输配电网统一建模方法与系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种输配电网统一建模方法与系统，根据电网系统的实际情况基于CIM构建了输配电网模型，并且引入馈线容器，构建厂站与不同类型配网站外设备之间的层次关系，从而完成输配电网模型的构建，之后再根据获取输配电网统一业务数据和输配电网模型，对电网实行统一控制。整个过程真实、准确构建输配电网统一模型，获取输配电网统一业务数据，能够实现电网统一业务准确控制，确保电网系统的安全、高效运行。
【专利说明】输配电网统一建模方法与系统【技术领域】
[0001]本发明涉及电力电网【技术领域】，特别是涉及输配电网统一建模方法与系统。
【背景技术】
[0002]电网系统主要可以分为输电网系统和配电网系统，目前，在电力系统的生产管理中，输电网业务、变电业务和配电业务是相对独立，相互之间没有建立关联和交集。
[0003]在电力系统实际运行过程中，输电网业务、变电业务和配电业务之间是存在一定的影响和联系。目前电力系统的生产管理中输、配电网间存在“信息孤岛”，许多依赖输配电网一体化电网模型信息的业务难以实现。若采用输电网业务、变电业务和配电业务分别单独处理的方式，必然会存在一定的处理误差，严重影响电网系统的安全、高效运行。
【发明内容】
[0004]基于此，有必要针对一般输配电网统一建模方法存在较大误差，严重影响电网系统的安全、高效运行的问题，提供一种准确的输配电网统一建模方法与系统，确保电网系统的安全、高效运行。
[0005]—种输配电网统一建模方法，包括步骤:
[0006]根据CIM (Common Information Model,公共信息模型)构建主网输电设备模型和配网设备模型，其中，所述配网设备模型包括配网站内设备模型和配网站外设备模型，配网站内设备模型和配网站外设备模型构建于相同厂站模型之下，且配网站内设备模型和配网站外设备模型之间层次关系为共生关系；
[0007]增设配网站外设备的馈线容器，所述馈线容器包括馈线，通过所述馈线将相同逻辑或相同地理区域的电力设备模型组合；
[0008]通过所述馈线，构建配网站外设备模型与所述厂站模型之间非共生的层次关系；
[0009]遍历电网系统，查看配网站外设备类型，增加配网站外设备模型种类，其中，不同种类配网站外设备模型之间层次关系非共生关系，构建输配电网模型；
[0010]获取输配电网统一业务数据，根据输配电网统一业务数据和输配电网模型，对电网实行统一控制。
[0011]—种输配电网统一建模系统，包括:
[0012]输配输电设备模型构建模块，用于根据CIM构建主网输电设备模型和配网设备模型，其中，所述配网设备模型包括配网站内设备模型和配网站外设备模型，配网站内设备模型和配网站外设备模型构建于相同厂站模型之下，且配网站内设备模型和配网站外设备模型之间层次关系为共生关系；
[0013]馈线增设模块，用于增设配网站外设备的馈线容器，所述馈线容器包括馈线，通过所述馈线将相同逻辑或相同地理区域的电力设备模型组合；
[0014] 层次关系构建模块，用于通过所述馈线，构建配网站外设备模型与所述厂站模型之间非共生的层次关系；[0015]输配电网模型构建模块，用于遍历电网系统，查看配网站外设备类型，增加配网站外设备模型种类，其中，不同种类配网站外设备模型之间层次关系非共生关系，构建输配电网模型；
[0016]控制模块，用于获取输配电网统一业务数据，根据输配电网统一业务数据和输配电网模型，对电网实行统一控制。
[0017]本发明输配电网统一建模方法与系统，根据电网系统的实际情况基于CIM构建输配电网模型，并且引入馈线容器，构建厂站与不同类型配网站外设备之间的层次关系，从而完成输配电网模型的构建，之后再根据获取输配电网统一业务数据和输配电网模型，对电网实行统一控制。整个过程真实、准确构建输配电网模型，获取输配电网统一业务数据，能够实现电网统一业务准确控制，确保电网系统的安全、高效运行。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明输配电网统一建模方法第一个实施例的流程不意图；
[0019]图2为本发明输配电网统一建模方法第二个实施例的流程示意图；
[0020]图3为本发明输配电网统一建模系统第一个实施例的结构不意图；
[0021]图4为本发明输配电网统一建模系统第二个实施例的结构不意图。
【具体实施方式】
[0022]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下根据附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
[0023]如图1所示，一种输配电网统一建模方法，包括步骤:
[0024]SlOO:根据CM构建主网输电设备模型和配网设备模型，其中，所述配网设备模型包括配网站内设备模型和配网站外设备模型，配网站内设备模型和配网站外设备模型构建于相同厂站模型之下，且配网站内设备模型和配网站外设备模型之间层次关系为共生关系O
[0025]S200:增设配网站外设备的馈线容器，所述馈线容器包括馈线，通过所述馈线将相同逻辑或相同地理区域的电力设备模型组合。
[0026]在配网站外增设增设配网站外设备的馈线容器，在馈线容器中包括有馈线，通过这些馈线将相同逻辑或相同地理区域的电力设备模型组合。
[0027]S300:通过所述馈线，构建配网站外设备模型与所述厂站模型之间非共生的层次关系。
[0028]非共生的层次关系指的是父对象删除后不必删除子对象的关系。
[0029]S400:遍历电网系统，查看配网站外设备类型，增加配网站外设备模型种类，其中，不同种类配网站外设备模型之间层次关系非共生关系，构建输配电网模型；
[0030]配网站外设备类型主要包括馈线段、配变、组合开关，分支箱、杆塔和配网负荷等。配网站外设备类型需要根据电网的实际情况而定。
[0031 ] S500:获取输配电网统一业务数据，根据输配电网统一业务数据和输配电网模型，对电网实行统一控制。[0032]本发明输配电网统一建模方法,根据电网系统的实际情况基于CIM构建输配电网模型，并且引入馈线容器，构建厂站与不同类型配网站外设备之间的层次关系，从而完成输配电网模型的构建，之后再根据获取输配电网统一业务数据和输配电网模型，对电网实行统一控制。整个过程真实、准确构建输配电网模型，获取输配电网统一业务数据，能够实现电网统一业务准确控制，确保电网系统的安全、高效运行。
[0033]如图2所示,在其中一个实施例中,所述SlOO具体包括步骤:
[0034]S120:绘制电网系统厂站图和馈线图，初步确定电网系统厂站图和馈线图中各个设备之间的连接关系；
[0035]S140:获取电网系统中各个厂站设备的运行工况数据；
[0036]S160:根据所述电网系统中各个厂站设备的运行工况数据，修正电网系统厂站图和馈线图中各个设备之间的连接关系，获得修正后的电网系统厂站图和馈线图；
[0037]S180:根据修正后的电网系统厂站图和馈线图，构建CM主网输电设备模型和CM配网设备模型。
[0038]在本实施例中，首先需要工作人员绘制整个电网系统的厂站图和馈线图，并初步确定好电网系统厂站图和馈线图中各个设备之间的连接关系，之后采集获取电网系统中各个厂站设备的运行工况数据，分析这些数据，修正电网系统厂站图和馈线图中各个设备之间的连接关系，获得修正后的电网系统厂站图和馈线图，确保绘制结果真实、准确，最后再根据CM标准，真实、准确构建出CM主网输电设备模型和CM配网设备模型。
[0039]如图2所示,在其中一个实施例中,所述S400具体包括步骤:
[0040]S420:遍历电网系统，查看配网站外设备类型；
[0041]S440:同类型配网站外设备之间扩展虚间隔；
[0042]S460:外设备与虚间隔之间共生的层次关系，增加配网站外设备模型种类，构建输配电网模型。
[0043]站外设备实际没有物理间隔对应，为保持模型的一致，扩展虚间隔类型。站外设备与虚间隔建立共生关系。
[0044]如图2所示，在其中一个实施例中，所述S400之后还有步骤:
[0045]S480:保存所述输配电网模型。
[0046]保存输配电网模型避免重要数据由于意外导致丢失。
[0047]在其中一个实施例中，所述配网站外设备类型包括配变、组合开关，分支箱、杆塔和配网负荷。
[0048]如图3所不,一种输配电网统一建模系统，包括:
[0049]输配输电设备模型构建模块100,用于根据CIM构建主网输电设备模型和配网设备模型，其中，所述配网设备模型包括配网站内设备模型和配网站外设备模型，配网站内设备模型和配网站外设备模型构建于相同厂站模型之下，且配网站内设备模型和配网站外设备模型之间层次关系为共生关系；
[0050]馈线增设模块200，用于增设配网站外设备的馈线容器，所述馈线容器包括馈线，通过所述馈线将相同逻辑或相同地理区域的电力设备模型组合；
[0051]层次关系构建模块300，用于通过所述馈线，构建配网站外设备模型与所述厂站模型之间非共生的层次关系；[0052]输配电网模型构建模块400，用于遍历电网系统，查看配网站外设备类型，增加配网站外设备模型种类，其中，不同种类配网站外设备模型之间层次关系非共生关系，构建输配电网模型；
[0053]控制模块500，用于获取输配电网统一业务数据，根据输配电网统一业务数据和输配电网模型，对电网实行统一控制。
[0054]本发明输配电网统一建模系统，输配输电设备模型构建模块100根据电网系统的实际情况基于CIM构建输配电网模型，馈线增设模块200引入馈线容器，层次关系构建模块300和输配电网模型构建模块400构建好厂站与不同类型配网站外设备之间的层次关系，从而完成输配电网模型的构建，控制模块500根据获取输配电网统一业务数据和输配电网模型，对电网实行统一控制。整个过程真实、准确构建输配电网统一模型，获取输配电网统一业务数据，能够实现电网统一业务准确控制，确保电网系统的安全、高效运行。
[0055]如图4所75,在其中一个实施例中，所述输配输电设备模型构建模块100具体包括:
[0056]绘制单元120，用于绘制电网系统厂站图和馈线图，初步确定电网系统厂站图和馈线图中各个设备之间的连接关系；
[0057]运行工况数据获取单元140，用于获取电网系统中各个厂站设备的运行工况数据；
[0058]修正单元160，用于根据所述电网系统中各个厂站设备的运行工况数据，修正电网系统厂站图和馈线图中各个设备之间的连接关系，获得修正后的电网系统厂站图和馈线图；
[0059]构建单元180，用于根据修正后的电网系统厂站图和馈线图以及CM，构建主网输电设备模型和配网设备模型。
[0060]如图4所示，在其中一个实施例中，所述输配电网模型构建模块400具体包括:
[0061]查看单元420，用于遍历电网系统，查看配网站外设备类型；
[0062]虚间隔扩展单元440，用于在不同类型配网站外设备之间扩展虚间隔；
[0063]输配电网模型构建单元460，用于建立配网站外设备与虚间隔之间共生的层次关系,增加配网站外设备模型种类,构建输配电网模型。
[0064]如图4所不,在其中一个实施例中，所述输配电网统一建模系统还包括:
[0065]存储模块600，用于保存所述输配电网模型。
[0066]在其中一个实施例中，所述配网站外设备类型包括配变、组合开关，分支箱、杆塔和配网负荷。
[0067]为了更进一步详细解释本发明输配电网统一建模方法与系统中构建输配电网模型的技术方案及其带来的效果，下面将采用一具体实施例进行说明。
[0068]本发明输配电网统一建模方法与系统中构建输配电网模型主要依据和需求包括如下:
[0069]I)设备模型
[0070]所有站内、站外设备统一建立在厂站下，层次关系保持与EMS系统中的主网模型一致，均是共生关系，同时增加了馈线段、配变等配网站外设备。
[0071]而馈线作为配网站外设备的一个容器进行管理，站外设备和馈线间增加非共生关系，描述馈线容器和站外设备之间的包含关系，站外设备都可以通过馈线分支访问到。
[0072]所以配网站外设备既能通过主网模型由厂站分支检索到，又能通过馈线分支访问，也即同时满足了 EMS系统与DMS系统对设备模型的需求。
[0073]2)间隔处理
[0074]站内设备和EMS —样,有间隔设备。
[0075]站外设备实际没有物理间隔对应，为保持模型的一致，扩展虚间隔类型。站外设备与虚间隔建立共生关系。
[0076]3)馈线处理
[0077]馈线作为一个管理容器进行处理，厂站和馈线间建立非共生关系，馈线和所有站外设备建立1:N的非共生关系。
[0078]馈线和电压等级没有直接的关系，所以所有设备类需要增加一个电压等级属性来描述设备的电压等级。
[0079]4)配变处理
[0080]配变作为变压器的一个类型存在。同时与馈线建立非共生关系。
[0081]5)分支箱处理
[0082]分支箱内部没有配变、开关，只是将进线分为多条线路，送到不同用户。分支箱只属于一条馈线。
[0083]图形上:分支箱用一个图元表示，没有内部详细图。
[0084]分支箱的出线连接的可能是馈线段、负荷、配变。
[0085]分支箱是多端设备，层次关系中所处位置类似于一般设备，和间隔建立1:N的共生关系，同馈线建立1:N的非共生关系。其下面包含多个端点。
[0086]6)配网负荷处理
[0087]配网中负荷是很重要的一个设备，而且SCADA处理可能需要和负荷类型、重要程度等结合起来，所以配网模型中，单独设立配网负荷类，不放在导电设备中。
[0088]配网负荷是单端设备，层次关系中所处位置类似于一般设备，和间隔建立1:N的共生关系，同馈线建立1:N的非共生关系。
[0089]7)组合开关处理
[0090]组合开关用于实现配网中的环网柜、开闭所、配电所，配电所可能有配变。由两个类构成，组合开关柜和组合开关。
[0091]组合开关柜可能跨越两条馈线，所以馈线和组合开关柜之间是多对多的关系，需要通过组合开关进行中转。
[0092]组合开关柜对应实际的物理设备，和实际设备(开关、母线等)建立1:N的非共生关系。
[0093]组合开关是虚拟设备，组合开关柜和组合开关I是1:N的共生关系，跨越几条馈线，就包含几个组合开关(为便于双向查找，组合开关柜和组合开关I之间没有建单向引用，而是建立双向共生关系)。
[0094]馈线和组合开关建立1:N的非共生关系。
[0095]8)大型开闭所、配电所处理
[0096]大型开闭所、配电所，如果单独绘制图形，可以作为一种厂站处理，厂站类型中增加开闭所、配电所类型。
[0097]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种输配电网统一建模方法，其特征在于，包括步骤: 根据CIM构建主网输电设备模型和配网设备模型，其中，所述配网设备模型包括配网站内设备模型和配网站外设备模型，配网站内设备模型和配网站外设备模型构建于相同厂站模型之下，且配网站内设备模型和配网站外设备模型之间层次关系为共生关系； 增设配网站外设备的馈线容器，所述馈线容器包括馈线，通过所述馈线将相同逻辑或相同地理区域的电力设备模型组合； 通过所述馈线，构建配网站外设备模型与所述厂站模型之间非共生的层次关系；遍历电网系统，查看配网站外设备类型，增加配网站外设备模型种类，其中，不同种类配网站外设备模型之间层次关系非共生关系，构建输配电网模型； 获取输配电网统一业务数据，根据输配电网统一业务数据和输配电网模型，对电网实行统一控制。
2.根据权利要求1所述的输配电网统一建模方法，其特征在于，所述根据CIM构建主网输电设备模型和配网设备模型具体包括步骤: 绘制电网系统厂站图和馈线图，初步确定电网系统厂站图和馈线图中各个设备之间的连接关系； 获取电网系统中各个厂站设备的运行工况数据； 根据所述电网系统中各个厂站设备的运行工况数据，修正电网系统厂站图和馈线图中各个设备之间的连接关系，获得修正后的电网系统厂站图和馈线图； 根据修正后的电网系统厂站图和馈线图，构建CM主网输电设备模型和CIM配网设备模型。
3.根据权利要求1或2所述的输配电网统一建模方法，其特征在于，所述遍历电网系统，查看配网站外设备类型，增加配网站外设备模型种类，构建输配电网模型具体包括步骤: 遍历电网系统，查看配网站外设备类型； 在不同类型配网站外设备之间扩展虚间隔； 建立配网站外设备与虚间隔之间共生的层次关系，增加配网站外设备模型种类，构建输配电网模型。
4.根据权利要求1或2所述的输配电网统一建模方法，其特征在于，所述遍历电网系统，查看配网站外设备类型，增加配网站外设备模型种类，构建输配电网模型之后还有步骤: 保存所述输配电网模型。
5.根据权利要求1或2所述的输配电网统一建模方法，其特征在于，所述配网站外设备类型包括配变、组合开关，分支箱、杆塔和配网负荷。
6.一种输配电网统一建模系统，其特征在于，包括: 输配输电设备模型构建模块，用于根据CIM构建主网输电设备模型和配网设备模型，其中，所述配网设备模型包括配网站内设备模型和配网站外设备模型，配网站内设备模型和配网站外设备模型构建于相同厂站模型之下，且配网站内设备模型和配网站外设备模型之间层次关系为共生关系； 馈线增设模块，用于增设配网站外设备的馈线容器，所述馈线容器包括馈线，通过所述馈线将相同逻辑或相同地理区域的电力设备模型组合； 层次关系构建模块，用于通过所述馈线，构建配网站外设备模型与所述厂站模型之间非共生的层次关系； 输配电网模型构建模块，用于遍历电网系统，查看配网站外设备类型，增加配网站外设备模型种类，其中，不同种类配网站外设备模型之间层次关系非共生关系，构建输配电网模型； 控制模块，用于获取输配电网统一业务数据，根据输配电网统一业务数据和输配电网模型，对电网实行统一控制。
7.根据权利要求6所述的输配电网统一建模系统,其特征在于,所述输配输电设备模型构建模块具体包括: 绘制单元，用于绘制电网系统厂站图和馈线图，初步确定电网系统厂站图和馈线图中各个设备之间的连接关系； 运行工况数据获取单元，用于获取电网系统中各个厂站设备的运行工况数据； 修正单元，用于根据所述电网系统中各个厂站设备的运行工况数据，修正电网系统厂站图和馈线图中各个设 备之间的连接关系，获得修正后的电网系统厂站图和馈线图； 构建单元，根据修正后的电网系统厂站图和馈线图，构建CIM主网输电设备模型和CIM配网设备模型。
8.根据权利要求6或7所述的输配电网统一建模系统，其特征在于，所述输配电网模型构建模块具体包括: 查看单元，用于遍历电网系统，查看配网站外设备类型； 虚间隔扩展单元，用于在不同类型配网站外设备之间扩展虚间隔； 输配电网模型构建单元，用于建立配网站外设备与虚间隔之间共生的层次关系，增加配网站外设备模型种类，构建输配电网模型。
9.根据权利要求6或7所述的输配电网统一建模系统,其特征在于,还包括: 存储模块，用于保存所述输配电网模型。
10.根据权利要求6或7所述的输配电网统一建模系统，其特征在于，所述配网站外设备类型包括配变、组合开关，分支箱、杆塔和配网负荷。
【文档编号】H02J3/00GK103972882SQ201410139182
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月8日 优先权日:2014年4月8日
【发明者】高明, 伦惠勤, 李晖, 胡扬, 李东旭, 王佳, 徐晓亮, 陆巍巍 申请人:广州供电局有限公司, 南京南瑞继保电气有限公司