CN114971583A - 电网复杂调控规则的数字化建模系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电网复杂调控规则的数字化建模系统,包括公用信息模块和规则信息模块;公用信息模块存放设备的在‑离线映射表;规则信息模块包括运行工况信息和规则库;运行工况信息包括电网运行信息和实时库参‑变量映射表,电网运行信息包括电网基础潮流文件和用于定义设备状态、功率和潮流数据的规则参变量,实时库参‑变量映射表存放各类参量、变量和电网中SCADA测点、QS文件或综稳潮流的映射表;规则库包括各级电网调度控制规则文本的数字化模型。本发明具备动态逻辑链条模拟、多重规则灵活嵌套功能,建模语言丰富、工具灵活、标准化程度高,输入数据维度更广、逻辑集成度更高、模型维护需求更少,处理效率高、可靠性高且适用性好。
Description
技术领域
本发明属于电气自动化领域,具体涉及一种电网复杂调控规则的数字化建模系统。
背景技术
随着经济技术的发展和人们生活水平的提高,电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源,给人们的生产和生活带来了无尽的便利。因此,保障电能的稳定可靠供应,就成为了电力系统最重要的任务之一。
目前,随着电网的新能源并网、特高压交直流联网和电力市场化运作,大电网的稳定特性、系统性安全风险正在发生深刻变化。电网调控运行规程、规定也日益复杂;特别是与特高压交、直流运行控制相关的安全约束动态变化、异常复杂,需监视的数据维度、频度、精度远超人力水平。
在传统模式下,调度员需频繁读取调控规则文本,经方式研判、约束分析、限额计算、越限判断后得出控制策略。但是,这种处理方式的反应速度较慢,而且可靠性较差,已经不再适用于现今的智能电网。
发明内容
本发明的目的在于提供一种处理效率高、可靠性高且适用性好的电网复杂调控规则的数字化建模系统。
本发明提供的这种电网复杂调控规则的数字化建模系统,包括公用信息模块和规则信息模块;公用信息模块和规则信息模块串联;公用信息模块用于存放设备的在-离线映射表;规则信息模块包括运行工况信息和规则库;其中运行工况信息包括电网运行信息和实时库参-变量映射表,电网运行信息包括电网基础潮流文件和用于定义设备状态、功率和潮流数据的规则参变量,实时库参-变量映射表用于存放各类参量、变量和电网中SCADA测点、QS文件或综稳潮流的映射表;规则库则包括对应的各级电网调度控制规则文本的数字化模型,规则库以标准数据库文件形式导出、存档并供调用。
所述的电网复杂调控规则的数字化建模系统,运行流程包括如下步骤:
S1.导入用于规则库推演测试的电网基础潮流文件,以及用于将规则和实际电网数据之间建立联系的实时库参-变量映射表,便于所定义的参-变量适配不同数据源的设备在-离线映射表;
S2.参考调控规则文本,定义需要的全部参量和变量,并采用FEEL语言和simuModel对象语言对参-变量的数值计算公式进行描述;
S3.参照调控规则的文本结构,建立树形规则库,并采用FEEL语言、simuModel对象和BOX表达式,分层、分档、分条目地对方式描述、潮流约束及控制限额表达式进行填写;
S4.规则库经格式自检和逻辑推演确认无误后,以文件形式导出,并供调用。
所述的电网复杂调控规则的数字化建模系统,采用了多输入、多输出、多层决策的DMN模型;DMN模型的4类基本元素的定义包括:
决策类型:根据输入的参-变量信息,通过值表达式的方式判断电网当前的方式,并匹配当前适用的告警信息;所述的告警信息包括潮流约束规则、控制限额,决策输出潮流负载率、实时潮流和限额;
输入数据类型:包括所有经过定义的规则和参-变量;
业务知识类型:经过数字化处理后的、以树形结构表示的电网调控规则库;
知识源类型:包括电网基础潮流文件、实时库变量映射表、设备在-离线映射表、系统时间和规则附加设置清单。
所述的电网复杂调控规则的数字化建模系统,采用了与规则文本镜像的树形结构规则库;为了保证规则库的通用性和直观性,以及方便录入、查询和更新维护,规则库采用与章-节-条镜像的树形结构,根目录为规则版本标识,子目录依次为调管级别、区域方式规定、分层子方式和潮流约束条目。
所述的电网复杂调控规则的数字化建模系统,复杂调控规则涉及的数据包括全网负荷、拓扑结构、区域电网下网有功、电网开机方式、旋备容量、交直流设备有功和无功、水火电机组(含抽蓄机组)出力、旋备比例及其全网排序、动态无功设备状态、母线及开关状态、稳控装置运行方式、保护装置运行方式、安自装置运行方式,规则信息组成、逻辑关系、控制限额和自定义逻辑信息(如时间、规则版本号、用户权限)等;基于FEEL语言进行参-变量的定义;调控规则中,用于确定电网方式的运行信息称为参量,用于描述潮流约束的运行信息称为变量,同一运行信息能够以参量或变量的身份出现在不同规则中;电网复杂调控规则的数字化建模系统中定义了以下10类参量和变量:
全网:用于定义和全网相关的潮流信息;具体包括全网负荷、区域下网负荷、直流功率、机组旋备排序和替代开机台数;
线路:用于定义交流线路的运行状态和功率;
变压器:用于定义变压器的运行状态和功率;
断面:用于定义潮流控制断面的方向和功率;
发电机出力/开机数:用于定义区域开机台数、机组状态和出力;
旋备比例:用于定义机组旋备百分比的统计值或区域开机旋备百分比的统计值;
旋备容量:用于定义机组旋备容量的统计值和区域开机旋备容量的统计值;
断路器:用于定义与电网拓扑结构相关的断路器运行状态;
母线:用于定义与电网拓扑结构相关的母线运行状态;
稳控装置:用于定义与电网控制限额相关的稳控装置工作方式和运行状态;
同时,任何一个参量或变量,均在定义中包括以下7项信息:
类型:选择参量或变量所属的类型;
名称:在规则库中使用的名称;
标识:参量或变量名称的符号化或文字化简称,用于简化规则表达式;
设备源:与参量或变量存在映射关系的设备运行信息的存放位置;
数据类型:参量或变量的数据类型,包括物理设备、Double、Integer、Boolean和String五类;
测试设置值、默认值:规则库测试时使用的参量或变量的指定值;
计算公式:基于实时库参量或变量映射表,具体为参量或变量获取数值的计算公式。
所述的电网复杂调控规则的数字化建模系统,通过simuModel对象建立对应的参量或变量的通用计算公式;与SCADA测点数据库、QS文件或综稳潮流建立映射,支持实时库、在线潮流和离线潮流格式的数据源;
参量或变量的计算公式包括:
全网:simuModel.totalLoadPower('A'/*-功率或统计值-*/),表示名称以A开头的所有元件的功率或统计值之和;
线路或变压器:按物理设备或具体数据类型,分别为simuModel.branch('I侧节点','J侧节点','元件编号'/*-功率或运行状态-*/)或simuModel.branch('I侧节点','J侧节点','元件编号'/*-功率或运行状态-*/).powerFrom2To.real,表示线路或变压器的功率或运行状态;
断面:按物理设备类型,simuModel.branch('A元件I侧节点','A元件J侧节点','A元件编号'/*-功率-*/)+simuModel.branch('B元件I侧节点','B元件J侧节点','B元件编号'/*-功率-*/),表示元件A+元件B组成的断面功率;
开机数:simuModel.genOnlineCount('A机组离线名'/*-A机组在线名-*/,'B机组离线名'/*-B机组在线名-*/),表示A机组+B机组的总开机台数;
旋备比例:simuModel.minSpinningReserve('A机组离线名','B机组离线名'),表示A、B机组旋备百分比的较小值;
旋备容量:simuModel.rtdb('A机组旋备容量值的数据库位置','A机组旋备容量值的数据名称'),表示A机组的有功旋备容量值;
断路器:simuModel.breaker('A断路器的离线名称'/*-A断路器的在线名称-*/),表示A断路器的运行状态;
母线:simuModel.bus('A母线的离线名称'/*-A母线的在线名称-*/),表示A母线的运行状态;
稳控装置:simuModel.rtdb('A稳控运行状态值的数据库位置','A稳控运行状态值的数据名称'),表示A稳控装置的运行状态;
自定义逻辑:用户附加的规则启用/停用时间、触发条件、调用权限、规则优化执行策略等。
所述的电网复杂调控规则的数字化建模系统,基于BOX表达式对逻辑决策表进行表示;规则条目以逻辑决策表的形式展示、编辑,采用经定义的参量或变量及基础数值运算、逻辑运算符号建立BOX封装表达式,以执行and/or/not/if/then/else逻辑和比较/数值计算,并用于组装决策表、调用Java和PMML定义的外部附加逻辑。
所述的电网复杂调控规则的数字化建模系统,采用基于开机台数灵活替代的机组旋备排序处理策略;
在特定方式下,调相机、抽蓄机组、STATCOM因动稳定特性,能够替代常规开机台数;该类附加逻辑在旋备比例类参量、变量中的计算,描述为:
simuModel.genSpecialSpinningReserve(Ω,ɑ,T1+T2...+Tn),表示在机组统计范围Ω内,计及各类设备灵活替代的机组台数后,从大到小第ɑ台机旋备比例的数值。其中,变量Ω表示参与旋备比例排序的机组统计范围,参数ɑ表示按旋备比例从大到小排序第ɑ台机组的旋备比例,T1、T2、Tn表示各类设备分别能够替代的机组台数。
所述的电网复杂调控规则的数字化建模系统,采用基于FEEL语言的方式进行描述;按照规则库的树形结构,对区域方式规定及分层子方式进行逐层方式描述,具体包含以下步骤:
A.在父方式下点击“添加”创建子方式,输入创建的子方式名称,选择是/否创建决策表、是否参与控制、方式生效的时间段;
B.打开父方式决策表界面,经点选添加子方式描述相关的参量、变量;
C.在子方式描述卡中点选参、变量及逻辑运算符号,结合simuModel对象标准逻辑函数,建立方式描述表达式。
所述的电网复杂调控规则的数字化建模系统,提供规则手动合并、排序、汉字录入功能,在树形目录下拖动规则,实现排序、相同父方式规则合并,并能采用汉字版参变量、告警语句组成BOX表达式、建立决策表;
在规则执行时,将时间作为方式要素之一,因此规则能够提前录入、自动生效及失效;
在规则决策输出时,以列表形式输出潮流负载率、潮流值、限额值和告警语句;能够按数值排序,对负载率按轻载、重载、过载分红、黄、白色显示,对特殊的“N-2约束”以蓝色显示。
所述的电网复杂调控规则的数字化建模系统,提供录入规则的格式自检、规则推演、规则图谱展示功能,对规则格式按照FEEL语言语法、BOX表达式语法、simuModel对象库自动检测并提示格式错误;读取电网基础潮流数据开展规则逻辑推演,展示树形逻辑进程及其决策结果;将树形规则库按规则文本的表格格式复现,方便人工核查及规则文本的自动录入。
本发明提供的这种电网复杂调控规则的数字化建模系统,以网页形式部署于三区网络国分省一体化运行方式协同计算服务器,面向特高压交直流联网、跨省区联动安控系统、大范围潮流波动、潮流约束动态变化的电网,具备多维方式数据读取、动态逻辑链条模拟、多重规则灵活嵌套功能,可将由人工编写、以文字或图表形式描述的潮流安全约束规则转化为树形结构、DMN范式表述、机器识别的数字化模型,用于电网实时潮流或在、离线潮流断面的自动方式辨识、限额匹配、安全监视及校核等;因此本发明建模语言丰富、工具灵活、标准化程度高,模型从整体结构到逻辑细节都能精确描述调控规则文本,且对应用环境适应性强;而且模型自带多层次逻辑决策功能,相比基于if-else基础逻辑的常用建模方法,输入数据维度更广、逻辑集成度更高、模型维护需求更少同时建模采用标准输入、输出数据界面,支持建模平台与模型应用环境切割,便于规则模型的管理、应用模块独立运行,符合调控专业部门分工趋势;而且本发明处理效率高、可靠性高且适用性好。
附图说明
图1为本发明的功能模块图。
图2为本发明中的决策模型的通用决策需求示意图。
具体实施方式
如图1所示为本发明的功能模块图:本发明提供的这种电网复杂调控规则的数字化建模系统,包括公用信息模块和规则信息模块;公用信息模块和规则信息模块串联;公用信息模块用于存放设备的在-离线映射表;规则信息模块包括运行工况信息和规则库;其中运行工况信息包括电网运行信息和实时库参-变量映射表,电网运行信息包括电网基础潮流文件和用于定义设备状态、功率和潮流数据的规则参变量,实时库参-变量映射表用于存放各类参量、变量和电网中SCADA测点、QS文件或综稳潮流的映射表;规则库则包括对应的各级电网调度控制规则文本的数字化模型,规则库以标准数据库文件形式导出、存档并供调用。
本发明提供的这种电网复杂调控规则的数字化建模系统,面向特高压交直流联网、跨省区联动安控系统、多维度潮流约束调控规则、潮流约束动态变化的输变电网络,具备多维方式数据读取、动态规则逻辑链条模拟、多重规则灵活嵌套特点,可将由人工编写、以文字或图表形式描述的潮流约束规则转化为树形结构、DMN范式表述、机器识别的数字化模型,用于电网潮流方式自动辨识、调控规则自动匹配、潮流安全自动监视与校核等;本发明系统尤其能够解决复杂调控规则的建模问题,具有重大的意义。
具体实施时,电网复杂调控规则的数字化建模系统的运行流程包括如下步骤:
S1.导入用于规则库推演测试的电网基础潮流文件,以及用于将规则和实际电网数据之间建立联系的实时库参-变量映射表,便于所定义的参-变量适配不同数据源的设备在-离线映射表;
S2.参考调控规则文本,定义需要的全部参量和变量,并采用FEEL语言和simuModel对象语言对参-变量的数值计算公式进行描述;
S3.参照调控规则的文本结构,建立树形规则库,并采用FEEL语言、simuModel对象和BOX表达式,分层、分档、分条目地对方式描述、潮流约束及控制限额表达式进行填写;
S4.规则库经格式自检和逻辑推演确认无误后,以文件形式导出,并供调用。
此外,在具体运行时,电网复杂调控规则的数字化建模系统采用了多输入、多输出、多层决策的DMN模型;DMN模型的4类基本元素的定义包括:
决策类型:根据输入的参-变量信息,通过值表达式的方式判断电网当前的方式,并匹配当前适用的告警信息;所述的告警信息包括潮流约束规则、控制限额,决策输出潮流负载率、实时潮流和限额等;
输入数据类型:包括所有经过定义的规则和参-变量;
业务知识类型:经过数字化处理后的、以树形结构表示的电网调控规则库;
知识源类型:包括电网基础潮流文件、实时库变量映射表、设备在-离线映射表、系统时间和规则附加设置清单等;
决策模型的通用决策需求图DRG如图2所示。
电网复杂调控规则的数字化建模系统,采用了与规则文本镜像的树形结构规则库;省区级大电网一般需同时执行国分省等多级调度的规则文本,该规则文本通常每半年更新,采用章-节-条结构和方式-约束-限额描述;为保证规则库的通用性、直观性,方便录入、查询和更新维护,规则库采用与章-节-条镜像的树形结构,根目录为规则版本标识,子目录依次为调管级别、区域方式规定、分层子方式和潮流约束条目。
电网复杂调控规则的数字化建模系统,复杂调控规则涉及的数据包括全网负荷、拓扑结构、区域电网下网有功、电网开机方式、旋备容量、交直流设备有功和无功、水火电机组(含抽蓄机组)出力、旋备比例及其全网排序、动态无功设备状态、母线及开关状态、稳控装置运行方式、保护装置运行方式、安自装置运行方式,规则信息组成、逻辑关系、控制限额和自定义逻辑信息(如时间、规则版本号、用户权限)等;基于FEEL语言进行参-变量的定义;调控规则中,用于确定电网方式的运行信息称为参量,用于描述潮流约束的运行信息称为变量,同一运行信息能够以参量或变量的身份出现在不同规则中;电网复杂调控规则的数字化建模系统中定义了以下10类参量和变量:
全网:用于定义和全网相关的潮流信息;具体包括全网负荷、区域下网负荷、直流功率、机组旋备排序和替代开机台数等;
线路:用于定义交流线路的运行状态和功率;
变压器:用于定义变压器的运行状态和功率;
断面:用于定义潮流控制断面的方向和功率;
发电机出力/开机数:用于定义区域开机台数、机组状态和出力;
旋备比例:用于定义机组旋备百分比的统计值或区域开机旋备百分比的统计值;
旋备容量:用于定义机组旋备容量的统计值和区域开机旋备容量的统计值;
断路器:用于定义与电网拓扑结构相关的断路器运行状态;
母线:用于定义与电网拓扑结构相关的母线运行状态;
稳控、保护和安自装置:用于定义与电网控制限额相关的稳控装置工作方式和运行状态;
自定义逻辑:用户附加的规则启用/停用时间、触发条件、调用权限、规则优化执行策略等;
同时,任何一个参量或变量,均在定义中包括以下7项信息:
类型:选择参量或变量所属的类型;
名称:在规则库中使用的名称;
标识:参量或变量名称的符号化或文字化简称,用于简化规则表达式;
设备源:与参量或变量存在映射关系的设备运行信息的存放位置;
数据类型:参量或变量的数据类型,包括物理设备、Double、Integer、Boolean和String五类;
测试设置值、默认值:规则库测试时使用的参量或变量的指定值;
计算公式:基于实时库参量或变量映射表,具体为参量或变量获取数值的计算公式。
电网复杂调控规则的数字化建模系统,通过simuModel对象建立对应的参量或变量的通用计算公式;与SCADA测点数据库、QS文件或综稳潮流建立映射,支持实时库、在线潮流和离线潮流格式的数据源;
参量或变量的计算公式包括:
全网:simuModel.totalLoadPower('A'/*-功率或统计值-*/),表示名称以A开头的所有元件的功率或统计值之和;
线路或变压器:按物理设备或具体数据类型,分别为simuModel.branch('I侧节点','J侧节点','元件编号'/*-功率或运行状态-*/)或simuModel.branch('I侧节点','J侧节点','元件编号'/*-功率或运行状态-*/).powerFrom2To.real,表示线路或变压器的功率或运行状态;
断面:按物理设备类型,simuModel.branch('A元件I侧节点','A元件J侧节点','A元件编号'/*-功率-*/)+simuModel.branch('B元件I侧节点','B元件J侧节点','B元件编号'/*-功率-*/),表示元件A+元件B组成的断面功率;
开机数:simuModel.genOnlineCount('A机组离线名'/*-A机组在线名-*/,'B机组离线名'/*-B机组在线名-*/),表示A机组+B机组的总开机台数;
旋备比例:simuModel.minSpinningReserve('A机组离线名','B机组离线名'),表示A、B机组旋备百分比的较小值;
旋备容量:simuModel.rtdb('A机组旋备容量值的数据库位置','A机组旋备容量值的数据名称'),表示A机组的有功旋备容量值;
断路器:simuModel.breaker('A断路器的离线名称'/*-A断路器的在线名称-*/),表示A断路器的运行状态;
母线:simuModel.bus('A母线的离线名称'/*-A母线的在线名称-*/),表示A母线的运行状态;
稳控装置:simuModel.rtdb('A稳控运行状态值的数据库位置','A稳控运行状态值的数据名称'),表示A稳控装置的运行状态。
电网复杂调控规则的数字化建模系统,基于BOX表达式对逻辑决策表进行表示;规则条目以逻辑决策表的形式展示、编辑,采用经定义的参量或变量及基础数值运算、逻辑运算符号建立BOX封装表达式,以执行and/or/not/if/then/else逻辑和比较/数值计算,并用于组装决策表、调用Java和PMML定义的外部附加逻辑。
电网复杂调控规则的数字化建模系统,采用基于开机台数灵活替代的机组旋备排序处理策略;
在特定方式下,调相机、抽蓄机组、STATCOM因动稳定特性,能够替代常规开机台数;该类附加逻辑在旋备比例类参量、变量中的计算,描述为:
simuModel.genSpecialSpinningReserve(Ω,ɑ,T1+T2...+Tn),表示在机组统计范围Ω内,计及各类设备灵活替代的机组台数后,从大到小第ɑ台机旋备比例的数值。其中,变量Ω表示参与旋备比例排序的机组统计范围,参数ɑ表示按旋备比例从大到小排序第ɑ台机组的旋备比例,T1、T2、Tn表示各类设备分别能够替代的机组台数。
电网复杂调控规则的数字化建模系统,采用基于FEEL语言的方式进行描述;按照规则库的树形结构,对区域方式规定及分层子方式进行逐层方式描述,具体包含以下步骤:
A.在父方式下点击“添加”创建子方式,输入创建的子方式名称,选择是/否创建决策表、是否参与控制、方式生效的时间段;
B.打开父方式决策表界面,经点选添加子方式描述相关的参量、变量;
C.在子方式描述卡中点选参、变量及逻辑运算符号,结合simuModel对象标准逻辑函数,建立方式描述表达式;
常用的逻辑函数示例如下:
func.allInOperation(S1,S2,...):表示运行状态S1,S2,...都为true;
func.oneInOperation(S1,S2,...):表示运行状态S1,S2,...有1个为true;
func.atLeastOneInOperation(S1,S2,...):表示运行状态S1,S2,...至少有一个为true;
func.twoInOperation(S1,S2,...):表示运行状态S1,S2,...有2个为true;
func.atLeastTwoInOperation(S1,S2,...):表示运行状态S1,S2,...至少有2个为true;
电网复杂调控规则的数字化建模系统,在规则编辑时,经常需要增删或修改规则、调整编号,因此本发明提供规则手动合并、排序、汉字录入功能,在树形目录下拖动规则,实现排序、相同父方式规则合并,并能采用汉字版参变量、告警语句组成BOX表达式、建立决策表;
在规则执行时,将时间作为方式要素之一,因此规则能够提前录入、自动生效及失效;
在规则决策输出时,以列表形式输出潮流负载率、潮流值、限额值和告警语句;能够按数值排序,对负载率按轻载、重载、过载分红、黄、白色显示,对特殊的“N-2约束”以蓝色显示。
电网复杂调控规则的数字化建模系统,提供录入规则的格式自检、规则推演、规则图谱展示功能,对规则格式按照FEEL语言语法、BOX表达式语法、simuModel对象库自动检测并提示格式错误;读取电网基础潮流数据开展规则逻辑推演,展示树形逻辑进程及其决策结果;将树形规则库按规则文本的表格格式复现,方便人工核查及规则文本的自动录入。
Claims (10)
1.一种电网复杂调控规则的数字化建模系统,其特征在于包括公用信息模块和规则信息模块;公用信息模块和规则信息模块串联;公用信息模块用于存放设备的在-离线映射表;规则信息模块包括运行工况信息和规则库;其中运行工况信息包括电网运行信息和实时库参-变量映射表,电网运行信息包括电网基础潮流文件和用于定义设备状态、功率和潮流数据的规则参变量,实时库参-变量映射表用于存放各类参量、变量和电网中SCADA测点、QS文件或综稳潮流的映射表;规则库则包括对应的各级电网调度控制规则文本的数字化模型,规则库以标准数据库文件形式导出、存档并供调用。
2.根据权利要求1所述的电网复杂调控规则的数字化建模系统,其特征在于系统的运行流程包括如下步骤:
S1.导入用于规则库推演测试的电网基础潮流文件,以及用于将规则和实际电网数据之间建立联系的实时库参-变量映射表,便于所定义的参-变量适配不同数据源的设备在-离线映射表;
S2.参考调控规则文本,定义需要的全部参量和变量,并采用FEEL语言和simuModel对象语言对参-变量的数值计算公式进行描述;
S3.参照调控规则的文本结构,建立树形规则库,并采用FEEL语言、simuModel对象和BOX表达式,分层、分档、分条目地对方式描述、潮流约束及控制限额表达式进行填写;
S4.规则库经格式自检和逻辑推演确认无误后,以文件形式导出,并供调用。
3.根据权利要求2所述的电网复杂调控规则的数字化建模系统,其特征在于系统采用了多输入、多输出、多层决策的DMN模型;DMN模型的4类基本元素的定义包括:
决策类型:根据输入的参-变量信息,通过值表达式的方式判断电网当前的方式,并匹配当前适用的告警信息;所述的告警信息包括潮流约束规则、控制限额,决策输出潮流负载率、实时潮流和限额;
输入数据类型:包括所有经过定义的规则和参-变量;
业务知识类型:经过数字化处理后的、以树形结构表示的电网调控规则库;
知识源类型:包括电网基础潮流文件、实时库变量映射表、设备在-离线映射表、系统时间和规则附加设置清单。
4.根据权利要求3所述的电网复杂调控规则的数字化建模系统,其特征在于系统采用了与规则文本镜像的树形结构规则库;为了保证规则库的通用性和直观性,以及方便录入、查询和更新维护,规则库采用与章-节-条镜像的树形结构,根目录为规则版本标识,子目录依次为调管级别、区域方式规定、分层子方式和潮流约束条目。
5.根据权利要求4所述的电网复杂调控规则的数字化建模系统,其特征在于复杂调控规则涉及的数据包括全网负荷、拓扑结构、区域电网下网有功、电网开机方式、旋备容量、交直流设备有功和无功、水火电机组出力、旋备比例及其全网排序、动态无功设备状态、母线及开关状态、稳控装置运行方式、保护装置运行方式、安自装置运行方式,规则信息组成、逻辑关系、控制限额和自定义逻辑信息;系统基于FEEL语言进行参-变量的定义;调控规则中,用于确定电网方式的运行信息称为参量,用于描述潮流约束的运行信息称为变量,同一运行信息能够以参量或变量的身份出现在不同规则中;电网复杂调控规则的数字化建模系统中定义了以下10类参量和变量:
全网:用于定义和全网相关的潮流信息;具体包括全网负荷、区域下网负荷、直流功率、机组旋备排序和替代开机台数;
线路:用于定义交流线路的运行状态和功率;
变压器:用于定义变压器的运行状态和功率;
断面:用于定义潮流控制断面的方向和功率;
发电机出力/开机数:用于定义区域开机台数、机组状态和出力;
旋备比例:用于定义机组旋备百分比的统计值或区域开机旋备百分比的统计值;
旋备容量:用于定义机组旋备容量的统计值和区域开机旋备容量的统计值;
断路器:用于定义与电网拓扑结构相关的断路器运行状态;
母线:用于定义与电网拓扑结构相关的母线运行状态;
稳控装置:用于定义与电网控制限额相关的稳控装置工作方式和运行状态;
同时,任何一个参量或变量,均在定义中包括以下7项信息:
类型:选择参量或变量所属的类型;
名称:在规则库中使用的名称;
标识:参量或变量名称的符号化或文字化简称,用于简化规则表达式;
设备源:与参量或变量存在映射关系的设备运行信息的存放位置;
数据类型:参量或变量的数据类型,包括物理设备、Double、Integer、Boolean和String五类;
测试设置值、默认值:规则库测试时使用的参量或变量的指定值;
计算公式:基于实时库参量或变量映射表,具体为参量或变量获取数值的计算公式。
6.根据权利要求5所述的电网复杂调控规则的数字化建模系统,其特征在于系统通过simuModel对象建立对应的参量或变量的通用计算公式;与SCADA测点数据库、QS文件或综稳潮流建立映射,支持实时库、在线潮流和离线潮流格式的数据源;
参量或变量的计算公式包括:
全网:simuModel.totalLoadPower('A'/*-功率或统计值-*/),表示名称以A开头的所有元件的功率或统计值之和;
线路或变压器:按物理设备或具体数据类型,分别为simuModel.branch('I侧节点','J侧节点','元件编号'/*-功率或运行状态-*/)或simuModel.branch('I侧节点','J侧节点','元件编号'/*-功率或运行状态-*/).powerFrom2To.real,表示线路或变压器的功率或运行状态;
断面:按物理设备类型,simuModel.branch('A元件I侧节点','A元件J侧节点','A元件编号'/*-功率-*/)+simuModel.branch('B元件I侧节点','B元件J侧节点','B元件编号'/*-功率-*/),表示元件A+元件B组成的断面功率;
开机数:simuModel.genOnlineCount('A机组离线名'/*-A机组在线名-*/,'B机组离线名'/*-B机组在线名-*/),表示A机组+B机组的总开机台数;
旋备比例:simuModel.minSpinningReserve('A机组离线名','B机组离线名'),表示A、B机组旋备百分比的较小值;
旋备容量:simuModel.rtdb('A机组旋备容量值的数据库位置','A机组旋备容量值的数据名称'),表示A机组的有功旋备容量值;
断路器:simuModel.breaker('A断路器的离线名称'/*-A断路器的在线名称-*/),表示A断路器的运行状态;
母线:simuModel.bus('A母线的离线名称'/*-A母线的在线名称-*/),表示A母线的运行状态;
稳控、保护、安自装置:simuModel.rtdb('A稳控运行状态值的数据库位置','A稳控运行状态值的数据名称'),表示A稳控装置的运行状态;
自定义逻辑:用户附加的规则启用/停用时间、触发条件、调用权限和规则优化执行策略。
7.根据权利要求6所述的电网复杂调控规则的数字化建模系统,其特征在于系统基于BOX表达式对逻辑决策表进行表示;规则条目以逻辑决策表的形式展示、编辑,采用经定义的参量或变量及基础数值运算、逻辑运算符号建立BOX封装表达式,以执行and/or/not/if/then/else逻辑和比较/数值计算,并用于组装决策表、调用Java和PMML定义的外部附加逻辑。
8.根据权利要求7所述的电网复杂调控规则的数字化建模系统,其特征在于系统采用基于开机台数灵活替代的机组旋备排序处理策略;
在特定方式下,调相机、抽蓄机组、STATCOM因动稳定特性,能够替代常规开机台数;该类附加逻辑在旋备比例类参量、变量中的计算,描述为:
simuModel.genSpecialSpinningReserve(Ω,ɑ,T1+T2...+Tn),表示在机组统计范围Ω内,计及各类设备灵活替代的机组台数后,从大到小第ɑ台机旋备比例的数值;其中,变量Ω表示参与旋备比例排序的机组统计范围,参数ɑ表示按旋备比例从大到小排序第ɑ台机组的旋备比例,T1、T2、Tn表示各类设备分别能够替代的机组台数。
9.根据权利要求8所述的电网复杂调控规则的数字化建模系统,其特征在于系统采用基于FEEL语言的方式进行描述;按照规则库的树形结构,对区域方式规定及分层子方式进行逐层方式描述,具体包含以下步骤:
A.在父方式下点击“添加”创建子方式,输入创建的子方式名称,选择是/否创建决策表、是否参与控制、方式生效的时间段;
B.打开父方式决策表界面,经点选添加子方式描述相关的参量、变量;
C.在子方式描述卡中点选参、变量及逻辑运算符号,结合simuModel对象标准逻辑函数,建立方式描述表达式。
10.根据权利要求9所述的电网复杂调控规则的数字化建模系统,其特征在于系统提供规则手动合并、排序、汉字录入功能,在树形目录下拖动规则,实现排序、相同父方式规则合并,并能采用汉字版参变量、告警语句组成BOX表达式、建立决策表;
在规则执行时,将时间作为方式要素之一,因此规则能够提前录入、自动生效及失效;
在规则决策输出时,以列表形式输出潮流负载率、潮流值、限额值和告警语句;能够按数值排序,对负载率按轻载、重载、过载分白、黄、红色显示,对特殊的“N-2约束”以蓝色显示;
所述的电网复杂调控规则的数字化建模系统,提供录入规则的格式自检、规则推演、规则图谱展示功能,对规则格式按照FEEL语言语法、BOX表达式语法、simuModel对象库自动检测并提示格式错误;读取电网基础潮流数据开展规则逻辑推演,展示树形逻辑进程及其决策结果;将树形规则库按规则文本的表格格式复现,方便人工核查及规则文本的自动录入。
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