CN110852533A - 基于cim/e及qs文件的电网运行潮流自动抽取及等值方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于CIM/E及QS文件的电网运行潮流自动抽取及等值方法,QS文件地区电网数据筛选本质上是实现QS文件中所有元件表段的地区筛选。由于QS文件与其配套CIM/E文件中元件全路径名称是一致的,因此可借助CIM/E文件形成元件的地区映射表,然后再根据映射表筛选QS文件数据。本发明利用CIM/E文件中的元件地区信息,通过自定义终止父区域集,阻断终止父区域集合中的区域与根节点父区域的联系;在拓扑搜索时当搜到终止父区域集内的区域即停止搜索,并将元件映射至该级区域,形成满足筛选要求的元件‑终止父区域映射关系,从而实现基于QS文件的目标地区电网数据的自动抽取。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统运行分析技术领域,尤其涉及基于CIM/E及QS文件的电网运行潮流自动抽取及等值方法。
背景技术
随着电力系统在线仿真技术的发展,电网在线仿真建模范围不断扩大,目前全国电网220kV及以上电压等级的联合在线潮流计算模型、省级电网35kV及以上电压等级的联合在线潮流计算模型已在实际电网成熟应用。QS文件是状态估计后的数据文件,其包含了全网实时运行数据及潮流计算参数,是开展全网在线潮流计算的重要基础,也是研究和反演实际电网运行状态重要素材。然而,在分析某些局部电网问题时,例如分析局部电网的实际损耗行为及优化运行策略,往往既需要QS文件提供的电网实际运行信息,也需要筛除QS文件中大量与所分析的局部电网无关的冗余数据,此时,如何从大规模QS文件数据中自动抽取局部电网数据并进行外部电网等值,成为开展局部电网分析的关键问题,也是制约局部电网分析的一个重要瓶颈。
由于目前QS文件主要用于开展全网分析,其文件内部信息往往不足以支持局部地区电网数据筛选功能。虽然其元件数据表中有区域信息字段,但该字段为固定值,仅能将元件映射至某一级电网(省级QS文件一般映射至省网),不能按需体现其子区域或父区域;虽然QS文件中元件的全路径名包含该元件的调度区域,然而调度区域与物理区域的交错也使其难以直接满足筛选物理地区电网的需求。因此仅用文件内部信息不足以满足抽取局部地区电网数据的需要。目前尚无基于省级电网QS文件筛选地区电网数据的研究和报道。
发明内容
本发明针对如何从大规模QS文件数据中筛选出局部地区电网数据,同时进行外部电网静态等值的应用需求问题,提出一种基于CIM/E及QS文件的电网运行潮流自动抽取及等值方法,该方法利用CIM/E文件中的元件地区信息,基于QS文件实现目标地区电网数据的自动抽取及外部电网静态等值功能,保证所抽取数据基本满足功率平衡方程,抽取数据可用于地区电网的潮流计算及优化分析。
本发明通过下述技术方案实现:
基于CIM/E及QS文件的电网运行潮流自动抽取及等值方法,该方法包括:利用CIM/E文件中的元件地区信息,通过自定义终止父区域集,阻断终止父区域集合中的区域与根节点父区域的联系;在拓扑搜索时当搜到终止父区域集内的区域即停止搜索,并将元件映射至该级区域,形成满足筛选要求的元件-终止父区域映射关系,从而实现基于QS文件的目标地区电网数据的自动抽取。
工作原理是:QS文件地区电网数据筛选本质上是实现QS文件中所有元件表段的地区筛选。由于QS文件与其配套CIM/E文件中元件全路径名称是一致的,因此可借助CIM/E文件形成元件的地区映射表,然后再根据映射表筛选QS文件数据。本发明通过自定义终止父区域集,阻断终止父区域集合中的区域与根节点父区域的联系,在拓扑搜索时搜到终止父区域集内的区域即停止搜索,从而可将元件映射至该级区域,形成满足筛选要求的元件-区域映射表(即元件-终止父区域映射关系)。
进一步地,该方法还包括:
针对抽取筛选出的目标地区电网数据,在其所属的局部电网与外部电网的接口处进行静态等值,以满足功率平衡方程;其中,局部电网与外部电网的接口包括I类接口、II类接口和III类接口,I类接口为与高一级电压等级电网相连的变压器,II类接口为与低一级电压等级电网相连的变压器;III类接口为与外部电网相连接的交流或直流联络线。
分别按以下原则进行等值:
1)对于I类接口,在变压器高压侧等值为虚拟发电机,初始出力为变压器原高压侧下网功率状态估计值;
2)对于II类接口,根据实际功率情况,在低压侧或中压侧等值为虚拟负荷,初始功率为变压器原低压侧或中压侧下网功率状态估计值;
3)对于III类接口,在联络线的对侧(外网侧)等值为虚拟负荷,虚拟负荷功率等于该侧线路潮流的状态估计值。
进一步地,该方法具体包括如下步骤:
步骤1:定义终止父区域集,通过区域拓扑搜索形成区域-终止父区域映射表Ref1;
步骤2:匹配厂站所属区域,形成厂站-区域-终止父区域映射表Ref2;
步骤3:匹配元件所属/所关联厂站,形成元件-厂站-区域-终止父区域映射表Ref3,其中元件-厂站-区域-终止父区域映射表Ref3包括站内元件-厂站-区域-终止父区域映射表Ref3_inner、站间元件-厂站-区域-终止父区域映射表Ref3_inter;元件-厂站-区域-终止父区域映射表Ref3记作元件-终止父区域映射表Ref3;
步骤4:根据元件-终止父区域映射表Ref3_inner、Ref3_inter,筛选QS文件地区电网数据。
进一步地,步骤1具体包括如下步骤:
步骤11:指定终止父区域集合FP_Set,待筛选的地区须在终止父区域集内,属于该集合中的控制区域不进行区域的父区域搜索;终止父区域集记为:
FP_Set={Parent1,Parent2,…,Parentk,…,Parentn}
其中,Parentk表示第k个终止父区域;
步骤12:定义区域-终止父区域映射表Ref1,映射表Ref1至少包含区域唯一标识、区域名、对应父区域名、父区域唯一标识四个字段;并用CIM/E文件中控制区域表段的相关字段给映射表Ref1相应字段赋初值;
步骤13:遍历映射表Ref1的区域名,将其中属于终止父区域集合FP_Set的区域名对应的对应父区域名字段置为区域名本身,认为终止父区域集合中所有区域的父区域为其本身,同时将相应的父区域唯一标识设置为空;
步骤14:搜索区域之间的父子关系,更新映射表Ref1中对应父区域名、父区域唯一标识;取出映射表Ref1的所有区域名,进行去重处理后形成待搜索区域集合Area_Set。
进一步地,步骤12中用CIM/E文件中控制区域表段的相关字段给映射表Ref1相应字段赋初值,具体包括:
控制区域表段的mRID字段赋值给映射表Ref1的区域唯一标识字段,控制区域表段的name字段赋值给映射表Ref1的区域名字段,控制区域表段的Parent字段赋值给映射表Ref1的父区域唯一标识字段,映射表Ref1中对应父区域名字段初值设置为空。
进一步地,步骤14中还包括对待搜索区域集合Area_Set中的区域k进行以下操作:
I.查询区域k在映射表Ref1中所在的行索引,根据索引获取当前该区域指向的父区域唯一标识,若父区域唯一标识为空,表示本区域名属于终止父区域集合FP_Set,则跳转至步骤III;否则,则执行步骤II;
II.在映射表Ref1的区域唯一标识字段中查询当前父区域唯一标识所在行索引,根据索引获取当前父区域所指向的上一级父区域唯一标识,若上一级父区域唯一标识为空,则将当前父区域唯一标识记为区域k所对应的父区域唯一标识,并将相应区域名记录为区域k的对应父区域名,并跳至步骤III;否则,将当前父区域唯一标识更新为上一级父区域唯一标识,继续执行步骤II.
III.待搜索区域集合Area_Set中删除区域k;
IV.判断待搜索区域集合Area_Set是否为空,若为空,则结束搜索;否则,继续搜索第k+1个区域,同时跳转至步骤I。
进一步地,步骤2具体包括如下步骤:
步骤21:提取CIM/E文件中厂站表段中关键字段,形成厂站-区域映射表S_A_Ref;其中,厂站表段中的关键字段包括厂站标识、标准带路径厂站全名、所属区域标识,映射表S_A_Ref中的所属区域标识为该厂站所属的区域的唯一标识,其为映射表Ref1的字段区域唯一标识的子集;
步骤22:根据厂站-区域映射表S_A_Ref和区域-终止父区域表映射表Ref1,形成厂站-区域-终止父区域表Ref2;具体地,以映射表S_A_Ref中的所属区域标识和映射表Ref1中的区域唯一标识为关键字段,拼接厂站-区域映射表S_A_Ref和区域-终止父区域映射表Ref1,搜索出每个厂站最终所属的终止父区域,形成厂站-区域-终止父区域映射表Ref2。
进一步地,步骤3具体包括如下步骤:
步骤31:提取CIM/E文件中各元件相关表段的关键字段,形成元件-厂站映射表,包括站内元件-厂站映射表E1-S_Ref、站间元件-厂站映射表E2-S_Ref;各表段具体提取的字段为:(a)对于站内元件表段,形成站内元件-厂站映射表E1-S_Ref,提取的字段为标准全名、厂站标识;(b)对于站间元件表段,形成站间元件-厂站映射表E2-S_Ref,提取的字段为标准全名、首端厂站标识、末端厂站标识;
步骤32:根据元件-厂站映射表E1-S_Ref、E2-S_Ref和厂站-区域-终止父区域映射表Ref2,形成元件-厂站-区域-终止父区域映射表Ref3_inner、Ref3_inter;以映射表E1-S_Ref中的厂站标识和映射表Ref2中的厂站标识为关键字段,拼接厂站-区域映射表E1-S_Ref和厂站-区域-终止父区域映射表Ref2,搜索出每个站内元件最终所属的终止父区域,形成站内元件-厂站-区域-终止父区域映射表Ref3_inner;以映射表E2-S_Ref中的厂站标识和映射表Ref2中的厂站标识为关键字段,拼接厂站-区域映射表E2-S_Ref和厂站-区域-终止父区域映射表Ref2,搜索出每个站间元件最终两端所关联的终止父区域,形成站间元件-厂站-区域-终止父区域映射表Ref3_inter。
进一步地,步骤4具体包括如下步骤:
步骤41:读取QS文件中站内元件表段,同时新增一个字段,字段为所属区域,根据映射表Ref3_inner,匹配QS文件中各站内元件所属区域,赋值给新增的所属区域字段;
步骤42:读取QS文件中站间元件表段,同时新增两个字段,字段为首端所属区域和末端所属区域,根据映射表Ref3_inter,匹配QS文件中各站间元件关联区域,赋值给新增的首端所属区域、末端所属区域字段;
步骤43:按照目标区域筛选所属区域元件,其中站内元件表仅保留目标区域元件;站间元件只要其某侧所属区域属于目标区域,也予以保留。
进一步地,所述站内元件表段包括母线表段、变压器表段、发电机表段、负荷表段、并联补偿装置表段、串联补偿装置表段;所述站间元件表段包括交流线表段、直流线表段。
本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
本发明基于CIM/E及QS文件的电网运行潮流自动抽取及等值方法,该方法利用CIM/E文件中的元件地区信息,通过自定义终止父区域集阻断次级区域与根节点父区域的联系,生成元件与次级区域的映射关系,从而实现基于QS文件的目标地区电网数据的自动抽取以及外部电网静态等值功能,抽取数据完备且满足功率平衡方程,可直接用于地区电网的潮流计算及优化分析。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1为本发明实施例1的流程图。
图2为本发明实施例2的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1所示,本发明基于CIM/E及QS文件的电网运行潮流自动抽取及等值方法,该方法包括:利用CIM/E文件中的元件地区信息,通过自定义终止父区域集,阻断终止父区域集合中的区域与根节点父区域的联系;在拓扑搜索时当搜到终止父区域集内的区域即停止搜索,并将元件映射至该级区域,形成满足筛选要求的元件-终止父区域映射关系(即元件-终止父区域映射表),从而实现基于QS文件的目标地区电网数据的自动抽取。
本发明的具体实施步骤如下:
步骤1:定义终止父区域集,通过区域拓扑搜索形成区域-终止父区域映射表Ref1。
步骤11,指定终止父区域集合FP_Set,待筛选的地区须在终止父区域集内,属于该集合中的控制区域不进行区域的父区域搜索;终止父区域集记为:
FP_Set={Parent1,Parent2,…,Parentk,…,Parentn}
其中,Parentk表示第k个终止父区域。
步骤12,定义区域-终止父区域映射表Ref1,映射表Ref1至少应包含区域唯一标识、区域名、对应父区域名、父区域唯一标识四个字段;并用CIM/E文件中控制区域(ControlArea)表段的相关字段给映射表Ref1相应字段赋初值。
初值赋值:控制区域表段的“mRID”字段赋值给映射表Ref1的“区域唯一标识”字段,控制区域表段的“name”字段赋值给映射表Ref1的“区域名”字段,控制区域表段的“Parent”字段赋值给映射表Ref1的“父区域唯一标识”字段,映射表Ref1中“对应父区域名”字段初值设置为空;
步骤13,遍历映射表Ref1的“区域名”,将其中属于终止父区域集合FP_Set的区域名对应的“对应父区域名”字段置为“区域名”本身,即认为终止父区域集合中所有区域的父区域为其本身,同时将相应的“父区域唯一标识”设置为空。
步骤14,搜索区域之间的父子关系,更新映射表Ref1中“对应父区域名”、“父区域唯一标识”。取出映射表Ref1的所有“区域名”,进行去重处理后形成待搜索区域集合Area_Set,对Area_Set中的区域k进行以下操作:
I.查询区域k在映射表Ref1中所在的行索引,根据索引获取当前该区域指向的“父区域唯一标识”(Parent_mRID_k),若父区域唯一标识为空(即表示本区域名属于终止父区域集合FP_Set),则跳转至步骤III;否则,则执行步骤II;
II.在映射表Ref1“区域唯一标识”中查询当前父区域唯一标识(Parent_mRID_k)所在行索引,根据索引获取当前父区域所指向的上一级父区域唯一标识(Parent’P_mRID_k),若上一级父区域唯一标识为空,则将当前父区域唯一标识(Parent_mRID_k)记为区域k所对应的父区域唯一标识,并将相应区域名记录为区域k的“对应父区域名”,并跳至步骤III;否则,将Parent_mRID_k更新为上一级父区域唯一标识(即令Parent_mRID_k=Parent’P_mRID_k),继续执行步骤II;
III.待搜索区域集合Area_Set中删除区域k;
IV.判断待搜索区域集合Area_Set是否为空,若为空,则结束搜索;否则,继续搜索第k+1个区域(令k=k+1),同时跳转至步骤I。
步骤2:匹配厂站所属区域,形成厂站-区域-终止父区域映射表Ref2;
步骤21:提取CIM/E文件中厂站(Substation)表段中关键字段,形成厂站-区域映射表S_A_Ref。
厂站表段至少提取字段:厂站标识(mRID),标准带路径厂站全名(pathName),所属区域标识(ControlArea)。映射表S_A_Ref中“所属区域标识”为该厂站所属的“区域的唯一标识”,其为映射表Ref1字段“区域的唯一标识”的子集。
步骤22:根据厂站-区域映射表S_A_Ref和区域-终止父区域表映射表Ref1,形成厂站-区域-终止父区域表Ref2。
以映射表S_A_Ref中“所属区域标识”和映射表Ref1中“区域唯一标识”为关键字段,拼接厂站-区域映射表S_A_Ref和区域-终止父区域映射表Ref1,搜索出每个厂站最终所属的终止父区域,形成厂站-区域-终止父区域映射表Ref2。
步骤3:匹配元件所属/所关联厂站,形成元件-厂站-区域-终止父区域映射表Ref3,其中元件-厂站-区域-终止父区域映射表Ref3包括站内元件-厂站-区域-终止父区域映射表Ref3_inner、站间元件-厂站-区域-终止父区域映射表Ref3_inter;元件-厂站-区域-终止父区域映射表Ref3记作元件-终止父区域映射表Ref3;
步骤31:提取CIM/E文件中各元件相关表段的关键字段,形成元件-厂站映射表E1-S_Ref、E2-S_Ref。各表段具体提取的字段如下:
a)对于站内设备:根据母线(BusbarSection)表段、同步发电机(SynchronousMachine)表段、变压器(PowerTransformer)表段、负荷(Load)表段、并联补偿装置(ShuntCompensator)表段、串联补偿装置(SeriesCompensator)表段,形成站内元件-厂站映射表E1-S_Ref,提取如下字段:
标准全名(pathName),厂站标识(Substioan);
b)对于站间设备:交流线(ACLineSegment)表段、直流线(DCLineSegment)表段,形成站间元件-厂站映射表E2-S_Ref,提取如下字段:
标准全名(pathName),首端厂站标识(StartSt),末端厂站标识(EndSt);
步骤32:根据元件-厂站映射表E1-S_Ref、E2-S_Ref和厂站-区域-终止父区域映射表Ref2,形成元件-厂站-区域-终止父区域映射表Ref3_inner、Ref3_inter。
以映射表E1-S_Ref中“厂站标识”和映射表Ref2中“厂站标识”为关键字段,拼接厂站-区域映射表E1-S_Ref和厂站-区域-终止父区域映射表Ref2,搜索出每个站内元件最终所属的终止父区域,形成站内元件-厂站-区域-终止父区域映射表Ref3_inner;以映射表E2-S_Ref中“厂站标识”和映射表Ref2中“厂站标识”为关键字段,拼接厂站-区域映射表E2-S_Ref和厂站-区域-终止父区域映射表Ref2,搜索出每个站间元件最终两端所关联的终止父区域,形成站间元件-厂站-区域-终止父区域映射表Ref3_inter。至此,站内元件映射至一个终止父区域;站间元件映射至两个关联终止父区域(两端终止父区域可能相同,也可能不同;当两端终止父区域不同时,站间元件为区域间联络线)。
步骤4:根据元件-终止父区域映射表Ref3_inner、Ref3_inter,筛选QS文件地区电网数据。
步骤41:读取QS文件中变压器(Transformer)、发电机(Unit)、负荷(Load)、并联补偿装置(Compensator_P)、串联补偿装置(Compensator_S)等站内元件表段,同时新增一个字段:“所属区域”,根据Ref3_inner,匹配QS文件中各站内元件所属区域,赋值给新增的“所属区域”字段。
步骤42:读取QS文件中交流线(ACline)、直流线(DCline)等站间元件表段,同时新增两个字段:“首端所属区域”,“末端所属区域”,根据Ref3_inter,匹配QS文件中各站间元件关联区域,赋值给新增的“首端所属区域”,“末端所属区域”字段。
步骤43:按照目标区域筛选所属区域元件,其中站内元件(变压器、发电机、负荷、并联补偿装置等)表仅保留目标区域元件;站间元件(交流线、直流线)只要其某侧所属区域属于目标区域,也予以保留。
工作原理是:QS文件地区电网数据筛选本质上是实现QS文件中所有元件表段的地区筛选。由于QS文件与其配套CIM/E文件中元件全路径名称是一致的,因此可借助CIM/E文件形成元件的地区映射表,然后再根据映射表筛选QS文件数据。
筛选原理如下:CIM/E文件元件信息表段中包含电网所有设备(包括线路、变压器、发电机、母线、无功补偿装置等)所在或所关联的厂站标识;厂站表段中包含厂站所属的子区域;控制区域表段实质是一个区域拓扑关系表,包含区域对应的父区域,新增的区域只要其父区域为现有的区域并添加至表段下方即可保证全区域拓扑的连通性。一般而言,默认状态下调度模型中心的CIM/E文件中的所有区域通过区域拓扑搜索均会映射至根节点父区域(对于省级电网而言,根节点父区域为全省区域;对于全网电网而言,根节点父区域为全国区域),若根据原CIM/E文件直接进行元件的地区归属搜索,最终所有元件均会映射至同一个根节点父区域,从而无法区分元件的次级地区属性。为解决这一问题,本发明提出通过自定义终止父区域集,阻断终止父区域集合中的区域与根节点父区域的联系,在拓扑搜索时搜到终止父区域集内的区域即停止搜索,从而可将元件映射至该级区域,形成满足筛选要求的元件-区域映射表。
实施例2
如图2所示,本实施例与实施例1的区别在于,该方法还包括:
步骤S5:针对抽取筛选出的目标地区电网数据,在其所属的局部电网与外部电网的接口处进行静态等值,以满足功率平衡方程;其中,局部电网与外部电网的接口包括I类接口、II类接口和III类接口,I类接口为与高一级电压等级电网相连的变压器,II类接口为与低一级电压等级电网相连的变压器,III类接口为与外部电网相连接的交流或直流联络线;
静态等值:对于I类接口,在变压器高压侧等值为虚拟发电机,初始出力为变压器原高压侧下网功率状态估计值;
对于II类接口,根据实际功率情况,在低压侧或中压侧等值为虚拟负荷,初始功率为变压器原低压侧或中压侧下网功率状态估计值;
对于III类接口,在联络线的对侧等值为虚拟负荷,虚拟负荷功率等于该侧线路潮流的状态估计值。
工作原理:为保证筛选出的电网运行数据基本满足功率平衡方程(根据状态估计质量存在不同程度偏差),需在所选电网与外部电网的接口处进行静态等值。筛选的局部电网与外部电网的接口可能有三种类型。I类接口:与高一级电压等级电网相连的变压器;II类接口:与低一级电压等级电网相连的变压器;III类接口:与外部电网相连接的交流或直流联络线。等值原则如下:(1)保证所筛选局部电网与外部电网的所有接口形成割集,即移除接口后全网数据完全分成两个互不相连的部分:所选电网和外部电网;(2)在接口处静态等值为虚拟发电机或负荷,其初始功率保证等值前后流过接口的功率不变。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.基于CIM/E及QS文件的电网运行潮流自动抽取及等值方法,其特征在于,该方法包括:
利用CIM/E文件中的元件地区信息,通过自定义终止父区域集,阻断终止父区域集合中的区域与根节点父区域的联系;在拓扑搜索时当搜到终止父区域集内的区域即停止搜索,并将元件映射至该级区域,形成满足筛选要求的元件-终止父区域映射关系,从而实现基于QS文件的目标地区电网数据的自动抽取。
2.根据权利要求1所述的基于CIM/E及QS文件的电网运行潮流自动抽取及等值方法,其特征在于,该方法还包括:
针对抽取筛选出的目标地区电网数据,在其所属的局部电网与外部电网的接口处进行静态等值,以满足功率平衡方程;其中,局部电网与外部电网的接口包括I类接口、II类接口和III类接口,I类接口为与高一级电压等级电网相连的变压器,II类接口为与低一级电压等级电网相连的变压器,III类接口为与外部电网相连接的交流或直流联络线;
静态等值:对于I类接口,在变压器高压侧等值为虚拟发电机,初始出力为变压器原高压侧下网功率状态估计值;对于II类接口,根据实际功率情况,在低压侧或中压侧等值为虚拟负荷,初始功率为变压器原低压侧或中压侧下网功率状态估计值;对于III类接口,在联络线的对侧等值为虚拟负荷,虚拟负荷功率等于该侧线路潮流的状态估计值。
3.根据权利要求1所述的基于CIM/E及QS文件的电网运行潮流自动抽取及等值方法,其特征在于,该方法具体包括如下步骤:
步骤1:定义终止父区域集,通过区域拓扑搜索形成区域-终止父区域映射表Ref1;
步骤2:匹配厂站所属区域,形成厂站-区域-终止父区域映射表Ref2;
步骤3:匹配元件所属/所关联厂站,形成元件-厂站-区域-终止父区域映射表Ref3,其中元件-厂站-区域-终止父区域映射表Ref3包括站内元件-厂站-区域-终止父区域映射表Ref3_inner、站间元件-厂站-区域-终止父区域映射表Ref3_inter;元件-厂站-区域-终止父区域映射表Ref3记作元件-终止父区域映射表Ref3;
步骤4:根据元件-终止父区域映射表Ref3_inner、Ref3_inter,筛选QS文件地区电网数据。
4.根据权利要求3所述的基于CIM/E及QS文件的电网运行潮流自动抽取及等值方法,其特征在于,步骤1具体包括如下步骤:
步骤11:指定终止父区域集合FP_Set,待筛选的地区须在终止父区域集内,属于该集合中的控制区域不进行区域的父区域搜索;终止父区域集记为:
FP_Set={Parent1,Parent2,…,Parentk,…,Parentn}
其中,Parentk表示第k个终止父区域;
步骤12:定义区域-终止父区域映射表Ref1,映射表Ref1至少包含区域唯一标识、区域名、对应父区域名、父区域唯一标识四个字段;并用CIM/E文件中控制区域表段的相关字段给映射表Ref1相应字段赋初值;
步骤13:遍历映射表Ref1的区域名,将其中属于终止父区域集合FP_Set的区域名对应的对应父区域名字段置为区域名本身,认为终止父区域集合中所有区域的父区域为其本身,同时将相应的父区域唯一标识设置为空;
步骤14:搜索区域之间的父子关系,更新映射表Ref1中对应父区域名、父区域唯一标识;取出映射表Ref1的所有区域名,进行去重处理后形成待搜索区域集合Area_Set。
5.根据权利要求4所述的基于CIM/E及QS文件的电网运行潮流自动抽取及等值方法,其特征在于,步骤12中用CIM/E文件中控制区域表段的相关字段给映射表Ref1相应字段赋初值,具体包括:
控制区域表段的mRID字段赋值给映射表Ref1的区域唯一标识字段,控制区域表段的name字段赋值给映射表Ref1的区域名字段,控制区域表段的Parent字段赋值给映射表Ref1的父区域唯一标识字段,映射表Ref1中对应父区域名字段初值设置为空。
6.根据权利要求4所述的基于CIM/E及QS文件的电网运行潮流自动抽取及等值方法,其特征在于,步骤14中还包括对待搜索区域集合Area_Set中的区域k进行以下操作:
I.查询区域k在映射表Ref1中所在的行索引,根据索引获取当前该区域指向的父区域唯一标识,若父区域唯一标识为空,表示本区域名属于终止父区域集合FP_Set,则跳转至步骤III;否则,则执行步骤II;
II.在映射表Ref1的区域唯一标识字段中查询当前父区域唯一标识所在行索引,根据索引获取当前父区域所指向的上一级父区域唯一标识,若上一级父区域唯一标识为空,则将当前父区域唯一标识记为区域k所对应的父区域唯一标识,并将相应区域名记录为区域k的对应父区域名,并跳至步骤III;否则,将当前父区域唯一标识更新为上一级父区域唯一标识,继续执行步骤II.
III.待搜索区域集合Area_Set中删除区域k;
IV.判断待搜索区域集合Area_Set是否为空,若为空,则结束搜索;否则,继续搜索第k+1个区域,同时跳转至步骤I。
7.根据权利要求4所述的基于CIM/E及QS文件的电网运行潮流自动抽取及等值方法,其特征在于,步骤2具体包括如下步骤:
步骤21:提取CIM/E文件中厂站表段中关键字段,形成厂站-区域映射表S_A_Ref;其中,厂站表段中的关键字段包括厂站标识、标准带路径厂站全名、所属区域标识,映射表S_A_Ref中的所属区域标识为该厂站所属的区域的唯一标识,其为映射表Ref1的字段区域唯一标识的子集;
步骤22:根据厂站-区域映射表S_A_Ref和区域-终止父区域表映射表Ref1,形成厂站-区域-终止父区域表Ref2;具体地,以映射表S_A_Ref中的所属区域标识和映射表Ref1中的区域唯一标识为关键字段,拼接厂站-区域映射表S_A_Ref和区域-终止父区域映射表Ref1,搜索出每个厂站最终所属的终止父区域,形成厂站-区域-终止父区域映射表Ref2。
8.根据权利要求3所述的基于CIM/E及QS文件的电网运行潮流自动抽取及等值方法,其特征在于,步骤3具体包括如下步骤:
步骤31:提取CIM/E文件中各元件相关表段的关键字段,形成元件-厂站映射表,包括站内元件-厂站映射表E1-S_Ref、站间元件-厂站映射表E2-S_Ref;各表段具体提取的字段为:(a)对于站内元件表段,形成站内元件-厂站映射表E1-S_Ref,提取的字段为标准全名、厂站标识;(b)对于站间元件表段,形成站间元件-厂站映射表E2-S_Ref,提取的字段为标准全名、首端厂站标识、末端厂站标识;
步骤32:根据元件-厂站映射表E1-S_Ref、E2-S_Ref和厂站-区域-终止父区域映射表Ref2,形成元件-厂站-区域-终止父区域映射表Ref3_inner、Ref3_inter;以映射表E1-S_Ref中的厂站标识和映射表Ref2中的厂站标识为关键字段,拼接厂站-区域映射表E1-S_Ref和厂站-区域-终止父区域映射表Ref2,搜索出每个站内元件最终所属的终止父区域,形成站内元件-厂站-区域-终止父区域映射表Ref3_inner;以映射表E2-S_Ref中的厂站标识和映射表Ref2中的厂站标识为关键字段,拼接厂站-区域映射表E2-S_Ref和厂站-区域-终止父区域映射表Ref2,搜索出每个站间元件最终两端所关联的终止父区域,形成站间元件-厂站-区域-终止父区域映射表Ref3_inter。
9.根据权利要求3所述的基于CIM/E及QS文件的电网运行潮流自动抽取及等值方法,其特征在于,步骤4具体包括如下步骤:
步骤41:读取QS文件中站内元件表段,同时新增一个字段,字段为所属区域,根据映射表Ref3_inner,匹配QS文件中各站内元件所属区域,赋值给新增的所属区域字段;
步骤42:读取QS文件中站间元件表段,同时新增两个字段,字段为首端所属区域和末端所属区域,根据映射表Ref3_inter,匹配QS文件中各站间元件关联区域,赋值给新增的首端所属区域、末端所属区域字段;
步骤43:按照目标区域筛选所属区域元件,其中站内元件表仅保留目标区域元件;站间元件只要其某侧所属区域属于目标区域,也予以保留。
10.根据权利要求8或9所述的基于CIM/E及QS文件的电网运行潮流自动抽取及等值方法,其特征在于,所述站内元件表段包括母线表段、变压器表段、发电机表段、负荷表段、并联补偿装置表段、串联补偿装置表段;所述站间元件表段包括交流线表段、直流线表段。
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