CN111476506B - 一种基于ocs系统的开关操作风险预警方法及系统 - Google Patents

一种基于ocs系统的开关操作风险预警方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于OCS系统的开关操作风险预警方法，包括以下步骤：S1、枚举网架潮流图中所有节点；S2、选取节点，获取节点在电网正常运行时的潮流界限值P0、开关操作前节点的实际潮流值P、以及模拟开关操作后节点的计算潮流值P’；S3、计算操作前节点的实际潮流值P与潮流界限值P0的差额△P、模拟开关操作后节点的计算潮流值P’与潮流界限值P0的差额△P’、以及模拟开关操作后的实际变化率η，其中，△P=P‑P0，△P’=P’‑P0，η=△P’/P0；S4、根据计算结果，判断节点的开关操作风险。本发明能够有效提高开关操作风险预警的全面性、准确性、以及时效性。

Description

一种基于OCS系统的开关操作风险预警方法及系统
技术领域
本发明涉及电网安全预警技术领域，具体而言，涉及一种基于OCS系统的开关操作风险预警方法及系统。
背景技术
为保障电网安全稳定运行，应对突发事故或自然灾害，电力调度员需要通过遥控开关及时调整电网运行方式。开关操作会导致电网潮流发生变化，致使电网存在设备电压、电流越限或系统潮流断面过界面的风险，因此需要对操作风险进行评估，防止误操作。
现有技术中，电力调度员通过电力调度自动化系统辅助计算电网潮流，然后从计算结果中人工筛选风险点，人工筛选风险依赖于调度员的经验，并且存在错评、漏评等弊端。
另一方面，伴随着用户用电负荷日益攀升，电网规模逐步扩大，区域互联程度加深，电网的网架拓扑结构趋于复杂，潮流图中厂站节点众多，人工逐一扫描潮流变化能够精准定位风险点，但耗时较长，不具备时效性。
如何全面、精准、高效地筛选操作风险点成为减少电力调度员误操作概率，降低操作风险，提升电网安全系数，推动电力调度自动化持续优化的研究方向，对此亟需提出一种新的电网风险评估的科学方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于OCS系统的开关操作风险预警方法及系统，能够有效提高开关操作风险预警的全面性、准确性、以及时效性。
一种基于OCS系统的开关操作风险预警方法，包括以下步骤：
S1、枚举网架潮流图中所有节点；
S2、选取节点，获取节点在电网正常运行时的潮流界限值P0、开关操作前节点的实际潮流值P、以及模拟开关操作后节点的计算潮流值P’；
S3、计算操作前节点的实际潮流值P与潮流界限值P0的差额△P、模拟开关操作后节点的计算潮流值P’与潮流界限值P0的差额△P’、以及模拟开关操作后的实际变化率η，其中，△P=P-P0，△P’=P’-P0，η=△P’/P0；
S4、根据计算结果，判断节点的开关操作风险。
进一步的，步骤S4按照如下步骤判断节点开关操作的风险：
S41、判断模拟开关操作前节点的实际潮流值P是否超出潮流界限值P0，即△P是否大于零，若△P大于零则转向步骤S42，否则转向步骤S43；
S42、判断模拟开关操作后节点的计算潮流值P’是否超出潮流界限值P0，即△P’是否大于零，若△P’大于零，转向步骤S44；否则，开关操作不会造成电网越限风险，结束该节点计算；
S43、判断模拟开关操作后节点的计算潮流值P’是否超出潮流界限值P0，即△P’是否大于零，若△P’大于零，开关操作将造成电网越限风险，结束该节点计算；否则，开关操作不会造成电网越限风险，结束该节点计算；
S44、判断模拟开关操作后实际值变化率η是否大于触发阈值，若大于则开关操作将造成电网越限风险，结束该节点计算；否则，开关操作不会造成电网越限风险，结束该节点计算。
进一步的，所述触发阈值根据设备的过载能力设置。
进一步的，当△P’大于零时输出开关操作越限提示。
进一步的，当开关操作将造成电网越限风险时输出开关闭锁信号。
进一步的，所述节点的潮流界限值P0、实际潮流值P、以及计算潮流值P’通过OCS系统获取。
进一步的，还包括步骤S5：依次判断网架潮流图中每个节点的开关操作风险，直至遍历所有节点。
本发明还提供一种基于OCS系统的开关操作风险预警系统，包括：
OCS系统数据交互接口，用于与OCS系统进行数据交互；
开关操作风险判断模块，用于对获取的数据进行计算，给出开关操作风险判断结果，并将判断结果反馈至OCS系统；
风险预警提示模块，用于根据开关操作风险判断模块的判断结果向相关人员发送预警提醒通知。
相对现有技术，本发明的有益效果是：通过OCS系统获取全网状态及参数，遍历全网节点，无风险遗漏，使风险预警更全面准确。本发明综合电网稳定运行参数、历史值、潮流计算值以及潮流变化率等进行多维度评估，为开关操作风险的预警提供了一种标准化的判断程序，一方面大大降低错判概率，提高了风险判断的精准性；另一方面简化了原有预警方法的逻辑，提高了风险预警的效率和时效性。
附图说明
图1为本发明的基于OCS系统的开关操作风险预警方法的流程图。
图2为本发明的基于OCS系统的开关操作风险预警系统的原理框图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。
本发明提供一种基于OCS系统的开关操作风险预警方法及系统，旨在提高电网开关操作风险预警的全面性、准确性、以及时效性。需要说明的是，OCS（Operation ControlSystem）系统即电网运行监控系统，其为目前电网中应用的一种综合监控及管理系统，主要用于实现电网稳态监视、动态监视、暂态监视、环境监视、节能环保监视、事件记录、分析预警等，具备数据采集与交互、全景系统建模和数据集成与服务等功能。
如图1所示，本发明的基于OCS系统的开关操作风险预警方法，主要包括以下步骤：
S1、枚举网架潮流图中所有节点。
其中，网架潮流图及其中的节点可从OCS系统获取。
S2、选取节点，获取节点在电网正常运行时的潮流界限值P0、开关操作前节点的实际潮流值P、以及模拟开关操作后节点的计算潮流值P’。
应当理解的是，节点的潮流界限值P0、实际潮流值P、以及计算潮流值P’均可通过OCS系统获取。
S3、计算操作前节点的实际潮流值P与潮流界限值P0的差额△P、模拟开关操作后节点的计算潮流值P’与潮流界限值P0的差额△P’、以及模拟开关操作后的实际变化率η。
其中，△P=P-P0，△P’=P’-P0，η=△P’/P0。
S4、根据计算结果，判断节点的开关操作风险。具体的，包括以下步骤：
S41、判断模拟开关操作前节点的实际潮流值P是否超出潮流界限值P0，即△P是否大于零，若△P大于零则转向步骤S42，否则转向步骤S43。
S42、判断模拟开关操作后节点的计算潮流值P’是否超出潮流界限值P0，即△P’是否大于零，若△P’大于零，转向步骤S44；否则，开关操作不会造成电网越限风险，结束该节点计算。
应当理解的是，当△P大于零且△P’小于零，说明该节点实际运行时的潮流值大于潮流界限值，开关操作后，该节点的潮流值较实际运行时有所下降，因此判定开关操作不会造成电网越限风险。
S43、判断模拟开关操作后节点的计算潮流值P’是否超出潮流界限值P0，即△P’是否大于零，若△P’大于零，开关操作将造成电网越限风险，结束该节点计算；否则，开关操作不会造成电网越限风险，结束该节点计算。
应当理解的是，当△P小于零且△P’大于零，说明该节点在实际运行时的潮流值小于潮流界限值，开关操作后的潮流值较实际运行时有所提高，因此判定开关操作会造成电网越限风险。
当△P小于零且△P’小于零，说明节点在实际运行时的潮流值以及开关操作后的潮流值均小于潮流界限值，因此判定开关操作不会造成电网越限风险。
S44、判断模拟开关操作后实际值变化率η是否大于触发阈值，若大于则开关操作将造成电网越限风险，结束该节点计算；否则，开关操作不会造成电网越限风险，结束该节点计算。
应当理解的是，当△P和△P’同时大于零，说明该节点在开关操作前后的潮流值均大于潮流界限值，此时需要判断实际变化率η是否大于触发阈值，若η大于触发阈值，说明开关操作后该节点的潮流值变化量较大，会对电网产生风险，因此判定开关操作会造成电网越限风险。反之，说明开关操作后该节点的潮流值变化量较小，判定开关操作不会造成电网越限风险。需要说明的是，触发的阈值根据不同设备的过载能力可以自行设置，例如线路无过载能力，可以设置为0，变压器有一定的过载能力，可以设置为0.3-0.5，也就是说，该触发阈值可以根据不同设备进行个性化设置。
作为一个较佳的实施例，本发明的方法还可以包括步骤S5：依次判断网架潮流图中每个节点的开关操作风险，直至遍历所有节点。从而得到电网中每个节点的开关操作风险，实现无风险遗漏，使风险预警更全面。
需要说明的是，在上述判断节点的开关操作风险的过程中，若△P’大于零，还包括步骤：输出开关操作越限提示。可以理解，若△P’大于零，说明节点在开关操作后的潮流值大于潮流界限值，即存在越限，虽然可能出现潮流值变化率η小于出发阈值的情况，但仍需要对操作人员输出提示，以预防风险。提示的方式可以是弹出窗口，或通过通信单元发送信息至操作人员的移动端。
另外，在上述判断节点的开关操作风险的过程中，当判定开关操作将造成电网越限风险时，还包括步骤：输出开关闭锁信号，从而将存在风险的节点开关闭锁，避免操作人员误操作。
本发明还提供一种基于OCS系统的开关操作风险预警系统，包括：OCS系统数据交互接口、开关操作风险判断模块、以及风险预警提示模块。该系统的运行原理如下：首先通过OCS系统数据交互接口与OCS系统进行数据交互，获取设备电压、电流额定值以及断面潮流限定值，获取模拟操作前潮流数据及模拟操作后潮流计算值，并将获取的数据传递给开关操作风险判断模块。开关操作风险判断模块接收OCS系统数据交互接口数据后，根据上述基于OCS系统的开关操作风险预警方法给出开关操作风险预警判断结果，并将结果传递给OCS系统数据交互接口以及风险预警提示模块。OCS系统数据交互接口接收开关操作风险预警判断结果后，发出闭锁信号至OCS系统，OCS系统进行相应的开关闭锁动作，同时风险预警提示模块接收风险预警判断结果，输出越限提示。
本发明通过OCS系统获取全网状态及参数，遍历全网节点，无风险遗漏，使风险预警更全面准确。本发明综合电网稳定运行参数、历史值、潮流计算值以及潮流变化率等进行多维度评估，为开关操作风险的预警提供了一种标准化的判断程序，一方面大大降低错判概率，提高了风险判断的精准性；另一方面简化了原有预警方法的逻辑，提高了风险预警的效率和时效性。
虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。

Claims (7)

1.一种基于OCS系统的开关操作风险预警方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、枚举网架潮流图中所有节点；
S2、选取节点，获取节点在电网正常运行时的潮流界限值P0、开关操作前节点的实际潮流值P、以及模拟开关操作后节点的计算潮流值P’；
S3、计算操作前节点的实际潮流值P与潮流界限值P0的差额△P、模拟开关操作后节点的计算潮流值P’与潮流界限值P0的差额△P’、以及模拟开关操作后的实际变化率η，其中，△P=P-P0，△P’=P’-P0，η=△P’/P0；
S4、根据计算结果，判断节点的开关操作风险，包括：
S41、判断模拟开关操作前节点的实际潮流值P是否超出潮流界限值P0，即△P是否大于零，若△P大于零则转向步骤S42，否则转向步骤S43；
S42、判断模拟开关操作后节点的计算潮流值P’是否超出潮流界限值P0，即△P’是否大于零，若△P’大于零，转向步骤S44；否则，开关操作不会造成电网越限风险，结束该节点计算；
S43、判断模拟开关操作后节点的计算潮流值P’是否超出潮流界限值P0，即△P’是否大于零，若△P’大于零，开关操作将造成电网越限风险，结束该节点计算；否则，开关操作不会造成电网越限风险，结束该节点计算；
S44、判断模拟开关操作后实际值变化率η是否大于触发阈值，若大于则开关操作将造成电网越限风险，结束该节点计算；否则，开关操作不会造成电网越限风险，结束该节点计算。
2.根据权利要求1所述的基于OCS系统的开关操作风险预警方法，其特征在于，所述触发阈值根据设备的过载能力设置。
3.根据权利要求1所述的基于OCS系统的开关操作风险预警方法，其特征在于，当△P’大于零时输出开关操作越限提示。
4.根据权利要求1所述的基于OCS系统的开关操作风险预警方法，其特征在于，当开关操作将造成电网越限风险时输出开关闭锁信号。
5.根据权利要求1所述的基于OCS系统的开关操作风险预警方法，其特征在于，所述节点的潮流界限值P0、实际潮流值P、以及计算潮流值P’通过OCS系统获取。
6.根据权利要求1所述的基于OCS系统的开关操作风险预警方法，其特征在于，还包括步骤S5：依次判断网架潮流图中每个节点的开关操作风险，直至遍历所有节点。
7.一种基于OCS系统的开关操作风险预警系统，其特征在于，包括：
OCS系统数据交互接口，用于与OCS系统进行数据交互；
开关操作风险判断模块，用于对获取的数据进行计算，给出开关操作风险判断结果，并将判断结果反馈至OCS系统，包括步骤：
S1、枚举网架潮流图中所有节点；
S2、选取节点，获取节点在电网正常运行时的潮流界限值P0、开关操作前节点的实际潮流值P、以及模拟开关操作后节点的计算潮流值P’；
S3、计算操作前节点的实际潮流值P与潮流界限值P0的差额△P、模拟开关操作后节点的计算潮流值P’与潮流界限值P0的差额△P’、以及模拟开关操作后的实际变化率η，其中，△P=P-P0，△P’=P’-P0，η=△P’/P0；
S4、根据计算结果，判断节点的开关操作风险，包括：
S41、判断模拟开关操作前节点的实际潮流值P是否超出潮流界限值P0，即△P是否大于零，若△P大于零则转向步骤S42，否则转向步骤S43；
S42、判断模拟开关操作后节点的计算潮流值P’是否超出潮流界限值P0，即△P’是否大于零，若△P’大于零，转向步骤S44；否则，开关操作不会造成电网越限风险，结束该节点计算；
S43、判断模拟开关操作后节点的计算潮流值P’是否超出潮流界限值P0，即△P’是否大于零，若△P’大于零，开关操作将造成电网越限风险，结束该节点计算；否则，开关操作不会造成电网越限风险，结束该节点计算；
S44、判断模拟开关操作后实际值变化率η是否大于触发阈值，若大于则开关操作将造成电网越限风险，结束该节点计算；否则，开关操作不会造成电网越限风险，结束该节点计算；
风险预警提示模块，用于根据开关操作风险判断模块的判断结果向相关人员发送预警提醒通知。
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