CN110011301A - 一种省级电网在线动态分区方法 - Google Patents
一种省级电网在线动态分区方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110011301A CN110011301A CN201910253133.2A CN201910253133A CN110011301A CN 110011301 A CN110011301 A CN 110011301A CN 201910253133 A CN201910253133 A CN 201910253133A CN 110011301 A CN110011301 A CN 110011301A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- model
- subregion
- network
- vertex
- bus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 238000013316 zoning Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 50
- 230000009183 running Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 5
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 claims description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000010937 topological data analysis Methods 0.000 claims description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000007726 management method Methods 0.000 abstract description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 abstract description 3
- 230000008447 perception Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 9
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Energy or water supply
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
- H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Economics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Marketing (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Public Health (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
本发明公开了一种省级电网在线动态分区方法，涉及电网分区方法。目前省调运行人员缺乏省级电网分区运行监视与分析功能，没有实用的工具和手段去监视电网的实时分区信息和设备运行状态。本发明包括模型更新、网络拓扑、动态分层分区和分区模型；动态分层分区基于拓扑模型，将拓扑模型按电压等级分成超高压主网、高压主网、高压配网三层，生成高压主网和高压配网两层的图模型；本技术方案在线实现省级电网的动态分区，输出的分区模型数据为调度运行人员的提供了直观明了的电网分区运行信息，提高了对当前电网一次设备的感知和主动掌控能力，也可为分区负荷的供电可靠性分析和转供能力的监视与分析等功能提供模型数据基础，保障电网安全稳定运行。
Description
技术领域
本发明涉及电网分区方法，尤其涉及一种省级电网在线动态分区方法。
背景技术
《电力系统安全稳定导则》(DL755-2001)中明确规定：合理的电网结构必须满足分层和分区的原则，电网的分层分区应按照电网电压等级和供电区域合理进行。合理分层，是将不同规模的发电厂和负荷接到相适应的电压网络上；合理分区，是以受端系统为核心，将外部电源连接到受端系统，形成一个供需基本平衡的区域，并经联络线与相邻区域相连。同时也明确规定：随着高一级电压电网的建设，下级电压电网应逐步实现分区运行，相邻分区之间互为备用，以避免和消除严重影响电网安全稳定运行的不同电压等级的电磁环网，并有效限制短路电流和简化继电保护配置。
目前，目前省调运行人员缺乏省级电网分区运行监视与分析功能，特别是在500kV厂站多台主变分区运行以及分区电网充裕度不足时，没有实用的工具和手段去监视电网的实时分区信息和设备运行状态，影响判断和决策，且调度自动化系统各类应用功能模块需要各自获取和分析电网分运行信息，重复分析计算，浪费资源，降低处理速度，同时也影响电网安全稳定运行。
发明内容
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种省级电网在线动态分区方法，以达到获得直观明了电网分区运行信息的目的。为此，本发明采取以下技术方案。
一种省级电网在线动态分区方法，其特征在于包括以下步骤：
1)模型更新：电网物理模型的获取和生成，数据来源是从外部系统获取10kV及以上省级电网模型，输出电网的物理模型；
2)网络拓扑：实时拓扑分析生成电网拓扑数据，包含母线节点和支路的拓扑模型，数据来源是电网物理模型和外部系统获取的实时运行数据，输出电网的拓扑模型；
3)动态分层分区：实现省级电网的动态分区，数据来源是电网的拓扑模型，输出电网分层后的图模型；图模型遍历及分区采用广度优先遍历方法实现图模型遍历及分区，数据来源是电网各层的图模型，输出分区图模型；广度优先遍历方法基于多个顶点和多条边的图模型，从设定的多个搜索源顶点依次按照广度优先原则同步遍历所有顶点，标记每个顶点的源顶点和搜索标志，同一顶点对应不同源顶点时建立多个源顶点之间的关联关系，所有顶点遍历结束后生成顶点与源顶点对应关系和源顶点间的关联关系；在动态分区时，将拓扑模型按电压等级分成超高压主网、高压主网、高压配网三层，生成高压主网和高压配网两层的图模型，220kV主变为两层模型的关联设备，对生成的图模型进行遍历搜索，连接在一起的母线节点为同一分区，电网设备根据依附的母线节点归属对应分区；
4)分区模型生成：对外输出电网的分区模型数据，数据来源是分区图模型，输出电网的分区模型数据。
本技术方案在线实现省级电网的动态分区，输出的分区模型数据为调度运行人员的提供了直观明了的电网分区运行信息，也可以给调度自动化系统各类应用功能模块提供基础模型。
作为优选技术手段：在步骤1)中，10kV及以上省级电网模型通过外部系统提供的CIM/E模型文件或者模型服务来获取，基于设备类型的关系型列表数据转换成描述电网物理连接关系的层次结构数据并生成电网物理模型；
作为优选技术手段：在步骤2)中，根据电网中开关、刀闸等逻辑设备的状态以及各种元件的连接关系产生电网计算用的母线和网络模型；通过闭合的开关刀闸连接在一起的节点形成一个计算用的母线节点，所有包含在母线节点中的物理节点电压相等；母线节点是等电压的一组物理节点的集合，当开关、刀闸和电气母线不注入功率、不消耗功率、不产生电压降，在拓扑分析时消隐掉，依附于其它设备；支路是连接在两个母线节点之间的设备，包括线路和变压器；生成的拓扑模型包括母线节点和支路。
作为优选技术手段：在步骤3)中，进行全网分层分析，即基于全网的拓扑模型对省级电网进行分层，生成各层的图模型；图模型包括顶点和边，顶点是拓扑模型中的母线节点，属性包括顶点号、源顶点标志和相连的顶点数组，顶点号对应母线节点编号，源顶点标志用来区分是否源顶点，相连的顶点数组用来存放分层拓扑模型中与该顶点通过边相连的所有对端顶点；边是拓扑模型中的支路，属性包括边号、首端节点号和末端节点号，边号对应拓扑模型中支路编号，首端节点号对应支路首端节点编号，末端节点号对应支路末端节点编号。
作为优选技术手段：顶点属性如表1所示，边属性如表2所示：
表1图模型中顶点属性
表2图模型中边属性
| 英文域名 | 数据类型 | 描述 |
| bch_no | 整型 | 边号，对应拓扑模型中支路编号 |
| bs1_no | 整型 | 支路首端节点编号 |
| bs2_no | 整型 | 支路末端节点编号 |
作为优选技术手段：电网拓扑模型分层后仅生成高压主网和高压配网两层的图模型；高压主网图模型的源点是500kV主变的220kV绕组对应的母线节点，高压配网模型的源点是220kV主变的高压侧对应的母线节点，高压主网和高压配网两层的图模型的关联设备是220kV主变。
作为优选技术手段：在步骤3)中，图模型遍历及分区包括分层图模型遍历搜索和图模型分区；
分层的图模型遍历搜索是分别基于高压主网和高压配网两层的图模型进行；图搜索过程中顶点属性包括顶点号、搜索标志和源顶点号，在整个搜索过程中记录每个顶点的搜索状态及对应源顶点，整个遍历结束后，生成顶点、源顶点对应关系以及源顶点间的关联关系；
图模型分区是基于源顶点间的关联关系以及顶点、源顶点的对应关系，关联在一起的源顶点生成一个分区，各顶点归属于其对应的源顶点所在分区，高压主网和高压配网两层图模型的关联设备是220kV主变，高压配网图模型的源顶点在高压主网图模型中是普通顶点，通过关联的顶点将高压配网图模型分区归并到高压主网图模型分区中来。
作为优选技术手段：图搜索过程中顶点属性如表3所示：
表3图搜索过程顶点属性
| 英文域名 | 数据类型 | 描述 |
| bs_no | 整型 | 顶点号，对应拓扑模型母线节点编号 |
| searched_flag | 布尔型 | 是否搜索过标志 |
| source_bs_no | 整型 | 对应源顶点编号 |
作为优选技术手段：：在步骤4)中，分区模型生成包括电网模型分区和分区模型输出；
电网模型分区是在图模型分区的基础上将省级电网的运行设备划分到不同分区中；电网设备归属于其拓扑模型中对应的母线节点所在分区，图模型分区结果中的顶点即为拓扑模型中的各母线节点；省级电网划分分区的电网设备是220kV及以下电压等级的设备，包括母线、发电机、负荷、容抗器、变压器以及运行线路，备用状态线路需要分析线路两侧所连接的电气母线分别所属的分区；
分区模型输出的文件内容包括系统声明、注释、数据块起始标识、数据块头定义、数据块和数据块结束标识等部分；系统声明包括实体信息、类型、状态和时间，注释是对文件内容的批注说明，数据块起始、结束标识包括类名和实体名的定义，数据块头定义数据块对象的属性，数据块是对应对象属性的多行数据记录。
作为优选技术手段：数据块包括分区信息、母线信息、机组信息、负荷信息、变压器信息、容抗器信息和线路信息；分区信息包括序号、分区名、母线数量、机组数量、负荷数量、变压器数量和容抗器信息；母线信息包括序号、母线名、母线ID和所属分区；机组信息包括序号、机组名、机组ID、关联母线ID和所属分区；负荷信息包括序号、负荷名、负荷ID、关联母线ID和所属分区；变压器信息包括序号、变压器名、变压器ID、关联母线ID和所属分区；容抗器信息包括序号、容抗器名、容抗器ID、关联母线ID和所属分区；线路信息包括序号、线路名、线路ID、首端关联母线ID、末端关联母线ID、首端所属分区和末端所属分区。
本发明提出了一种省级电网在线动态分区方法，基于电网模型和实时运行状态，在线实现省级电网的动态分区，输出的分区模型数据为调度运行人员的提供了直观明了的电网分区运行信息，也可以给调度自动化系统各类应用功能模块提供基础模型。
有益效果：本发明基于10kV及以上的省级电网全模型和实时运行数据，实现了对省级电网的220kV及以下电网等级的动态分区，提供了机组、负荷、变压器、容抗器等电网设备的实时分区及运行信息，提高了调度运行人员对当前电网设备的感知和主动掌控能力，保障了电网安全稳定运行，同时分区模型数据也为调度自动化系统各类应用功能模块提供基础模型。
附图说明
图1是本发明的流程图。
图2是本发明的分析流程及内外部数据交互图。
图3是典型图搜索树。
图4是本发明的输出分区模型文件格式定义图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
省级电网在线动态分区方法省级电网在线动态分区方法主要步骤如图1所示，包括模型更新、网络拓扑、动态分层分区和分区模型生成四个部分。模型更新是模型基础部分，从外部获取完整的电网模型。网络拓扑是数据基础部分，实时拓扑分析生成电网拓扑数据。动态分层分区是核心部分，实现省级电网的动态分区。分区模型生成是结果输出部分，对外输出电网的分区模型数据。
省级电网在线动态分区分析流程及内外部数据交互如图2所示：电网模型更新实现了电网物理模型的获取和生成，数据来源是从外部系统获取10kV及以上省级电网模型，输出电网的物理模型；全网拓扑分析生成了包含母线节点和支路的拓扑模型，数据来源是电网物理模型和外部系统获取的实时运行数据，输出电网的拓扑模型；全网分层分析是根据省级电网分区原则实现电网的分层，数据来源是电网的拓扑模型，输出电网分层后的图模型；图模型遍历及分区是采用广度优先遍历方法实现图模型遍历及分区，数据来源是电网各层的图模型，输出分区图模型；分区电网模型生成实现了省级电网分区模型的输出，数据来源是分区图模型，输出电网的分区模型数据。
电网模型更新，实现了省级电网物理模型的获取和存储。10kV及以上省级电网模型一般通过外部系统提供的CIM/E模型文件或者模型服务来获取，这些数据一般是基于设备类型的关系型列表数据，需要转换成描述电网物理连接关系的层次结构数据并生成电网物理模型。
全网拓扑分析，即结线分析，根据电网中开关、刀闸等逻辑设备的状态以及各种元件的连接关系产生电网计算用的母线和网络模型。通过闭合的开关刀闸连接在一起的节点形成一个计算用的母线节点，其特点是所有包含在母线节点中的物理节点电压相等。母线节点是等电压的一组物理节点的集合，开关、刀闸和电气母线不注入功率、不消耗功率、不产生电压降，在拓扑分析时消隐掉，依附于其它设备。支路是连接在两个母线节点之间的设备，主要是线路和变压器。生成的拓扑模型包括母线节点和支路。
全网分层分析，即基于全网的拓扑模型对省级电网进行分层，生成各层的图模型。图模型包括顶点和边，顶点属性如表1所示，边属性如表2所示。顶点是拓扑模型中的母线节点，属性包括顶点号、源顶点标志和相连的顶点数组，顶点号对应母线节点编号，源顶点标志用来区分是否源顶点，相连的顶点数组用来存放分层拓扑模型中与该顶点通过边相连的所有对端顶点。边是拓扑模型中的支路，属性包括边号、首端节点号和末端节点号，边号对应拓扑模型中支路编号，首端节点号对应支路首端节点编号，末端节点号对应支路末端节点编号。
表1图模型中顶点属性
| 英文域名 | 数据类型 | 描述 |
| bs_no | 整型 | 顶点号，对应拓扑模型母线节点编号 |
| source_flag | 布尔型 | 是否源顶点标志 |
| opposite_bs_no | 整型数组 | 与其相连的顶点数组 |
表2图模型中边属性
| 英文域名 | 数据类型 | 描述 |
| bch_no | 整型 | 边号，对应拓扑模型中支路编号 |
| bs1_no | 整型 | 支路首端节点编号 |
| bs2_no | 整型 | 支路末端节点编号 |
目前省级电网的网架结构比较坚强，主网架一般为500kV环网、220kV电网分片运行，分区是数个500kV变电站带附近一片220kV及以下变电站形成一个分区。根据省级电网的分层分区实际情况，将全网的拓扑模型按电压等级分成超高压主网、高压主网、高压配网三层，超高压主网为电网500kV及以上部分，高压主网为电网220kV部分，高压配网为电网220kV以下部分。超高压主网与高压主网的关联设备为500kV主变，高压主网和高压配网关联设备为220kV主变。省级电网各分区的受电是500kV主变，电网分区是针对500kV主变的220kV及以下电压等级部分，电网拓扑模型分层后只需要生成高压主网和高压配网两层的图模型。高压主网图模型的源点是500kV主变的220kV绕组对应的母线节点，高压配网模型的源点是220kV主变的高压侧对应的母线节点，高压主网和高压配网两层的图模型的关联设备是220kV主变。
图模型遍历及分区包括分层图模型遍历搜索和图模型分区。
分层的遍历搜索是分别基于高压主网和高压配网两层的图模型进行的，遍历搜索采用的是改进的广度优先遍历方法。该方法基于多个顶点和多条边的图模型，从设定的多个搜索源顶点依次按照广度优先原则同步遍历所有顶点，标记每个顶点的源顶点和搜索标志，同一顶点对应不同源顶点时建立多个源顶点之间的关联关系，所有顶点遍历结束后生成顶点与源顶点对应关系和源顶点间的关联关系。图搜索过程中顶点属性如表3所示，包括顶点号、搜索标志和源顶点号，在整个搜索过程中记录每个顶点的搜索状态及对应源顶点。典型的图搜索树如图3所示，包括19顶点和18边，其中顶点1、2和3为源顶点。典型图搜索的遍历过程如表4所示，具体包括：从源顶点1、2、3开始，搜索标记置为T，源顶点分别为1、2和3；依次沿边1→4、1→5、2→6、2→7、3→8搜索到顶点4、5、6、7、8，搜索标记置为T，源顶点分别为1、2和3；依次沿边4→9、5→10、5→11、6→11、7→12、7→13、8→14搜索到顶点9、10、11、12、13、14，搜索标记置为T，源顶点分别为1、2和3，其中沿边6→11搜索到顶点11时顶点已经沿边5→11搜索过了，而顶点5和顶点6对应源顶点分别为1和2，此时需要建立源顶点1和2的关联关系；依次沿边9→15、9→16、10→16、10→17、14→18、14→19搜索到顶点15、16、17、18、19，搜索标记置为T，源顶点分别为1和3，其中沿边10→16搜索到顶点16时已经沿边9→16搜索过了，而顶点9和顶点10对应源顶点都是1，此时不需要建立源顶点关联关系。整个遍历结束后，生成顶点、源顶点对应关系以及源顶点间的关联关系。
表3图搜索过程顶点属性
| 英文域名 | 数据类型 | 描述 |
| bs_no | 整型 | 顶点号，对应拓扑模型母线节点编号 |
| searched_flag | 布尔型 | 是否搜索过标志 |
| source_bs_no | 整型 | 对应源顶点编号 |
表4典型图搜索树的遍历过程信息表
图模型分区是基于源顶点间的关联关系以及顶点、源顶点的对应关系，关联在一起的源顶点生成一个分区，各顶点归属于其对应的源顶点所在分区，上述典型图模型生成分区1和分区2，源顶点1、2以及顶点4、5、6、7、9、10、11、12、13、15、16、17在分区1，源顶点3和顶点8、14、18、19在分区2。高压主网和高压配网两层图模型的关联设备是220kV主变，高压配网图模型的源顶点在高压主网图模型中是普通顶点，通过关联的顶点将高压配网图模型分区归并到高压主网图模型分区中来。
分区模型生成包括电网模型分区和分区模型输出。
电网模型分区是在图模型分区的基础上将省级电网的运行设备划分到不同分区中。电网设备归属于其拓扑模型中对应的母线节点所在分区，图模型分区结果中的顶点即为拓扑模型中的各母线节点。省级电网划分分区的电网设备是220kV及以下电压等级的设备，主要包括母线、发电机、负荷、容抗器、变压器以及运行线路，备用状态线路需要分析线路两侧所连接的电气母线分别所属的分区。
分区模型输出的文件格式符合电力系统数据标记语言规范(CIM/E)，具体如图4所示，文件内容包括系统声明、注释、数据块起始标识、数据块头定义、数据块和数据块结束标识等部分。系统声明包括实体信息、类型、状态和时间，注释是对文件内容的批注说明，数据块起始、结束标识包括类名和实体名的定义，数据块头定义了数据块对象的属性，数据块是对应对象属性的多行数据记录。
数据文件的数据块包括分区信息、母线信息、机组信息、负荷信息、变压器信息、容抗器信息和线路信息。分区信息包括序号、分区名、母线数量、机组数量、负荷数量、变压器数量和容抗器信息；母线信息包括序号、母线名、母线ID和所属分区；机组信息包括序号、机组名、机组ID、关联母线ID和所属分区；负荷信息包括序号、负荷名、负荷ID、关联母线ID和所属分区；变压器信息包括序号、变压器名、变压器ID、关联母线ID和所属分区；容抗器信息包括序号、容抗器名、容抗器ID、关联母线ID和所属分区；线路信息包括序号、线路名、线路ID、首端关联母线ID、末端关联母线ID、首端所属分区和末端所属分区。
本发明适用于以500kV及220kV为主要网架的省级电网，对于以750kV及330kV为主网架的西北电网本方法也同样适用，需要在分层时注意电压等级，分区搜索时按电压等级确定搜索源点。
以上图1-2所示的一种省级电网在线动态分区方法是本发明的具体实施例，已经体现出本发明实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本发明的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。
Claims (10)
1.一种省级电网在线动态分区方法，其特征在于包括以下步骤：
1)模型更新：电网物理模型的获取和生成，数据来源是从外部系统获取10kV及以上省级电网模型，输出电网的物理模型；
2)网络拓扑：实时拓扑分析生成电网拓扑数据，包含母线节点和支路的拓扑模型，数据来源是电网物理模型和外部系统获取的实时运行数据，输出电网的拓扑模型；
3)动态分层分区：实现省级电网的动态分区，数据来源是电网的拓扑模型，输出电网分层后的图模型；图模型遍历及分区采用广度优先遍历方法实现图模型遍历及分区，数据来源是电网各层的图模型，输出分区图模型；广度优先遍历方法基于多个顶点和多条边的图模型，从设定的多个搜索源顶点依次按照广度优先原则同步遍历所有顶点，标记每个顶点的源顶点和搜索标志，同一顶点对应不同源顶点时建立多个源顶点之间的关联关系，所有顶点遍历结束后生成顶点与源顶点对应关系和源顶点间的关联关系；在动态分区时，将拓扑模型按电压等级分成超高压主网、高压主网、高压配网三层，生成高压主网和高压配网两层的图模型，220kV主变为两层模型的关联设备，对生成的图模型进行遍历搜索，连接在一起的母线节点为同一分区，电网设备根据依附的母线节点归属对应分区；
4)分区模型生成：对外输出电网的分区模型数据，数据来源是分区图模型，输出电网的分区模型数据。
2.根据权利要求1所述的一种省级电网在线动态分区方法，其特征在于：在步骤1)中，10kV及以上省级电网模型通过外部系统提供的CIM/E模型文件或者模型服务来获取，基于设备类型的关系型列表数据转换成描述电网物理连接关系的层次结构数据并生成电网物理模型。
3.根据权利要求2所述的一种省级电网在线动态分区方法，其特征在于：在步骤2)中，根据电网中开关、刀闸等逻辑设备的状态以及各种元件的连接关系产生电网计算用的母线和网络模型；通过闭合的开关刀闸连接在一起的节点形成一个计算用的母线节点，所有包含在母线节点中的物理节点电压相等；母线节点是等电压的一组物理节点的集合，当开关、刀闸和电气母线不注入功率、不消耗功率、不产生电压降，在拓扑分析时消隐掉，依附于其它设备；支路是连接在两个母线节点之间的设备，包括线路和变压器；生成的拓扑模型包括母线节点和支路。
4.根据权利要求3所述的一种省级电网在线动态分区方法，其特征在于：在步骤3)中，进行全网分层分析，即基于全网的拓扑模型对省级电网进行分层，生成各层的图模型；图模型包括顶点和边，顶点是拓扑模型中的母线节点，属性包括顶点号、源顶点标志和相连的顶点数组，顶点号对应母线节点编号，源顶点标志用来区分是否源顶点，相连的顶点数组用来存放分层拓扑模型中与该顶点通过边相连的所有对端顶点；边是拓扑模型中的支路，属性包括边号、首端节点号和末端节点号，边号对应拓扑模型中支路编号，首端节点号对应支路首端节点编号，末端节点号对应支路末端节点编号。
5.根据权利要求4所述的一种省级电网在线动态分区方法，其特征在于：顶点属性如表1所示，边属性如表2所示：
表1图模型中顶点属性
表2图模型中边属性
6.根据权利要求5所述的一种省级电网在线动态分区方法，其特征在于：电网拓扑模型分层后仅生成高压主网和高压配网两层的图模型；高压主网图模型的源点是500kV主变的220kV绕组对应的母线节点，高压配网模型的源点是220kV主变的高压侧对应的母线节点，高压主网和高压配网两层的图模型的关联设备是220kV主变。
7.根据权利要求6所述的一种省级电网在线动态分区方法，其特征在于：在步骤3)中，图模型遍历及分区包括分层图模型遍历搜索和图模型分区；
分层的图模型遍历搜索是分别基于高压主网和高压配网两层的图模型进行；图搜索过程中顶点属性包括顶点号、搜索标志和源顶点号，在整个搜索过程中记录每个顶点的搜索状态及对应源顶点，整个遍历结束后，生成顶点、源顶点对应关系以及源顶点间的关联关系；
图模型分区是基于源顶点间的关联关系以及顶点、源顶点的对应关系，关联在一起的源顶点生成一个分区，各顶点归属于其对应的源顶点所在分区，高压主网和高压配网两层图模型的关联设备是220kV主变，高压配网图模型的源顶点在高压主网图模型中是普通顶点，通过关联的顶点将高压配网图模型分区归并到高压主网图模型分区中来。
8.根据权利要求7所述的一种省级电网在线动态分区方法，其特征在于：图搜索过程中顶点属性如表3所示：
表3图搜索过程顶点属性
9.根据权利要求8所述的一种省级电网在线动态分区方法，其特征在于：在步骤4)中，分区模型生成包括电网模型分区和分区模型输出；
电网模型分区是在图模型分区的基础上将省级电网的运行设备划分到不同分区中；电网设备归属于其拓扑模型中对应的母线节点所在分区，图模型分区结果中的顶点即为拓扑模型中的各母线节点；省级电网划分分区的电网设备是220kV及以下电压等级的设备，包括母线、发电机、负荷、容抗器、变压器以及运行线路，备用状态线路需要分析线路两侧所连接的电气母线分别所属的分区；
分区模型输出的文件内容包括系统声明、注释、数据块起始标识、数据块头定义、数据块和数据块结束标识等部分；系统声明包括实体信息、类型、状态和时间，注释是对文件内容的批注说明，数据块起始、结束标识包括类名和实体名的定义，数据块头定义数据块对象的属性，数据块是对应对象属性的多行数据记录。
10.根据权利要求9所述的一种省级电网在线动态分区方法，其特征在于：数据块包括分区信息、母线信息、机组信息、负荷信息、变压器信息、容抗器信息和线路信息；分区信息包括序号、分区名、母线数量、机组数量、负荷数量、变压器数量和容抗器信息；母线信息包括序号、母线名、母线ID和所属分区；机组信息包括序号、机组名、机组ID、关联母线ID和所属分区；负荷信息包括序号、负荷名、负荷ID、关联母线ID和所属分区；变压器信息包括序号、变压器名、变压器ID、关联母线ID和所属分区；容抗器信息包括序号、容抗器名、容抗器ID、关联母线ID和所属分区；线路信息包括序号、线路名、线路ID、首端关联母线ID、末端关联母线ID、首端所属分区和末端所属分区。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910253133.2A CN110011301B (zh) | 2019-03-29 | 2019-03-29 | 一种省级电网在线动态分区方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910253133.2A CN110011301B (zh) | 2019-03-29 | 2019-03-29 | 一种省级电网在线动态分区方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110011301A true CN110011301A (zh) | 2019-07-12 |
| CN110011301B CN110011301B (zh) | 2020-09-29 |
Family
ID=67168979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910253133.2A Active CN110011301B (zh) | 2019-03-29 | 2019-03-29 | 一种省级电网在线动态分区方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110011301B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112241586A (zh) * | 2020-09-16 | 2021-01-19 | 国网宁夏电力有限公司培训中心 | 一种站用交流网络拓扑开关节点状态判定方法和装置 |
| CN112952829A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-06-11 | 广东电网有限责任公司肇庆供电局 | 电力系统节点运行安全性评估方法、装置、电力系统 |
| CN113626961A (zh) * | 2021-08-05 | 2021-11-09 | 国网山东省电力公司青岛市黄岛区供电公司 | 一种供电路径自动成图方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105226647A (zh) * | 2015-10-08 | 2016-01-06 | 南京国电南自美卓控制系统有限公司 | 一种高性能电气网络实时拓扑分析方法 |
| CN107425523A (zh) * | 2017-08-09 | 2017-12-01 | 国网辽宁省电力有限公司 | 一种复杂电力系统运行误差识别与自动校正方法及系统 |
| CN109474023A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-03-15 | 山东大学 | 智能配电网区段实时更新方法、系统、存储介质及终端 |
-
2019
- 2019-03-29 CN CN201910253133.2A patent/CN110011301B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105226647A (zh) * | 2015-10-08 | 2016-01-06 | 南京国电南自美卓控制系统有限公司 | 一种高性能电气网络实时拓扑分析方法 |
| CN107425523A (zh) * | 2017-08-09 | 2017-12-01 | 国网辽宁省电力有限公司 | 一种复杂电力系统运行误差识别与自动校正方法及系统 |
| CN109474023A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-03-15 | 山东大学 | 智能配电网区段实时更新方法、系统、存储介质及终端 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112241586A (zh) * | 2020-09-16 | 2021-01-19 | 国网宁夏电力有限公司培训中心 | 一种站用交流网络拓扑开关节点状态判定方法和装置 |
| CN112952829A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-06-11 | 广东电网有限责任公司肇庆供电局 | 电力系统节点运行安全性评估方法、装置、电力系统 |
| CN113626961A (zh) * | 2021-08-05 | 2021-11-09 | 国网山东省电力公司青岛市黄岛区供电公司 | 一种供电路径自动成图方法 |
| CN113626961B (zh) * | 2021-08-05 | 2024-05-07 | 国网山东省电力公司青岛市黄岛区供电公司 | 一种供电路径自动成图方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110011301B (zh) | 2020-09-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108318782B (zh) | 基于网络拓扑与配变停电信息的配电网故障区域辨识方法 | |
| CN107038530A (zh) | 一种配电网统筹规划方法及系统 | |
| CN110011301A (zh) | 一种省级电网在线动态分区方法 | |
| CN104156835B (zh) | 一种大电网广域分布式一体化拓扑分析方法 | |
| CN110378809A (zh) | 一种变电站监控信息表信息数据的智能校核方法 | |
| CN103715767B (zh) | 智能电网信息集成与展示平台 | |
| CN104242446B (zh) | 高渗透率分布式电源的主动配电网运行监控方法 | |
| CN104809665B (zh) | 一种基于改进Apriori算法的配电网预警方法 | |
| CN103514501A (zh) | 地区电网经济运行与节能综合管理系统 | |
| CN104992382A (zh) | 一种面向配电网现状评估的数据融合方法 | |
| CN103093391A (zh) | 城市配电网设置方法 | |
| CN108390371A (zh) | 在线分析中电网系统保护控制策略建模方法 | |
| CN105760971A (zh) | 一种基于可靠性比较分析的城市电网结构优化方法 | |
| CN104538957A (zh) | 用于统计低频低压切负荷容量的电网模型自适应处理方法 | |
| CN105528671A (zh) | 一种基于大数据的电网多维感知与安全评估系统及方法 | |
| CN103632031B (zh) | 一种基于负荷曲线分解的农村负荷类型负荷建模方法 | |
| CN107103110A (zh) | 面向电网设备监控大数据分析的统一信息模型及建模方法 | |
| CN115622053A (zh) | 一种用于考虑分布式电源的自动负荷建模方法及装置 | |
| CN109408960A (zh) | 基于scd自动生成智能变电站主接线图的方法和系统 | |
| CN114336608B (zh) | 一种考虑动态增容和重构的机组阻塞优化方法及系统 | |
| CN107844620A (zh) | 基于目标导向的故障站点专题图自动生成方法 | |
| CN107944659A (zh) | 一种厂站监控系统报表自动生成方法与装置 | |
| CN107292759A (zh) | 基于供电可靠性的配电网规划计算分析系统 | |
| CN109840646A (zh) | 基于大数据处理的电压监测方法 | |
| CN108595372B (zh) | 一种基于10千伏配电网gis系统的大规模数据快速计算方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |