CN1752958A - 电网运行状态评估系统及调度决策系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电网评估系统及决策系统，特别是一种电网运行状态评估系统及其调度决策系统，本发明的要点在于，在对电网进行评估时，以实时在线信息作为评估的基础依据，在评估时，主要对电网运行的三大要素：稳定、可靠、经济进行综合分指标的评估和综合评估，并得到相关的量化指标，该系统充分反映了三大要素之间的内在联系和各自相对的独立性，并综合反映了电网运行系统的性能。另外，在进行综合评估时，通过评估所提供的量化指标计算出建议措施，让调度员对电力系统的运行状况做到心中有数，并可指导调度员对电力系统的操作，同时该方法也给予了调度员对电力系统运行方式的调整权限，使之可以实时修正电力系统的各个参数，使其更“智能”。

Description

电网运行状态评估系统及调度决策系统

技术领域

本发明涉及一种电网评估系统及决策系统，特别是一种电网运行状态评估系统及其调度决策系统。

背景技术

常规的电网运行中，稳定因素、可靠因素和经济因素是其三大要素，目前对该三大要素的评估是分别独立进行评估的，因此电网运行状态评估系统提供了三个分别具有稳定水平评估模块、可靠水平评估模块以及经济水平评估模块的运算器，三者分别就电力系统的稳定性、可靠性、经济性进行评估计算，此外该评估系统还提供一数据库，此数据库中的数据大多取样于系统的离线状态，并作为上述三个评估模块的评估计算基础。这种分离的、单一性的评估系统在实际应用中受到很大的限制，这是因为电力系统是属于多状态、多约束的复杂运行系统，且运行状态每时每刻都在变化中，单一性的评估系统无法体现电网系统的整体运行状态，同时离线评估也难以满足电力系统运行和调度的要求。

另外，现有的单一性评估系统无法为电力系统运行提供量化、实时指标，因此也无法给电力系统实际的生产、运行及调度提供比较全面的建议及措施，也就使得出现事故时没有及时的对策可以采用，可能造成事故的扩大化，导致安全运行保障度低。

发明构成

本发明的目的之一在于克服现有技术中的不足之处而提供一种可以对电力系统的稳定性、可靠性和经济性进行综合评估的电网运行状态评估系统。

本发明的另一目的在于为电力系统提供一种可指导调度员进行电网运行的调度决策系统。

本发明的目的之一是通过以下途径来实现的：

电网运行状态评估系统，其要点在于，包括如下步骤：提供一电力调度通信中心和一数据存储中心，数据存储中心的取样端与电力调度通信中心传输连接，取样电力调度通信中心的实时在线数据信息；提供复数个具有评估模块的运算器，其中包括有三个分别具有稳定水平评估模块、可靠水平评估模块和经济水平评估模块的运算器，三者分别对电网进行稳定、可靠、经济方面的评估计算，分别称为稳定评估运算器、可靠评估运算器和经济评估运算器；

该复数个运算器的数据输入端均与数据存储中心传输连接；

稳定评估运算器及可靠评估运算器各有一运算结果输出端与具有经济水平评估模块的运算器的两数据输入端连接，以将部分的稳定水平评估结果和可靠水平评估结果作为经济水平评估的数据基础；

提供一具有综合评估运算模块的运算器，即综合评估运算器，稳定评估运算器、可靠评估运算器的另一运算结果输出端以及经济评估运算器的运算结果输出端分别与综合评估运算器的数据输入端连接，该综合评估运算器用于综合稳定、可靠和经济的各指标进行运算，从而获得一综合评估的量化指标。

电力调度通信中心用于提供电网运行的实时在线信息，而数据存储中心主要是取样自电力调度通信中心的实时在线信息，并加以处理和存储，同时也不断更新，以供每一个运算器作为基础数据使用。稳定评估运算器、可靠评估运算器是用于处理从数据存储中心得到的有关数据，将该数据进行系统的分析，从而得到多个稳定的评估结果和多个可靠的评估结果，该评估结果送入综合评估运算器，并提取部分与经济评估有关的稳定、可靠评估结果送入经济评估运算器；而经济评估运算器则是利用了稳定评估运算器和可靠评估运算器的部分评估结果，结合数据存储中心提供的有关数据，对电网的经济性进行评估计算，从而得到多个经济水平评估结果，将所得的该结果送入综合评估运算器，这样综合评估运算器就可以综合所有的包括稳定、可靠、经济的评估结果进行一个整体的评判和计算出一个量化指标。

这是一种实时量化的评估系统，在该系统中，每一个具有评估模块的运算器均分别针对一个系统因素评估，但其之间存在着内在联系：经济评估运算器除了采用数据库中的实时在线数据信息，还利用了稳定评估运算器和可靠评估运算器的信息，这样，经济水平评估结果中就结合了稳定和可靠因素，使其评估结果不再是一种独立的理论分析。另外，本发明提供了一种数据存储中心，用于取样了实时在线信息，并以此实时信息作为评估的基础数据，此外，还将稳定性、可靠性指标融入到经济性指标的评估中，然后对电网运行的三个最重要的指标：稳定、可靠、经济进行综合评估，所得到的评估结果就是一个结合了稳定性、可靠性和经济性的综合评估指标，综合评估运算模块就是用于对电网的信息进行综合评估，其所获得的综合评估量化指标反映了电力系统的运行总水平。在实际运行中，稳定性、可靠性和经济性是电力系统运行状态的三大特性，这三者之间存在着内在联系，同时又相对独立，该三个指标反映了电力系统运行状态的三个方面，本发明所述的评估系统充分反映了这种相对独立而又有内在联系的关系。这样，评估结果为电力系统实际的生产、运行及调度提供了基础，从而保障了电力系统安全、稳定、可靠、经济的运行。

本发明可以进一步具体为：

数据存储中心还取样离线数据信息。一部分的离线信息是平常收集所得，另一部分则是从其他系统(如状态检修中心)引入。该离线数据信息是用于在评估过程中结合在线信息进行处理和作为评估基准的数据依据。

每一个运算器的数据输入端和数据输出端都与数据存储中心连接。

每一个具有评估模块的运算器的输出数据都需要送入数据存储中心进行归类存储，而每一个运算器的数据来源也都由数据存储中心提供，为数据提供一个可靠、安全的存储和调用空间。也就是说每两个相互连接，并进行数据传输的运算器都是通过数据存储中心连接的。具体为：稳定评估运算器及可靠评估运算器各有一运算结果输出端通过数据存储中心与具有经济水平评估模块的运算器的两数据输入端连接，稳定评估运算器、可靠评估运算器的另一运算结果输出端以及经济评估运算器的运算结果输出端分别通过数据存储中心与综合评估运算器的数据输入端连接。

本发明还可以进一步具体为：

每一个具有评估模块的运算器中还包括有分指标评估装置，即稳定分指标评估装置、可靠分指标评估装置和经济分指标评估装置，该分指标评估装置是对应于每一个模块所得到的评估结果进行综合分析，从而得到该模块的综合量化分指标，以便于综合评估运算模块的运算。

分指标评估装置也是一种运算器，其主要对所得的评估结果进行综合分析，另外，也可简化综合评估运算器的工作步骤，同时，该分指标也是电网运行过程中某一因素的量化指标，如稳定因素的量化指标的运算过程为：稳定分指标评估装置接收稳定评估运算器的多个评估结果，然后进行该指标的综合评估计算，并得到一个稳定综合量化分指标。

当每一个综合量化分指标计算出来后，综合评估运算器利用所有的分指标作为数据基础，其具有分指标数据接收装置，用于接收分指标评估装置所输出的量化数据指标；聚类中心基准装置，其存储有各类数据信息的聚类中心值；权重基准装置，存储有与每一个聚类中心值相对应的权重值；比较运算器，其将所得的分指标与聚类中心基准装置中的聚类中心值进行运算和比较，找到相应的聚类中心值，并根据该聚类中心值找到相对应的权重值；综合运算器，用于将所得的上述所有的聚类中心值、权重值以及分指标和数据进行综合计算，从而得到一个综合量化指标。

该综合量化指标综合反映了电网运行过程的各个性能指标，同时也反映了其之间相互联系的关系，突破了原电力系统运行状态优劣的定性分析，使电力工作者对电力系统运行状态的认识更深了一层。

通过综合评估电力系统电网运行状态，进一步对该电网的运行状态进行调度决策的研究，并形成一个调度决策系统，即综合评价辅助决策系统。

上述调度决策系统，其要点在于，包括如下步骤：

提供一电力调度通信中心和一数据存储中心，数据存储中心的取样端与电力调度通信中心传输连接，取样电力调度通信中心的实时在线数据信息；

提供复数个具有评估模块的运算器，其中包括有三个分别具有稳定水平评估模块、可靠水平评估模块和经济水平评估模块的运算器，三者分别对电网进行稳定、可靠、经济方面的评估计算，分别称为稳定评估运算器、可靠评估运算器和经济评估运算器；

稳定评估运算器的运算结果输出端与可靠评估运算器的输入端连接，同时该可靠评估运算器的运算结果输出端与经济评估运算器连接；

可靠评估运算器的另一运算结果输出端与稳定评估运算器的输入端连接，同时该稳定评估运算器的另一运算结果输出端与经济评估运算器连接；

提供一综合辅助决策运算器，经济评估运算器的运算结果输出端与该综合辅助决策运算器传输连接。

本决策系统是建立在一个预先估算的结果上，也就是说，预先设想系统运行中的故障情况，系统会针对每个预想的故障提供建议措施，每个建议措施经过模拟实行后，就会得到若干个模拟实行后的电网运行数据，对这些运行数据进行综合评判，得到优化的建议措施，以提供给调度员参考。

在稳定评估运算器中，一一对每个建议措施模拟实行后所得的电网运行数据进行评估运算，每个建议措施都会得到一个关于稳定的量化指标，该稳定评估运算器进一步对所有的建议措施对应量化指标进行排序，从中选优，从而得到N个关于稳定因素的优化建议措施，将所得的建议措施的相关数据送入可靠评估运算器进行运算，相同原理运算并得到N’个包含稳定和可靠因素的建议措施。同样，在可靠评估运算器中，通过运算和选优可得到M个关于可靠因素的建议措施，将所得的建议措施的相关数据送入稳定评估运算器进行运算和选优，从而得到M’个包含稳定和可靠因素的建议措施；将上述所得到的N’+M’个的建议措施的相关运行数据送入经济评估运算器进行运算和选优，从而得到(N’+M’)’个综合稳定、可靠、经济的建议措施；最后对所得的建议措施送入综合辅助决策运算器进行综合评价，得到至少一个调度决策措施。

所提出的调度决策即是电力调度通信中心所需要的调度决策措施，每一个调度决策措施都满足了电网运行的三大要素的指标，因此在电力系统运行过程中，可以根据系统运行的实时状况进行决策调度。该决策方法所实现的辅助决策系统的优点在于，在提高电网经济运行水平的同时，尽可能让电网远离安全与可靠边界运行，保证电网的安全裕度足够大，当电网处于不安全运行状态时该系统可提醒调度员及时进行调整，并给出能使电网稳定、可靠、经济运行的决策建议措施。

决策方法还可以进一步具体为：

当电力系统发生异常情况时，决策系统立即中断当前分析，快速对异常信息进行分析，并提出相应的调度建议措施，使电网的安全水平恢复到一定程度。

综上所述，本发明的要点在于，在对电网进行评估时，以实时在线信息作为评估的基础依据，在评估时，主要对电网运行的三大要素：稳定、可靠、经济进行综合分指标的评估和综合评估，并得到相关的量化指标，该系统充分反映了三大要素之间的内在联系和各自相对的独立性，并综合反映了电网运行系统的性能。另外，在进行综合评估时，通过评估所提供的量化指标计算出建议措施，让调度员对电力系统的运行状况做到心中有数，并可指导调度员对电力系统的操作。同时该方法也给予了调度员对电力系统运行方式的调整权限，使之可以实时修正电力系统的各个参数，使其更“智能”。

附图说明

图1所示为本发明所述的实时运行状态评估及调度决策的逻辑框架图；

图2所示为运行评估及决策的数据传送示意图；

下面结合实施例对本发明做进一步的描述。

具体实施例

最佳实施例：

图1提供了两个系统的逻辑框架图，以下将电网运行状态评估系统和调度决策系统分开独立说明。

参照附图1，电网运行状态评估系统，包括如下步骤：

1、提供一电力调度通信中心和一数据存储中心，数据存储中心的取样端与电力调度通信中心传输连接，取样电力调度通信中心的实时在线数据信息，该数据存储中心还取样离线数据信息，一部分的离线信息是平常收集所得，另一部分则是从其他系统(如状态检修中心)引入；

2、提供三个具有评估模块的运算器，分别为具有稳定水平评估模块、可靠水平评估模块和经济水平评估模块的运算器，三者分别对电网进行稳定、可靠、经济方面的评估计算，分别称为稳定评估运算器、可靠评估运算器和经济评估运算器；

每一个具有评估模块的运算器中还包括有分指标评估装置，即稳定分指标评估装置、可靠分指标评估装置和经济分指标评估装置，该分指标评估装置是对应于每一个模块所得到的评估结果进行综合分析，从而得到该模块的综合量化分指标。

3、每个运算器的数据输入端均与数据存储中心传输连接；

4、稳定评估运算器及可靠评估运算器各有一运算结果输出端通过数据存储中心与具有经济水平评估模块的运算器的两数据输入端连接，以将部分的稳定水平评估结果和可靠水平评估结果作为经济水平评估的数据基础；(为使附图更为简练，图1中没有将所有运算器的输入、输出均与数据存储中心连接。因为数据存储中心只是作为一个数据存储的空间提供者，在传输过程中只是一个媒介。以下同样处理。)

5、提供一具有综合评估运算模块的运算器，即综合评估运算器，稳定评估运算器、可靠评估运算器的另一运算结果输出端以及经济评估运算器的运算结果输出端分别通过数据存储中心与综合评估运算器的数据输入端连接，该综合评估运算器用于综合稳定、可靠和经济的各指标进行运算，从而获得一综合评估的量化指标；

综合评估运算器包括有分指标数据接收装置，用于接收分指标评估装置所输出的量化数据指标；聚类中心基准装置，其存储有各类数据信息的聚类中心值；权重基准装置，存储有与每一个聚类中心值相对应的权重值；比较运算器，其将所得的分指标与聚类中心基准装置中的聚类中心值进行运算和比较，找到相应的聚类中心值，并根据该聚类中心值找到相对应的权重值；综合运算器，用于将所得的上述所有的聚类中心值、权重值以及分指标和数据进行综合计算，从而得到一个综合量化指标。

同样，参照附图1，调度决策系统，包括如下步骤：

1、与电网运行状态评估系统的基础一致，提供一电力调度通信中心和一数据存储中心，数据存储中心的取样端与电力调度通信中心传输连接，取样电力调度通信中心的实时在线数据信息和离线数据信息；同时还提供稳定评估运算器、可靠评估运算器和经济评估运算器；

2、稳定评估运算器的运算结果输出端与可靠评估运算器的输入端连接，同时该可靠评估运算器的运算结果输出端与经济评估运算器连接；

3、可靠评估运算器的另一运算结果输出端与稳定评估运算器的输入端连接，该稳定评估运算器的另一运算结果输出端与经济评估运算器连接；

4、提供一综合决策运算器，经济评估运算器的运算结果输出端与该综合决策运算器传输连接。

以上调度决策系统的原理为：预先设想系统运行中的故障情况，系统会针对每个预想的故障提供建议措施，每个建议措施经过模拟实行后，就会得到若干个模拟实行后的电网运行数据，对这些运行数据进行综合评判，得到优化的建议措施，以提供给调度员参考。

在稳定评估运算器中，一一对每个建议措施实行后所得的电网运行数据进行评估运算，每个建议措施都会得到一个关于稳定的量化指标，该稳定评估运算器进一步对所有的建议措施对应量化指标进行排序，从中选优，从而得到N个关于稳定因素的优化建议措施，将所得的建议措施的相关数据送入可靠评估运算器进行运算，相同原理运算并得到N’(N’≤N)个包含稳定和可靠因素的建议措施。同样，在可靠评估运算器中，通过运算和选优可得到M个关于可靠因素的建议措施，将所得的建议措施的相关数据送入稳定评估运算器进行运算和选优，从而得到M’(M’≤M)个包含稳定和可靠因素的建议措施；将上述所得到的N’+M’个的建议措施的相关运行数据送入经济评估运算器进行运算和选优，从而得到K(K≤N’+M’)个综合稳定、可靠、经济的建议措施；最后对所得的建议措施送入综合决策运算器进行综合评价，得到至少一个调度决策措施。

当电力系统发生异常情况时，决策系统立即中断当前分析，快速对异常信息进行分析，并提出相应的调度建议措施，使电网的安全水平恢复到一定程度。

参照附图2，在整个系统运行过程中的硬件配置如下，一数据存储中心，即一存储有各个数据信息的服务器；一运算服务器，各运算器都包含在该运算服务器中；电力调度通信中心，体现在一个生产数据网中；3个路由器、3个防火墙和一个交换机，这是数据传输过程中的介质设备；通信网络，提供数据传输通道。具体数据的传输链路，图示已清楚，本说明书不再赘述，而其原理已经在上述描述两个系统时说明清楚了。

本发明未述部分与现有技术相同。

Claims (7)

1、电网运行状态评估系统，其特征在于，包括如下步骤：

提供一电力调度通信中心和一数据存储中心，数据存储中心的取样端与电力调度通信中心传输连接，取样电力调度通信中心的实时在线数据信息；

提供复数个具有评估模块的运算器，其中包括有三个分别具有稳定水平评估模块、可靠水平评估模块和经济水平评估模块的运算器，三者分别对电网进行稳定、可靠、经济方面的评估计算，分别称为稳定评估运算器、可靠评估运算器和经济评估运算器；

该复数个运算器的数据输入端均与数据存储中心传输连接；

稳定评估运算器及可靠评估运算器各有一运算结果输出端与具有经济水平评估模块的运算器的两数据输入端连接，以将部分的稳定水平评估结果和可靠水平评估结果作为经济水平评估的数据基础；

提供一具有综合评估运算模块的运算器，即综合评估运算器，稳定评估运算器、可靠评估运算器的另一运算结果输出端以及经济评估运算器的运算结果输出端分别与综合评估运算器的数据输入端连接，该综合评估运算器用于综合稳定、可靠和经济的各指标进行运算，从而获得一综合评估的量化指标。

2、根据权利要求1所述的电网运行状态评估系统，其特征在于，数据存储中心还取样离线数据信息，该离线信息为设备信息，一部分的离线信息是平常收集所得，另一部分则是从其他系统(如状态检修中心)引入。

3、根据权利要求1所述的电网运行状态评估系统，其特征在于，每一个运算器的数据输入端和数据输出端都与数据存储中心连接，即稳定评估运算器及可靠评估运算器各有一运算结果输出端通过数据存储中心与具有经济水平评估模块的运算器的两数据输入端连接，稳定评估运算器、可靠评估运算器的另一运算结果输出端以及经济评估运算器的运算结果输出端分别通过数据存储中心与综合评估运算器的数据输入端连接。

4、根据权利要求1所述的电网运行状态评估系统，其特征在于，每一个具有评估模块的运算器中还包括有分指标评估装置，即稳定分指标评估装置、可靠分指标评估装置和经济分指标评估装置，该分指标评估装置是对应于每一个模块所得到的评估结果进行综合分析，从而得到该模块的综合量化分指标。

5、根据权利要求1所述的电网运行状态评估系统，其特征在于，综合评估运算器包括有分指标数据接收装置，用于接收分指标评估装置所输出的量化数据指标；聚类中心基准装置，其存储有各类数据信息的聚类中心值；权重基准装置，存储有与每一个聚类中心值相对应的权重值；比较运算器，其将所得的分指标与聚类中心基准装置中的聚类中心值进行运算和比较，找到相应的聚类中心值，并根据该聚类中心值找到相对应的权重值；综合运算器，用于将所得的上述所有的聚类中心值、权重值以及分指标和数据进行综合计算，从而得到一个综合量化指标。

6、调度决策系统，其特征在于，包括如下步骤：

提供一电力调度通信中心和一数据存储中心，数据存储中心的取样端与电力调度通信中心传输连接，取样电力调度通信中心的实时在线数据信息；

提供复数个具有评估模块的运算器，其中包括有三个分别具有稳定水平评估模块、可靠水平评估模块和经济水平评估模块的运算器，三者分别对电网进行稳定、可靠、经济方面的评估计算，分别称为稳定评估运算器、可靠评估运算器和经济评估运算器；

稳定评估运算器的运算结果输出端与可靠评估运算器的输入端连接，同时该可靠评估运算器的运算结果输出端与经济评估运算器连接；

可靠评估运算器的另一运算结果输出端与稳定评估运算器的输入端连接，同时该稳定评估运算器的另一运算结果输出端与经济评估运算器连接；

提供一综合决策运算器，经济评估运算器的运算结果输出端与该综合决策运算器传输连接。

7、根据权利要求6所述的调度决策系统，其特征在于，当电力系统发生异常情况时，决策系统立即中断当前分析，快速对异常信息进行分析，并提出相应的调度建议措施，使电网的安全水平恢复到一定程度。