CN112865309B - 一种具有自动建模功能的智能变电站分析方法及系统 - Google Patents

一种具有自动建模功能的智能变电站分析方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112865309B
CN112865309B CN202110042299.7A CN202110042299A CN112865309B CN 112865309 B CN112865309 B CN 112865309B CN 202110042299 A CN202110042299 A CN 202110042299A CN 112865309 B CN112865309 B CN 112865309B
Authority
CN
China
Prior art keywords
intelligent substation
intelligent
simulation
analysis
analysis server
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.)
Active
Application number
CN202110042299.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112865309A (zh
Inventor
谢映
刘祥
辜勇
蔡建兴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hunan Yizhong Ziguang Electric Technology Co ltd
Original Assignee
Hunan Yizhong Ziguang Electric Technology Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hunan Yizhong Ziguang Electric Technology Co ltd filed Critical Hunan Yizhong Ziguang Electric Technology Co ltd
Priority to CN202110042299.7A priority Critical patent/CN112865309B/zh
Publication of CN112865309A publication Critical patent/CN112865309A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112865309B publication Critical patent/CN112865309B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00001—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by the display of information or by user interaction, e.g. supervisory control and data acquisition systems [SCADA] or graphical user interfaces [GUI]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/18—Network design, e.g. design based on topological or interconnect aspects of utility systems, piping, heating ventilation air conditioning [HVAC] or cabling
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • 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
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00002—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by monitoring
    • 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
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00032—Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for
    • H02J13/00034—Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for the elements or equipment being or involving an electric power substation
    • 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
    • H02J2203/10—Power transmission or distribution systems management focussing at grid-level, e.g. load flow analysis, node profile computation, meshed network optimisation, active network management or spinning reserve management
    • 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
    • Y04S10/16—Electric power substations

Abstract

本发明公开了一种具有自动建模功能的智能变电站分析方法及系统，该方法包含：构建智能变电站网络拓扑图，依据智能变电站配置文件构建智能变电站仿真模型，依据智能变电站仿真模型进行仿真计算分析，依据仿真计算结果对智能变电站仿真模型进行控制调节，得到智能变电站运行评估结果。本发明方法实现了对智能变电站仿真模型的自动构建，降低了手动建模时出现与实际智能变电站存在数据偏差问题的概率，同时通过对智能变电站仿真模型的分析能及时发现智能变电站运行过程中的问题并及时修复问题，节省运维过程中的人力物力。

Description

一种具有自动建模功能的智能变电站分析方法及系统
技术领域
本发明涉及智能变电站分析领域，尤其涉及一种具有自动建模功能的智能变电站分析系统。
背景技术
智能变电站是智能电网的重要组成部分，其运行状态对电力供应有着重要影响。随着社会的不断发展，智能变电站的自动化、智能化水平越来越高，数量也越来越多，这就对智能变电站的运维提出了更高的要求。
而对智能变电站的仿真分析能够有效的分析目前运行状态下的智能变电站的状态，判断其某一节点或某一线路是否存在安全隐患，是否存在过载等。而目前通常的仿真分析基于半自动的手工建模，可能存在在手动输入时，对于智能变电站网内的设备信息不能准确录入的情况，同时若对多节点智能变电站进行运维，则需要录入大量数据，出错概率几何增大，同时运维人员的工作量也会大幅增加。如何有效增强仿真模型数据的准确性并降低运维人员工作量，成为目前需要解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种具有自动建模功能的智能变电站分析系统，其特征在于，包含智能变电站分析客户端、智能变电站分析服务端、若干台仿真测试仪、若干个智能变电站，其中：
智能变电站分析客户端与智能变电站分析服务端通过网络相连，智能变电站分析客户端发送控制指令到智能变电站分析服务端，并接收智能变电站分析服务端返回的数据；
智能变电站分析服务端通过网络与若干台仿真测试仪相连，将智能变电站仿真模型数据及控制指令发送至若干台仿真测试仪，仿真测试仪进行实时仿真运行，仿真测试仪将仿真运行数据发送至智能变电站分析服务端，智能变电站分析服务端接收若干台仿真测试仪的仿真运行数据进行计算分析；
若干智能变电站通过网络与智能变电站分析服务端相连，发送智能变电站数据到智能变电站分析服务端，其中，智能变电站包含智能变电站主控设备、若干智能终端，智能变电站主控设备通过网络与若干智能终端相连。
本发明还提供一种具有自动建模功能的智能变电站分析方法，包含以下步骤：
S1：智能变电站分析客户端发送自动构建指令到智能变电站分析服务端；
S2：智能变电站分析服务端构建智能变电站网络拓扑图；
S3：智能变电站分析服务端获取智能变电站主控设备上的智能变电站配置文件信息，
依据该配置文件自动构建智能变电站仿真模型；
S4：智能变电站分析服务端对构建的智能变电站仿真模型进行仿真计算；
S5：智能变电站分析服务端依据仿真计算结果进行分析，并将分析结果发送至智能变电站分析客户端，智能变电站分析客户端依据分析结果对仿真测试仪或智能变电站分析服务端执行控制调节；
S6：重复S4-S5得到智能变电站运行评估结果。
进一步的，所述步骤S2包含以下步骤：
S21：智能变电站分析服务端向其所在网内智能变电站主控设备及智能终端发送控制指令，在收到智能变电站主控设备及智能终端返回的正确应答信息后，建立和智能变电站主控设备及智能终端的通信连接；
S22：智能变电站分析服务端向建立通信连接的智能变电站主控设备及智能终端发送设备信息获取指令，智能变电站主控设备及智能终端应答并回复本机包含的全部网络信息及路由表信息；
S23：智能变电站分析服务端依据智能变电站主控设备及智能终端返回的网络信息及路由表信息，构建智能变电站网络拓扑图；
S24：智能变电站分析服务端向已建立连接的智能变电站主控设备发送智能变电站网络拓扑图获取指令，智能变电站主控设备应答并回复智能变电站主控设备存储的智能变电站网络拓扑图文件；
S25：智能变电站分析服务端将自动构建的智能变电站网络拓扑图与智能变电站主控设备回复的网络拓扑图文件进行比对，对差异部分进行人工确认和调整，完成智能变电站网络拓扑图的构建。
进一步的，所述步骤S3包含以下步骤：
S31：智能变电站分析服务端向智能变电站主控设备发送智能变电站配置文件获取指令；
S32：智能变电站主控设备收到智能变电站配置文件获取指令后应答并回复智能变电站配置文件；
S33：智能变电站分析服务端依据该智能变电站配置文件，自动构建智能变电站仿真模型。
进一步的，所述S4包含以下步骤：
S41：智能变电站分析服务端依据构建完成的智能变电站仿真模型获取智能变电站接线方式、参数及运行条件数据，并将数据发送至智能变电站分析客户端；
S42：智能变电站分析客户端依据获取的智能变电站运行条件数据，分别对母线设置电压上下限，对线路设置电流限值，对变压器设置功率限值，智能变电站分析客户端设置完成后，将设置数据发送至智能变电站分析服务端，智能变电站分析服务端依据该数据更新智能变电站仿真模型运行参数；
S43：若执行数字仿真，智能变电站分析服务端依据更新后的智能变电站仿真模型执行数字仿真，并将仿真数据实时存储于智能变电站分析服务端；若执行实时仿真，则智能变电站分析服务端将更新后的智能变电站仿真模型发送至仿真测试仪，由仿真测试仪进行实时仿真，仿真测试仪将仿真数据实时发送至智能变电站分析服务端；
S44：智能变电站分析服务端依据数字仿真或实时仿真的仿真数据进行潮流计算，得到智能变电站运行状态下的电气量，电气量包含各母线电压、各线路电流与功率及网损；
S45：智能变电站分析服务端依据潮流计算结果，可分别进行稳定性分析、暂态稳定性分析、小干扰稳定计算、电网规划方式校核、机网协调数据分析。
进一步的，所述潮流计算采用PQ分解法、功率式牛顿法、最佳乘子法、电流式牛顿法中的一种，其中PQ分解法为快速解耦算法。
进一步的，所述潮流计算可自定义计算范围，包含按全网拓扑结构计算、按各个元件带电状态计算、按发电及负荷区域进行计算，仿真计算过程中最大可支持5000个智能变电站节点。
进一步的，所述稳定性分析步骤为：
将潮流计算的结果曲线进行Prony分析，Prony分析是用一组指数项的线性组合来拟合等间距采样数据的方法；
依据Prony分析结果中的所有振荡模式的幅值、相位、振荡频率、阻尼比信息得出系统的稳定性指标；
自动判断智能变电站当前主导振荡模式机器衰减阻尼比信息，得到当前系统的稳定性指标；
依据当前系统的稳定性指标和智能变电站的标准稳定性指标进行比对，判断系统的稳定性。
进一步的，所述暂态稳定性分析设置的仿真步长分别为：数字仿真步长设置为10ms，实时仿真步长设置为100us，其中数字仿真为基于仿真模型在智能变电站分析服务端上执行的仿真，实时仿真为基于仿真模型在仿真测试仪上执行的仿真。
进一步的，所述步骤4中控制调节包含以下几种方式：
用某一母线的电压或无功功率去控制同一母线或另一母线的电压值；
用某一母线的电压或无功功率去控制某一线路的无功功率；
用注入某一母线的有功功率去控制某一线路的有功功率；
用某一线路的电抗值去控制某母线电压或某线路的有功功率或无功功率；
用某一变压器的变比值去控制某母线的电压或某线路的无功功率。
本发明产生的有益效果是：本发明自主研发了一种具有自动构建功能的智能变电站分析方法和系统，解决了进行智能变电站运维过程中手动建模时易出错及大量智能变电站建模的问题。本发明通过自动构建网络拓扑图及智能变电站仿真模型，有效降低了运维人员的工作压力，同时降低了运维人员输入错误数据的概率。通过与已有智能变电站的配置文件的二次比对，有效提高了建模的准确率。
附图说明
图1为本发明提供的一种网络靶场物理环境构建方法的流程图；
图2为本发明提供的一种网络靶场物理环境构建系统的整体框图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
如图1所示，本发明实施例提供一种智能变电站分析系统，包含智能变电站分析客户端、智能变电站分析服务端、若干台仿真测试仪、若干个智能变电站，其中：
智能变电站分析客户端与智能变电站分析服务端通过网络相连，智能变电站分析服务端通过网络与若干台仿真测试仪相连，若干个智能变电站通过网络与智能变电站分析服务端相连，其中，智能变电站包含智能变电站主控设备、若干智能终端，智能变电站主站设备通过网络与若干智能终端相连；
智能变电站分析客户端发送自动构建指令到智能变电站分析服务端；智能变电站分析服务端接收该指令后，向其所在局域网发送控制指令；若干智能变电站主控设备及若干智能终端接收到该控制指令后，做出应答，应答数据经网络发送至智能变电站分析服务端，同时智能变电站分析服务端与若干智能变电站主控设备及若干智能终端建立通信连接；智能变电站分析服务端与若干智能变电站主控设备及若干智能终端建立通信连接后，将再次发送设备信息获取指令到若干智能变电站主控设备及若干智能终端，若干智能变电站主控设备及若干智能终端接收到该指令后，将设备上的全部网络信息及路由信息发送到智能变电站分析服务端；智能变电站分析服务端接收设备数据后，对数据进行处理，首先构建不同智能变电站的网络拓扑图，接着依据该数据构建各个智能变电站内设备间的网络拓扑图；
智能变电站分析服务端在完成网络拓扑图构建后，再次向各智能变电站主控设备发送网络拓扑图获取指令，各智能变电站主控设备接收该指令后，将本机存储的智能变电站网络拓扑图文件数据发送至智能变电站分析服务端，智能变电站分析服务端依据该数据与构建的网络拓扑图进行比对；同时智能变电站分析服务端将构建结果及比对结果发送至智能分析客户端；
智能变电站分析服务端接着向各智能变电站的智能变电站主控设备发送智能变电站配置文件获取指令，智能变电站主控设备发送智能变电站配置文件到智能变电站分析服务端；智能变电站分析服务端获取智能变电站配置文件后，依据该配置文件构建各智能变电站仿真模型；同时智能变电站分析服务端将智能变电站仿真模型数据发送至智能变电站分析客户端；
智能变电站分析服务端依据构建完成的智能变电站仿真模型获取智能变电站接线方式、参数及运行条件数据，并将数据发送至智能变电站分析客户端；智能变电站分析客户端依据获取的数据，分别对母线设置电压上下限，对线路设置电流限值，对变压器设置功率限值，智能变电站分析客户端设置完成后，将设置数据发送至智能变电站分析服务端，智能变电站分析服务端依据该数据更新智能变电站仿真模型运行参数；
智能变电站分析客户端将仿真运算指令发送至智能变电站分析服务端，智能变电站分析服务端接收指令，将智能变电站仿真模型数据发送至仿真测试仪，仿真测试仪依据智能变电站仿真模型运行，将运行数据发送给智能变电站分析服务端，智能变电站依据仿真运行模型执行仿真运算及分析，将运算及分析结果发送至智能变电站分析客户端。
参考图2，为本发明提供一种具有自动建模功能的智能变电站分析方法，包含以下步骤：
S1：智能变电站分析客户端发送自动构建指令到智能变电站分析服务端；
S2：智能变电站分析服务端构建智能变电站网络拓扑图，包含以下步骤：
S21：智能变电站分析服务端向其所在网内智能变电站主控设备及智能终端发送控制指令，在收到智能变电站主控设备及智能终端返回的正确应答信息后，建立和智能变电站主控设备及智能终端的通信连接；
S22：智能变电站分析服务端向建立通信连接的智能变电站主控设备及智能终端发送设备信息获取指令，智能变电站主控设备及智能终端应答并回复本机包含的全部网络信息及路由表信息；
S23：智能变电站分析服务端依据智能变电站主控设备及智能终端返回的网络信息及路由表信息，构建智能变电站网络拓扑图；
S24：智能变电站分析服务端向已建立连接的智能变电站主控设备发送智能变电站网络拓扑图获取指令，智能变电站主控设备应答并回复智能变电站主控设备存储的智能变电站网络拓扑图文件；
S25：智能变电站分析服务端将自动构建的智能变电站网络拓扑图与智能变电站主控设备回复的网络拓扑图文件进行比对，对差异部分进行人工确认和调整，完成智能变电站网络拓扑图的构建。
S3：智能变电站分析服务端构建智能变电站仿真模型，包含以下步骤：
S31：智能变电站分析服务端向智能变电站主控设备发送智能变电站配置文件获取指令；
S32：智能变电站主控设备收到智能变电站配置文件获取指令后应答并回复智能变电站配置文件；
S33：智能变电站分析服务端依据该智能变电站配置文件，自动构建智能变电站仿真模型
S4：智能变电站分析服务端对构建的智能变电站仿真模型进行仿真计算，包含以下步骤：
S41：智能变电站分析服务端依据构建完成的智能变电站仿真模型获取智能变电站接线方式、参数及运行条件数据，并将数据发送至智能变电站分析客户端；
S42：智能变电站分析客户端依据获取的智能变电站运行条件数据，分别对母线设置电压上下限，对线路设置电流限值，对变压器设置功率限值，智能变电站分析客户端设置完成后，将设置数据发送至智能变电站分析服务端，智能变电站分析服务端依据该数据更新智能变电站仿真模型运行参数；
S43：若执行数字仿真，智能变电站分析服务端依据更新后的智能变电站仿真模型执行数字仿真，并将仿真数据实时存储于智能变电站分析服务端；若执行实时仿真，则智能变电站分析服务端将更新后的智能变电站仿真模型发送至仿真测试仪，由仿真测试仪进行实时仿真，仿真测试仪将仿真数据实时发送至智能变电站分析服务端；
S44：智能变电站分析服务端依据数字仿真或实时仿真的仿真数据进行潮流计算，得到智能变电站运行状态下的电气量，电气量包含各母线电压、各线路电流与功率及网损；
S45：智能变电站分析服务端依据潮流计算结果，可分别进行稳定性分析、暂态稳定性分析、小干扰稳定计算、电网规划方式校核、机网协调数据分析。
进一步的，所述潮流计算采用PQ分解法、功率式牛顿法、最佳乘子法、电流式牛顿法中的一种，其中PQ分解法为快速解耦算法，该算法把节点功率表示为电压向量的极坐标方程式，抓住主要矛盾，把有功功率误差作为修正电压向量角度的依据，把无功功率误差作为修正电压幅值的依据，把有功功率和无功功率迭代分开进行，计算速度较快且占用的内存比较小。
进一步的，所述潮流计算可自定义计算范围，包含按全网拓扑结构计算、按各个元件带电状态计算、按发电及负荷区域进行计算，仿真计算过程中最大可支持5000个智能变电站节点。
进一步的，所述稳定性分析步骤为：
将潮流计算的结果曲线进行Prony分析，Prony分析是用一组指数项的线性组合来拟合等间距采样数据的方法；
依据Prony分析结果中的所有振荡模式的幅值、相位、振荡频率、阻尼比信息得出系统的稳定性指标；
自动判断智能变电站当前主导振荡模式机器衰减阻尼比信息，得到当前系统的稳定性指标；
依据当前系统的稳定性指标和智能变电站的标准稳定性指标进行比对，判断系统的稳定性。
进一步的，所述暂态稳定性分析设置的仿真步长分别为：数字仿真步长设置为10ms，实时仿真步长设置为100us，其中数字仿真为基于仿真模型在智能变电站分析服务端上执行的仿真，实时仿真为基于仿真模型在仿真测试仪上执行的仿真。
S5：智能变电站分析服务端依据仿真计算结果进行分析，并将分析结果发送至智能变电站分析客户端，智能变电站分析客户端依据分析结果对仿真测试仪或智能变电站分析服务端执行控制调节，所述控制调节包含以下几种方式：
用某一母线的电压或无功功率去控制同一母线或另一母线的电压值；
用某一母线的电压或无功功率去控制某一线路的无功功率；
用注入某一母线的有功功率去控制某一线路的有功功率；
用某一线路的电抗值去控制某母线电压或某线路的有功功率或无功功率；
用某一变压器的变比值去控制某母线的电压或某线路的无功功率。
S6：重复S4-S5得到智能变电站运行评估结果。
上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，不能理解为对本发明保护范围的限制。
总之，本发明虽然列举了上述优选实施方式，但是应该说明，虽然本领域的技术人员可以进行各种变化和改型，除非这样的变化和改型偏离了本发明的范围，否则都应该包括在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种具有自动建模功能的智能变电站分析系统，其特征在于，包含智能变电站分析客户端、智能变电站分析服务端、若干台仿真测试仪、若干个智能变电站，其中：
智能变电站分析客户端与智能变电站分析服务端通过网络相连，智能变电站分析客户端发送控制指令到智能变电站分析服务端，并接收智能变电站分析服务端返回的数据；
智能变电站分析服务端通过网络与若干台仿真测试仪相连，将智能变电站仿真模型数据及控制指令发送至若干台仿真测试仪，仿真测试仪进行实时仿真运行，仿真测试仪将仿真运行数据发送至智能变电站分析服务端，智能变电站分析服务端接收若干台仿真测试仪的仿真运行数据进行计算分析；
若干智能变电站通过网络与智能变电站分析服务端相连，发送智能变电站数据到智能变电站分析服务端，其中，智能变电站包含智能变电站主控设备、若干智能终端，智能变电站主控设备通过网络与若干智能终端相连；
所述分析系统，包含以下步骤：
S1：智能变电站分析客户端发送自动构建指令到智能变电站分析服务端；
S2：智能变电站分析服务端构建智能变电站网络拓扑图；
S3：智能变电站分析服务端获取智能变电站主控设备上的智能变电站配置文件信息，依据该配置文件自动构建智能变电站仿真模型；
S4：智能变电站分析服务端对构建的智能变电站仿真模型进行仿真计算；
S5：智能变电站分析服务端依据仿真计算结果进行分析，并将分析结果发送至智能变电站分析客户端，智能变电站分析客户端依据分析结果对仿真测试仪或智能变电站分析服务端执行控制调节；
S6：重复S4-S5得到智能变电站运行评估结果；
所述步骤S2包含以下步骤：
S21：智能变电站分析服务端向其所在网内智能变电站主控设备及智能终端发送控制指令，在收到智能变电站主控设备及智能终端返回的正确应答信息后，建立和智能变电站主控设备及智能终端的通信连接；
S22：智能变电站分析服务端向建立通信连接的智能变电站主控设备及智能终端发送设备信息获取指令，智能变电站主控设备及智能终端应答并回复本机包含的全部网络信息及路由表信息；
S23：智能变电站分析服务端依据智能变电站主控设备及智能终端返回的网络信息及路由表信息，构建智能变电站网络拓扑图；
S24：智能变电站分析服务端向已建立连接的智能变电站主控设备发送智能变电站网络拓扑图获取指令，智能变电站主控设备应答并回复智能变电站主控设备存储的智能变电站网络拓扑图文件；
S25：智能变电站分析服务端将自动构建的智能变电站网络拓扑图与智能变电站主控设备回复的网络拓扑图文件进行比对，对差异部分进行人工确认和调整，完成智能变电站网络拓扑图的构建。
2.一种具有自动建模功能的智能变电站分析方法，其特征在于，基于权利要求1所述的一种具有自动建模功能的智能变电站分析系统，包含以下步骤：
S1：智能变电站分析客户端发送自动构建指令到智能变电站分析服务端；
S2：智能变电站分析服务端构建智能变电站网络拓扑图；
S3：智能变电站分析服务端获取智能变电站主控设备上的智能变电站配置文件信息，依据该配置文件自动构建智能变电站仿真模型；
S4：智能变电站分析服务端对构建的智能变电站仿真模型进行仿真计算；
S5：智能变电站分析服务端依据仿真计算结果进行分析，并将分析结果发送至智能变电站分析客户端，智能变电站分析客户端依据分析结果对仿真测试仪或智能变电站分析服务端执行控制调节；
S6：重复S4-S5得到智能变电站运行评估结果；
所述步骤S2包含以下步骤：
S21：智能变电站分析服务端向其所在网内智能变电站主控设备及智能终端发送控制指令，在收到智能变电站主控设备及智能终端返回的正确应答信息后，建立和智能变电站主控设备及智能终端的通信连接；
S22：智能变电站分析服务端向建立通信连接的智能变电站主控设备及智能终端发送设备信息获取指令，智能变电站主控设备及智能终端应答并回复本机包含的全部网络信息及路由表信息；
S23：智能变电站分析服务端依据智能变电站主控设备及智能终端返回的网络信息及路由表信息，构建智能变电站网络拓扑图；
S24：智能变电站分析服务端向已建立连接的智能变电站主控设备发送智能变电站网络拓扑图获取指令，智能变电站主控设备应答并回复智能变电站主控设备存储的智能变电站网络拓扑图文件；
S25：智能变电站分析服务端将自动构建的智能变电站网络拓扑图与智能变电站主控设备回复的网络拓扑图文件进行比对，对差异部分进行人工确认和调整，完成智能变电站网络拓扑图的构建。
3.根据权利要求2所述的一种具有自动建模功能的智能变电站分析方法，其特征在于，所述步骤S3包含以下步骤：
S31：智能变电站分析服务端向智能变电站主控设备发送智能变电站配置文件获取指令；
S32：智能变电站主控设备收到智能变电站配置文件获取指令后应答并回复智能变电站配置文件；
S33：智能变电站分析服务端依据该智能变电站配置文件，自动构建智能变电站仿真模型。
4.根据权利要求3所述的一种具有自动建模功能的智能变电站分析方法，其特征在于，所述S4包含以下步骤：
S41：智能变电站分析服务端依据构建完成的智能变电站仿真模型获取智能变电站接线方式、参数及运行条件数据，并将数据发送至智能变电站分析客户端；
S42：智能变电站分析客户端依据获取的智能变电站运行条件数据，分别对母线设置电压上下限，对线路设置电流限值，对变压器设置功率限值，智能变电站分析客户端设置完成后，将设置数据发送至智能变电站分析服务端，智能变电站分析服务端依据该数据更新智能变电站仿真模型运行参数；
S43：若执行数字仿真，智能变电站分析服务端依据更新后的智能变电站仿真模型执行数字仿真，并将仿真数据实时存储于智能变电站分析服务端；若执行实时仿真，则智能变电站分析服务端将更新后的智能变电站仿真模型发送至仿真测试仪，由仿真测试仪进行实时仿真，仿真测试仪将仿真数据实时发送至智能变电站分析服务端；
S44：智能变电站分析服务端依据数字仿真或实时仿真的仿真数据进行潮流计算，得到智能变电站运行状态下的电气量，电气量包含各母线电压、各线路电流与功率及网损；
S45：智能变电站分析服务端依据潮流计算结果，可分别进行稳定性分析、暂态稳定性分析、小干扰稳定计算、电网规划方式校核、机网协调数据分析。
5.根据权利要求4所述的一种具有自动建模功能的智能变电站分析方法，其特征在于，所述潮流计算采用PQ分解法、功率式牛顿法、最佳乘子法、电流式牛顿法中的一种。
6.根据权利要求5所述的一种具有自动建模功能的智能变电站分析方法，其特征在于，所述潮流计算可自定义计算范围，包含按全网拓扑结构计算、按各个元件带电状态计算、按发电及负荷区域进行计算，仿真计算过程中最大可支持5000个智能变电站节点
7.根据权利要求6所述的一种具有自动建模功能的智能变电站分析方法，其特征在于，所述稳定性分析步骤为：
将潮流计算的结果曲线进行Prony分析，Prony分析是用一组指数项的线性组合来拟合等间距采样数据的方法；
依据Prony分析结果中的所有振荡模式的幅值、相位、振荡频率、阻尼比信息得出系统的稳定性指标；
自动判断智能变电站当前主导振荡模式机器衰减阻尼比信息，得到当前系统的稳定性指标；
依据当前系统的稳定性指标和智能变电站的标准稳定性指标进行比对，判断系统的稳定性。
8.根据权利要求4所述的一种具有自动建模功能的智能变电站分析方法，其特征在于，所述暂态稳定性分析设置的仿真步长分别为：数字仿真步长设置为10ms，实时仿真步长设置为100us，其中数字仿真为基于仿真模型在智能变电站分析服务端上执行的仿真，实时仿真为基于仿真模型在仿真测试仪上执行的仿真。
9.根据权利要求4所述的一种具有自动建模功能的智能变电站分析方法，其特征在于，所述步骤5中控制调节包含以下几种方式：
用某一母线的电压或无功功率去控制同一母线或另一母线的电压值；
用某一母线的电压或无功功率去控制某一线路的无功功率；
用注入某一母线的有功功率去控制某一线路的有功功率；
用某一线路的电抗值去控制某母线电压或某线路的有功功率或无功功率；
用某一变压器的变比值去控制某母线的电压或某线路的无功功率。
CN202110042299.7A 2021-01-13 2021-01-13 一种具有自动建模功能的智能变电站分析方法及系统 Active CN112865309B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110042299.7A CN112865309B (zh) 2021-01-13 2021-01-13 一种具有自动建模功能的智能变电站分析方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110042299.7A CN112865309B (zh) 2021-01-13 2021-01-13 一种具有自动建模功能的智能变电站分析方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112865309A CN112865309A (zh) 2021-05-28
CN112865309B true CN112865309B (zh) 2022-08-02

Family

ID=76003342

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110042299.7A Active CN112865309B (zh) 2021-01-13 2021-01-13 一种具有自动建模功能的智能变电站分析方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112865309B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101436790A (zh) * 2008-12-26 2009-05-20 北京市电力公司调度通信中心 包含复杂t接线路的电网模型在线拼接与合并方法
CN102439818A (zh) * 2009-07-28 2012-05-02 Abb技术有限公司 自动生成变电站goose信号连接拓扑关系的方法和设备
CN104868599A (zh) * 2015-05-29 2015-08-26 国网河南省电力公司电力科学研究院 一种智能变电站报文仿真测试与关联分析系统及仿真方法
CN106951694A (zh) * 2017-03-07 2017-07-14 国网冀北电力有限公司 一种电力系统二次设备在线监测系统自适应建模方法
CN107491569A (zh) * 2016-06-13 2017-12-19 四川艾德瑞电气有限公司 基于iec61850标准goose、sv技术的变电站系统故障在线仿真方法
EP3367637A1 (en) * 2017-02-23 2018-08-29 Schneider Electric Industries SAS Substation voltage replica based on digital voltage
CN109103880A (zh) * 2018-10-18 2018-12-28 国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院 智能变电站全景仿真及测试系统
CN110991037A (zh) * 2019-12-01 2020-04-10 贵州电网有限责任公司 一种基于scd的智能变电站测试仿真系统
CN111046543A (zh) * 2019-12-01 2020-04-21 贵州电网有限责任公司 一种智能变电站测试仿真方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101436790A (zh) * 2008-12-26 2009-05-20 北京市电力公司调度通信中心 包含复杂t接线路的电网模型在线拼接与合并方法
CN102439818A (zh) * 2009-07-28 2012-05-02 Abb技术有限公司 自动生成变电站goose信号连接拓扑关系的方法和设备
CN104868599A (zh) * 2015-05-29 2015-08-26 国网河南省电力公司电力科学研究院 一种智能变电站报文仿真测试与关联分析系统及仿真方法
CN107491569A (zh) * 2016-06-13 2017-12-19 四川艾德瑞电气有限公司 基于iec61850标准goose、sv技术的变电站系统故障在线仿真方法
EP3367637A1 (en) * 2017-02-23 2018-08-29 Schneider Electric Industries SAS Substation voltage replica based on digital voltage
CN106951694A (zh) * 2017-03-07 2017-07-14 国网冀北电力有限公司 一种电力系统二次设备在线监测系统自适应建模方法
CN109103880A (zh) * 2018-10-18 2018-12-28 国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院 智能变电站全景仿真及测试系统
CN110991037A (zh) * 2019-12-01 2020-04-10 贵州电网有限责任公司 一种基于scd的智能变电站测试仿真系统
CN111046543A (zh) * 2019-12-01 2020-04-21 贵州电网有限责任公司 一种智能变电站测试仿真方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112865309A (zh) 2021-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Garau et al. Evaluation of smart grid communication technologies with a co-simulation platform
CN109802406B (zh) 一种分析柔性直流输电接入系统谐振稳定性的方法
CN103872681A (zh) 一种基于主配网一体化的在线实时合环方法
CN110113220A (zh) 一种电力物联网端设备即插即用的方法
CN108873733B (zh) 电力信息物理系统中信息预想事故影响的分析方法
CN104716646B (zh) 一种基于注入电流的节点耦合度分析方法
CN110350515B (zh) 一种适用于故障电流分析的柔性直流电网建模方法
US11451088B2 (en) Automatic detection of distributed energy resources system parameters
CN110460076A (zh) 电网侧储能监控agc控制系统的自动检测系统及方法
CN103729801A (zh) 基于sg-cim模型的配电网状态估计方法
CN108958216A (zh) 新能源agc或avc控制系统的自动检测系统及方法
CN111030303A (zh) 一种基于特征电流的低压台区拓扑识别系统
CN111459048A (zh) 一种svg控制硬件在环的仿真平台及仿真方法
CN104574204B (zh) 智能测控装置icd模型自动辨识系统及方法
CN109918762B (zh) 一种交直流电网混合仿真对比模型构建方法
CN114243912A (zh) 一种台区光储充云边协同方法及系统
CN110233477B (zh) 基于三道防线仿真的稳控仿真系统
CN112865309B (zh) 一种具有自动建模功能的智能变电站分析方法及系统
CN110262455A (zh) 电站自动发电控制系统控制特性的测试方法、装置及设备
CN111948478B (zh) 一种真实工况下的配电终端检测系统和方法
CN109376392B (zh) 一种串联型补偿装置的过电压计算方法及系统
CN115358079B (zh) 风电场场站实时仿真模型的构建方法和阻抗特性评估方法
Ahmad et al. Multi-agent system based voltage support by distributed generation in smart distribution network
CN115618753A (zh) 面向频率可调脉冲工况的混合储能系统联合优化方法
CN109782629A (zh) 变速恒频抽水蓄能机组控制器硬件在环仿真测试平台

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