输配电网联合潮流越限处理方法与系统与流程

本发明涉及电力电网
技术领域：
，特别是涉及输配电网联合潮流越限处理方法与系统。
背景技术：
：在实际电力系统中，整个电力系统是由发、输电系统和配电系统组成的。在输电系统中目前采用EMS进行管控，EMS是一种计算机系统，包括提供基本支持服务的软件平台，以及提供使发电和输电设备有效运行所需功能的一套应用，以便用最小成本保证适当的供电安全性。在配电系统中采用DMS进行管控，DMS是一个涉及供电企业运行管理、设备管理、用户服务等各个方面的计算机网络系统。现有的EMS(EnergyManagementSystem,能量管理系统)的高级应用软件只对整个电力系统中的输电系统部分进行网络建模，对配电系统部分通常在进行网络建模时，将其等值为负荷，因此EMS系统出现设备潮流越限时通常采用切除部分负荷的方法来消除越限，而无法通过配电系统侧的负荷转供来消除越限。现有的DMS(DistributionManagementSystem,配电管理系统)的高级应用软件只对整个电力系统中的配电系统部分进行网络建模，对输电系统部分通常在进行网络建模时，将其等值为等值电源，因此DMS系统出现设备潮流越限时生成的负荷转供方案无法对是否会造成输电系统设备越限进行校验。在实际电力系统中，输电系统和配电系统之间是有电气连接关系的。因此，通过等值的方法将其分成输电系统网络模型和配电系统网络模型后分别进行设备潮流越限处理，其EMS系统对输电系统设备潮流越限的处理方法主要是切除负荷而无法利用DMS系统负荷转供功能来转移越限潮流；DMS系统主要通过负荷转供的方法来处理配电系统设备潮流越限，但其无法对越限处理方案是否会造成输电系统设备潮流越限进行校验。这些潮流越限处理方案的缺陷会降低电力系统的供电可靠性。技术实现要素：根据现有技术中存在的问题，针对现有电力系统中输、配电网独立处理设备潮流越限，其处理方案缺陷会降低电力系统供电可靠性的问题，提供一种输配电网联合潮流越限处理方法与系统，有利于提高电力系统的供电可靠性。为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：一种输配电网联合潮流越限处理方法，包括以下步骤：步骤一：根据EMS系统和DMS系统的模型建立EMS系统负荷侧开关和DMS系统出线开关的对应关系；步骤二：分别调用EMS、DMS的潮流计算功能对输电系统和配电系统进行潮流计算，基于EMS系统和DMS系统的潮流计算结果获取EMS系统和DMS系统的越限设备及其越限功率；步骤三：根据越限设备分别确定EMS系统的待转供负荷侧开关和DMS系统的待转供开关，根据越限设备的越限功率确定待转供开关的转供功率；步骤四：由EMS系统的待转供负荷侧开关和DMS系统的待转供开关形成“待转供开关集合”；步骤五：调用DMS系统的负荷转供功能，由“待转供开关集合”生成“转供方案集合”；步骤六：结合“转供方案集合”中的每个转供方案和不可转供开关形成“潮流越限预处理方案集合”；步骤七：对“潮流越限预处理方案集合”中的每个方案进行潮流越限校验，校验合格的方案形成“潮流越限处理方案集合”。优选的，所述的步骤四具体包括以下步骤：根据已建立的EMS系统负荷侧开关和DMS系统出线开关的对应关系，找到EMS系统的待转供负荷侧开关对应的DMS系统的出线开关；将找到的对应于EMS系统的待转供负荷侧开关的DMS系统的出线开关与DMS系统的待转供开关合并，形成“待转供开关集合”。优选的，所述步骤六具体包括以下步骤：查找“转供方案集合”中的每个转供方案中的可转供开关；对比“待转供开关集合”找出每个转供方案中的不可转供开关，对于不可转供的开关进行拉闸；将一个转供方案和其对应的不可转供开关合并，形成一个“潮流越限预处理方案”；通过重复以上步骤，结合“转供方案集合”中的每个转供方案和不可转供开关形成“潮流越限预处理方案集合”。优选的，所述的步骤七具体包括以下步骤：对每个“潮流越限预处理方案”，依次执行其每一步开关操作；每执行一步开关操作，分别调用EMS系统和DMS系统的潮流计算功能对EMS系统和DMS系统进行潮流计算，并判断潮流计算后是否有越限设备；若执行完一个“潮流越限预处理方案”中所有的开关操作后，EMS系统和DMS系统的在潮流计算后未发现有越限设备，则此“潮流越限预处理方案”校验合格，成为“潮流越限处理方案集合”中的一个方案，否则校验不合格,校验合格的方案组成“潮流越限处理方案集合”。一种输配电网联合潮流越限处理系统，包括：边界设备映射模块，用于根据EMS系统和DMS系统的模型建立EMS系统负荷侧开关和DMS系统出线开关的对应关系；越限设备搜索模块，用于分别调用EMS、DMS的潮流计算功能对输电系统和配电系统进行潮流计算，基于EMS系统和DMS系统的潮流计算结果获取EMS系统和DMS系统的越限设备及其越限功率；“待转供开关”确定模块，用于根据越限设备分别确定EMS系统的待转供负荷侧开关和DMS系统的待转供开关，根据越限设备的越限功率确定待转供开关的转供功率；“待转供开关集合”确定模块，用于由EMS系统的待转供负荷侧开关和DMS系统的待转供开关形成“待转供开关集合”；“转供方案集合”确定模块，用于调用DMS系统的负荷转供功能，由“待转供开关集合”生成“转供方案集合”；“潮流越限预处理方案集合”确定模块，用于结合“转供方案集合”中的每个转供方案和不可转供开关形成“潮流越限预处理方案集合”；“潮流越限处理方案集合”确定模块，用于对“潮流越限预处理方案集合”中的每个方案进行潮流越限校验，校验合格的方案形成“潮流越限处理方案集合”。优选的，所述的“待转供开关集合”确定模块具体包括：开关转换单元，用于根据已建立的EMS系统负荷侧开关和DMS系统出线开关的对应关系，找到EMS系统的待转供负荷侧开关对应的DMS系统的出线开关；开关合并单元，用于将找到的对应于EMS系统的待转供负荷侧开关的DMS系统的出线开关与DMS系统的待转供开关合并，形成“待转供开关集合”。优选的，所述的“潮流越限预处理方案集合”确定模块具体包括：可转供的开关确定单元，用于查找“转供方案集合”中的每个转供方案中可转供的开关；不可转供的开关确定单元，用于对比“待转供开关集合”找出每个转供方案中不可转供的开关，对于不可转供的开关进行拉闸；“潮流越限预处理方案”确定单元，用于将一个转供方案和其对应的不可转供开关合并，形成一个“潮流越限预处理方案”。优选的，所述的“潮流越限处理方案集合”确定模块具体包括：“潮流越限预处理方案”模拟操作单元，用于对每个“潮流越限预处理方案”，依次执行其每一步开关操作；“潮流越限预处理方案集合”校验单元，在执行完每一步开关操作后分别调用EMS系统和DMS系统的潮流计算功能对EMS系统和DMS系统进行潮流计算，查看是否有越限设备，若对“潮流越限预处理方案”中的每一步开关操作进行校验后都没有越限设备，则校验合格，此“潮流越限预处理方案”可作为“潮流越限处理方案”，否则校验不合格。本发明的有益效果在于：1)当EMS系统出现设备潮流越限时，可以通过配电系统侧的负荷转供消除越限，减少停电负荷，提高供电可靠性。2)当DMS系统出现设备潮流越限时，对配电系统转供方案在输电系统侧也进行越限校验，避免配电系统转供方案可能导致输电系统出现设备越限的安全隐患，提高供电可靠性。3)本发明中“待转供开关集合”包含了EMS系统的待转供负荷侧开关和DMS系统的待转供开关，防止EMS系统和DMS系统都出现潮流越限设备。4)本发明中“潮流越限预处理方案集合”包含“转供方案”及“待转供开关集合”中无法转供的剩余开关，防止“待转供开关集合”中的部分待转供开关无法通过“转供方案集合”中的转供方案进行转供。5)本发明可以对“潮流越限预处理方案集合”中的每个方案进行潮流越限校验，通过潮流越限校验，可排除“潮流越限预处理方案集合”中不合格的方案，剩余方案组成“潮流越限处理方案集合”。通过对“潮流越限预处理方案”的校验，保证通过校验的“潮流越限处理方案”在执行时不会导致电力系统出现设备越限的情况，确保了电力系统的供电可靠性。附图说明图1为本发明输配电网联合潮流越限处理方法流程示意图。图2为本发明输配电网联合潮流越限处理系统结构示意图。具体实施方式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。如图1所示，一种输配电网联合潮流越限处理方法，包括以下步骤：S100:根据EMS系统和DMS系统的模型建立EMS系统负荷侧开关和DMS系统出线开关的对应关系。S200：分别调用EMS、DMS的潮流计算功能对输电系统和配电系统进行潮流计算，基于EMS系统和DMS系统的潮流计算结果获取EMS系统和DMS系统的越限设备及其越限功率，EMS、DMS的潮流计算功能可计算输电系统和配电系统设备的功率，对比设备的功率限值即可获取EMS系统和DMS系统的越限设备及其越限功率。S300：根据越限设备供电范围分别确定EMS系统的待转供负荷侧开关和DMS系统的待转供开关，根据越限设备的越限功率确定待转供开关的转供功率；所述的EMS系统的待转供负荷侧开关是指控制EMS系统待转供负荷投切的开关。S400：根据已建立的EMS系统负荷侧开关和DMS系统出线开关的对应关系，找到EMS系统的待转供负荷侧开关对应的DMS系统的出线开关，将找到的对应于EMS系统的待转供负荷侧开关的DMS系统的出线开关与DMS系统的待转供开关合并，形成“待转供开关集合”，由于EMS系统和DMS系统可能都包含潮流越限设备，因此“待转供开关集合”应该包含EMS系统的待转供负荷侧开关和DMS系统的待转供开关。S500：调用DMS系统的负荷转供功能，DMS系统的负荷转供功能可根据需要转供的开关和需要转供的功率，由“待转供开关集合”，结合多个“转供方案”，形成“转供方案集合”，所述的“转供方案”的主要内容是开关分合闸操作序列，即转供需要进行的开关分闸操作和合闸操作以及操作顺序。S600：查找“转供方案集合”中的每个转供方案中可转供的开关，对比“待转供开关集合”找出每个转供方案中不可转供的开关，对于不可转供的开关进行拉闸，将一个转供方案和其对应的不可转供开关合并，形成一个“潮流越限预处理方案”，通过重复以上步骤结合“转供方案集合”中的每个转供方案和不可转供开关形成“潮流越限预处理方案集合”，由于“待转供开关集合”中的部分待转供开关无法通过“转供方案集合”中的转供方案进行转供，因此“潮流越限预处理方案集合”应该包含“转供方案”及“待转供开关集合”中无法转供的剩余开关。S700：对“潮流越限预处理方案集合”中的每个方案进行潮流越限校验，对每个“潮流越限预处理方案”，依次执行其每一步开关操作，每执行一步开关操作，分别调用EMS系统和DMS系统的潮流计算功能对EMS系统和DMS系统进行潮流计算，并判断潮流计算后是否有越限设备；若执行完一个“潮流越限预处理方案”中所有的开关操作后，EMS系统和DMS系统的在潮流计算后未发现有越限设备，则此“潮流越限预处理方案”校验合格，成为“潮流越限处理方案集合”中的一个方案，否则校验不合格，校验合格的方案组成“潮流越限处理方案集合”。如图2所示，一种输配电网联合潮流越限处理系统，包括：边界设备映射模块100，用于根据EMS系统和DMS系统的模型建立EMS系统负荷侧开关和DMS系统出线开关的对应关系。越限设备搜索模块200，用于分别调用EMS、DMS的潮流计算功能对输电系统和配电系统进行潮流计算，基于EMS系统和DMS系统的潮流计算结果获取EMS系统和DMS系统的越限设备及其越限功率。“待转供开关”确定模块300，用于根据越限设备分别确定EMS系统的待转供负荷侧开关和DMS系统的待转供开关，根据越限设备的越限功率确定待转供开关的转供功率。“待转供开关集合”确定模块400，用于由EMS系统的待转供负荷侧开关和DMS系统的待转供开关形成“待转供开关集合”，所述的“待转供开关集合”确定模块400具体包括：开关转换单元，用于根据已建立的EMS系统负荷侧开关和DMS系统出线开关的对应关系，找到EMS系统的待转供负荷侧开关对应的DMS系统的出线开关；开关合并单元，用于将找到的对应于EMS系统的待转供负荷侧开关的DMS系统的出线开关与DMS系统的待转供开关合并，形成“待转供开关集合”。“转供方案集合”确定模块500，用于调用DMS系统的负荷转供功能，由“待转供开关集合”生成“转供方案集合”。“潮流越限预处理方案集合”确定模块600，用于结合“转供方案集合”中的每个转供方案和不可转供开关形成“潮流越限预处理方案集合”，所述的“潮流越限预处理方案集合”确定模块600具体包括：可转供的开关确定单元，用于查找“转供方案集合”中的每个转供方案中可转供的开关；不可转供的开关确定单元，用于对比“待转供开关集合”找出每个转供方案中不可转供的开关，对于不可转供的开关进行拉闸；“潮流越限预处理方案”确定单元，用于将一个转供方案和其对应的不可转供开关合并，形成一个“潮流越限预处理方案”。“潮流越限处理方案集合”确定模块700，用于对“潮流越限预处理方案集合”中的每个方案进行潮流越限校验，校验合格的方案形成“潮流越限处理方案集合”，所述的“潮流越限处理方案集合”确定模块700具体包括：“潮流越限预处理方案”模拟操作单元，用于对每个“潮流越限预处理方案”，依次执行其每一步开关操作；“潮流越限预处理方案集合”校验单元，在执行完每一步开关操作后分别调用EMS系统和DMS系统的潮流计算功能对EMS系统和DMS系统进行潮流计算，查看是否有越限设备，若对“潮流越限预处理方案”中的每一步开关操作进行校验后都没有越限设备，则校验合格，此“潮流越限预处理方案”可作为“潮流越限处理方案”，否则校验不合格。为了进一步解释本发明输配电网联合潮流越限处理方法与系统，下面将详细说明本发明的工作原理，具体包括以下步骤：步骤一：建立输、配电网边界设备映射表：通过建立输、配电网边界设备映射表，存储边界设备需要交互的信息，从而保证输、配电网边界设备的状态和功率的一致性；边界设备及其属性来自于EMS和DMS的网络模型；为描述方便，下述表格第一行后缀为(E)的说明该设备属性来自于EMS的网络模型，后缀为(D)的说明该设备属性来自于DMS的网络模型；需要建立的边界设备映射关系表如下。“开关—开关”边界设备映射表：EMS和DMS的网络模型中同一开关需要交互的信息；开关开合状态(E)开关开合状态(D)“负荷—馈线”边界设备映射表：EMS的网络模型中等值负荷与DMS的网络模型中对应的被等值的馈线需要交互的信息。等值负荷有功功率(E)馈线总消耗有功功率(D)等值负荷无功功率(E)馈线总消耗无功功率(D)步骤二：分别调用EMS、DMS的潮流计算功能对输电系统和配电系统进行潮流计算；对比EMS、DMS系统中的设备潮流及其功率限值，找出越限设备，并计算其超出限值的功率作为越限功率。步骤三：对于EMS系统，对步骤二找出的EMS系统内的越限设备依次进行供电范围搜索查找其供电的负荷侧开关，结合每个越限设备的越限功率，确定其中的待转供开关及开关的待转供功率；对于DMS系统，与越限设备相临的负荷侧开关即为待转供开关，越限设备的越限功率即为开关的待转供功率。步骤四：根据步骤一中的“开关—开关”边界设备映射表将EMS系统的待转供负荷侧开关转换为DMS系统的出线开关，然后与DMS系统的待转供开关合并，形成“待转供开关集合”。步骤五：调用DMS系统的负荷转供功能，将“待转供开关集合”中的待转供开关及其待转供功率作为输入参数，获取“转供方案集合”。步骤六：结合“转供方案集合”中的每个转供方案和不可转供开关形成“潮流越限预处理方案集合”，具体子步骤如下：a)取出“转供方案集合”中的一个转供电方案，查找方案中可转供的开关；b)将步骤a)中的可转供开关与“待转供开关集合”中的待转供开关对比，找出不能转供的开关，形成“不可转供开关”集合；c)将“不可转供开关”集合中的开关进行拉闸操作，并与此转供方案合并，形成“潮流越限预处理方案”；d)依次执行步骤a)、b)、c)，直到将“转供方案集合”与不可转供开关转化为“潮流越限预处理方案集合”。步骤七：对“潮流越限预处理方案集合”中的每个方案进行潮流越限校验，校验合格的方案形成“潮流越限处理方案集合”，具体子步骤如下：a)取出“潮流越限预处理方案集合”中的一个潮流越限预处理方案；b)执行“潮流越限预处理方案”的一步开关操作，若此开关是DMS系统的出线开关，则在执行完一步开关操作后，根据步骤一“开关—开关”边界设备映射表，将对应行的“开关开合状态(D)”属性复制到“开关开合状态(E)属性，从而保证EMS系统和DMS系统边界设备的状态一致性；c)调用DMS系统的潮流计算功能对配电系统进行潮流计算；d)根据步骤一“负荷—馈线”边界设备映射表，将对应行的“馈线总消耗有功功率(D)”属性复制到“等值负荷有功功率(E)”，将对应行的“馈线总消耗无功功率(D)”属性复制到“等值负荷无功功率(E)”，从而保证EMS系统和DMS系统边界设备的功率一致性；e)调用EMS系统的潮流计算功能对输电系统进行潮流计算；f)查看EMS系统和DMS系统是否有越限设备，若有越限设备，则此“潮流越限预处理方案”未通过核验，转步骤g)，否则继续重复步骤b)、c)、d)、e)、f)直到该“潮流越限预处理方案”所有步骤执行完毕；g)若“潮流越限预处理方案”通过核验，则将其作为“潮流越限处理方案”，继续重复步骤a)、b)、c)、d)、e)、f)、g)，直到“潮流越限预处理方案集合”中的所有方案校验完毕；h)由多个“潮流越限处理方案”形成“潮流越限处理方案集合”。当前第1页1 2 3