CN116845966A - 基于拓扑供电路径生成的新能源聚合计算分析方法及系统 - Google Patents

基于拓扑供电路径生成的新能源聚合计算分析方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于拓扑供电路径生成的新能源聚合计算分析方法及系统，步骤如下：获取电网模型，所述电网模型包括主网模型和配网模型，基于所获取的主配网模型，建立主配网映射关系；结合分布式新能源并网信息和所属配变负荷连接关系，构建分布式新能源和主配网一体化拓扑网络模型；将分布式新能源和主配网一体化拓扑网络进行拓扑拼接，生成分布式新能源拓扑供电路径；根据生成的拓扑供电路径层级关系，构建对分布式新能源拓扑供电路径的各层级聚合计算。本发明能够直观查看分布式新能源的供电路径及供电路径上各层级电网设备下挂接的分布式新能源聚合计算信息，提高查看效率。

Description

基于拓扑供电路径生成的新能源聚合计算分析方法及系统
技术领域
本发明涉及新能源发电及并网技术，特别是一种基于拓扑供电路径生成的新能源聚合计算分析方法及系统。
背景技术
随着分布式电源、储能、可调负荷等不同类型分布式能源的快速发展，电网架构及电力线路也越来越复杂，若想查看某一分布式新能源的供电路径及各层级电网设备下挂接的分布式新能源信息，需要通过变电站供电线路并结合光伏电站接线图等方式进行查看，无法直接查看某一分布式新能源电站的完整供电路径，且挂接的分布式新能源聚合计算信息无法查看，影响效率。因此亟需一种基于拓扑供电路径生成的分布式新能源聚合计算分析方法及系统解决以上问题。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种基于拓扑供电路径生成的新能源聚合计算分析方法及系统，从而快速准确定位分布式新能源供电路径，并支持对供电路径上各层级电网运行设备聚合计算结果进行查看。
技术方案：本发明所述的一种基于拓扑供电路径生成的新能源聚合计算分析方法，包括以下步骤：
步骤1、获取电网模型，所述电网模型包括主网模型和配网模型，主网模型和配网模型是对电网中主网设备和配网设备实体或虚拟设备的构建解释，基于所获取的主网设备和配网设备，进行主配网设备模型建模，构建主配网映射关系。
所述主网模型从电力调度自动化系统获取，配网模型从配电网自动化系统获取。所述主网设备包括变电站、T接线、T接点、交流线路、交流线端、母线、变压器、变压器绕组、断路器、隔离开关、负荷，所述配网设备包括开关站、组合开关、配网断路器、配网负荷开关、配网熔断器、配网馈线段、配网负荷、配网变压器、配网变压器绕组、配网母线、配网刀闸、配网接地刀闸、馈线。
所述的设备模型包括设备ID、设备名称、设备描述、电压等级、所属厂站、连接节点1、连接节点2。
步骤1中所述的建立主配网映射关系具体为：
根据新能源场站映射表中的配网断路器ID，获取主网负荷ID；
根据配网断路器ID，获取配网变压器ID；
根据配网变压器ID，获取配网馈线ID；
将主网负荷与配网馈线进行匹配，利用配网馈线的拓扑关系替换主网中的负荷拓扑关系，建立主配网映射关系。
步骤2、结合分布式新能源并网信息和所属配变负荷连接关系，构建分布式新能源和主配网一体化拓扑网络模型；所述的分布式新能源并网信息包括电站ID、电站名称、电压等级、电站类型、装机容量、有功功率、并网接入点。
步骤2.1、根据新能源场站映射表中的新能源电站名称，获取电站ID；
步骤2.2、根据新能源场站映射表中的电站ID，获取配网断路器ID，根据新能源场站映射表中的电站ID，获取主网负荷ID，根据电站ID，获取分布式新能源并网接入点信息；
步骤2.3、根据主网拓扑服务，并结合主网负荷ID获取主网设备供电路径；
步骤2.4、根据配网拓扑服务，并结合配网断路器ID获取配网设备供电路径；
步骤2.5、结合分布式新能源场站映射表及主配网供电路径，构建分布式新能源和主配网一体化拓扑网络模型。
步骤3、将分布式新能源和主配网一体化拓扑网络进行拓扑拼接，生成分布式新能源拓扑供电路径；所述的分布式新能源拓扑供电路径包括行政分区-馈线-配变-分布式新能源电站、电力分区-变电站-主变-母线-交流线路-馈线-配变-分布式新能源电站和电力分区-变电站-负荷-分布式新能源电站。
步骤3中分布式新能源拓扑供电路径的生成方法为：
结合分布式新能源和主配网一体化拓扑网络模型，若在拓扑网络模型中存在以分布式新能源电站为起点的多层级连接节点关联关系，则以连接节点关联关系为基础生成供电路径；若在拓扑网络模型中不存在连接节点关联关系，则查看拓扑网络前后设备连接关系，并结合主配网电力接线图查看，人为设置设备前后虚拟连接节点，并以此为基础生成供电路径，结合自动成图服务，生成分布式新能源供电路径图。
步骤4、根据生成的拓扑供电路径层级关系，构建对分布式新能源拓扑供电路径的各层级聚合计算：根据生成的拓扑供电路径层级关系，构建各层级设备至分布式新能源电站的映射层级关系模型，统计已建立映射层级关系的分布式新能源，并根据层级关系逐级向上聚合计算。
一种基于拓扑供电路径生成的新能源聚合计算分析系统，包括以下模块：
主网模型：从电力调度自动化系统获取，包括变电站、T接线、T接点、交流线路、交流线端、母线、变压器、变压器绕组、断路器、隔离开关、负荷；
配网模型：从配电网自动化系统获取，包括开关站、组合开关、配网断路器、配网负荷开关、配网熔断器、配网馈线段、配网负荷、配网变压器、配网变压器绕组、配网母线、配网刀闸、配网接地刀闸、馈线；
主网拓扑服务模块：根据主网设备获取主网设备供电路径；
配网拓扑服务模块：根据配网设备获取配网设备供电路径；
自动成图服务模块：根据生成的分布式新能源拓扑供电路径，按照成图格式自动成图；
聚合计算服务模块：根据生成的拓扑供电路径层级关系，以分布式新能源为起始层，逐级往上聚合计算；
新能源场站映射表模块：作为配网和主网之间的中间表，获取分布式新能源与配网断路器或配网变压器之间的映射关系，获取分布式新能源与主网负荷之间的映射关系。
一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的一种基于拓扑供电路径生成的新能源聚合计算分析方法。
一种计算机设备，包括储存器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的一种基于拓扑供电路径生成的新能源聚合计算分析方法。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：本发明能够直观查看分布式新能源的供电路径及供电路径上各层级电网设备下挂接的分布式新能源聚合计算信息，提高查看效率。
附图说明
图1为本发明所述方法的步骤流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
如图1所示，一种基于拓扑供电路径生成的新能源聚合计算分析方法，包括以下步骤：
步骤1、获取电网模型，所述电网模型包括主网模型和配网模型，基于所获取的主配网模型，建立主配网映射关系；所述主网模型从电力调度自动化系统获取，配网模型从配电网自动化系统获取。
步骤1.1、从电力调度自动化系统中获取电网主网模型，从配电网自动化系统中获取配网模型。
步骤1.2、根据主网模型和配网模型中的各种设备，建立设备模型表示，其中主网设备包括但不限于变电站、T接线、T接点、交流线路、交流线端、母线、变压器、变压器绕组、断路器、隔离开关、负荷等；配网设备包括但不限于开关站、组合开关、配网断路器、配网负荷开关、配网熔断器、配网馈线段、配网负荷、配网变压器、配网变压器绕组、配网母线、配网刀闸、配网接地刀闸、馈线等。设备模型包括设备ID、设备名称、设备描述、电压等级、所属场站、连接节点1、连接节点2等。
步骤1.3、根据新能源场站映射表，其作为配网和主网之间的中间表，获取分布式新能源场站与配网断路器或配网变压器之间的映射关系，获取分布式新能源场站与主网负荷之间的映射关系，同时将主网负荷与配网馈线进行匹配，利用配网馈线拓扑关系和主网负荷拓扑关系，建立主配网映射关系。
步骤2、结合分布式新能源并网信息和所属配变负荷连接关系，构建分布式新能源和主配网一体化拓扑网络模型；所述的分布式新能源并网信息包括电站ID、电站名称、电压等级、电站类型、装机容量、有功功率、并网接入点。
步骤2.1、获取分布式新能源并网信息包括但不限于电站ID、电站名称、电压等级、电站类型、装机容量、有功功率、并网接入点信息等。
步骤2.2、根据新能源场站映射表中的新能源电站名称，获取电站ID；根据新能源场站映射表中的电站ID，获取配网断路器ID；根据新能源场站映射表中的电站ID，获取主网负荷ID；根据电站ID，获取分布式新能源并网接入点信息。
步骤2.3、根据主网拓扑服务，并结合主网负荷ID获取主网设备供电路径。
步骤2.4、根据配网拓扑服务，并结合配网断路器ID获取配网设备供电路径。
步骤2.5、根据主配网映射关系，构建分布式新能源和主配网一体化拓扑网络模型。
步骤3、将分布式新能源和主配网一体化拓扑网络进行拓扑拼接，生成分布式新能源拓扑供电路径；所述的分布式新能源拓扑供电路径包括行政分区-馈线-配变-分布式新能源电站、电力分区-变电站-主变-母线-交流线路-馈线-配变-分布式新能源电站和电力分区-变电站-负荷-分布式新能源电站。
步骤3中分布式新能源拓扑供电路径的生成方法为：
步骤3.1、根据需求生成多层级分布式新能源拓扑供电路径：
生成“行政分区-馈线-配变-分布式新能源电站”；生成“电力分区-变电站-主变-母线-交流线路-馈线-配变-分布式新能源电站”；生成“电力分区-变电站-负荷-分布式新能源电站”等。
步骤3.2、根据需要展示的供电路径层级进行拓扑拼接，生成分布式新能源拓扑供电路径
步骤4、根据生成的拓扑供电路径层级关系，构建对分布式新能源拓扑供电路径的各层级聚合计算：根据生成的拓扑供电路径层级关系，构建各层级设备至分布式新能源电站的映射层级关系模型，统计已建立映射层级关系的分布式新能源，并根据层级关系逐级向上聚合计算。
步骤4.1、结合分布式新能源和主配网一体化拓扑网络模型，若在拓扑网络模型中存在以分布式新能源电站为起点的多层级连接节点关联关系，则以连接节点关联关系为基础生成供电路径。
步骤4.2、若在拓扑网络模型中不存在连接节点关联关系，则查看拓扑网络前后设备连接关系，并结合主配网电力接线图查看，人为设置设备前后虚拟连接节点，并以此为基础生成供电路径。
步骤4.3、结合自动成图服务，生成分布式新能源供电路径图。
步骤4.4、根据生成的拓扑供电路径层级关系，构建各层级设备至分布式新能源电站的映射层级关系模型，统计已建立映射层级关系的分布式新能源，并根据层级关系逐级向上聚合计算。
一种基于拓扑供电路径生成的新能源聚合计算分析系统，包括以下模块：
主网模型：从电力调度自动化系统获取，包括变电站、T接线、T接点、交流线路、交流线端、母线、变压器、变压器绕组、断路器、隔离开关、负荷；
配网模型：从配电网自动化系统获取，包括开关站、组合开关、配网断路器、配网负荷开关、配网熔断器、配网馈线段、配网负荷、配网变压器、配网变压器绕组、配网母线、配网刀闸、配网接地刀闸、馈线；
主网拓扑服务模块：根据主网设备获取主网设备供电路径；
配网拓扑服务模块：根据配网设备获取配网设备供电路径；
自动成图服务模块：根据生成的分布式新能源拓扑供电路径，按照成图格式自动成图；
聚合计算服务模块：根据生成的拓扑供电路径层级关系，以分布式新能源为起始层，逐级往上聚合计算；
新能源场站映射表模块：作为配网和主网之间的中间表，获取分布式新能源与配网断路器或配网变压器之间的映射关系，获取分布式新能源与主网负荷之间的映射关系。
一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的一种基于拓扑供电路径生成的新能源聚合计算分析方法。
一种计算机设备，包括储存器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的一种基于拓扑供电路径生成的新能源聚合计算分析方法。

Claims (11)

1.一种基于拓扑供电路径生成的新能源聚合计算分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、获取电网模型，所述电网模型包括主网模型和配网模型，主网模型和配网模型是对电网中主网设备和配网设备实体或虚拟设备的构建解释，基于所获取的主网设备和配网设备，进行主配网设备模型建模，构建主配网映射关系；
步骤2、结合分布式新能源并网信息和所属配变负荷连接关系，构建分布式新能源和主配网一体化拓扑网络模型；
步骤3、将分布式新能源和主配网一体化拓扑网络进行拓扑拼接，生成分布式新能源拓扑供电路径；
步骤4、根据生成的拓扑供电路径层级关系，构建对分布式新能源拓扑供电路径的各层级聚合计算。
2.根据权利要求1所述的一种基于拓扑供电路径生成的分布式新能源聚合计算分析方法，其特征在于，所述主网模型从电力调度自动化系统获取，配网模型从配电网自动化系统获取；所述主网设备包括变电站、T接线、T接点、交流线路、交流线端、母线、变压器、变压器绕组、断路器、隔离开关、负荷，所述配网设备包括开关站、组合开关、配网断路器、配网负荷开关、配网熔断器、配网馈线段、配网负荷、配网变压器、配网变压器绕组、配网母线、配网刀闸、配网接地刀闸、馈线；所述的设备模型包括设备ID、设备名称、设备描述、电压等级、所属厂站、连接节点1、连接节点2。
3.根据权利要求1所述的一种基于拓扑供电路径生成的新能源聚合计算分析方法，其特征在于，步骤1中所述的建立主配网映射关系具体为：
根据新能源场站映射表中的配网断路器ID，获取主网负荷ID；
根据配网断路器ID，获取配网变压器ID；
根据配网变压器ID，获取配网馈线ID；
将主网负荷与配网馈线进行匹配，利用配网馈线的拓扑关系替换主网中的负荷拓扑关系，建立主配网映射关系。
4.根据权利要求1所述的一种基于拓扑供电路径生成的新能源聚合计算分析方法，其特征在于，步骤2所述的分布式新能源并网信息包括电站ID、电站名称、电压等级、电站类型、装机容量、有功功率、并网接入点。
5.根据权利要求1所述的一种基于拓扑供电路径生成的新能源聚合计算分析方法，其特征在于，所述步骤2具体为：
步骤2.1、根据新能源场站映射表中的新能源电站名称，获取电站ID；
步骤2.2、根据新能源场站映射表中的电站ID，获取配网断路器ID；根据新能源场站映射表中的电站ID，获取主网负荷ID；根据电站ID，获取分布式新能源并网接入点信息；
步骤2.3、根据主网拓扑服务，并结合主网负荷ID获取主网设备供电路径；
步骤2.4、根据配网拓扑服务，并结合配网断路器ID获取配网设备供电路径；
步骤2.5、结合分布式新能源场站映射表及主配网供电路径，构建分布式新能源和主配网一体化拓扑网络模型。
6.根据权利要求1所述的一种基于拓扑供电路径生成的新能源聚合计算分析方法，其特征在于，步骤3所述的分布式新能源拓扑供电路径包括行政分区-馈线-配变-分布式新能源电站、电力分区-变电站-主变-母线-交流线路-馈线-配变-分布式新能源电站和电力分区-变电站-负荷-分布式新能源电站。
7.根据权利要求1所述的一种基于拓扑供电路径生成的新能源聚合计算分析方法，其特征在于，步骤3中分布式新能源拓扑供电路径的生成方法为：
结合分布式新能源和主配网一体化拓扑网络模型，若在拓扑网络模型中存在以分布式新能源电站为起点的多层级连接节点关联关系，则以连接节点关联关系为基础生成供电路径；若在拓扑网络模型中不存在连接节点关联关系，则查看拓扑网络前后设备连接关系，并结合主配网电力接线图查看，人为设置设备前后虚拟连接节点，并以此为基础生成供电路径，结合自动成图服务，生成分布式新能源供电路径图。
8.根据权利要求1所述的一种基于拓扑供电路径生成的新能源聚合计算分析方法，其特征在于，所述步骤4具体为：根据生成的拓扑供电路径层级关系，构建各层级设备至分布式新能源电站的映射层级关系模型，统计已建立映射层级关系的分布式新能源，并根据层级关系逐级向上聚合计算。
9.一种基于拓扑供电路径生成的新能源聚合计算分析系统，其特征在于，包括以下模块：
主网模型：从电力调度自动化系统获取，包括变电站、T接线、T接点、交流线路、交流线端、母线、变压器、变压器绕组、断路器、隔离开关、负荷；
配网模型：从配电网自动化系统获取，包括开关站、组合开关、配网断路器、配网负荷开关、配网熔断器、配网馈线段、配网负荷、配网变压器、配网变压器绕组、配网母线、配网刀闸、配网接地刀闸、馈线；
主网拓扑服务模块：根据主网设备获取主网设备供电路径；
配网拓扑服务模块：根据配网设备获取配网设备供电路径；
自动成图服务模块：根据生成的分布式新能源拓扑供电路径，按照成图格式自动成图；
聚合计算服务模块：根据生成的拓扑供电路径层级关系，以分布式新能源为起始层，逐级往上聚合计算；
新能源场站映射表模块：作为配网和主网之间的中间表，获取分布式新能源与配网断路器或配网变压器之间的映射关系，获取分布式新能源与主网负荷之间的映射关系。
10.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一项所述的一种基于拓扑供电路径生成的新能源聚合计算分析方法。
11.一种计算机设备，包括储存器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-8中任一项所述的一种基于拓扑供电路径生成的新能源聚合计算分析方法。
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