CN109787186A

CN109787186A - 一种基于云平台的多级电网广域定值校核方法及系统

Info

Publication number: CN109787186A
Application number: CN201711127125.0A
Authority: CN
Inventors: 王晓阳; 杨国生; 陈利跃; 崔晓慧; 李红志
Original assignee: BEIJING JOIN BRIGHT ELECTRIC POWER TECHNOLOGY Co Ltd; State Grid Corp of China SGCC; State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd; China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Current assignee: BEIJING JOIN BRIGHT ELECTRIC POWER TECHNOLOGY Co Ltd; State Grid Corp of China SGCC; State Grid Zhejiang Electric Power Co Ltd; China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Priority date: 2017-11-15
Filing date: 2017-11-15
Publication date: 2019-05-21
Anticipated expiration: 2037-11-15
Also published as: CN109787186B

Abstract

本发明涉及一种基于云平台的多级电网广域定值校核方法及系统，所述方法包括：在线校核控制中心根据定值校核任务对应的校核对象的电网等级将所述定值校核任务分配至其对应的计算服务器；所述计算服务器根据计算服务器的定值校核原则调用在线校核云平台中所述定值校核任务对应的在线校核服务确定所述定值校核任务的校核结果；其中，电网等级与计算服务器为一一对应关系；本发明提供的技术方案，利用软件即服务SaaS调用在线校核云平台中所述定值校核任务对应的在线校核服务确定所述定值校核任务的校核结果，利用云平台服务提供多级电网在线校核数据共享支持，使校核结果在线校核终端和智能告警终端实时展示，以便对多级电网定值的合理性分析，保证各级电网安全稳定运行。

Description

一种基于云平台的多级电网广域定值校核方法及系统

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护领域，具体涉及一种基于云平台的多级电网广域定值校核方法及系统。

背景技术

目前电网调度体系基于“谁调度，谁建模，谁整定”的原则，各级电网调度中心需要建立自己的电网模型，维护相应的数据，现有技术中，各级调控中心之间采用等值方式交互数据；随着电网规模的增大，交互等值的方式存在着工作量大，数据更新不及时，各级调度之间易形成信息“孤岛”，各级调度之间整定原则不统一、定值单模版不统一等不足，不利于上级调度单位的统一管理。为解决上述问题，现有技术采取将继电保护转向一体化的措施，部分电网已实现了省地一体化应用、地县一体化应用乃至省地县一体化应用，但电网分层分级调度带来了电网边界定值的校核问题；

现有的定值校核方法根据定值及其所属继电保护装置的类型，以及并行计算服务器的负载，将所述在线校核任务分配至并行计算服务器中不同的计算节点；从而获得在线校核结果；但随着电网规模的逐渐增大，计算节点数急剧增加，导致了工作强度大，计算效率低等问题。针对定值在线校核计算这一现状，亟需提供一种合理的高效率的多级电网广域定值校核方法。

发明内容

本发明提供种基于云平台的多级电网广域定值校核方法及系统，其目的是利用云平台服务提供多级电网在线校核数据共享支持，根据电网等级确定校核任务对应的校核原则，调用在线校核云平台中相应的在线校核服务执行校核，并使校核结果在线校核终端和智能告警终端实时展示，从而解决现有技术中的计算强度大和校核效率低等不足，以便根据电网定值的分析结果保证各级电网安全稳定运行。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种基于云平台的多级电网广域定值校核方法，其改进之处在于，所述方法包括：

在线校核控制中心根据定值校核任务对应的校核对象的电网等级将所述定值校核任务分配至其对应的计算服务器；

所述计算服务器根据计算服务器的定值校核原则调用在线校核云平台中所述定值校核任务对应的在线校核服务确定所述定值校核任务的校核结果；

其中，电网等级与计算服务器为一一对应关系。

优选地，所述在线校核控制中心根据定值校核任务对应的校核对象的电网等级将所述定值校核任务分配至其对应的计算服务器之前，包括：

按照多级电网的电压等级对多级电网进行电网等级划分及确定各电网等级对应的定值校核原则；

将所述电网等级对应的定值校核原则作为所述电网等级对应的计算服务器的校核原则。

进一步地，所述按照多级电网的电压等级对多级电网进行电网等级划分，包括：

若多级电网的电压等级为1000kV，则该多级电网的电压等级为一级电网

若多级电网的电压等级为330kV或500kV或750kV，则该多级电网的电压等级为二级电网；

若多级电网的电压等级为66kV或110kV或220kV，则该多级电网的电压等级为三级电网；

若多级电网的电压等级为3kV或6kV或10kV或20kV，则该多级电网的电压等级为四级电网。

进一步地，所述确定各电网等级对应的定值校核原则包括：

若电网为一级电网，则根据《Q/GDW 422国家电网继电保护整定计算技术规范》确定该电网等级对应的定值校核原则；

若多级电网为二级电网，根据《D/LT 559 220kV-750kV电网继电保护装置运行整定规程》确定该电网等级对应的定值校核原则；

若多级电网为三级电网，根据《DL/T584 3-110kV电网继电保护装置运行整定规程》和《DL/T 559 220kV-750kV电网继电保护装置运行整定规程》确定该电网等级对应的定值校核原则；

若多级电网为四级电网，根据《DL/T584 3-110kV电网继电保护装置运行整定规程》确定该电网等级对应的定值校核原则。

优选地，所述在线校核控制中心根据定值校核任务对应的校核对象的电网等级将所述定值校核任务分配至其对应的计算服务器，包括：

利用平台即服务PaaS将分布式并行计算应用的开发和部署作为服务，将所述定值校核任务分配至所述定值校核任务校核对象所属电网等级对应的计算服务器。

优选地，所述计算服务器根据计算服务器的定值校核原则调用在线校核云平台中所述定值校核任务对应的在线校核服务确定所述定值校核任务的校核结果，包括：

根据所述计算服务器的定值校核原则，所述计算服务器利用软件即服务SaaS调用在线校核云平台中所述定值校核任务对应的在线校核服务确定所述定值校核任务的校核结果。

优选地，所述定值校核任务包括：校核对象的选择性校核计算、校核对象的灵敏性校核计算、校核对象的可靠性校核计算和校核对象的速动性校核计算。

优选地，所述根据所述计算服务器的定值校核原则调用在线校核云平台中所述定值校核原则对应的在线校核服务确定所述定值校核任务的校核结果之后，包括：

将所述校核结果发送至在线校核控制中心；

通过Web服务将在线校核控制中心中各计算服务器的校核结果推送到在线校核终端和/或智能告警终端。

一种基于云平台的多级电网广域定值校核系统，其特征在于，所述系统包括：

在线校核控制中心，用于根据定值校核任务对应的校核对象的电网等级将所述定值校核任务分配至其对应的计算服务器；

计算服务器，用于根据所述计算服务器的定值校核原则调用在线校核云平台中所述定值校核任务对应的在线校核服务确定所述定值校核任务的校核结果；

其中，电网等级与计算服务器为一一对应关系。

优选地，所述在线校核控制中心包括：

第二确定模块，用于按照多级电网的电压等级对多级电网进行电网等级划分，并确定各电网等级对应的定值校核原则；

关联模块，用于将所述电网等级对应的定值校核原则作为所述电网等级对应的计算服务器的校核原则；

分配模块，用于利用平台即服务PaaS将分布式并行计算应用的开发和部署作为服务，将所述定值校核任务分配至所述定值校核任务的校核对象所属电网等级对应的计算服务器。

进一步地，所述第二确定模块包括：

第一分析单元，用于若电网的电压等级为1000kV，则该电网为一级电网；

第二分析单元，用于若电网的电压等级为330kV或500kV或750kV，则该电网为二级电网；

第三分析单元，用于若电网的电压等级为66kV或110kV或220kV，则该电网为三级电网；

第四分析单元，用于若电网的电压等级为3kV或6kV或10kV或20kV，则该电网为四级电网。

进一步地，所述第二确定模块，还包括：

第五分析单元，若电网为一级电网，则根据《Q/GDW 422国家电网继电保护整定计算技术规范》确定该电网等级对应的定值校核原则；

第六分析单元，若多级电网为二级电网，根据《DL/T 559 220kV-750kV电网继电保护装置运行整定规程》确定该电网等级对应的定值校核原则；

第七分析单元，若多级电网为三级电网，根据《DL/T584 3-110kV电网继电保护装置运行整定规程》和《DL/T 559 220kV-750kV电网继电保护装置运行整定规程》确定该电网等级对应的定值校核原则；

第八分析单元，若多级电网为四级电网，根据《DL/T584 3-110kV电网继电保护装置运行整定规程》确定该电网等级对应的定值校核原则。

优选地，所述计算服务器，包括：

第一确定模块，用于根据所述计算服务器的定值校核原则，利用软件即服务SaaS调用在线校核云平台中所述定值校核任务对应的在线校核服务确定所述定值校核任务的校核结果。

进一步地，所述计算服务器，还包括：

发送模块，用于将所述校核结果发送至在线校核控制中心；

推送模块，用于通过Web服务将在线校核控制中心中各计算服务器的校核结果推送到在线校核终端和/或智能告警终端。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的技术方案，在线校核控制中心根据定值校核任务对应的校核对象的电网等级将所述定值校核任务分配至其对应的计算服务器；根据所述计算服务器的定值校核原则调用在线校核云平台中所述定值校核任务对应的在线校核服务确定所述定值校核任务的校核结果，其中，电网等级与计算服务器为一一对应关系，由于本发明采用电网等级与计算服务器为一一对应关系，解决了传统方法计算节点繁多，计算强度大的问题，大大提高了电网广域等值校核的效率；基于云平台服务器执行校核便于将校核结果进行共享和实时展示，有利于对电网的定值进行更合理的分析，从而提高电网运行的安全性和稳定性。

附图说明

图1是本发明一种基于云平台的多级电网广域定值校核方法的流程图；

图2是本发明一种基于云平台的多级电网广域定值校核方法的执行过程示意图；

图3是本发明一种基于云平台的多级电网广域定值校核系统的结构示意图。

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。

本发明提供了一种基于云平台的多级电网广域定值校核方法及系统，下面进行说明。

图1示出了本发明实施例中基于云平台的多级电网广域定值校核方法的流程图，如图1所示，所述方法可以包括：

101.在线校核控制中心根据定值校核任务对应的校核对象的电网等级将所述定值校核任务分配至其对应的计算服务器；

102.所述计算服务器根据计算服务器的定值校核原则调用在线校核云平台中所述定值校核任务对应的在线校核服务确定所述定值校核任务的校核结果；

其中，电网等级与计算服务器为一一对应关系。

具体的，所述步骤101之前需确定多级电网的电网等级及各计算服务器的校核原则，因此，可以包括：

进一步地，所述按照多级电网的电压等级对多级电网进行电网等级划分，可以包括：

若多级电网的电压等级为3kV或6kV或10kV或20kV，则该多级电网的电压等级为四级电网；通过IaaS(基础设施即服务，比如服务器硬件)进行集成管理，充分利用硬件资源，按照电压等级对电网进行级别划分。

进一步地，同样按上述电网等级的划分，将对应电压等级下的校核原则和方法也进行四级划分；所述确定各电网等级对应的定值校核原则可以包括：

若电网为一级电网，则根据《Q/GDW 422/国家电网继电保护整定计算技术规范》确定该电网等级对应的定值校核原则；

若多级电网为二级电网，根据《DL/T 559/220kV-750kV电网继电保护装置运行整定规程》确定该电网等级对应的定值校核原则；

若多级电网为四级电网，根据《DL/T584k 3-110kV电网继电保护装置运行整定规程》确定该电网等级对应的定值校核原则。

例如，对于相间距离I段定值，其三级电网校核原则为：校核躲线路末端故障情况、校核躲相邻变压器其他侧短路故障情况；而二级电网中相间距离I段定值校核原则除上述三级电网两条原则外，还增加了校核线路末端故障灵敏度。由于校核原则很多，此处不再一一列举说明。

将各并行计算任务单元分配给云服务中相应的各计算服务器，其中利用PaaS将分布式并行计算应用的开发和部署平台作为服务实现。

具体地，所述步骤101，可以包括：

利用平台即服务PaaS将分布式并行计算应用的开发和部署作为服务，将所述定值校核任务分配至所述定值校核任务校核对象所属电网等级对应的计算服务器，其中，计算服务器作为执行定值校核的计算节点。

其中，所述步骤102中，调用在线校核云平台中所述定值校核任务对应的在线校核服务，可以包括：

利用软件即服务SaaS调用在线校核云平台中所述定值校核任务对应的在线校核服务。

具体地，计算服务器调用本机在线校核服务执行校核计算，通过电网模型生成、实时方式获取、短路电流计算、定值配合计算的步骤由计算服务器对定值进行校核，得到校核结果；

所述定值校核任务可以包括：校核对象的选择性校核计算、校核对象的灵敏性校核计算、校核对象的可靠性校核计算和校核对象的速动性校核计算。

在线校核服务根据不同电网等级的校核规则对分配的任务单元中的定值进行选择性、灵敏性、可靠性、速动性等校核，得到各计算服务器的校核结果，各计算服务器在得到校核结果后自动上传至在线校核控制中心(主服务器)进行汇总。

其中，所述根据所述计算服务器的定值校核原则调用在线校核云平台中所述定值校核原则对应的在线校核服务确定所述定值校核任务的校核结果之后，可以包括：

将所述校核结果发送至在线校核控制中心；

所述云平台和在线校核控制中心的关系：云平台是提供数据和在线校核并行计算等服务的；而在线校核控制中心是部署于安全II区的应用。在线校核控制中心可调取云平台中的数据和并行计算等服务进行定值校核。

本发明提供一种基于云平台的多级电网广域定值校核方法的实施例，如图2所示，具体包括：

步骤(1)启动校核任务，找到所需校核设备电压等级及对应级别，根据电压等级自动识别定值校核的原则及方法，在线校核云平台控制中心接收到多级调度在线校核终端请求，利用PaaS将分布式并行计算应用的开发和部署平台作为服务根据校核任务组织并行计算参数；将全网需要校核的定值，按电网等级进行分层，每一个电网等级下的所有需要校核的定值作为一个并行计算任务单元，即全网有几个电压等级，则分成几个并行计算任务单元。

步骤(2)将计算任务单元分配给各计算服务器，利用PaaS将分布式并行计算应用的开发和部署平台作为服务；分配任务的规则完全按照所划分的电网级别进行分配，将同一电网级别的定值校核任务分配给同一计算服务器，电网级别数目与计算服务器数目一致。

通过SaaS利用云平台强大的数据存储和分析能力，计算服务器调用在线校核服务执行校核计算，在线校核服务根据不同电网等级的校核规则对分配的任务单元中的定值进行选择性、灵敏性、可靠性、速动性等校核，得到各计算服务器的校核结果，各计算服务器在得到校核结果后自动上传至在线校核控制中心(主服务器)进行汇总。

计算服务器调用在线校核服务执行校核计算；

步骤(3)通过SaaS利用云平台强大的数据存储和分析能力，计算服务器调用本机在线校核服务执行校核计算，通过电网模型生成、实时方式获取、短路电流计算、定值配合计算的步骤由计算服务器对定值进行校核，得到校核结果，在线校核控制中心接收并汇总各计算服务器的计算结果；

其中，在线校核服务指可被计算服务器调用的数据计算程序，可以包括电网实时方式获取、模型生成、短路电流计算、定值配合计算，此过程为在线校核服务特有方法。

实时方式获取具体为从电网动态监测系统获取计算所需的各类实时数据，如开关的开合状态、母线电压、设备的输入输出功率等。

电网模型生成具体为根据既有电网连接关系，结合实时方式进行各设备电气节点编号，形成可用于计算的数学模型。

短路电流计算具体为根据电网模型，生成设备故障分析所需的计算机可识别的代数矩阵，根据校核原则需要计算相关短路故障电气量，如电流最值、分支系数等。

定值配合计算具体为根据校核原则校核定值的保护范围是否满足选择性要求。

步骤(4)形成最终校核结果和告警信息，

在线控制中心形成最终校核结果和告警信息。

其中，云平台是提供数据和在线校核并行计算等服务的；而在线校核控制中心是部署于安全II区的应用。在线校核控制中心可调取云平台中的数据和并行计算等服务进行定值校核。

云平台通过Web服务将校核结果推送到在线校核终端和智能告警终端展示。

本发明还提供一种基于云平台的多级电网广域定值校核系统，如图3所示，所述系统可以包括：

在线校核控制中心，，用于根据定值校核任务对应的校核对象的电网等级将所述定值校核任务分配至其对应的计算服务器；

其中，电网等级与计算服务器为一一对应关系。

具体地，所述在线校核控制中心可以包括：

分配模块，用于利用平台即服务PaaS将分布式并行计算应用的开发和部署作为服务，将所述定值校核任务分配至所述定值校核任务的校核对象所属电网等级对应的计算服务器。具体地，所述第二确定模块可以包括：

进一步地，所述第二确定模块，还可以包括：

优选地，所述计算服务器，可以包括：

具体地，所述计算服务器，还包括：

发送模块，用于将所述校核结果发送至在线校核控制中心；

其中，所述定值校核任务可以包括：校核对象的选择性校核计算、校核对象的灵敏性校核计算、校核对象的可靠性校核计算和校核对象的速动性校核计算。

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

1.一种基于云平台的多级电网广域定值校核方法，其特征在于，所述方法包括：

其中，电网等级与计算服务器为一一对应关系。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在线校核控制中心根据定值校核任务对应的校核对象的电网等级将所述定值校核任务分配至其对应的计算服务器之前，包括：

按照多级电网的电压等级对多级电网进行电网等级划分，并确定各电网等级对应的定值校核原则；

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述按照多级电网的电压等级对多级电网进行电网等级划分，包括：

若电网的电压等级为1000kV，则该电网为一级电网；

若电网的电压等级为330kV或500kV或750kV，则该电网为二级电网；

若电网的电压等级为66kV或110kV或220kV，则该电网为三级电网；

若电网的电压等级为3kV或6kV或10kV或20kV，则该电网为四级电网。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定各电网等级对应的定值校核原则包括：

若多级电网为二级电网，根据《DL/T 559 220kV-750kV电网继电保护装置运行整定规程》确定该电网等级对应的定值校核原则；

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在线校核控制中心根据定值校核任务对应的校核对象的电网等级将所述定值校核任务分配至其对应的计算服务器，包括：

利用平台即服务PaaS将分布式并行计算应用的开发和部署作为服务，将所述定值校核任务分配至所述定值校核任务的校核对象所属电网等级对应的计算服务器。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算服务器根据计算服务器的定值校核原则调用在线校核云平台中所述定值校核任务对应的在线校核服务确定所述定值校核任务的校核结果，包括：

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定值校核任务包括：校核对象的选择性校核计算、校核对象的灵敏性校核计算、校核对象的可靠性校核计算和校核对象的速动性校核计算。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算服务器根据所述计算服务器的定值校核原则调用在线校核云平台中所述定值校核原则对应的在线校核服务确定所述定值校核任务的校核结果之后，包括：

将所述校核结果发送至在线校核控制中心；

9.一种基于云平台的多级电网广域定值校核系统，其特征在于，所述系统包括：

其中，电网等级与计算服务器为一一对应关系。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述在线校核控制中心包括：

11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述第二确定模块包括：

12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述第二确定模块，还包括：

13.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述计算服务器，包括：

14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述计算服务器，还包括：

发送模块，用于将所述校核结果发送至在线校核控制中心；

15.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述定值校核任务包括：校核对象的选择性校核计算、校核对象的灵敏性校核计算、校核对象的可靠性校核计算和校核对象的速动性校核计算。