CN204271641U - 一种基于psd-bpa的故障潮流并行分析系统 - Google Patents

Abstract

一种基于PSD-BPA的故障潮流并行分析系统，属于电力系统安全校核领域的实用化系统，包括输入模块、故障并行处理模块和输出模块。输入模块为系统数据采集装置，包括故障监测模块、信息接收模块和数据预处理三个子模块，其中故障监测模块包含多个潮流传感器，用于监测系统的潮流状态并获取故障信息，信息接收模块经无线或有线网络与故障监测模块相连，数据预处理模块完成运行方式解析、基态潮流计算、分析条件设置等功能，三个子模块共同为故障并行处理模块提供所需的基础数据；故障并行处理模块为系统的核心部分，通过服务器与输入装置相连，包括多台含有多核处理器的计算机；输出模块为系统显示装置，切换装置通过客户端控制显示装置。

Description

一种基于PSD-BPA的故障潮流并行分析系统

技术领域

本实用新型属于电力系统安全校核领域实用化系统，更具体地，涉及一种基于PSD-BPA的故障潮流并行分析系统。

背景技术

电网运行坚持“安全第一、预防为主”的方针。伴随国民经济不断增长，电力系统规模日渐庞大，对电网安全、稳定和经济运行提出了更高要求。为了降低风险，预防事故发生，保证电网安全并兼顾经济效益，电网运行方式制作时需反复调整校核，进行大量超前的预想事故模拟仿真分析。同时，在实际运行中，需要监测全网潮流状态，及时获取网络薄弱点，进行快速精确的故障潮 流分析，为方式人员决策提供切实可靠的技术支持。在目前运行方式故障潮流分析中，主要采用人工逐一手动设置故障，基态和故障潮流计算后需从大量文本输出结果中筛选出关注支路和断面的潮流，信息量大、工作繁琐且效率低，有时甚至无法计算，若基态潮流变化，计算条件则需要全部重新设置，不能满足方式人员校核分析要求，缺乏一套快速精确的故障潮流分析工具。

PSD-BPA程序(以下简称BPA)是由中国电力科学院引进、消化、吸收美国BPA程序开发而成的，具有计算规模大、计算速度快、功能强等突出特点，已在我国电力系统规划设计、调度运行和试验研究等各部门得到广泛应用,是我国电力系统分析计算不可或缺的工具之一。本实用新型以PSD-BPA为基础，提供了一种基于PSD-BPA的故障潮流并行分析系统，首先通过输入模块监测网络潮流并获取故障信息，实现运行方式数据解析、基态潮流计算和分析条件设置，为故障并行处理模块提供基础数据准备；然后通过故障并行处理模块将计算分析任务分配到多个CPU内核上同时计算，完成故障潮流分析；最后通过输出模块对结果进行显示，可详细清晰地获取故障潮流分析结果以及计算过程的中间信息。该系统能满足实际大规模电力系统故障潮流的快速和精确分析，是电网运行方式安全校核工作中切实可用的系统，具有很好的应用前景。

实用新型内容

本实用新型的一种基于PSD-BPA的故障潮流并行分析系统，有利于将方式人员从繁琐的文本数据分析中解脱出来，克服实际运行中故障潮流分析求解困难的问题，能同时兼顾求解效率和结果精度，满足方式人员快速精确求解要求。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种基于PSD-BPA的故障潮流并行分析系统，主要由输入模块、故障并行处理模块、输出模块三部分构成，各个模块相互关联、统一协作共同实现电力 系统故障潮流快速精确并行分析。具体地：

1、输入模块。输入模块为系统数据采集装置，包括故障监测模块、信息接收模块和数据预处理模块，用于监控电网潮流状态，将故障信息传回监控中心，经过数据预处理，为故障并行处理模块提供数据准备。

(1.1)故障监测子模块。包含多个潮流传感器，用于监测电网潮流状态并输出故障信号；

(1.2)信息接收子模块。通过有线或无线网络与监测模块相连，将传感器的输出信号转换为数值信号，传至监控中心并保存至服务器；

(1.3)数据预处理子模块。解析电网运行方式，进行基态潮流计算并进行分析条件设置，为故障并行处理模块提供基础数据。

2、故障并行处理模块。此模块为系统的核心部分，是系统切换装置，包括多台含有多核处理器的计算机，通过网络拓扑完整性检测、故障状态潮流计算、潮流计算合理性判别和潮流转移比分析，实现故障潮流分析任务在不同CPU内核上的分配及同时计算，并为输出模块提供结果数据。

3、输出模块。输出模块为结果显示装置，包括故障潮流分析结果显示、网络拓扑检测结果显示、潮流计算合理性判别结果显示三个子模块，每个子模块包含一台或多台显示器，实现系统故障潮流分析结果及分析过程中的中间结果的显示功能。

(3.1)故障潮流分析结果显示子模块。展示故障潮流分析结果，按严重程度由高到低顺序显示，并可实现自定义查询和统计。

(3.2)网络拓扑检测结果显示子模块。展示网络拓扑完整性检测子模块检测结果，并可实现自定义查询和统计。

(3.3)潮流计算合理性判别结果子模块。展示潮流计算合理性判别子模块 合理性判别结果，并可实现自定义查询和统计。

应用时，首先通过输入模块的故障监测模块和信息接收模块获得电网潮流状态和故障信息，并在数据预处理模块进行运行方式解析，将电网参数保存至服务器，进行基态潮流计算，同时设置分析条件，然后通过服务器进入故障并行处理模块，读取输入的故障信息、基础数据和计算条件，将总计算任务分配在多个CPU内核上同时计算，完成故障潮流分析，最后由输出模块在客户端动态展示故障潮流分析结果及计算过程的中间结果。

本实用新型的有益效果是将并行技术应用到故障潮流分析计算中，实现了实际电网系统故障潮流的快速精确分析，与现有分析工作模式相比，能切实保证求解效率和分析精度，将方式人员从繁杂的数据处理工作中解放出来，大大提高了工作效率，满足不同安全校核分析需求。系统框架清晰，简单易操作，实用性和可扩展性强。例如：对于如下软硬件环境配置的计算机系统：

完成预想线路开断故障潮流分析，假设分析故障数为100个，每次故障分析支路为10条，对比是否使用本实用新型计算时间如下所示，结果表明：本实用新型能切实大大提高求解效率。若分析故障和支路总数显著增加，目前人工工作模式可能无法分析，更能体现本实用新型的有益效果。

附图说明

附图是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

在附图所示的结构示意图中，该系统由输入模块、故障并行处理模块、输出模块三部分构成。其中，输入模块为系统数据采集装置，包括故障监测模块、信息接收模块和数据预处理三个子模块，其中故障监测模块包含多个潮流传感器，用于监测系统的潮流状态并获取故障信息，信息接收模块经无线或有线网络与故障监测模块相连，用于接收潮流传感器的输出信号并转化为数值信号，数据预处理模块完成运行方式解析、基态潮流计算、分析条件设置等功能，三个子模块共同为故障并行处理模块提供所需的基础数据；故障并行处理模块为系统的核心部分，属于切换装置，通过服务器与输入模块相连，包括多台含有多核处理器的计算机，实现计算任务在不同CPU内核上的分配及同时计算，完成故障潮流分析；输出模块为系统显示装置，切换装置通过客户端控制显示装置，包括故障潮流分析结果显示、网络拓扑检测结果显示、潮流计算合理性判别结果显示三个子模块，每个子模块包含一台或多台显示器，实现系统故障潮流分析结果及分析过程的中间结果的显示功能。

具体使用时，通过输入模块的故障监测模块和信息接收模块获得电网潮流状态和故障信息，并在数据预处理模块进行运行方式解析，将电网参数保存至 服务器，进行基态潮流计算，同时设置分析条件，然后通过服务器进入故障并行处理模块，读取输入的故障信息、基础数据和计算条件，将总计算任务分配在多个CPU内核上同时计算，完成故障潮流分析，最后由输出模块在客户端动态展示故障潮流分析结果及计算过程的中间结果。

Claims (1)

1.一种基于PSD-BPA的故障潮流并行分析系统，其特征在于，该分析系统包括输入模块、故障并行处理模块和输出模块；其中，输入模块为系统数据采集装置，包括故障监测模块、信息接收模块和数据预处理模块三个子模块，其中故障监测模块包含多个潮流传感器，用于监测系统的潮流状态并获取故障信息，信息接收模块经无线或有线网络与故障监测模块相连，用于接收潮流传感器的输出信号并转化为数值信号，数据预处理模块完成运行方式解析、基态潮流计算、分析条件设置，三个子模块共同为故障并行处理模块提供所需的基础数据；故障并行处理模块为系统的核心部分，属于切换装置，通过服务器与输入模块相连，包括多台含有多核处理器的计算机，实现计算任务在不同CPU内核上的分配及同时计算，完成故障潮流分析；输出模块为系统显示装置，切换装置通过客户端控制显示装置，包括故障潮流分析结果显示模块、网络拓扑检测结果显示模块、潮流计算合理性判别结果显示模块三个子模块，每个子模块包含一台或多台显示器，实现系统故障潮流分析结果及分析过程的中间结果的显示功能；各个模块相互关联、统一协作共同构成一种基于PSD-BPA的故障潮流并行分析系统。