CN108510164B - 一种电力系统内指定地区的外网等值模型在线生成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电力系统内指定地区的外网等值模型在线生成方法，属于电力系统调度自动化技术领域。该方法包括：实时监控电网模型可用时间变化，自动获取更新后的电网模型；按设定周期获取电网的实时运行数据；进行地区外网等值计算，根据设定的支路开断阈值和支路收缩阈值，对输出的外网等值模型进行优化，并分别输出状态估计数据文件和实时数据文件。本方法直接从OCS平台获取模型和数据，实时监控电网变化，实时性极高，使地区电网计算更加准确。本方法优化了地区外网等值模型生成方法，在保证地区外网等值模型合理性的基础上，简化地区等值模型，使生成的地区外网等值模型更直观易用。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力系统内指定地区的外网等值模型在线生成方法，属于电力系统调度自动化技术领域。
背景技术
电网是由多个互联的区域组成的，每个区域对电网的调度和控制是独立的。如何保证各级电网调度中心对自己管辖区域电网独立进行的分析计算结果正确，直接影响电网调度决策的正确性。为提高地区电网对自己电网模型进行独立计算的精度，需要对外部系统进行等值处理。目前广东电网调度控制中心已建成一体化智能调度系统平台(OCS)，需要在OCS平台上实现各地区外网等值模型的在线生成。目前在广东电网调度控制中心应用的方法《电力系统等值模型自动生成方法》(专利申请号为200510086549.8)，该方法的缺点是，系统实时性已不满足当前需求；地区外网模型需进一步简化；输出的潮流数据过于单一，不满足指定地区电网的数据需求。
发明内容
本发明的目的是为进一步提升OCS平台的功能，实现OCS平台地区外网等值模型的自动生成。并提出了使用设定阻抗阈值进行等值模型优化的方法，使生成的地区等值模型能更好的满足地区电网的计算需求。
本发明提出的电力系统内指定地区的外网等值模型在线生成方法，包括以下步骤：
(1)建立一个地区外网等值数据库，在地区外网等值数据库中配置电力系统运行信息，该电力系统运行信息包括：电力系统实时数获取周期Tdata、当前模型时间T2、指定地区缓冲网配置、电力系统支路开断阈值Xmax和支路收缩阈值Xmin，并将该电力系统运行信息存储到地区外网等值数据库中，从电网调度中心能量管理计算机系统中实时获取电网模型可用时间T1，从地区外网等值数据库中获取当前模型时间T2，将T1和T2进行比较，若T1＞T2，则从电网调度中心能量管理计算机系统读取电力系统模型中的电力系统模型拓扑信息和电力系统设备参数，并将该读取的电力系统模型存储到上述地区外网等值数据库中，更新地区外网等值数据库中的当前模型时间T2，使T2＝T1；
(2)从上述步骤(1)的更新后的地区外网等值数据库中，读取电网实时数据获取周期Tdata；根据电网实时数据获取周期Tdata，从电网调度中心能量管理计算机系统获取电网实时数据，该实时数据包括电力系统设备的状态估计计算值和实时潮流数据，并将电力系统设备的状态估计计算值和实时潮流数据存储到地区外网等值数据库中；
(3)根据电力系统内指定地区的等值需求，在线生成外网等值模型，具体过程如下：(3-1)从上述步骤(1)的地区外网等值数据库中读取指定地区的缓冲网配置；
(3-2)根据上述步骤(3-1)的缓冲网配置，利用扩展Ward等值法，对地区外网等值数据库中指定地区的外网电力系统模型进行等值计算，保留指定地区配置的缓冲网，得到指定地区外网等值模型，并计算得到指定地区外网等值设备的潮流值，最后将该指定地区外网等值模型和指定地区外网等值设备的潮流值存储到地区外网等值数据库中；
(3-3)从上述步骤(3-2)的地区外网等值数据库中读取电力系统支路开断阈值Xmax和支路收缩阈值Xmin，将电力系统支路开断阈值Xmax和支路收缩阈值Xmin与上述步骤(3-2)的指定地区外网等值模型中的等值支路标幺电抗分别进行比较，若此等值支路标幺电抗X＞Xmax，则开断此等值支路，即在指定地区外网等值模型中删除此等值支路，若等值支路标幺电抗X＜Xmin，则收缩此等值支路，即在指定地区外网等值模型中将此等值支路两侧的母线设备进行合并，若Xmin≤X≤Xmax，则保留此等值支路，得到优化后的指定地区外网等值模型；
(3-4)从上述步骤(3-3)的地区外网等值数据库中，读取优化后的指定地区外网等值模型，导出为“.xml”文件，该文件为基于IEC61970标准的CIM文件；
(3-5)从步骤(3-3)的地区外网等值数据库中，读取指定地区缓冲网所包含设备的实时潮流值和等值外网设备潮流值，生成地区外网等值实时数据E语言文件“*_scada.dat”；读取指定地区缓冲网设备状态估计值和等值外网设备潮流值，生成地区外网等值状态估计数据E语言文件“*_se.dat”，所述的E语言即电力系统数据标记语言。
本发明提出的电力系统内指定地区的外网等值模型在线生成方法，其优点如下：
1、本发明提出的地区外网等值模型在线生成方法中，采用嵌入OCS平台的方法，直接从OCS平台获取模型和数据，实时监控电网变化，实时性极高，使地区电网计算更加准确。
2、本发明方法优化了地区外网等值模型生成方法，在保证地区外网等值模型合理性的基础上，简化地区等值模型，使生成的地区外网等值模型更直观易用。
3、本发明方法同时提供了状态估计数据文件和能量管理系统实时数据文件，方便指定地区电网根据需求选择使用。
附图说明
图1是本发明方法的流程框图。
图2是本发明方法优化前指定地区外网等值模型示意图。
图3是本发明发放优化后指定地区外网等值模型示意图。
具体实施方式
本发明提出的电力系统内指定地区的外网等值模型在线生成方法，该方法的流程框图如图1所示，包括以下步骤：
(1)建立一个地区外网等值数据库，在地区外网等值数据库中配置电力系统运行信息，该电力系统运行信息包括：电力系统实时数获取周期Tdata、当前模型时间T2、指定地区缓冲网配置、电力系统支路开断阈值Xmax和支路收缩阈值Xmin，并将该电力系统运行信息存储到地区外网等值数据库中，从电网调度中心能量管理计算机系统中实时获取电网模型可用时间T1，从地区外网等值数据库中获取当前模型时间T2，将T1和T2进行比较，若T1＞T2，则从电网调度中心能量管理计算机系统读取电力系统模型中的电力系统模型拓扑信息和电力系统设备参数，并将该读取的电力系统模型存储到上述地区外网等值数据库中，更新地区外网等值数据库中的当前模型时间T2，使T2＝T1；地区外网等值数据库为一种基于内存的实时数据库，用于地区外网等值计算和数据存储。
(2)从上述步骤(1)的更新后的地区外网等值数据库中，读取电网实时数据获取周期Tdata；根据电网实时数据获取周期Tdata，从电网调度中心能量管理计算机系统获取电网实时数据，该实时数据包括电力系统设备的状态估计计算值和实时潮流数据，并将电力系统设备的状态估计计算值和实时潮流数据存储到地区外网等值数据库中；
(3)根据电力系统内指定地区的等值需求，在线生成外网等值模型，具体过程如下：(3-1)从上述步骤(1)的地区外网等值数据库中读取指定地区的缓冲网配置；
(3-2)根据上述步骤(3-1)的缓冲网配置，利用扩展Ward等值法，对地区外网等值数据库中指定地区的外网电力系统模型进行等值计算，保留指定地区配置的缓冲网，得到指定地区外网等值模型，并计算得到指定地区外网等值设备的潮流值，最后将该指定地区外网等值模型和指定地区外网等值设备的潮流值存储到地区外网等值数据库中；
(3-3)从上述步骤(3-2)的地区外网等值数据库中读取电力系统支路开断阈值Xmax和支路收缩阈值Xmin，将电力系统支路开断阈值Xmax和支路收缩阈值Xmin与上述步骤(3-2)的指定地区外网等值模型中的等值支路标幺电抗分别进行比较，若此等值支路标幺电抗X＞Xmax，则开断此等值支路，即在指定地区外网等值模型中删除此等值支路，若等值支路标幺电抗X＜Xmin，则收缩此等值支路，即在指定地区外网等值模型中将此等值支路两侧的母线设备进行合并，若Xmin≤X≤Xmax，则保留此等值支路，得到优化后的指定地区外网等值模型；如图2所示为简化前的指定地区外网等值模型，其中等值支路1的标幺电抗X＜Xmin，需合并等值支路1两侧的母线110KV母线1和110KV母线2，其中等值支路2的标幺电抗X＞Xmax，则需开断等值支路2，即删除此支路，图3为简化后的指定地区外网等值模型，对比图2，可以发现等值支路1和等值支路2均已删除，110KV母线1和110KV母线2合并为110KV母线1；
(3-4)从上述步骤(3-3)的地区外网等值数据库中，读取优化后的指定地区外网等值模型，导出为“.xml”文件，该文件为基于IEC61970标准的CIM文件；
(3-5)从步骤(3-3)的地区外网等值数据库中，读取指定地区缓冲网所包含设备的实时潮流值和等值外网设备潮流值，生成地区外网等值实时数据E语言文件“*_scada.dat”；读取指定地区缓冲网设备状态估计值和等值外网设备潮流值，生成地区外网等值状态估计数据E语言文件“*_se.dat”，所述的E语言即电力系统数据标记语言。
Claims (1)
1.一种电力系统内指定地区的外网等值模型在线生成方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)建立一个地区外网等值数据库，在地区外网等值数据库中配置电力系统运行信息，该电力系统运行信息包括：电力系统实时数获取周期Tdata、当前模型时间T2、指定地区缓冲网配置、电力系统支路开断阈值Xmax和支路收缩阈值Xmin，并将该电力系统运行信息存储到地区外网等值数据库中，从电网调度中心能量管理计算机系统中实时获取电网模型可用时间T1，从地区外网等值数据库中获取当前模型时间T2，将T1和T2进行比较，若T1＞T2，则从电网调度中心能量管理计算机系统读取电力系统模型中的电力系统模型拓扑信息和电力系统设备参数，并将该读取的电力系统模型存储到上述地区外网等值数据库中，更新地区外网等值数据库中的当前模型时间T2，使T2＝T1；
(2)从上述步骤(1)的更新后的地区外网等值数据库中，读取电网实时数据获取周期Tdata；根据电网实时数据获取周期Tdata，从电网调度中心能量管理计算机系统获取电网实时数据，该实时数据包括电力系统设备的状态估计计算值和实时潮流数据，并将电力系统设备的状态估计计算值和实时潮流数据存储到地区外网等值数据库中；
(3)根据电力系统内指定地区的等值需求，在线生成外网等值模型，具体过程如下：(3-1)从上述步骤(1)的地区外网等值数据库中读取指定地区的缓冲网配置；
(3-2)根据上述步骤(3-1)的缓冲网配置，利用扩展Ward等值法，对地区外网等值数据库中指定地区的外网电力系统模型进行等值计算，保留指定地区配置的缓冲网，得到指定地区外网等值模型，并计算得到指定地区外网等值设备的潮流值，最后将该指定地区外网等值模型和指定地区外网等值设备的潮流值存储到地区外网等值数据库中；
(3-3)从上述步骤(3-2)的地区外网等值数据库中读取电力系统支路开断阈值Xmax和支路收缩阈值Xmin，将电力系统支路开断阈值Xmax和支路收缩阈值Xmin与上述步骤(3-2)的指定地区外网等值模型中的等值支路标幺电抗分别进行比较，若此等值支路标幺电抗X＞Xmax，则开断此等值支路，即在指定地区外网等值模型中删除此等值支路，若等值支路标幺电抗X＜Xmin，则收缩此等值支路，即在指定地区外网等值模型中将此等值支路两侧的母线设备进行合并，若Xmin≤X≤Xmax，则保留此等值支路，得到优化后的指定地区外网等值模型；
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(3-5)从步骤(3-3)的地区外网等值数据库中，读取指定地区缓冲网所包含设备的实时潮流值和等值外网设备潮流值，生成地区外网等值实时数据E语言文件“*_scada.dat”；读取指定地区缓冲网设备状态估计值和等值外网设备潮流值，生成地区外网等值状态估计数据E语言文件“*_se.dat”，所述的E语言即电力系统数据标记语言。
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