CN115347570B - 一种基于主配协同的区域停电范围分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力系统技术领域，具体而言，涉及一种基于主配协同的区域停电范围分析方法，本发明解决的问题：电网的主网与配网之间的故障信息、风险信息存在交互壁垒，无法快速共享，导致事故处置效率低下的问题，为解决上述问题，本发明提供一种基于主配协同的区域停电范围分析方法，分析方法包括：获取电网的运行信息，并对电网进行N‑1风险扫描，根据扫描结果，评定事件风险等级；根据事件风险等级，判断主体设备是否处于风险状态，若是，则对主体设备开展区域停电范围分析，获得分析结果；主配协同服务系统接收分析结果，并调用模型验证功能对主网设备模型与配网设备模型进行拼接，判断分析结果的正确性。

Description

一种基于主配协同的区域停电范围分析方法

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，具体而言，涉及一种基于主配协同的区域停电范围分析方法。

背景技术

电力系统网络分析一般在主网和配网侧分别开展分析，而随着电力系统规模日益庞大，不仅主网输电可靠性对配网有较大影响，配网侧运行方式的改变对主网潮流分布产生的影响也越来越大；且配网自动化系统缺少主网侧对重要用户的供电路径信息，无法对主网侧电源形成有效状态监视，主、配网侧故障信息、风险信息存在交互壁垒，无法快速共享，导致事故处置效率低下；若直接将主配网模型拼接进行统一分析计算，则由于计算耗时多、收敛性差等因素无法实用化。

发明内容

本发明解决的问题：电网的主网与配网之间的故障信息、风险信息存在交互壁垒，无法快速共享，导致事故处置效率低下的问题。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种基于主配协同的区域停电范围分析方法，分析方法包括：获取电网的运行信息，并对电网进行N-1风险扫描，根据扫描结果，评定事件风险等级；根据事件风险等级，判断主体设备是否处于风险状态，若是，则对主体设备开展区域停电范围分析，获得分析结果；主配协同服务系统接收分析结果，并调用模型验证功能对主网设备模型与配网设备模型进行拼接，判断分析结果的正确性；若主网设备模型与配网设备模型无法拼接，则分析结果不正确；若正确，则将配网计算结果发送给主网系统，并形成主配网供电路径网络图，将停电设备、受影响的用户信息进行显示；对主体设备开展区域停电范围分析，获得分析结果，具体步骤如下：对网络拓扑进行搜索，获取主体设备的拓扑连接关系、电网潮流走向，查询停电设备的供电路径信息；根据供电路径信息，获取供电路径上母线的供电源信息，同时记录并统计因受到风险状态影响而造成的失电量；当主网拓扑搜索结束后，根据失电量判断是否存在线路失电，若是，则向主配协同服务系统发送对应线路的失电信息；配网接收失电信息，进行配网侧网络分析，并向主配协同服务系统反馈分析结果，分析结果包括：失电设备信息、失电设备路径信息及受影响的用户信息；其中，供电路径信息包括主网供电路径信息和配网供电路径信息。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过N-1风险扫描，对电网内每一个设备进行模拟故障分析，并通过失电量来确定设备故障后所带来的影响，实际出现设备故障时，能够根据失电量快速的判断损坏的设备，加快电网的维修效率，主配协同服务系统能够将确定失电量发生的具体连接网点，主网供电路径信息和配网供电路径信息的获取，让电网的线路更加清晰，通过对母线供电源的获取，让母线上的失电量计算更加准确，最后通过模型拼接对配网与主网的连接网点进行验证，避免了不同连接网点失电量相同造成的干扰，确保停电范围分析结果的准确性。通过获取主体设备的拓扑连接关系、电网潮流走向，在配网侧对主网分析得到的失电量结果进行复核，实现故障信息、风险信息的交互与共享，加快事故处置的效率，让调度运行人员能够更好的把控主网输电供区及配网重要用户的运行可靠性。

在本发明的一个实施例中，获取电网的运行信息，并对电网进行N-1风险扫描，根据扫描结果，评定事件风险等级，包括：获取电网实时运行模型及数据断面；周期对电网的设备进行故障N-1分析，并依据电网风险等级专家库，评定事件风险等级；其中，电网风险等级专家库需要提前建立评定标准。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：运行模型与数据断面的获取，实现了主配协同服务系统的信息集成，周期检测的方式能够在检测电量变化的同时，也检测电网中是否有设备发生故障，电网风险等级专家库的建立让风险等级的评定更加准确。

在本发明的一个实施例中，根据事件风险等级，判断主体设备是否处于风险状态，若是，则对主体设备开展区域停电范围分析，包括：获取处于风险状态的主体设备的数量；并获取每一个主体设备的具体位置；对每一个主体设备开展区域停电范围分析。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：对每一个处于风险状态的主体设备分别进行检测，让停电范围的分析更加准确，设备故障造成的失电量也更加准确。

在本发明的一个实施例中，根据供电路径信息，获取供电路径上母线的供电源信息，同时记录并统计因受到风险状态影响而造成的失电量，包括：根据主网供电路径信息，查询停电设备的主供电源信息；根据主网供电路径信息，查询停电设备的备供电源信息；根据电网潮流走向，获取风险状态影响而造成的失电量；其中，在查询过程中，高电压等级查询直至500kV供电厂站，低电压等级查询至10kV线路。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：供电源信息的获取，让主网与配网的控制分界点更加明显，让发生失电量的线路的位置更容易确定，将主网供电路径信息与潮流走向相结合，在设备进行故障分析时，将每一条线路的失电量进行统计，让失电量的总和更加准确。

在本发明的一个实施例中，根据电网潮流走向，获取风险状态影响而造成的失电量，还包括：获取受停电影响的线路的条数；记录每一条线路的电量损失，得到电量损失结果；根据电量损失结果计算失电量。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过对电流潮向上每一条线路的电量损失结果进行统计，进一步的提升失电量的准确性。

在本发明的一个实施例中，当主网拓扑搜索结束后，根据失电量判断是否存在线路失电，若是，则向主配协同服务系统发送对应线路的失电信息，还包括以下步骤：若否，则风险状态对配网侧没有实质影响。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过周期性的检测来确保故障分析数据的实时更新，让分析结果能够反映时间对设备造成的影响，也避免出现对同一个设备进行多次故障分析。

在本发明的一个实施例中，主配协同服务系统接收分析结果，并调用模型验证功能对主网设备模型与配网设备模型进行拼接，判断分析结果的正确性，包括：将主网供电路径信息与配网供电路径信息进行拼接，自上而下以树状自动生成主配网供电路径网络图。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：主网供电路径信息与配网供电路径自上而下树状拼接的方式，让主配网供电路径网络图的线路更加清晰，主网与配网的线路也更容易区分。

在本发明的一个实施例中，配网接收失电信息，进行配网侧网络分析，并向主配协同服务系统反馈分析结果，分析结果包括：失电设备信息、失电设备路径信息及受影响的用户信息，包括：当受影响的用户信息包括目标用户时，主网系统发出告警信息

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过对使用配网的用户进行分类，当重要用户出现用电问题时，电网的工作人员能够及时的得知，对于该情况进行优先处理，提升重要客户的供电可靠性，减少停电造成的损失。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中待要使用的附图作简单介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1为本发明分析方法流程图之一；

图2为本发明分析方法流程图之二。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

【第一实施例】

参见图1和图2，在一个具体的实施例中，提供一种主配协同的区域停电范围分析方法，分析方法包括：

S100、获取电网的运行信息，并对电网进行N-1风险扫描，根据扫描结果，评定事件风险等级；

S200、根据事件风险等级，判断主体设备是否处于风险状态，若是，则对主体设备开展区域停电范围分析，获得分析结果；

S300、主配协同服务系统接收分析结果，并调用模型验证功能对主网设备模型与配网设备模型进行拼接，判断分析结果的正确性；

S400、若主网设备模型与配网设备模型无法拼接，则分析结果不正确；若正确，则将配网计算结果发送给主网系统，并形成主配网供电路径网络图，将停电设备、受影响的用户信息进行显示；

进一步的，在步骤S100中，N-1风险扫描是指模拟电网的运行状态，并对当前电网的母线、线路、发电机等设备中的其中一个进行故障处理，当其中一个设备发生故障后，对电路的失电量进行检测，随后将检测到的失电量结果根据电网风险等级专家库进行评定，确定该设备发生故障时，电网产生的风险等级。

进一步的，在步骤S200中，主体设备为在N-1风险扫描中发生故障的设备，当风险等级确定后，能够判断主体设备是否处于风险状态，通常情况下，当发生故障的设备为重要设备时，风险等级较高，电网的失电量也较大，此时主体设备处于风险状态，当发生故障的设备为简单的支路中的设备时，失电量并不会太大，此时风险等级较低，主体设备不处于风险状态。

优选的，也可以采用N-m的风险扫描方式，对于一些简单的支路中的设备，可以同时进行模拟故障分析，其中2≤m＜a，a为简单支路中零部件个数的总和。

当主体设备处于风险状态时，说明发生故障的设备引发的停电范围较大，此时，需要对停电的区域与范围进行分析。

每一个设备进行模拟故障分析后，将发生故障时的失电量进行记录，在电网发生实际故障时，根据实际的失电量快速的确定故障发生的具体设备，或是缩小可能发生故障的设备的范围。

对主体设备开展区域停电范围分析，获得分析结果，具体步骤如下：

S231、对网络拓扑进行搜索，获取主体设备的拓扑连接关系、电网潮流走向，查询停电设备的供电路径信息；

S232、根据供电路径信息，获取供电路径上母线的供电源信息，同时记录并统计因受到风险状态影响而造成的失电量；

S233、当主网拓扑搜索结束后，根据失电量判断是否存在线路失电，若是，则向主配协同服务系统发送对应线路的失电信息；

S234、配网接收失电信息，进行配网侧网络分析，并向主配协同服务系统反馈分析结果，分析结果包括：失电设备信息、失电设备路径信息及受影响的用户信息；

进一步的，在步骤S231中，当主体设备引发停电后，快速的通过网络拓扑将与主体设备和其他设备的连接关系进行获取，并根据电网潮流走向，将主网供电路径信息和配网供电路径信息分别进行获取。

进一步的，在步骤S232中，当获取到主网的供电路径信息后，对主网的母线的供电源信息进行获取，获取完毕后，根据母线上不同位置的失电量，判断出母线上各个位置因为主体设备故障而造成的影响。

进一步的，在S233中，主网拓扑与配网拓扑可以同时进行，也可以先后进行，主网拓扑搜索的过程中，对主网供电路径上每一个与配网连接的连接网点处计算失电量，当该网点有失电量时，发送失电信息给主配协同服务系统，若没有失电量，说明主体设备的故障没有影响到该支路，当主网拓扑搜索结束后，能够准确的得到主体设备影响到配网的具体连接网点。

进一步的，在步骤S234中，配网向主配协同服务系统获取主网发送的失电信息，并根据失电信息进行配网侧网络分析，寻找到发生该失电量的具体连接网点，当连接网点相同时，向主配协同服务系统反馈分析结果，当连接网点不相同时，向主网系统发送配网分析不正确的告警信息。

需要说明的是，在通过失电量进行统计时，会出现两个以上的连接网点失电量相同的情况，此时，通过配网侧网络分析，能够将这些失电量相同的连接网点进行精确的定位。

进一步的，在步骤S300中，主配协同服务系统首先接收到来自主网的失电信息，随后接收到来自配网的分析结果，其中，主配协同服务系统能够将失电信息转化为主网设备模型，将配网的分析结果转换为配网设备模型，将主网与配网采用统一的标准进行分析计算，接着将主网设备模型与配网设备模型进行拼接。

进一步的，在步骤S400中，若主网设备模型与配网设备模型无法拼接，即根据主网失电信息获取的连接网点与配网中对应的连接网点不同，或是失电量相同的连接网点，后续的配网连接线路不一致，当主网设备模型与配网设备模型能够拼接，则拼接形成主配网供电路径网络图，并在图上显示停电的具体设备，以及受到停电影响的用户信息，用户信息包括用户名称，用户地址，用户失电量。

举例来说，两个失电量相同的连接网点向主配协同服务系统发送了失电信息，配网侧在分析的过程中，根据失电量信息找到了这两个连接网点，但在配对的过程中，将一号连接网点的配网支路与二号连接网点的主网进行模型拼接，此时就会出现模型无法拼接。

通过N-1风险扫描，对电网内每一个设备进行模拟故障分析，并通过失电量来确定设备故障后所带来的影响，实际出现设备故障时，能够根据失电量快速的判断损坏的设备，加快电网的维修效率，主配协同服务系统能够将确定失电量发生的具体连接网点，主网供电路径信息和配网供电路径信息的获取，让电网的线路更加清晰，通过对母线供电源的获取，让母线上的失电量计算更加准确，最后通过模型拼接对配网与主网的连接网点进行验证，避免了不同连接网点失电量相同造成的干扰，确保停电范围分析结果的准确性。

【第二实施例】

在一个具体的实施例中，获取电网的运行信息，并对电网进行N-1风险扫描，根据扫描结果，评定事件风险等级，包括：

S110、获取电网实时运行模型及数据断面；

S120、周期对电网的设备进行故障N-1分析，并依据电网风险等级专家库，评定事件风险等级；

其中，电网风险等级专家库需要提前建立评定标准。

进一步的，在步骤S110中，通过实时的获取电网的运行模型以及数据断面，实现信息系统的集成，也便于后续主配协同服务系统从运行模型中分离出主网设备模型和配网设备模型。

进一步的，在步骤S120中，N-1故障分析需要周期性的进行，对不同设备发生故障时的失电量进行实时的更新，并更新发生故障的设备对应的风险等级，当同一个设备进行模拟故障设备时，若风险等级不变，则说明该设备能够正常运行，若风险等级提升，则说明该设备出现了质量问题，需要进行检修，来保证电网的正常运行。

运行模型与数据断面的获取，实现了主配协同服务系统的信息集成，周期检测的方式能够在检测电量变化的同时，也检测电网中是否有设备发生故障，电网风险等级专家库的建立让风险等级的评定更加准确。

【第三实施例】

在一个具体的实施例中，根据事件风险等级，判断主体设备是否处于风险状态，若是，则对主体设备开展区域停电范围分析，包括：

S210、获取处于风险状态的主体设备的数量；

S220、获取每一个处于风险状态的主体设备的具体位置；

S230、对每一个处于风险状态的主体设备开展区域停电范围分析。

进一步的，在步骤S210中，当进行N-1故障分析时，风险状态主体设备的数量为1个或0个，当进行N-m故障分析时，风险状态主体设备的数量为0个至m个之间。

进一步的，在步骤S220中，当处于风险状态的主体设备的个数为一个时，获取该主体设备位于电网线路中的具体位置，当处于风险状态的主体设备的个数为多个时，获取每一个处于风险状态的主体设备位于电网线路中的具体位置。

进一步的，在步骤S230中，当处于风险状态的主体设备的位置确定后，若处于风险状态的主体设备位于主网线路上，则获取与该设备连接的主网线路，若位于配网线路上，则获取该配网线路位于主网线路的具体连接网点。

对每一个处于风险状态的主体设备分别进行检测，让停电范围的分析更加准确，设备故障造成的失电量也更加准确。

【第四实施例】

在一个具体的实施例中，根据供电路径信息，获取供电路径上母线的供电源信息，同时记录并统计因受到风险状态影响而造成的失电量，包括：

S232a、根据主网供电路径信息，查询停电设备的主供电源信息；

S232b、根据主网供电路径信息，查询停电设备的备供电源信息；

S232c、根据电网潮流走向，获取风险状态影响而造成的失电量；

其中，在查询过程中，高电压等级查询直至500kV供电厂站，低电压等级查询至10kV线路。

进一步的，在步骤S232c中，在正常运行方式下，电网潮流走向是基本不变的，但当发生故障时，潮流的走向会发生改变，获取主网供电路径信息后，在主网拓扑中获取沿电流潮向上每一条线路的电流表和功率表，观察N-1故障分析后，每一条线路的失电量，并将这些失电量相加，得到因风险状态影响而造成的失电量。

需要说明的是，根据电压等级对于停电设备的供电源信息进行查询，10KV的线路是主网线路与配网线路的分界点，当线路的电压大于10KV时，线路由主网进行控制，当线路的电压小于10KV时，线路的电压由配网进行控制。

供电源信息的获取，让主网与配网的控制分界点更加明显，让发生失电量的线路的位置更容易确定，将主网供电路径信息与潮流走向相结合，在设备进行故障分析时，将每一条线路的失电量进行统计，让失电量的总和更加准确。

【第五实施例】

在一个具体的实施例中，获取供电路径上母线的供电源信息，同时记录并统计因受到风险状态影响而造成的失电量，还包括：

S232d、获取受停电影响的线路的条数；

S232e、记录每一条线路的电量损失，得到电量损失结果；

S232f、根据电量损失结果计算失电量。

进一步的，在步骤S232d中，在故障分析开始前，记录电流潮向上每一条线路的电流表和功率表的信息，故障分析开始后，再次观察电流潮向上每一条线路的电流表和功率表的信息，将电流表和功率表数值发生变化的条数进行统计。

进一步的，在步骤S232f中，当失电量计算完毕后，根据失电量判断该设备处于故障时电网是否处于风险状态。

通过对电流潮向上每一条线路的电量损失结果进行统计，进一步的提升失电量的准确性。

【第六实施例】

在一个具体的实施例中，当主网拓扑搜索结束后，根据失电量判断是否存在线路失电，若是，则向主配协同服务系统发送对应线路的失电信息，还包括以下步骤：

S240、若否，则风险状态对配网侧没有实质影响。

进一步的，在步骤S240中，若没有处于风险状态的设备，则进行故障分析的设备在本周期内的分析结束，到下一周期后再重新检测。

通过周期性的检测来确保故障分析数据的实时更新，让分析结果能够反映时间对设备造成的影响，也避免出现对同一个设备进行多次故障分析。

【第七实施例】

在一个具体的实施例中，主配协同服务系统接收分析结果，并调用模型验证功能对主网设备模型与配网设备模型进行拼接，判断分析结果的正确性，包括：

S310、将主网供电路径信息与配网供电路径信息进行拼接，自上而下以树状自动生成主配网供电路径网络图。

当主网供电路径信息与配网供电路径信息能够拼接时，上方为主网供电路径信息，下方为配网供电路径信息，拼接后形成主配网供电路径网络图，并在网络图上突出显示停电分析的范围，以及造成失电量的具体路径。

主网供电路径信息与配网供电路径自上而下树状拼接的方式，让主配网供电路径网络图的线路更加清晰，主网与配网的线路也更容易区分。

【第八实施例】

在一个具体的实施例中，其特征在于，配网接收失电信息，进行配网侧网络分析，并向主配协同服务系统反馈分析结果，分析结果包括：失电设备信息、失电设备路径信息及受影响的用户信息，包括：

S241、当受影响的用户信息包括目标用户时，主网系统发出告警信息。

进一步的，在步骤S241中，目标用户为使用该配网的重要用户，通常为大型企业，大型工厂，行政单位等，当目标客户的用电出现问题是，配网将警告信息发送给主网，并在主配协同服务系统上显示受到影响的目标客户，同时发出语音播报，便于相关人员尽快进行处理。

通过对使用配网的用户进行分类，当重要用户出现用电问题时，电网的工作人员能够及时的得知，对于该情况进行优先处理，提升重要客户的供电可靠性，减少停电造成的损失。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (8)

1.一种基于主配协同的区域停电范围分析方法，其特征在于，所述分析方法包括：

获取电网的运行信息，并对所述电网进行N-1风险扫描，根据扫描结果，评定事件风险等级；

根据所述事件风险等级，判断主体设备是否处于风险状态，若是，则对所述主体设备开展区域停电范围分析，获得分析结果；

主配协同服务系统接收所述分析结果，并调用模型验证功能对主网设备模型与配网设备模型进行拼接，判断所述分析结果的正确性；

若所述主网设备模型与所述配网设备模型无法拼接，则所述分析结果不正确；若正确，则将配网计算结果发送给主网系统，并形成主配网供电路径网络图，将停电设备、受影响的用户信息进行显示；

所述对所述主体设备开展区域停电范围分析，获得分析结果，具体步骤如下：

对网络拓扑进行搜索，获取所述主体设备的拓扑连接关系、电网潮流走向，查询所述停电设备的供电路径信息；

根据所述供电路径信息，获取所述供电路径上母线的供电源信息，同时记录并统计因受到所述风险状态影响而造成的失电量；

当主网拓扑搜索结束后，根据所述失电量判断是否存在线路失电，若是，则向所述主配协同服务系统发送对应线路的失电信息；

配网接收所述失电信息，进行配网侧网络分析，并向所述主配协同服务系统反馈所述分析结果，所述分析结果包括：失电设备信息、失电设备路径信息及受影响的用户信息；

其中，所述供电路径信息包括主网供电路径信息和配网供电路径信息。

2.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，所述获取电网的运行信息，并对所述电网进行N-1风险扫描，根据扫描结果，评定事件风险等级，包括：

获取所述电网实时运行模型及数据断面；

周期对所述电网的设备进行故障N-1分析，并依据电网风险等级专家库，评定所述事件风险等级；

其中，所述电网风险等级专家库需要提前建立评定标准。

3.根据权利要求2所述的分析方法，其特征在于，所述根据所述事件风险等级，判断主体设备是否处于风险状态，若是，则对所述主体设备开展区域停电范围分析，包括：

获取处于所述风险状态的所述主体设备的数量；

获取每一个处于所述风险状态的所述主体设备的具体位置；

对每一个处于所述风险状态的所述主体设备开展所述区域停电范围分析。

4.根据权利要求3所述的分析方法，其特征在于，所述根据所述供电路径信息，获取所述供电路径上母线的供电源信息，同时记录并统计因受到所述风险状态影响而造成的失电量，包括：

根据所述主网供电路径信息，查询所述停电设备的主供电源信息；

根据所述主网供电路径信息，查询所述停电设备的备供电源信息；

根据所述电网潮流走向，获取所述风险状态影响而造成的所述失电量；

其中，在查询过程中，高电压等级查询直至500kV供电厂站，低电压等级查询至10kV线路。

5.根据权利要求4所述的分析方法，其特征在于，所述根据所述电网潮流走向，获取所述风险状态影响而造成的失电量，包括：

获取受停电影响的线路的条数；

记录每一条所述线路的电量损失，得到电量损失结果；

根据所述电量损失结果计算所述失电量。

6.根据权利要求5所述的分析方法，其特征在于，所述当主网拓扑搜索结束后，根据所述失电量判断是否存在线路失电，若是，则向主配协同服务系统发送对应线路的失电信息，还包括以下步骤：

若否，则所述风险状态对所述配网侧没有实质影响。

7.根据权利要求6所述的分析方法，其特征在于，主配协同服务系统接收所述分析结果，并调用模型验证功能对主网设备模型与配网设备模型进行拼接，判断所述分析结果的正确性，包括：

将所述主网供电路径信息与所述配网供电路径信息进行拼接，自上而下以树状自动生成所述主配网供电路径网络图。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的分析方法，其特征在于，配网接收所述失电信息，进行配网侧网络分析，并向所述主配协同服务系统反馈分析结果，所述分析结果包括：失电设备信息、失电设备路径信息及受影响的用户信息，包括：

当所述受影响的用户信息包括目标用户时，所述主网系统发出告警信息。

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