线安全分析的数据模型完善及扩展应用提供了基础。
2.本发明对于模型、数据的评价细致，对数据模型质量的评价结果较为准确，并可生成不合理模型数据明细，供各单位查漏补缺。
3.本发明以提升在线安全分析整体准确性为出发点，从模型、参数、实时数据、计算校核四个方面进行全面评价，内容全面，可对在线安全分析的模型数据准确性进行整体评判。
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，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种在线安全分析模型数据质量评价体系，其特征在于，所述评价体系包括：数据模型、电网参数、电网实时数据和计算校核4个一级指标；
其中，数据模型指标采用风电及光伏建模、负荷建模、变压器建模、常规机组建模、直流建模5个二级指标进行评价；
电网参数指标采用发电机功率限值完整率、在离线参数一致率、遮断容量完整率3个指标进行评价；
电网实时数据采用线路有功完整率、母线电压误差率、负负荷率、发电机负有功比例、设备状态正确率、发电机机端电压误差率和总负荷准确率7个指标进行评价；
计算校核指标包括：潮流收敛情况、基态设备越限率、暂态稳定和三相短路电流。
2.如权利要求1所述的在线安全分析模型数据质量评价体系，其特征在于，所述风电及光伏建模统计风电、光伏在线状态估计模型与离线方式计算模型一致的比例；
负荷建模统计在线安全分析负荷模型与离线方式计算负荷模型一致的比率，并对于不一致的负荷模型进行一一列举；
变压器建模统计220kV及以上电压等级的变压器在在线安全分析中及离线方式计算中的建模是否一致；
常规机组建模主要统计常规机组在线安全分析中及离线方式计算中的建模的一致情况。包括在线建模与离线建模是否一致，机组调速器、调压器、同步机是否一致；
直流建模统计在线安全分析中及离线方式计算中的直流模型建模情况。
3.如权利要求1所述的在线安全分析模型数据质量评价体系，其特征在于，采用所述发电机功率限值完整率评价发电机容量、有功、无功上下限是否完整，并且对在线安全分析、离线方式计算中发电机功率限值是否一致进行评价，对其中不满足要求的设备进行列举；
采用所述在离线参数一致率评价在线安全分析、离线方式计算中线路、变压器等的静态参数是否一致，并对不一致的参数进行列举；
采用所述遮断容量完整率评价在线安全分析基础数据中母线遮断容量是否完整，并对遮断容量不完整的母线进行列举；对在线安全分析、离线方式计算中母线遮断容量进行评价。
4.如权利要求1所述的在线安全分析模型数据质量评价体系，其特征在于，所述线路有功误差率将线路有功与SCADA实测数据、状态估计数据相比较差值，得出线路有功与实际的误差率；
母线电压误差率将母线电压与SCADA实测数据、状态估计数据相比较差值，得出母线电压与实际的误差率；
发电机负有功比例为发电机出力为负的比例，据此了解发电机出力错误的情况，并输出相关明细；
设备状态正确率为在线安全分析中设备状态与实际状态相一致的比例，并输出相关明细；
发电机机端电压误差率为发电机机端电压与实际电压相比的误差比例，并列举机端电压与实际差值较大的机组明细；
总负荷、总发电准确率均为在线数据中与实际总发电、总负荷的误差比例。
5.如权利要求1所述的在线安全分析模型数据质量评价体系，其特征在于，潮流收敛情况判断潮流计算是否收敛包括：基态设备越限率判断基态潮流下交流线、两绕组变压器、三绕组变压器的有功越限率，并列出基态潮流下设备有功越限的明细；
暂态稳定情况：判断无故障情况下暂态稳定情况；无故障下暂稳计算曲线理论上为直线，如果数据中出现问题，包括发电机基态越限、调速器或调速器类型错误都会对暂稳曲线产生影响；
三相短路电流越限情况判断开关遮断电流是否越限。
6.一种如权利要求1-5中任一项所述的在线安全分析模型数据质量评价体系的评价方法，其特征在于，所述评价方法包括下述步骤：
(1)确定数据模型指标：
针对电网状态估计数据、电网离线方式计算数据、在线安全分析计算数据，将其涉及的风电及光伏建模是否完整、负荷建模是否合理、变压器建模是否为全模型、常规机组建模是否完整、直流建模是否完整指标参数，按照指标计算方法形成电网数据模型指标，最终输出风电及光伏建模指标、负荷建模指标、变压器建模指标、常规机组建模指标、直流建模指标，并汇总评分；
(2)确定电网参数指标：
针对电网状态估计数据、电网离线方式计算数据、在线安全分析计算数据，将其涉及的发电机功率上下限、在离线参数一致率、遮断容量指标参数，按照指标计算方法形成电网参数指标体系，从而最终输出包括发电机功率限值完整率、在离线参数一致率和遮断容量完整率指标，并汇总评分；
(3)确定电网实时数据指标：
针对电网状态估计数据、在线安全分析计算数据，将在线安全分析计算结果与实际电网潮流进行比对，其涉及的线路有功误差率、母线电压误差率、发电机负有功、负负荷、总负荷、总发电、设备状态指标参数，按照指标计算方法形成电网实时数据指标，从而最终输出包括线路有功误差率、母线电压误差率、负负荷率、发电机负有功比率、总负荷和总发电量是否一致、设备状态正确率、发电机机端电压是否正确指标，并汇总评分；
(4)确定计算校核指标：
针对电网离线方式计算数据、在线安全分析计算数据，将其涉及的潮流计算结果、暂态稳定结果、短路电流情况等指标参数，按照指标计算方法形成电网计算校核指标，从而最终输出包括潮流收敛情况指标、基态设备越限率、无故障暂态稳定计算结果是否平滑、三相短路电流是否超标等指标，并汇总评分。
7.如权利要求6所述的在线安全分析模型数据质量评价方法，其特征在于，所述步骤(1)包括：
一)风电及光伏建模二级指标：
评分公式为：
(1)风/光在线离线一致率＝在线建模与离线建模一致厂站个数/在线中总厂站数；
(2)建模方式：单机建模、多机拟合成单机建模或机组容量为多机容量总和；
其中：单机建模比率＝一个风电场或光伏电站等效为单机/风电场或光伏电站总数；
评分标准为：
10％以下0分；10～20％1分；20～30％2分；30～40％3分；40～50％4分；90～100％9分；100％10分；
二)负荷建模二级指标：
评分公式为：
负荷建模在线离线一致率＝(在线、离线负荷一致)/在线总负荷个数，
在线离线负荷一致率包括负荷比重和是否建模；
评分标准为：10％以下0分；10～20％1分；20～30％2分；30～40％3分；40～50％4分；90～100％9分；100％10分；
三)变压器建模二级指标：
评分公式为：
(1)变压器建模在线离线一致率＝(在线、离线变压器建模一致数)/应建模型总数；
(2)变压器大模型建模率＝(在线中采用大模型建模台数)/在线分析中变压器总数；
建模型总数为电网中实际已投运的220kV及以上变压器台数；
评分标准为：10％以下0分；10～20％1分；20～30％2分；30～40％3分；40～50％4分；90～100％9分；100％10分；
四)常规机组建模二级指标：
评分公式为：
(1)机组建模在线离线一致率＝(在线、离线机组建模一致数)/应建机组总数；
(2)机组调速器、调压器、同步机准确率＝(在线机组调速器、调压器、同步机参数与离线一致)/在线机组建模总数；
建模型总数为电网中实际已投运且离线中建模数；
评分标准为：
10分：>98％；9分：>95％；8分：>90％；7分：>80％；6分：>70％；5分：>60％；4分：>50％；3分：>40％；2分：>30％；1分：>20％；0分：＜20％；
五)直流建模二级指标：
评分公式为：
直流模型在线离线一致率＝(在线、离线直流模型一致数)/应建直流模型数；
建模型总数为电网中实际已投运且离线中建模数；
评分标准为：
10分：>98％；9分：>95％；8分：>90％；7分：>80％；6分：>70％；5分：>60％；4分：>50％；3分：>40％；2分：>30％；1分：>20％；0分：＜20％。
8.如权利要求6所述的在线安全分析模型数据质量评价方法，其特征在于，所述步骤(2)包括：
一)发电机功率限值完整率二级指标：
评分公式：
(1)发电机功率限值完整率＝(发电机有功、无功上下限均完整台数)/在线数据中机组台数*4；
(2)发电机功率限值在线、离线一致率＝(在线、离线中机组有功无功限值一致台数)/在线数据中机组台数；
评分标准：
10分：>98％；9分：>95％；8分：>90％；7分：>80％；6分：>70％；5分：>60％；4分：>50％；3分：>40％；2分：>30％；1分：>20％；0分：＜20％；
二)在离线参数一致率二级指标：
评分公式为：
在线设备静态参数一致率＝在线设备电阻电抗与离线值偏差小于5％个数/在线设备阻抗总数；
在线设备阻抗包括线路、双绕组主变、三绕组主变总数；
评分标准为：
10分：>98％；9分：>95％；8分：>90％；7分：>80％；6分：>70％；5分：>60％；4分：>50％；3分：>40％；2分：>30％；1分：>20％；0分：＜20％；
三)遮断容量完整率二级指标：
评分公式为：
(1)遮断容量完整率＝(含有遮断容量的母线数)/在线数据中母线总数；
(2)遮断容量在线、离线一致率＝(在线、离线中遮断容量一致个数)/在线数据中母线总数；
评分标准为：
10分：>98％；9分：>95％；8分：>90％；7分：>80％；6分：>70％；5分：>60％；4分：>50％；3分：>40％；2分：>30％；1分：>20％；0分：＜20％。
9.如权利要求6所述的在线安全分析模型数据质量评价方法，其特征在于，所述步骤(3)包括：
一)线路有功误差率二级指标：
评分公式为：
1)与SCADA比线路有功误差率＝∑[|(线路有功功率-实际有功功率)|/实际功率]/线路总数
2)与pas比线路有功误差率＝∑[|(线路有功功率-状态估计有功功率)|/状态估计有功功率]/线路总数
线路实际功率或状态估计有功功率<20万千瓦，则不统计该线路；
评分标准为：
10分：<0.5％；9分：<0.8％；8分：<1.0％；7分:<1.5％；6分:<2.0％；5分:<2.5％；4分:<3.0％；3分:<3.5％；2分:<4.0％；1分:<4.5％；0分:其他；
二)母线电压误差率二级指标：
评分公式为：
1)与SCADA比母线电压误差率＝∑[|(母线电压值-实际电压值)|/实际电压值]/母线总数
2)与pas比母线电压误差率＝∑[|(母线电压值-状态估计电压值)|/状态估计电压值]/母线总数；
评分标准为：
10分：>99.9％；9分：>99.5％；8分：>99％；7分：>98.5％；6分：>98％；5分：>97.5％；4分：>97％；3分：>96.5％；2分：>96％；1分：>95.5％；0分：＜95％；
三)负负荷比率二级指标：
评分公式为：
(1)在线数据中状态估计负负荷比例＝在线数据中负负荷个数/总负荷个数；
(2)状态估计中状态估计负负荷比例＝状态估计中负负荷个数/总负荷个数；
评分标准为：
10分：<1％；9分：<1.5％；8分：<2％；7分:<2.5％；6分:<3％；5分:<3.5％；4分:<4％；3分:<4.5％；2分:<5％；1分:<5.5％；0分:其他；
四)发电机负有功比例二级指标：
评分公式为：
发电机＝发电机有功为负台数/发电机总数；
评分标准为：
10分：<0.1％；9分：<0.5％；8分：<1.0％；7分:<1.5％；6分:<2.0％；5分:<2.5％；4分:<3.0％；3分:<3.5％；2分:<4.0％；1分:<4.5％；0分:其他；
五)设备状态正确率二级指标：
评分公式为：
设备状态正确率率＝在线数据中设备状态与SCADA一致个数/在线设备总个数；
所述在线设备包括线路、变压器；
评分标准为：
10分：>98％；9分：>95％；8分：>90％；7分：>80％；6分：>70％；5分：>60％；4分：>50％；3分：>40％；2分：>30％；1分：>20％；0分：＜20％。
六)发电机机端电压二级指标：
评分公式为：
(1)与SCADA比机端电压误差率＝∑[|(机端电压值-实际电压值)|/实际电压值]/机组总数；
(2)与pas比机端电压误差率＝∑[|(机端电压值-状态估计电压值)|/状态估计电压值]/机组总数；
评分标准为：
10％以下10分；10～20％9分；20～30％8分；30～40％7分；40～50％6分；90～100％2分；100％1分；
七)总负荷、总发电二级指标：
评分公式为：
(1)总负荷准确率＝|在线总负荷值-SCADA负荷值|/SCADA负荷值；
(2)总发电准确率＝|在线总发电值-SCADA发电值|/SCADA发电值；
评分标准为：
10分：>98％；9分：>95％；8分：>90％；7分：>80％；6分：>70％；5分：>60％；4分：>50％；
3分：>40％；2分：>30％；1分：>20％；0分：＜20％。
10.如权利要求6所述的在线安全分析模型数据质量评价方法，其特征在于，所述步骤(4)包括：
一)潮流收敛情况二级指标：
评分公式为：
潮流计算是否收敛；
评分标准：
10分：收敛；0分：不收敛；
二)基态设备越限率二级指标：
评分公式为：
基态设备越限率＝1-设备越限个数/设备总数；
评分标准：
10分：>99.9％；9分：>99.5％；8分：>99％；7分：>98.5％；6分：>98％；5分：>97.5％；4分：>97％；3分：>96.5％；2分：>96％；1分：>95.5％；0分：＜95％；
三)暂态稳定二级指标：
评分公式为：
无故障计算下功角差、电压曲线是否为直线
评分标准：
10分：曲线为直线
0分：曲线有波动；
四)三相短路电流二级指标：
评分公式为：
三相短路电流合格率＝三相短路电流合格次数/计算总次数；
评分标准：
10分：>99.9％；9分：>99.5％；8分：>99％；7分：>98.5％；6分：>98％；5分：>97.5％；4分：>97％；3分：>96.5％；2分：>96％。
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