CN108288121B - 一种电网区域的校核方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电网区域的校核方法和装置，所述方法包括：选择校核区域，并根据所述校核区域对应的当前区域因子集和历史校核区域对应的历史区域因子集对所述校核区域进行校核计算获取当前校核计算结果；将所述当前校核计算结果与第一区域因子集所对应校核区域的校核计算结果合并，通过所述当前区域因子集更新历史区域因子集。本发明提供的技术方案，将利用因子集完整而直观地表示校核区域的计算边界，将校核计算的区域用因子集表示，确保了校核计算的范围和精度，在此基础上进行基于云计算的电网区域的安全校核计算，实现资料利用率低且校核计算速度快的优化策略。

Description

一种电网区域的校核方法和装置
技术领域
本发明涉及电网调度自动化技术领域，具体涉及一种电网区域的校核方法和装置。
背景技术
随着电力系统规模的扩大和云计算的应用，复杂的校核模型拼接及校核模型引起的重复计算给云计算带来了很大挑战，校核断面的模型匹配成为一个大规模多目标的数学规划问题。大规模电力系统多用户调用的安全校核需要与之相匹配的校核模型，模型匹配也是校核计算的基础。即使用户不可能同时调用校核计算，计算的范围和计算任务都不会完全吻合，但校核模型需要和用户选择的校核区域匹配。校核模型准确匹配且计算量最小，才是云计算下校核计算全局最优的关键。
目前，各区域的校核模型都是在所辖设区域内的完整拼接，不存在多用户跨区调用的问题，将局部电网进行化简，只要化简得到的等值电网能体现原来的网络特性，就可以得到校核模型，进行大电网的校核计算。因此，对于校核模型的重复利用问题并不突出，也没能引起大家重视。云计算环境下，资源更加集中，校核计算更加频繁，过大的计算范围和计算次数会给校核计算软件带来较难解决的计算规模激增的问题，将显著降低校核计算速度。.
发明内容
本发明提供一种电网区域的校核方法和装置，其目的是将利用因子集完整而直观地表示校核区域的计算边界，将校核计算的区域用因子集表示，确保了校核计算的范围和精度，在此基础上进行基于云计算的电网区域的安全校核计算，实现资料利用率低且校核计算速度快的优化策略。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
一种电网区域的校核方法，其改进之处在于，所述方法包括：
选择校核区域，并根据所述校核区域对应的当前区域因子集和历史校核区域对应的历史区域因子集对所述校核区域进行校核计算获取当前校核计算结果；
将所述当前校核计算结果与第一区域因子集所对应校核区域的校核计算结果合并，通过所述当前区域因子集更新历史区域因子集；
其中，所述第一区域因子集为历史区域因子集与当前区域因子集的交集；所述历史区域因子集和当前区域因子集分别根据历史和当前所选择的校核区域在全网因子矩阵中获取。
优选的，所述历史区域因子集和当前区域因子集分别根据历史和当前所选择的校核区域在全网因子矩阵中获取，包括：
根据电网中区域的区域单元数量确定全网因子矩阵；
将历史已经进行校核计算的校核区域在全网因子矩阵中对应的区域因子集加入至历史区域因子集；
将当前所选择校核区域在全网因子矩阵中对应的区域因子集加入至当前区域因子集。
优选的，所述根据所述校核区域对应的当前区域因子集和历史校核区域对应的历史区域因子集对所述校核区域进行校核计算获取当前校核计算结果，包括：
获取当前区域因子集AL，并按下式更新当前区域因子集：
AL'＝AL-(B∩AL)
上式中，AL'为更新后的当前区域因子集，B为所述历史区域因子集；
利用潮流分析软件对所述当前区域因子集对应的校核区域进行校核计算，获取当前校核计算结果。
优选的，所述通过所述当前区域因子集更新历史区域因子集，包括：
将所述更新后的当前区域因子集AL'加入到所述历史区域因子集B中作为下一次校核计算的历史区域因子集。
进一步的，按下式确定所述全网因子矩阵：
上式中，m为电网中区域的总数，n为各区域对应的区域单元数的最大值，若第j个区域中存在第i个区域单元，则ai,j＝1，否则，ai,j＝0。
一种电网区域的校核装置，其改进之处在于，所述装置包括：
第一校核单元，用于选择校核区域，并根据所述校核区域对应的当前区域因子集和历史校核区域对应的历史区域因子集对所述校核区域进行校核计算获取当前校核计算结果；
第二校核单元，用于将所述当前校核计算结果与第一区域因子集所对应校核区域的校核计算结果合并，通过所述当前区域因子集更新历史区域因子集；
其中，所述第一区域因子集为历史区域因子集与当前区域因子集的交集；所述历史区域因子集和当前区域因子集分别根据历史和当前所选择的校核区域在全网因子矩阵中获取。
优选的，所述历史区域因子集和当前区域因子集分别根据历史和当前所选择的校核区域在全网因子矩阵中获取，包括：
根据电网中区域的区域单元数量确定全网因子矩阵；
将历史已经进行校核计算的校核区域在全网因子矩阵中对应的区域因子集加入至历史区域因子集；
将当前所选择校核区域在全网因子矩阵中对应的区域因子集加入至当前区域因子集。
优选的，所述第一校核单元，包括：
第一更新模块，用于获取当前区域因子集AL，并按下式更新当前区域因子集：
AL'＝AL-(B∩AL)
上式中，AL'为更新后的当前区域因子集，B为所述历史区域因子集；
校核模块，用于利用潮流分析软件对所述当前区域因子集对应的校核区域进行校核计算，获取当前校核计算结果。
优选的，所述第二校核单元，包括：
第二更新模块，用于将所述更新后的当前区域因子集AL'加入到所述历史区域因子集B中作为下一次校核计算的历史区域因子集。
进一步的，按下式确定所述全网因子矩阵：
上式中，m为电网中区域的总数，n为各区域对应的区域单元数的最大值，若第j个区域中存在第i个区域单元，则ai,j＝1，否则，ai,j＝0。
本发明的有益效果：
本发明提供的技术方案，通过选择校核区域，并根据所述校核区域对应的当前区域因子集和历史校核区域对应的历史区域因子集对所述校核区域进行校核计算获取当前校核计算结果，使电网区域的校核有效突破之前的不记得网络范围的范畴，简化全局网络结构；将所述当前校核计算结果与第一区域因子集所对应校核区域的校核计算结果合并，通过所述当前区域因子集更新历史区域因子集，实现网络间的宽等值和安全方面的协调，提升了云计算资源配置效益，进一步的，保留了化简网络的较高精度，同时计算校核被控制在可行的范围，可避免如分解协调计算方法出现的多轮迭代问题，对提高复杂网络的调度控制具有重要意义，并且可以对后续电网的扩展和负责程度带了的大计算量具有降低计算资源损耗的作用。
附图说明
图1是本发明一种电网区域的校核方法的流程图；
图2是本发明一种电网区域的校核装置的结构示意图。
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。
基于云计算的安全校核计算都是依据用户要求不同而变化，主要有区域和电压等级两大类选择方式，按区域进行校核是最为直观和常用的形式，按照用户选择不同校核区域形成各自校核区域的因子集。不同的校核区域间主要通过联络线连接，同时内部网络结构必须是连通的网络，在联络线处切断，联络线外部网络做等值处理。针对大规模电力系统校核计算量过大的问题，除了增加计算机群外，在保证校核计算前提下，对校核区域形成合理分割，降低校核区域的重复调用和计算，以达到保证校核计算精度范围内完成优化计算的目标。
本发明提供的一种电网区域的校核方法和装置，如图1所示，包括：
101.选择校核区域，并根据所述校核区域对应的当前区域因子集和历史校核区域对应的历史区域因子集对所述校核区域进行校核计算获取当前校核计算结果；
102.将所述当前校核计算结果与第一区域因子集所对应校核区域的校核计算结果合并，通过所述当前区域因子集更新历史区域因子集；
其中，所述第一区域因子集为历史区域因子集与当前区域因子集的交集；所述历史区域因子集和当前区域因子集分别根据历史和当前所选择的校核区域在全网因子矩阵中获取。
具体的，所述历史区域因子集和当前区域因子集分别根据历史和当前所选择的校核区域在全网因子矩阵中获取，包括：
根据电网中区域的区域单元数量确定全网因子矩阵；
将历史已经进行校核计算的校核区域在全网因子矩阵中对应的区域因子集加入至历史区域因子集；
将当前所选择校核区域在全网因子矩阵中对应的区域因子集加入至当前区域因子集。
进一步的，所述步骤101，包括：
获取当前区域因子集AL，并按下式更新当前区域因子集：
AL'＝AL-(B∩AL)
上式中，AL'为更新后的当前区域因子集，B为所述历史区域因子集；
利用潮流分析软件对所述当前区域因子集对应的校核区域进行校核计算，获取当前校核计算结果。
进一步的，在将所述当前校核计算结果与第一区域因子集所对应校核区域的校核计算结果合并后，所述步骤102，包括：
将所述更新后的当前区域因子集AL'加入到所述历史区域因子集B中作为下一次校核计算的历史区域因子集。
其中，按下式确定所述全网因子矩阵：
上式中，m为电网中区域的总数，n为各区域对应的区域单元数的最大值，若第j个区域中存在第i个区域单元，则ai,j＝1，否则，ai,j＝0。
例如，以全网5个省为例，且校核计算的选择时间都为次日96点，因此，因子集中可省略时间标，具体如下：
全网只有5个省，且每个省的市区不多于10个以下最多的市区为6个，且省之间有电气联系的，在因子表中的位置相邻，市区缺少的位置用0替代，得到全网因子矩阵G5：
上式中，矩阵的最大行数为6，全网因子矩阵为6×5维空间；
其中，一般情况下都是对次日的96点进行校核计算，这里假定所有选择的校核时段为次日96点，其它时段选择可增加时标备注。
假设，优先选择的校核区域为全网因子矩阵G5中的第一列作为校核区域，形成的因子集记为A1，读取所述校核区域的计划数据，形成校核断面，然后校核计算，并将校核区域A1的计算结果反馈给用户，则历史的区域因子集B＝A1；
第二次选择的校核区域为所述全网因子矩阵G5中的第一、第二和第三列，形成的因子集记为A2；
进行因子集对比，则需要校核计算的模型范围为：
A2'＝A2-(B∩A2)
得到更新后的区域因子集A2'，则选取的校核计算区域的实际计算模型为所述全网因子矩阵G5中的第二、第三列；
读取各时段的计划数据和设备状态，进而生成校核区域各时段的校核断面，利用潮流分析软件进行校核计算，保存校核计算结果；
其中，所述校核计算包括潮流计算、N-1安全分析计算和灵敏度计算，
完成校核计算后，将所述校核计算结果与B∩A2对应的校核区域的校核计算结果合并并反馈给用户，且将所述更新的区域因子集AL'加入到所述已计算的区域因子集B。
根据示例计算分析知，按常规计算方法，要校核计算的空间区域A2的个数应为9个，采用本发明的因子集方法实际参与校核计算的校核区域为4个，校核区域的计算量减少率高于200％，有效提升了计算速度，实现了资源的优化配置。
本发明还提供一种电网区域的校核装置，如图2所示，所述装置包括：
第一校核单元，用于选择校核区域，并根据所述校核区域对应的当前区域因子集和历史校核区域对应的历史区域因子集对所述校核区域进行校核计算获取当前校核计算结果；
第二校核单元，用于将所述当前校核计算结果与第一区域因子集所对应校核区域的校核计算结果合并，通过所述当前区域因子集更新历史区域因子集；
其中，所述第一区域因子集为历史区域因子集与当前区域因子集的交集；所述历史区域因子集和当前区域因子集分别根据历史和当前所选择的校核区域在全网因子矩阵中获取。
具体的，所述历史区域因子集和当前区域因子集分别根据历史和当前所选择的校核区域在全网因子矩阵中获取，包括：
根据电网中区域的区域单元数量确定全网因子矩阵；
将历史已经进行校核计算的校核区域在全网因子矩阵中对应的区域因子集加入至历史区域因子集；
将当前所选择校核区域在全网因子矩阵中对应的区域因子集加入至当前区域因子集。
所述第一校核单元，包括：
第一更新模块，用于获取当前区域因子集AL，并按下式更新当前区域因子集：
AL'＝AL-(B∩AL)
上式中，AL'为更新后的当前区域因子集，B为所述历史区域因子集；
校核模块，用于利用潮流分析软件对所述当前区域因子集对应的校核区域进行校核计算，获取当前校核计算结果。
所述第二校核单元，包括：
第二更新模块，用于将所述更新后的当前区域因子集AL'加入到所述历史区域因子集B中作为下一次校核计算的历史区域因子集。
其中，按下式确定所述全网因子矩阵：
上式中，m为电网中区域的总数，n为各区域对应的区域单元数的最大值，若第j个区域中存在第i个区域单元，则ai,j＝1，否则，ai,j＝0。
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 (8)

1.一种电网区域的校核方法，其特征在于，所述方法包括：
选择校核区域，并根据所述校核区域对应的当前区域因子集和历史校核区域对应的历史区域因子集对所述校核区域进行校核计算获取当前校核计算结果；
将所述当前校核计算结果与第一区域因子集所对应校核区域的校核计算结果合并，通过所述当前区域因子集更新历史区域因子集；
其中，所述第一区域因子集为历史区域因子集与当前区域因子集的交集；所述历史区域因子集和当前区域因子集分别根据历史和当前所选择的校核区域在全网因子矩阵中获取；
所述根据所述校核区域对应的当前区域因子集和历史校核区域对应的历史区域因子集对所述校核区域进行校核计算获取当前校核计算结果，包括：
获取当前区域因子集AL，并按下式更新当前区域因子集：
AL'＝AL-(B∩AL)
上式中，AL'为更新后的当前区域因子集，B为所述历史区域因子集；
利用潮流分析软件对所述当前区域因子集对应的校核区域进行校核计算，获取当前校核计算结果。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述历史区域因子集和当前区域因子集分别根据历史和当前所选择的校核区域在全网因子矩阵中获取，包括：
根据电网中区域的区域单元数量确定全网因子矩阵；
将历史已经进行校核计算的校核区域在全网因子矩阵中对应的区域因子集加入至历史区域因子集；
将当前所选择校核区域在全网因子矩阵中对应的区域因子集加入至当前区域因子集。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述当前区域因子集更新历史区域因子集，包括：
将所述更新后的当前区域因子集AL'加入到所述历史区域因子集B中作为下一次校核计算的历史区域因子集。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，按下式确定所述全网因子矩阵：
上式中，m为电网中区域的总数，n为各区域对应的区域单元数的最大值，若第j个区域中存在第i个区域单元，则ai,j＝1，否则，ai,j＝0。
5.一种电网区域的校核装置，其特征在于，所述装置包括：
第一校核单元，用于选择校核区域，并根据所述校核区域对应的当前区域因子集和历史校核区域对应的历史区域因子集对所述校核区域进行校核计算获取当前校核计算结果；
第二校核单元，用于将所述当前校核计算结果与第一区域因子集所对应校核区域的校核计算结果合并，通过所述当前区域因子集更新历史区域因子集；
其中，所述第一区域因子集为历史区域因子集与当前区域因子集的交集；所述历史区域因子集和当前区域因子集分别根据历史和当前所选择的校核区域在全网因子矩阵中获取；
所述第一校核单元，包括：
第一更新模块，用于获取当前区域因子集AL，并按下式更新当前区域因子集：
AL'＝AL-(B∩AL)
上式中，AL'为更新后的当前区域因子集，B为所述历史区域因子集；
校核模块，用于利用潮流分析软件对所述当前区域因子集对应的校核区域进行校核计算，获取当前校核计算结果。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述历史区域因子集和当前区域因子集分别根据历史和当前所选择的校核区域在全网因子矩阵中获取，包括：
根据电网中区域的区域单元数量确定全网因子矩阵；
将历史已经进行校核计算的校核区域在全网因子矩阵中对应的区域因子集加入至历史区域因子集；
将当前所选择校核区域在全网因子矩阵中对应的区域因子集加入至当前区域因子集。
7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二校核单元，包括：
第二更新模块，用于将所述更新后的当前区域因子集AL'加入到所述历史区域因子集B中作为下一次校核计算的历史区域因子集。
8.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，按下式确定所述全网因子矩阵：
上式中，m为电网中区域的总数，n为各区域对应的区域单元数的最大值，若第j个区域中存在第i个区域单元，则ai,j＝1，否则，ai,j＝0。
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