基于实测拓扑和量测数据自动生成bpa计算文件的方法

专利名称：基于实测拓扑和量测数据自动生成bpa计算文件的方法
技术领域：
本发明涉及一种应用在电力行业中的、用于生成进行潮流计算和稳定校核计算的 BPA计算文件的基于实测拓扑和量测数据自动生成BPA计算文件的方法。
背景技术：
电力行业在进行潮流计算和稳定校核计算中，需要使用BPA计算程序，BPA计算程序需要BPA计算文件，即潮流计算文件和稳定计算文件。实际工作中需要对成千上万个电网元件编写出计算文件来描述电网拓扑、负荷以及故障，通过各种方案的组合计算确定电网运行的最佳方式。传统的BPA计算文件的生成方法存在以下问题1、手工编写计算文件工作量大、效率低，完成一次准确的潮流计算一个分析人员需要4-5小时，完成一个专题计算往往需要3-5天；2、基于原先工作使用过的计算文件，以其作为模板进行局部修改，修改的过程中为了反映出正确的电网拓扑，是以人工和EMS(Energy Management System)系统或者其他业务系统进行对比检查，效率低；3、电网元件上的各项电气参数和相应的功率分布是以人工和量测系统的数据进行对比修改，以便于计算出各种可能的方式，但这一工作的工作量大、效率低下；4、由于电网管理是按照分层分区的方式管理，对于非本辖区的电网模型变化不能及时反映到BPA计算参数文件中，往往采用等值法简化，不能反映本辖区电网变化对非本辖区的电网的影响细节；5、当新设备投产，老设备退役，所引起的拓扑改变、电气参数改变亦是需要人工进行修改对应，同样存在很大的人工工作量。以上情况已经无法适应电力行业的现代化管理要求。

发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种基于实测拓扑和量测数据自动生成BPA计算文件的方法，以提高工作效率，并为用户提供多种合适的分析模型用于分析工作。本发明解决技术问题采用如下技术方案本发明基于实测拓扑和量测数据自动生成BPA计算文件的方法的特点是按如下步骤进行1. 1、从电力EMS系统中定时取得实测电网拓扑数据，获得电网拓扑信息和电网元件参数；1. 2、从电力EMS系统中定时取得电网量测数据，并和步骤1. 1取得的电网拓扑信息和电网元件参数建立对应关系；1.3、根据电网元件构成的节点，按照电网元件的连接关系和相应电网元件的电压等级建立BPA潮流计算参数文件的B卡节点名称和对应的电压等级；依据从EMS得到的电网拓扑信息，通过所述B卡节点生成交流线L卡、变压器绕组T卡，形成BPA网络模型；1.4、根据电网拓扑信息，将所述BPA节点按照省、地市区域、站点、交流节点、线路和变压器顺序进行组装，填写和所述BPA节点对应的负荷、出力或者开关状态的电网量测数据和包括有阻抗、电感、容抗、额定电压和额定功率的电网元件参数，形成BPA潮流计算参数文件，使得BPA网络模型完全对应EMS提供的电网模型；1. 5根据生成的BPA潮流计算参数文件的网络模型，构造三相短路和断路故障卡， 形成BPA稳定计算文件。本发明基于实测拓扑和量测数据自动生成BPA计算文件的方法的特点也在于所述步骤1. 1中从电力EMS系统中定时取得实测电网拓扑数据是从电力EMS系统所提供的数据库访问接口或CORBA服务接口，从EMS系统中数据读取模块取得实测电网拓扑数据，所述实测电网拓扑数据的内容包括变压器、线路、母线、开关、闸刀、发电机和电抗器的电网元件名称、连接关系和电气参数。所述步骤1.2中从电力EMS系统中定时取得电网量测数据是从电力EMS系统所提供的数据库访问接口或CORBA服务接口，从EMS系统中数据读取模块获取电网量测数据。所述步骤1. 2中电网量测数据与步骤1. 1取得的电网拓扑信息和电网元件参数建立对应关系是将电网拓扑数据和电网量测数据一一进行映射，结合电网拓扑数据和电网量测数据进行数据纠错，所述数据纠错内容包括将电网量测数据和对应电网元件的额定功率进行比较，在每个电网元件和与该电网元件相连接的电网元件之间按照基尔霍夫定律检查功率是否平衡，根据检查结果确定数据范围是否正确。所述步骤1.3中按照电网元件的连接关系和相应电网元件的电压等级建立BPA 节点名称和对应的电压等级是根据BPA命名规则按照电压等级和设备名称进行命名，确保 BPA潮流计算参数文件中每个B卡节点命名的唯一性；除了母线自动对应一个B卡节点定义外，发电机前端、三卷变绕组、3/2母线自动产生一个临时B卡节点，便于后期生成正确的 BPA潮流计算参数文件。在完成步骤1. 4之后，将上级下发的外网模型和步骤1. 4所得到的BPA网络模型进行合并，所述外网模型和BPA网络模型通过定义好的母线定义自动推算出交流联络线， 形成最终的BPA潮流计算文件。在将BPA网络模型和外网模型进行合并时，根据事先定义好的母线定义表，找出和外网模型母线中的交流联络线，将所述BPA网络模型和外网模型的BPA模型节点进行对应，消除重复的B卡节点。所述步骤1. 5中构造三相短路和断路故障卡，形成BPA稳定计算文件是遍历变压器、母线和线路电网元件，自动生成三项短路故障LS卡，按照一个元件故障一个文件的方式生成BPA稳定计算文件。与已有技术相比，本发明有益效果体现在1、本发明方法可以将原来需要5-6小时进行的一次计算分析活动缩短到1分钟， 极大地提高了这项工作的工作效率和工作质量。2、本发明方法可以基于模板生成和全自动生成两种方式，为用户生成潮流计算文件和稳定校核计算文件，在业务上既可以采用外网等值负荷法也可以进行网络合并，为用户提供了多种合适的分析模型用于分析工作。
3、本发明将分析人员从繁重的数据核对和文件编写工作中解放出来，可以进行更多的计算分析工作，获得更多的运行方式方案，从而更准确测定何种运行方式在保证电网安全的情况下，可输送更多的功率，创造更多的经济效益。4、本发明方法使用方便、快捷，便于维护，使电网调度更加精确化，尤其适合工程化应用。


图1为本发明方法流程图；图2为本发明方法具体应用流程图。
具体实施例方式下面为本发明的一个具体实施案例，通过自动获取量测数据和拓扑数据自动生成 BPA计算文件的过程如下1. 1、从电力EMS系统中定时取得实测电网拓扑数据，获得电网拓扑信息和电网元件参数；通过图2的步骤①数据读取模块，从安徽省调度中心的EMS系统中，抽取到如下的电网拓扑信息和电网元件参数数据内容变电站数据
权利要求
1.基于实测拓扑和量测数据自动生成BPA计算文件的方法，其特征是按如下步骤进行1. 1、从电力EMS系统中定时取得实测电网拓扑数据，获得电网拓扑信息和电网元件参数；1. 2、从电力EMS系统中定时取得电网量测数据，并和步骤1. 1取得的电网拓扑信息和电网元件参数建立对应关系；1.3、根据电网元件构成的节点，按照电网元件的连接关系和相应电网元件的电压等级建立BPA潮流计算参数文件的B卡节点名称和对应的电压等级；依据从EMS得到的电网拓扑信息，通过所述B卡节点生成交流线L卡、变压器绕组T卡，形成BPA网络模型；1.4、根据电网拓扑信息，将所述BPA节点按照省、地市区域、站点、交流节点、线路和变压器顺序进行组装，填写和所述BPA节点对应的负荷、出力或者开关状态的电网量测数据和包括有阻抗、电感、容抗、额定电压和额定功率的电网元件参数，形成BPA潮流计算参数文件，使得BPA网络模型完全对应EMS提供的电网模型；1.5根据生成的BPA潮流计算参数文件的网络模型，构造三相短路和断路故障卡，形成 BPA稳定计算文件。
2.根据权利要求1所述的基于实测拓扑和量测数据自动生成BPA计算文件的方法，其特征是，所述步骤1. 1中从电力EMS系统中定时取得实测电网拓扑数据是从电力EMS系统所提供的数据库访问接口或CORBA服务接口，从EMS系统中数据读取模块取得实测电网拓扑数据，所述实测电网拓扑数据的内容包括变压器、线路、母线、开关、闸刀、发电机和电抗器的电网元件名称、连接关系和电气参数。
3.根据权利要求1所述的基于实测拓扑和量测数据自动生成BPA计算文件的方法，其特征是，所述步骤1. 2中从电力EMS系统中定时取得电网量测数据是从电力EMS系统所提供的数据库访问接口或CORBA服务接口，从EMS系统中数据读取模块获取电网量测数据。
4.根据权利要求1所述的基于实测拓扑和量测数据自动生成BPA计算文件的方法，其特征是，所述步骤1. 2中电网量测数据与步骤1. 1取得的电网拓扑信息和电网元件参数建立对应关系是将电网拓扑数据和电网量测数据一一进行映射，结合电网拓扑数据和电网量测数据进行数据纠错，所述数据纠错内容包括将电网量测数据和对应电网元件的额定功率进行比较，在每个电网元件和与该电网元件相连接的电网元件之间按照基尔霍夫定律检查功率是否平衡，根据检查结果确定数据范围是否正确。
5.根据权利要求1所述的基于实测拓扑和量测数据自动生成BPA计算文件的方法， 其特征是，所述步骤1.3中按照电网元件的连接关系和相应电网元件的电压等级建立BPA 节点名称和对应的电压等级是根据BPA命名规则按照电压等级和设备名称进行命名，确保 BPA潮流计算参数文件中每个B卡节点命名的唯一性；除了母线自动对应一个B卡节点定义外，发电机前端、三卷变绕组、3/2母线自动产生一个临时B卡节点，便于后期生成正确的 BPA潮流计算参数文件。
6.根据权利要求1所述的基于实测拓扑和量测数据自动生成BPA计算文件的方法，其特征是，在完成步骤1. 4之后，将上级下发的外网模型和步骤1. 4所得到的BPA网络模型进行合并，所述外网模型和BPA网络模型通过定义好的母线定义自动推算出交流联络线，形成最终的BPA潮流计算文件。
7.根据权利要求6所述的基于实测拓扑和量测数据自动生成BPA计算文件的方法，其特征是，在将BPA网络模型和外网模型进行合并时，根据事先定义好的母线定义表，找出和外网模型母线中的交流联络线，将所述BPA网络模型和外网模型的BPA模型节点进行对应， 消除重复的B卡节点。
8.根据权利要求1所述的基于实测拓扑和量测数据自动生成BPA计算文件的方法，其特征是，其特征是所述步骤1. 5中构造三相短路和断路故障卡，形成BPA稳定计算文件是遍历变压器、母线和线路电网元件，自动生成三项短路故障LS卡，按照一个元件故障一个文件的方式生成BPA稳定计算文件。
全文摘要
本发明公开了一种基于实测拓扑和量测数据自动生成BPA计算文件的方法，其特征是从电力EMS系统中定时取得实测电网拓扑数据，获得电网拓扑信息和电网元件参数；定时取得电网量测数据并和电网拓扑信息和电网元件参数建立对应关系；根据电网元件构成的节点，按照电网元件的连接关系和相应电网元件的电压等级建立BPA潮流计算参数文件的B卡节点名称和对应的电压等级；依据电网拓扑信息，通过B卡节点生成交流线L卡、变压器绕组T卡，形成BPA网络模型；根据电网拓扑信息将BPA节点进行组装，填写和BPA节点对应的电网量测数据和电网元件参数，形成BPA潮流计算参数文件；构造三相短路和断路故障卡，形成BPA稳定计算文件。本发明有效提高工作效率，为用户提供多种分析模型。
文档编号G06F19/00GK102567603SQ201010592428
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月16日 优先权日2010年12月16日
发明者吴昊, 张强, 汤伟, 董翘男 申请人:合肥天鹰高科技有限公司, 安徽省电力公司