一种设备跳闸影响结果的分析方法及系统与流程

本发明涉及电力系统领域，特别涉及一种设备跳闸影响结果的分析方法及系统。
背景技术：
：在电力系统中，会经常对设备跳闸事件进行结果分析，无论是年初对设备进行风险评估，还是对设备跳闸进行事件等级判断，都需要分析出设备跳闸的影响结果。一般情况下，运行人员在分析变电站的线路、母线、主变等设备跳闸后的影响结果时，都是参考ems系统(能量管理系统)的站内一次接线图和变电站间的系统联络图，进行人为分析设备跳闸事件的结果。如果只对某一个故障设备或者少量的故障设备进行分析，此方法可行。但是现实中，一般都是对网区内所有变电站内的设备进行风险评估，这种人工分析方法，在工作量上有局限性，尤其是在进行年度基准风险分析时，需要对满足以下故障类型的所有设备进行分析(如表1内容)，涉及不同的电压等级，不同的变电站，故障类型多，会对设备接线图进行成百上千次的分析，工作量繁重，思维容易混乱，出错率较高，后期的数据维护不方便。表1实时数据文件的设备id和名称公开于该
背景技术：
部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种设备跳闸影响结果的分析方法及系统，从而克服现有设备跳闸人工分析方法工作量繁重，出错率较高的缺点。为实现上述目的，根据本发明一方面，提供了一种设备跳闸影响结果的分析方法，包括以下步骤：根据ems系统的站内一次接线图和实时设备数据，建立各变电站的设备连接关系模型；获取实时设备数据中的连接开关状态，根据所述连接开关状态及所述设备连接关系模型获取设备供电关系；根据所述设备供电关系获取设备供电关系表达式；当设备跳闸时，基于跳闸设备的设备供电关系表达式，获取停电设备；根据所述停电设备和设备供电关系获取停电的负荷线路，根据所述负荷线路获取配电数量、用户数量及用户信息，根据实时设备数据获取所述负荷线路的损失总负荷。优选的，上述技术方案中，所述实时设备数据包括：线路、母线、主变、负荷、开关、刀闸的设备id和设备名称。优选的，上述技术方案中，建立各变电站的设备连接关系模型具体包括：根据站内一次接线图和实时设备数据，获取各变电站中线路、母线、主变、负荷之间通过开关、刀闸的两两连接关系以建立连接关系子模型：设备1～刀闸1～开关～刀闸2～设备2或者设备1～开关～设备2；根据连接关系子模型建立设备连接关系模型。优选的，上述技术方案中，根据所述停电设备和设备供电关系获取停电的负荷线路具体包括：通过所述停电设备获取对应的停电线路，根据所述停电线路和变电站联络图获取停电的变电站，根据所述设备供电关系获取停电的变电站对应的负荷线路。优选的，上述技术方案中，根据配电网的站-线-变-户的关系获取所述负荷线路的配电数量、用户数量及用户信息。为实现上述目的，根据本发明另一方面，提供了一种设备跳闸影响结果的分析系统，包括：关系模型建立模块，用于接收ems系统的站内一次接线图和实时设备数据，建立各变电站的设备连接关系模型；供电关系获取模块，用于获取实时设备数据中的连接开关状态，根据所述连接开关状态及所述设备连接关系模型获取设备供电关系；关系表达式获取模块，用于根据所述设备供电关系获取设备供电关系表达式；停电设备获取模块，用于当设备跳闸时，基于跳闸设备的设备供电关系表达式，获取停电设备；影响分析模块，用于根据所述停电设备和设备供电关系获取停电的负荷线路，根据所述负荷线路获取配电数量、用户数量及用户信息，根据实时设备数据获取所述负荷线路的损失总负荷。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明借助变电站一次接线图、变电站联络图，ems系统实时数据，获取变电站设备连接关系、计算出变电站设备供电关系，再结合跳闸设备，得到设备跳闸后的影响结果，分析出具体停电的10kv线路(负荷线路)和损失负荷，再根据配网域的站-线-变-户的关系，获取10kv线路(负荷线路)的配变数量、用户数量、重要用户等信息，为该分析方法的实际应用提供指导，同时该方法能够通过信息化实现，工作量及出错率大幅度降低。本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。附图说明附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1是根据本发明设备跳闸影响结果的分析方法的流程图。图2是根据本发明220kv雷村站的一次接线图。图3是根据本发明110kv变电站的系统联络图。图4是根据本发明设备跳闸影响结果的分析的系统。具体实施方式下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。如图1所示，根据本发明具体实施方式的设备跳闸影响结果的分析方法，包括以下步骤：步骤s100：根据ems系统的站内一次接线图和实时设备数据，建立各变电站的设备连接关系模型；实时设备数据包括：线路、母线、主变、负荷、开关、刀闸的设备id和设备名称。其中，建立各变电站的设备连接关系模型具体包括：首先，根据站内一次接线图和实时设备数据，获取各变电站中线路、母线、主变、负荷之间通过开关、刀闸的两两连接关系以建立连接关系子模型：设备1～刀闸1～开关～刀闸2～设备2或者设备1～开关～设备2；最后，根据连接关系子模型建立设备连接关系模型。步骤s101：获取实时设备数据中的连接开关状态，根据连接开关状态及设备连接关系模型获取设备供电关系；步骤s102：根据设备供电关系获取设备供电关系表达式；步骤s103：当设备跳闸时，基于跳闸设备的设备供电关系表达式，获取停电设备；步骤s104：根据停电设备和设备供电关系获取停电的负荷线路，根据配电网的站-线-变-户的关系负荷线路获取配电数量、用户数量及用户信息，根据实时设备数据获取负荷线路的损失总负荷。更为具体的，根据停电设备和设备供电关系获取停电的负荷线路具体包括：通过停电设备获取对应的停电线路，根据停电线路和变电站联络图获取停电的变电站，根据设备供电关系获取停电的变电站对应的负荷线路。借此，本发明借助变电站一次接线图、变电站联络图，ems系统实时数据，获取变电站设备连接关系、计算出变电站设备供电关系，再结合跳闸设备，得到设备跳闸后的影响结果，分析出具体停电的10kv线路(负荷线路)和损失负荷，再根据配网域的站-线-变-户的关系，获取10kv线路(负荷线路)的配变数量、用户数量、重要用户等信息，为该分析方法的实际应用提供指导，同时该方法能够通过信息化实现，工作量及出错率大幅度降低。下面，以广西南宁市辖区220kv雷村变电站作为该实施例中方法的应用实施，具体介绍如下：首先，梳理各变电站的设备连接关系：参照ems系统(能量管理系统)的站内一次接线图和实时数据文件(e文件)，从站内一次接线图上获取设备的连接方向(电流方向)，从实时数据文件中获取线路、母线、主变、负荷、开关、刀闸的设备id和设备名称。以220kv雷村站为例，站内一次接线图如图2所示，表2给出了实时数据文件的数据示例。表2实时数据文件的设备id和名称厂站名称设备名称设备id雷村站大雷20546刀闸de-4924雷村站大雷2054开关de-4924雷村站大雷线de-16207雷村站…………根据站内一次接线图和实时数据文件，梳理出110kv、220kv各变电站中线路、母线、主变、负荷(10kv出线)之间，通过开关、刀闸的两两连接关系，具体的连接关系子模型为：设备1～刀闸1～开关～刀闸2～设备2，或者设备1～开关～设备2。其中，刀闸1、开关、刀闸2统称为连接开关。表3给出了雷村站的设备连接关系表(相当于该实施例中的设备连接关系模型)。表3雷村站设备连接关系表其次，获取实时数据文件中开关状态，分析设备供电关系：步骤一，获取实时数据文件中的开关状态：表4是实时数据文件中的开关、刀闸状态的数据示例。根据雷村站的设备连接关系表中连接开关信息，从ems系统的实时数据文件中读取连接开关的状态。表4实时数据文件中开关状态厂站名称设备名称设备id开关刀闸状态雷村站大雷20546刀闸de-49241雷村站大雷2054开关de-49241雷村站大雷20541刀闸de-49291雷村站………………步骤二，设备供电关系逻辑分析：当连接开关(除母联开关外)的状态都为1时，表明设备1向设备2供电，否则设备1与设备2只是连接关系，不是供电关系。母联开关是两段母线之间的开关，其供电方向可能是双向的，即两段母线互相供电，所以读取连接开关的状态后，如果母联开关是闭合状态，需要再次判断两段母线是否还有其他供电电源，有以下三种情况。1.如果母线1和母线2都有其他供电电源，则母线1和母线2互相供电。2.如果母线1有其他供电电源，母线2没有其他供电电源，则母线1向母线2供电。3.如果母线2有其他供电电源，母线1没有其他供电电源，则母线2向母线1供电。步骤三，设备供电关系及关系表达式：根据设备连接关系表和实时数据文件中的开关、刀闸状态，得出雷村站当前的运行方式，即设备之间供电关系，表5给出了雷村站的设备供电关系。为了方便分析，进行表达式推理，分别给各设备定义一个别名，用“＞”代表供电关系，设备1＞设备2，表示设备1向设备2供电。表5雷村站设备供电关系表别名定义：线路：x1＝大雷线，x2＝雷林线，x3＝雷琅线，x4＝雷武伏线，x5＝雷杨建思乙线，x6＝雷润线，x7＝雷锦线，x8＝雷杨建思甲线，x9＝雷武线；主变：b1＝#1主变；b2＝#2主变。母线：m1＝220kv220#1母线，m2＝220kv220#2母线，m3＝110kv110#1母线，m4＝110kv110#2母线，m5＝10kv10#1母线，m6＝10kv10#2母线；负荷(10kv出线)：c1＝城西907，c2＝雷淀908，c3＝雷元909，c4＝雷宁ⅰ910，c5＝雷宁ⅱ911，c6＝雷新912，c7＝雷木913，c8＝雷陶ⅰ914，c9＝雷陶ⅱ915；根据设备供电关系表和别名定义，表6给出了设备供电关系表达式。表6雷村站设备供电关系表达式最后，主网设备跳闸后，其影响结果的分析过程：本文主要研究110kv、220kv变电站中的线路、母线、主变发生跳闸后，其产生的影响结果，分析出具体的停电10kv馈线，以及影响的负荷值、配变数量、用户数量和重用用户信息。步骤一，故障设置：可以对变电站中线路、母线、主变设置以下类型的故障：1.任一条交流线路跳闸；2.任一段母线跳闸；3.任一台主变跳闸；4.同一变电站同一电压等级两段母线同时跳闸；5.同一变电站同一电压等级任意两台主变同时跳闸；步骤二，分析过程：本次分析以雷村站220kv220#1母线跳闸为例，具体分析过程如下1、首先分析220kv220#1母线(m1)向哪些设备供电，根据雷村站的设备供电关系表达式，检测到m1＞m2，m1＞b1。即m1跳闸后，m2和b1可能会受到影响。分析m2、b1是否还有其他供电电源，根据设备供电关系表达式，检测到x3＞m2，b1没有其他供电电源，所以m2无影响，b1停电。2、分析b1向哪些设备供电，根据设备供电关系表达式，检测到b1＞m3。即b1停电后，m3可能会受到影响。分析m3是否还有其他供电电源，根据设备供电关系表达式，检测到m3没有其他供电电源，故m3停电。3、分析m3向哪些设备供电，根据设备供电关系表达式，检测到m3＞x4，m3＞x5，m3＞x6。即m3停电后，x4、x5、x6可能会受到影响。分析x4、x5、x6是否还有其他供电电源，根据设备供电关系表达式，检测到x4、x5、x6没有其他供电电源，故x4、x5、x6停电。4、结合以上分析过程的结果，雷村站220kv220#1母线跳闸导致的停电设备有b1、m3、x4、x5、x6，即#1主变、110kv110#1母线、雷武伏线、雷杨建思乙线、雷润线停电。因为要分析到具体停电的10kv线路，才能获取影响的负荷值、配变数量、用户数量和重用用户信息，所以需要继续分析110kv雷武伏线、110kv雷杨建思乙线、110kv雷润线停电的影响结果。5、110kv雷武伏线、110kv雷杨建思乙线、110kv雷润线向其他110kv变电站供电，参考110kv变电站系统联络图，如图3所示，得出以下结论。110kv雷武伏线向武鸣站、伏林站供电；110kv雷杨建思乙线向里建站、杨丁站供电；110kv雷润线向华润南宁站供电。而110kv雷武伏线、110kv雷杨建思乙线、110kv雷润线停电，相当于武鸣站、伏林站、里建站、杨丁站、华润南宁站的线路跳闸，属于本文分析故障类型中的一种。6、按照对220kv雷村站的分析方法，梳理出武鸣站、伏林站、里建站、杨丁站、华润南宁站的设备供电关系，对线路跳闸这种故障，分析其影响结果，最终可得出停电的10kv线路。可参考ems系统实时数据文件，获取所有停电的10kv线路的损失负荷之和，根据配网域的站-线-变-户的关系，获取10kv线路的配变数量、用户数量、重要用户等信息。借此，以广西南宁市辖区220kv雷村变电站为研究对象，梳理变电站的设备连接关系，计算设备供电关系，并根据跳闸设备，分析出具体停电的10kv线路和损失负荷，再根据配网域的站-线-变-户的关系，获取10kv线路的配变数量、用户数量、重要用户等信息。本方法经过线下大量的验证，其分析出的结果与人工分析方法得出的结果一致，是一种可行的方法。如图4所示，该实施例中另一方面，公开了一种设备跳闸影响结果的分析系统，包括：关系模型建立模块10，用于接收ems系统的站内一次接线图和实时设备数据，建立各变电站的设备连接关系模型，实时设备数据包括：线路、母线、主变、负荷、开关、刀闸的设备id和设备名称。更为具体的，在关系模型建立模块10中建立各变电站的设备连接关系模型具体包括：根据站内一次接线图和实时设备数据，获取各变电站中线路、母线、主变、负荷之间通过开关、刀闸的两两连接关系以建立连接关系子模型：设备1～刀闸1～开关～刀闸2～设备2或者设备1～开关～设备2；根据连接关系子模型建立设备连接关系模型。供电关系获取模块20，用于获取实时设备数据中的连接开关状态，根据连接开关状态及设备连接关系模型获取设备供电关系。关系表达式获取模块30，用于根据设备供电关系获取设备供电关系表达式；停电设备获取模块40，用于当设备跳闸时，基于跳闸设备的设备供电关系表达式，获取停电设备。影响分析模块50，用于根据停电设备和设备供电关系获取停电的负荷线路，根据配电网的站-线-变-户的关系获取负荷线路的配电数量、用户数量及用户信息，根据实时设备数据获取负荷线路的损失总负荷。更为具体的，在影响分析模块50中根据停电设备和设备供电关系获取停电的负荷线路具体包括：通过停电设备获取对应的停电线路，根据停电线路和变电站联络图获取停电的变电站，根据设备供电关系获取停电的变电站对应的负荷线路。综上所述，根据本文提出的计算方法，借助变电站一次接线图、变电站联络图，ems系统实时数据，依次梳理出变电站设备连接关系、计算出变电站设备供电关系，再结合跳闸设备，最后得到设备跳闸后的影响结果。这种分析方法，除了需要人工梳理变电站的连接关系，后续的步骤都可以通过信息化实现。如果将某个网区所有变电站内的设备供电关系和变电站之间的供电关系衔接起来，那么在分析设备跳闸的影响结果时，可以对某一故障类型的设备进行一次性的全量分析，而且计算准确，速度快，能批量生成分析结果记录。本发明能有多种不同形式的具体实施方式，上面以图1-图4为例结合附图对本发明的技术方案作举例说明，这并不意味着本发明所应用的具体实例只能局限在特定的流程或实施例结构中，本领域的普通技术人员应当了解，上文所提供的具体实施方案只是多种优选用法中的一些示例，任何体现本发明权利要求的实施方式均应在本发明技术方案所要求保护的范围之内。本领域普通技术人员可以理解：实现上述装置实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、基站板卡、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12