一种基于D5000在线潮流的电网分析状态库生成的方法及系统与流程

一种基于d5000在线潮流的电网分析状态库生成的方法及系统
技术领域
1.本发明涉及大电网安全稳定计算分析技术领域，并且更具体地，涉及一种基于d5000在线潮流的电网分析状态库生成的方法及系统。


背景技术：

2.随着特高压交直流技术的迅速发展，区域电网通过特高压传输的功率不断增大，这使得区间电网的相互影响变大，电网大面积发生停电事故的概率也变大，随着电网网架规模的不断扩展，网架上承载的数据信息变的庞大而且复杂，建立详细、准确的电网分析状态库已成为当务之急，特别是当电力系统发生严重故障时，更需要基于建模完善、能够反映实时运行状态的系统分析状态库对电网进行仿真计算与分析。
3.国家电力调度中心的智能电网调度控制系统(d5000)可由基础平台的状态估计计算模块提供电网在线实时潮流，能够准确反映电网实时运行状态和设备拓扑连接关系，但建模范围较小，220kv降压变压器被等值成负荷，另外，电网在线实时运行数据仅包含稳态参数，不含暂态参数，无法准确模拟电网故障状态的暂态特性。
4.国家电网仿真中心的电网仿真计算数据管理平台(psdb,power system data base)可提供典型方式和典型设置的离线方式数据，虽建模范围完整，参数精确，但设备拓扑连接关系采用的是典型方式和设置，无法自动获取电网设备实时拓扑连接状态和运行数据，与系统的实际运行状态相差较多，需进行大量的人工调整，很难与电网实际运行状态保持一致，对仿真结果的精度产生了很大影响。


技术实现要素：

5.针对上述问题，本发明提出了一种基于d5000在线潮流的电网分析状态库生成的方法，包括：
6.建立d5000在线实时模型和psdb离线精准模型的映射关系；
7.对d5000在线实时模型和psdb离线精准模型进行数据格式转换，使d5000在线实时模型和psdb离线精准模型使用同一数据格式；
8.根据d5000在线实时模型和psdb离线精准模型的映射关系，对d5000在线实时模型的降压变压器的等值负荷进行扩展；
9.在等值负荷扩展后，将psdb离线精准模型的暂态参数整合到d5000在线实时模型中，生成电网分析状态库。
10.可选的，映射关系的建立，根据预设的映射规则及策略，以及d5000在线实时模型和psdb离线精准模型的厂站和设备的命名方式建立。
11.可选的，d5000在线实时模型和psdb离线精准模型，所述d5000在线实时模型的数据存储格式为cim/e格式，所述psdb离线精准模型的数据存储格式为ls格式。
12.可选的，扩展后的d5000在线实时模型，包含被等值降压变压器的稳态、暂态参数。
13.本发明还提出了一种基于d5000在线潮流的电网分析状态库生成的系统，包括：
14.映射模块，建立d5000在线实时模型和psdb离线精准模型的映射关系；
15.转换模块，对d5000在线实时模型和psdb离线精准模型进行数据格式转换，使d5000在线实时模型和psdb离线精准模型使用同一数据格式；
16.扩展模块，根据d5000在线实时模型和psdb离线精准模型的映射关系，对d5000在线实时模型的降压变压器的等值负荷进行扩展；
17.输出模块，在等值负荷扩展后，将psdb离线精准模型的暂态参数整合到d5000在线实时模型中，生成电网分析状态库。
18.可选的，映射关系的建立，根据预设的映射规则及策略，以及d5000在线实时模型和psdb离线精准模型的厂站和设备的命名方式建立。
19.可选的，d5000在线实时模型和psdb离线精准模型，所述d5000在线实时模型的数据存储格式为cim/e格式，所述psdb离线精准模型的数据存储格式为ls格式。
20.可选的，扩展后的d5000在线实时模型，包含被等值降压变压器的稳态、暂态参数。
21.本发明能够生成建模完善、反映实时运行状态的电网分析状态库，在保证建模范围完整性的基础上，使设备拓扑连接关系和运行状态与d5000在线实时潮流更加接近，提升了仿真分析计算的精度和真实性。
附图说明
22.图1为本发明一种基于d5000在线潮流的电网分析状态库生成的方法的流程图；
23.图2为本发明一种基于d5000在线潮流的电网分析状态库生成的方法的220kv降压变压器扩展原理图；
24.图3为本发明一种基于d5000在线潮流的电网分析状态库生成的系统的结构图。
具体实施方式
25.现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
26.除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
27.本发明提出了一种基于d5000在线潮流的电网分析状态库生成的方法，如图1所示，包括：
28.建立d5000在线实时模型和psdb离线精准模型的映射关系；
29.对d5000在线实时模型和psdb离线精准模型进行数据格式转换，使d5000在线实时模型和psdb离线精准模型使用同一数据格式；
30.根据d5000在线实时模型和psdb离线精准模型的映射关系，对d5000在线实时模型的降压变压器的等值负荷进行扩展；
31.在等值负荷扩展后，将psdb离线精准模型的暂态参数整合到d5000在线实时模型中，生成电网分析状态库。
32.其中，映射关系的建立，根据预设的映射规则及策略，以及d5000在线实时模型和psdb离线精准模型的厂站和设备的命名方式建立。
33.其中，d5000在线实时模型和psdb离线精准模型，所述d5000在线实时模型的数据存储格式为cim/e格式，所述psdb离线精准模型的数据存储格式为ls格式。
34.其中，的d5000在线实时模型，包含被等值降压变压器的稳态、暂态参数。
35.下面结合实施例对本发明进行进一步的说明：
36.步骤1：构建d5000在线实时模型和psdb离线精准模型的映射关系；
37.步骤2：将cim/e格式的d5000在线实时模型和ls格式的psdb离线精准模型转换为同一数据模型；
38.步骤3：根据d5000在线实时模型和psdb离线精准模型的映射关系，将d5000在线实时模型的220kv降压变压器的等值负荷进行扩展；
39.步骤4：将psdb离线精准模型的暂态参数整合到d5000在线实时模型中，生成反映电网实时运行状态的分析状态库。
40.在步骤1中，在线实时模型与离线精准模型的厂站和设备分别采用了不同的命名方式，基于映射匹配规则和策略，构建d5000在线实时模型和psdb离线精准模型的映射关系。
41.在线离线设备映射信息的维护功能依托国网仿真中心的电网仿真计算数据管理平台，主要包含初始映射信息智能生成及批量导入和设备映射维护两部分，各地方式专责需定期登录psdb对设备的映射检查、维护，以保证在线与离线模型映射正确性。
42.在步骤2中，d5000数据存储格式为cim/e格式，而psdb数据存储格式为ls格式，将cim/e格式的d5000在线实时模型和ls格式的psdb离线精准模型转换为同一数据模型，以便于电网模型的整合。
43.在步骤3中，由于d5000在线实时模型的220kv降压变压器被等值为负荷，为满足离线方式分析对电网建模范围的要求，必须根据根据d5000在线实时模型和psdb离线精准模型的映射关系，将d5000在线实时模型的220kv降压变压器等值负荷进行扩展。
44.需要进行模型扩展的设备包括两绕组变压器与三绕组变压器，推算出变压器的运行功率、电压角度等状态量，以满足离线方式分析计算对模型数据的要求，以两绕组变压器扩展为例进行介绍，两绕组变压器模型如图2所示，其中，t
k
为变压器非标准变比，u
i
、s
i
和u
j
、s
j
分别为变压器高压侧和低压侧电压、功率，z
ij
为变压器的阻抗。
45.在线实时模型中，两绕组变压器高压侧电压u
i
、功率s
i
为已知量，离线精准模型中，变压器变比t
k
、阻抗z
ij
为已知量，由已知变量可对两绕组变压器低压侧功率和电压推导，具体步骤如下：
46.存在如下关系：
[0047][0048]
低压侧电压为：
[0049][0050]
进而求得两绕组变压器低压侧功率为：
[0051][0052]
也即：
[0053][0054]
以上可得到两绕组变压器的低压侧功率、电压，三绕组变压器可等值为三个两绕组变压器，故三绕组变压器中、低压侧功率和电压推导过程与以上相似。
[0055]
在步骤4中，d5000在线实时模型经扩展后得到较为完善的电网模型，然而该模型仅含稳态参数，而不包含暂态参数，需要根据在线模型和离线模型的映射关系，将psdb离线精准模型的暂态参数整合到d5000在线实时模型中，得到能够反映电网实时潮流的分析状态库。
[0056]
本发明还提出了一种基于d5000在线潮流的电网分析状态库的生成系统200，如图3所示，包括：
[0057]
映射模块201，建立d5000在线实时模型和psdb离线精准模型的映射关系；
[0058]
转换模块202，对d5000在线实时模型和psdb离线精准模型进行数据格式转换，使d5000在线实时模型和psdb离线精准模型使用同一数据格式；
[0059]
扩展模块203，根据d5000在线实时模型和psdb离线精准模型的映射关系，对d5000在线实时模型的降压变压器的等值负荷进行扩展；
[0060]
输出模块204，在等值负荷扩展后，将psdb离线精准模型的暂态参数整合到d5000在线实时模型中，生成电网分析状态库。
[0061]
其中，映射关系的建立，根据预设的映射规则及策略，以及d5000在线实时模型和psdb离线精准模型的厂站和设备的命名方式建立。
[0062]
其中，d5000在线实时模型和psdb离线精准模型，所述d5000在线实时模型的数据存储格式为cim/e格式，所述psdb离线精准模型的数据存储格式为ls格式。
[0063]
其中，其中，的d5000在线实时模型，包含被等值降压变压器的稳态、暂态参数。
[0064]
本发明能够生成建模完善、反映实时运行状态的电网系统分析状态库，在保证建模范围完整性的基础上，使设备拓扑连接关系和运行状态与d5000在线实时潮流更加接近，提升了仿真分析计算的精度和真实性。
[0065]
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd
‑
rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本申请实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言java和直译式脚本语言javascript等。
[0066]
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0067]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0068]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0069]
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
[0070]
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。