CN109784600A - 一种短路电流限制措施的风险评估系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种短路电流限制措施的风险评估系统，其特征在于：包括数据接口设备、数据处理设备、潮流计算设备、限流方案提出与配置设备、评估模型构建与输入设备、约束条件检测设备、风险评估设备、可视化输出设备和人机交互设备；所述的数据接口设备连接数据处理设备，所述的数据处理设备连接潮流计算设备，所述的潮流计算设备连接限流方案提出与配置设备和可视化输出设备；所述的限流方案提出与配置设备连接风险评估设备和约束条件检测设备，所述的评估模型构建与输入设备连接风险评估设备，所述的风险评估设备连接可视化输出设备；所述的人机交互设备连接限流方案提出与配置设备、评估模型构建与输入设备和可视化输出设备。
Description
技术领域
本发明涉及及电力系统短路电流限制的技术领域，特别涉及一种短路电流限制措施的风险评估系统。
背景技术
目前，随着电网规模的不断扩大、电网结构的逐步加强，低阻抗大容量变压器在电网的应用不断增加，系统中单机容量、发电厂容量、负荷及负荷密度的持续增长，高压网内部的连接日渐紧密，导致了各枢纽站点短路电流水平急剧升高，部分厂站开关设备的遮断容量己明显不能满足系统要求，负荷密集区域的主站点短路电流超标问题已成为电力系统安全运行的瓶颈。
为了提高电网运行的安全稳定水平和经济性，采取措施限制系统短路电流成为当前电力系统急需解决的问题之一，需要结合电网规划设计、运行方式、电器设备制造和安装等进行综合分析选择。而各种短路电流限制措施有不同的适用范围、限流效果和经济投资，对电力系统运行的影响也有所不同。
传统的限流措施大部分是基于运行经验或者局部的限流效果，在限流措施的配置方面通常是对各种限流措施逐一进行计算比较，因此存在计算方法繁琐、计算效率低等问题。综合措施的求解也往往是在单一限流措施无法满足要求的情况下，凭经验综合有限的几种限流措施不易形成优化的措施配置方案。传统的限流措施存在可靠性低的缺点。
发明内容
本发明为解决上述的一种或多种不足，提供一种可靠性高的短路电流限制措施的风险评估系统。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种短路电流限制措施的风险评估系统，包括数据接口设备、数据处理设备、潮流计算设备、限流方案提出与配置设备、评估模型构建与输入设备、约束条件检测设备、风险评估设备、可视化输出设备和人机交互设备；
所述的数据接口设备连接数据处理设备，所述的数据处理设备连接潮流计算设备，所述的潮流计算设备连接限流方案提出与配置设备和可视化输出设备；所述的限流方案提出与配置设备连接风险评估设备和约束条件检测设备，所述的评估模型构建与输入设备连接风险评估设备，所述的风险评估设备连接可视化输出设备；所述的人机交互设备连接限流方案提出与配置设备、评估模型构建与输入设备和可视化输出设备。
在上述方案中，短路电流限制措施的风险评估系统，数据接口设备接入离线电网模型与数据并发送至数据处理设备进行数据筛选，数据处理设备将筛选后的数据发送至潮流计算设备；潮流计算设备对接收的数据进行潮流仿真计算，将得到的数据发送至限流方案提出与配置设备，并生成系统状态地理图与仿真分析图表通过可视化输出设备显示；人机交互设备接收并发送短路电流限制措施至限流方案提出与配置设备，通过约束条件检测设备对限流方案提出与配置设备中的限流措施进行检测后，限流方案提出与配置设备将具备可行性的短路电流限制措施分别配置进电网模型后发送至风险评估设备，人机交互设备输入编辑参数至评估模型构建与输入设备，评估模型构建与输入设备根据编辑参数进行编辑优化与指标设定，得到评估模型发送至风险评估设备。风险评估设备根据评估模型对具备可行性的短路电流限制措施进行风险评估得出综合指标，由综合指标的高低对各限流措施的优劣进行排序得到评估结果，并根据评估结果生成评估结果图表通过可视化输出设备显示。工作人员可以根据视化输出设备的显示结果对实际电网配置最优的短路电流限制措施，可靠性高。
优选的，所述的数据接口设备包括EMS接口和WAMS接口。
优选的，所述的数据处理设备包括数据筛选装置和数据优化装置，所述的数据筛选装置连接数据接口设备和数据优化装置，所述的数据优化装置连接潮流计算设备。
优选的，所述的潮流计算设备包括短路电流计算装置和稳定计算装置；
所述的短路电流计算装置连接数据处理设备、限流方案提出与配置设备和可视化输出设备；所述的稳定计算装置连接数据处理设备、限流方案提出与配置设备和可视化输出设备。
优选的，所述的约束条件检测设备包括电压稳定检测装置、运行可靠性检测装置和暂态稳定检测装置。
优选的，所述的可视化输出设备包括系统状态地理图显示装置、仿真分析图表显示装置和评估结果图表显示装置，
所述的系统状态地理图显示装置连接潮流计算设备和人机交互设备；所述的仿真分析图表显示装置连接潮流计算设备和所述人机交互设备；所述的评估结果图表显示装置连接风险评估设备和人机交互设备。
优选的，所述的风险评估设备包括限流效果评估装置、安全稳定评估装置、经济性评估装置和综合指标评估装置；
所述限流效果评估装置连接限流方案提出与配置设备、评估模型构建与输入设备和综合指标评估装置；所述的安全稳定评估装置连接限流方案提出与配置设备、评估模型构建与输入设备和综合指标评估装置；所述的经济性评估装置连接限流方案提出与配置设备、评估模型构建与输入设备和综合指标评估装置；所述的综合指标评估装置连接可视化输出设备。
优选的，所述的安全稳定评估装置包括静态安全性评估装置、暂态稳定性评估装置和动态稳定性评估装置；所述的静态安全性评估装置连接限流方案提出与配置设备、评估模型构建与输入设备和综合指标评估装置；所述的暂态稳定性评估装置连接限流方案提出与配置设备、评估模型构建与输入设备和综合指标评估装置；所述的动态稳定性评估装置连接限流方案提出与配置设备、评估模型构建与输入设备和综合指标评估装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：在本方案中，根据评估模型对具备可行性的短路电流限制措施进行风险评估得出综合指标，由综合指标的高低对各限流措施的优劣进行排序得到评估结果，并根据评估结果生成评估结果图表通过可视化输出设备显示。工作人员可以根据视化输出设备的显示结果对实际电网配置最优的短路电流限制措施，可靠性高。
附图说明
图1为短路电流限制措施的风险评估系统的结构图。
图2为短路电流限制措施的风险评估系统的示意图。
具体实施方式
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除、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种短路电流限制措施的风险评估系统，其结构图如图1所示：包括数据接口设备110、数据处理设备120、潮流计算设备130、限流方案提出与配置设备140、评估模型构建与输入设备160、约束条件检测设备150、风险评估设备170、可视化输出设备180和人机交互设备190；
所述的数据接口设备110连接数据处理设备120，所述的数据处理设备120连接潮流计算设备130，所述的潮流计算设备130连接限流方案提出与配置设备140和可视化输出设备180；所述的限流方案提出与配置设备140连接风险评估设备170和约束条件检测设备150，所述的评估模型构建与输入设备160连接风险评估设备170，所述的风险评估设备170连接可视化输出设备180；所述的人机交互设备190连接限流方案提出与配置设备140、评估模型构建与输入设备160和可视化输出设备180。
在本实施例中，短路电流限制措施的风险评估系统，数据接口设备110接入离线电网模型与数据并发送至数据处理设备120进行数据筛选，数据处理设备120将筛选后的数据发送至潮流计算设备130；潮流计算设备130对接收的数据进行潮流仿真计算，将得到的数据发送至限流方案提出与配置设备140，并生成系统状态地理图与仿真分析图表通过可视化输出设备180显示；人机交互设备190接收并发送短路电流限制措施至限流方案提出与配置设备140，通过约束条件检测设备150对限流方案提出与配置设备140中的限流措施进行检测后，限流方案提出与配置设备140将具备可行性的短路电流限制措施分别配置进电网模型后发送至风险评估设备170，人机交互设备190输入编辑参数至评估模型构建与输入设备160，评估模型构建与输入设备160根据编辑参数进行编辑优化与指标设定，得到评估模型发送至风险评估设备170。风险评估设备170根据评估模型对具备可行性的短路电流限制措施进行风险评估得出综合指标，由综合指标的高低对各限流措施的优劣进行排序得到评估结果，并根据评估结果生成评估结果图表通过可视化输出设备180显示。工作人员可以根据视化输出设备的显示结果对实际电网配置最优的短路电流限制措施，可靠性高。
在本实施例中，数据接口设备110包括EMS接口和WAMS接口。
在本实施例中，数据处理设备120包括数据筛选装置和数据优化装置，数据筛选装置连接数据接口设备110和数据优化装置，所述的数据优化装置连接潮流计算设备130。
在本实施例中，潮流计算设备130包括短路电流计算装置和稳定计算装置；短路电流计算装置连接数据处理设备120、限流方案提出与配置设备140和可视化输出设备180；所述的稳定计算装置连接数据处理设备120、限流方案提出与配置设备140和可视化输出设备180。
在本实施例中，约束条件检测设备150包括电压稳定检测装置、运行可靠性检测装置和暂态稳定检测装置。
在本实施例中，可视化输出设备180包括系统状态地理图显示装置、仿真分析图表显示装置和评估结果图表显示装置，
系统状态地理图显示装置连接潮流计算设备130和人机交互设备190；仿真分析图表显示装置连接潮流计算设备130和所述人机交互设备190；评估结果图表显示装置连接风险评估设备170和人机交互设备190。
在本实施例中，风险评估设备170包括限流效果评估装置、安全稳定评估装置、经济性评估装置和综合指标评估装置；
限流效果评估装置连接限流方案提出与配置设备140、评估模型构建与输入设备160和综合指标评估装置；安全稳定评估装置连接限流方案提出与配置设备140、评估模型构建与输入设备160和综合指标评估装置；经济性评估装置连接限流方案提出与配置设备140、评估模型构建与输入设备160和综合指标评估装置；综合指标评估装置连接可视化输出设备180。
在本实施例中，安全稳定评估装置包括静态安全性评估装置、暂态稳定性评估装置和动态稳定性评估装置；静态安全性评估装置连接限流方案提出与配置设备140、评估模型构建与输入设备160和综合指标评估装置；暂态稳定性评估装置连接限流方案提出与配置设备140、评估模型构建与输入设备160和综合指标评估装置；动态稳定性评估装置连接限流方案提出与配置设备140、评估模型构建与输入设备160和综合指标评估装置。
实施例2：
在本实施例中，一种短路电流限制措施的风险评估系统的示意图如图2所示：
数据接口设备110包括连接数据处理设备120的EMS(能量管理系统)接口112和WAMS(广域测量系统)接口114；通过EMS接口112和WAMS接口114接收离线电网模型与数据发送至数据处理设备120。
在本实施例中，数据处理设备120包括数据筛选装置122和数据优化装置124，数据筛选装置122分别连接数据接口设备110和数据优化装置124，数据优化装置124连接潮流计算设备130；数据筛选装置122对输入的数据进行筛选，去除无效数据；数据优化装置124对筛选后的数据进行数据优化；通过对接收的数据进行筛选和优化，便于仿真分析，提高数据处理可靠性。
在本实施例中，潮流计算设备130包括短路电流计算装置132和稳定计算装置134；短路电流计算装置132分别连接数据处理设备120、限流方案提出与配置设备140和可视化输出设备180；稳定计算装置134分别连接数据处理设备120、限流方案提出与配置设备140和可视化输出设备180；短路电流计算装置132用于对接入的数据进行短路电流计算，稳定计算装置134用于对接入的数据进行稳定计算；短路电流计算装置132和稳定计算装置134将计算得到的结果输入至限流方案提出与配置设备140，并生成系统状态地理图与仿真分析图表发送至可视化输出设备180进行显示。
在本实施例中，约束条件检测设备150包括连接限流方案提出与配置设备140的电压稳定检测装置152、运行可靠性检测装置154和暂态稳定检测装置156，分别用于对限流方案提出与配置设备140中的短路电流限制措施进行电压稳定检测、运行可靠性检测和暂态稳定检测。约束条件检测设备150将检测均合格的具备可行性的短路电流限制措施分别配置进电网模型；对限流方案进行多方面的检测，提高检测可靠性。
在本实施例中，风险评估设备170包括限流效果评估装置172、安全稳定评估装置174、经济性评估装置176和综合指标评估装置178；
其中，限流效果评估装置172分别连接限流方案提出与配置设备140、评估模型构建与输入设备160和综合指标评估装置178；安全稳定评估装置174分别连接限流方案提出与配置设备140、评估模型构建与输入设备160和综合指标评估装置178；经济性评估装置176分别连接限流方案提出与配置设备140、评估模型构建与输入设备160和综合指标评估装置178；综合指标评估装置178连接可视化输出设备180。
工作人员可通过人机交互设备190对评估模型构建与输入设备160中的基本模型根据本地实际电网进行编辑优化与指标设定，得到评估模型发送至风险评估设备170；限流效果评估装置172、经济性评估装置174和综合指标评估装置176根据评估模型分别对具备可行性的短路电流限制措施进行限流效果评估、安全稳定评估与经济性评估，对每个指标进行评估得出分数后，综合指标评估装置178再通过目标函数得出综合指标；由综合指标的高低对各限流措施的优劣进行排序得到评估结果，并根据评估结果生成评估结果图表通过可视化输出设备180显示。
在本实施例中，安全稳定评估包括静态安全性评估、暂态稳定性评估和动态稳定性评估；安全稳定评估装置174包括静态安全性评估装置1742、暂态稳定性评估装置1744和动态稳定性评估装置1746。
其中，静态安全性评估装置1742分别连接限流方案提出与配置设备140、评估模型构建与输入设备160和综合指标评估装置178；暂态稳定性评估装置1744分别连接限流方案提出与配置设备140、评估模型构建与输入设备160和综合指标评估装置178；动态稳定性评估装置1746分别连接限流方案提出与配置设备140、评估模型构建与输入设备160和综合指标评估装置178；静态安全性评估装置1742、暂态稳定性评估装置1744和动态稳定性评估装置1746分别用于对具备可行性的短路电流限制措施进行静态安全性评估、暂态稳定性评估和动态稳定性评估；
通过评估模型对具备可行性的短路电流限制措施进行多方面的风险评估，合理平衡电网的短路电流水平、安全稳定性和运行经济性等多方面的因素，从全局优化的角度协调和控制短路电流水平，通过对配置方案优化评价，以便对实际电网配置最优的短路电流限制措施。
在本实施例中，可视化输出设备180包括系统状态地理图显示装置182、仿真分析图表显示装置184和评估结果图表显示装置186。
系统状态地理图显示装置182分别连接潮流计算设备130和人机交互设备190；仿真分析图表显示装置184分别连接潮流计算设备130和人机交互设备190；评估结果图表显示装置186分别连接风险评估设备170和人机交互设备190。系统状态地理图显示装置182、仿真分析图表显示装置184和评估结果图表显示装置186分别用于显示系统状态地理图、仿真分析图表和评估结果图表，便于工作人员查看，提高操作便利性。
人机交互设备190还可获取可视化输出设备180显示的信息并导出，导出系统状态地理图、仿真分析图表和评估结果图表，以便进行信息存储或转移，提高操作便利性。
上述短路电流限制措施的风险评估系统，可用于多种短路电流限制措施的综合评估，以便于选出最合适的短路电流限制措施，能够提高电网的安全稳定和经济性，减少电力工作者的工作复杂繁琐性；工作人员可以根据视化输出设备180的显示结果对实际电网配置最优的短路电流限制措施，可靠性高；有利于提高电网的安全稳定和经济性；使用方便、节省资金与时间、减少重复性工作量、提高工作效率。
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 (8)
1.一种短路电流限制措施的风险评估系统，其特征在于：包括数据接口设备、数据处理设备、潮流计算设备、限流方案提出与配置设备、评估模型构建与输入设备、约束条件检测设备、风险评估设备、可视化输出设备和人机交互设备；
所述的数据接口设备连接数据处理设备，所述的数据处理设备连接潮流计算设备，所述的潮流计算设备连接限流方案提出与配置设备和可视化输出设备；所述的限流方案提出与配置设备连接风险评估设备和约束条件检测设备，所述的评估模型构建与输入设备连接风险评估设备，所述的风险评估设备连接可视化输出设备；所述的人机交互设备连接限流方案提出与配置设备、评估模型构建与输入设备和可视化输出设备。
2.根据权利要求1所述的短路电流限制措施的风险评估系统，其特征在于：所述的数据接口设备包括EMS接口和WAMS接口。
3.根据权利要求1所述的短路电流限制措施的风险评估系统，其特征在于：所述的数据处理设备包括数据筛选装置和数据优化装置，所述的数据筛选装置连接数据接口设备和数据优化装置，所述的数据优化装置连接潮流计算设备。
4.根据权利要求1所述的短路电流限制措施的风险评估系统，其特征在于：所述的潮流计算设备包括短路电流计算装置和稳定计算装置；
所述的短路电流计算装置连接数据处理设备、限流方案提出与配置设备和可视化输出设备；所述的稳定计算装置连接数据处理设备、限流方案提出与配置设备和可视化输出设备。
5.根据权利要求1所述的短路电流限制措施的风险评估系统，其特征在于：所述的约束条件检测设备包括电压稳定检测装置、运行可靠性检测装置和暂态稳定检测装置。
6.根据权利要求1所述的短路电流限制措施的风险评估系统，其特征在于：所述的可视化输出设备包括系统状态地理图显示装置、仿真分析图表显示装置和评估结果图表显示装置，
所述的系统状态地理图显示装置连接潮流计算设备和人机交互设备；所述的仿真分析图表显示装置连接潮流计算设备和所述人机交互设备；所述的评估结果图表显示装置连接风险评估设备和人机交互设备。
7.根据权利要求1所述的短路电流限制措施的风险评估系统，其特征在于：所述的风险评估设备包括限流效果评估装置、安全稳定评估装置、经济性评估装置和综合指标评估装置；
所述限流效果评估装置连接限流方案提出与配置设备、评估模型构建与输入设备和综合指标评估装置；所述的安全稳定评估装置连接限流方案提出与配置设备、评估模型构建与输入设备和综合指标评估装置；所述的经济性评估装置连接限流方案提出与配置设备、评估模型构建与输入设备和综合指标评估装置；所述的综合指标评估装置连接可视化输出设备。
8.根据权利要求7所述的短路电流限制措施的风险评估系统，其特征在于：所述的安全稳定评估装置包括静态安全性评估装置、暂态稳定性评估装置和动态稳定性评估装置；
所述的静态安全性评估装置连接限流方案提出与配置设备、评估模型构建与输入设备和综合指标评估装置；所述的暂态稳定性评估装置连接限流方案提出与配置设备、评估模型构建与输入设备和综合指标评估装置；所述的动态稳定性评估装置连接限流方案提出与配置设备、评估模型构建与输入设备和综合指标评估装置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190521 |
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