专利名称：一种构建和归档电网实时运行方式的简约方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于电网调度的构建和归档电网实时运行方式的简约方法。本发明还涉及专用于所述方法的用于电网调度的构建和归档电网实时运行方式的系统。
背景技术：
现代电网的安全性不单取决于实时调度的把握，同时取决于事前运行方式的分祈。运行方式需要关注电网现在、过去和未来，这ー工作特点决定了现有调度自动化EMS不能满足其多方位工作要求，还需借助离线软件的支 持。电网在线分析和离线计算两个软件系统并存是当前国内电网运行方式面临的共同现实，BPA则是运行方式部门普遍采用的离线软件之一。EMS/SCADA虽然能够提供电网全面的运行实时エ况，但却仅能提供有限类型和有限数量的电网历史数据供事后分析，依靠EMS/SCADA提供的历史数据不能重现包括网络拓朴在内的电网历史方式，因而不能对历史方式进行实质性的仿真计算，目前这类仿真计算需要应用离线软件实现。其次，EMS高级应用软件所依托的实时数据库和画面库过于庞大，难以适应运行方式评估电网规划和预测电カ负荷方面的灵活需求，目前这类分析计算也仍然依赖于离线软件。第三，运行方式除潮流计算、静态安全分析外，还要实现无功电压管理、电网运行风险评估和风险管控等新工作目标，这些新功能EMS尚难支持。总之，国内电网运行方式部门为满足工作需求而实施的在线分析和离线计算并存的工作方略，造成资源配置重叠、数据库维护工作量加大、新功能开发困难，亟需解決。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题，就是提供ー种构建和归档电网实时运行方式的简约方法。本发明所要解决的第二个技术问题，就是提供一种专用于所述的方法的构建和归档电网实时运行方式的系统。本发明的方法和系统，避免了资源配置重叠，可适应运行方式评估电网规划和预测电カ负荷方面的灵活需求，还可重现包括网络拓朴在内的电网历史方式，对历史方式进行实质性的仿真计算，且数据库维护工作量较少、新功能开发容易。解决上述第一个技术问题，本发明采用的技术方案是ー种构建和归档电网实时运行方式的简约方法，包括以下步骤第一歩、根据电网最新结构，构建分析用电网数据模板数据模板反映电网的结构和组成，内容包括厂站结构、设备參数、电网拓朴和负荷水平；数据模板中的厂站命名和设备命名与EMS相同，数据模板IOkV母线等值负荷等同EMS该站IOkV母线全部馈线负荷之和；数据模板用电网名称加年月日命名，井随电网更新而更新，新数据模板产生的同时旧数据模板被冻结，存放入数据模板库中供分析历史数据时调用；第二步、按照CM/SVG规范，构建与EMS通信的数据接ロ，，从EMS提取实时数据，为实时运行方式生成提供数据源；第三步、开发实时运行方式生成模块实时运行方式生成模块启用最新数据模板，通过实时接ロ提取EMS实时数据，经数据预处理后进入状态估计器，采用基于残差灵敏度矩阵的不良数据再估计识别算法检测和识别坏数据，采用加权最小ニ乘算法解算状态估计，求得电网实时运行方式；第四步、构建电网的准实时数据库准实时数据库采用年月日结构，日文件是基本存储单元；实时运行方式生成模块求得的电网实时潮流解顺序存放到日文件中，同日数据存放在同一个日文件中，同月的日 文件存放在同一个月目录下，同年的月目录位于同年目录下；日文件采用ニ进制格式，由文件头和数据区两部分组成；文件头部定义了数据区的格式和数据模板的指针，数据区按断面顺序存放包含电网拓扑信息在内的实时运行方式全部潮流解；在确保数据获得快速调用的前提下采用数据压缩技巧，节省准实时数据库存储空间；日文件用电网名称和日期自动组合命名；第五步、与BPA服务器通过BPA接ロ建立连接，在离线BPA和在线EMS之间建立起联系，实现BPA对EMS实时数据的享用。所述的实时运行方式生成模块和准实时数据库每5分钟更新一次，日方式安排每天更新一次，电网运行分析和经济分析按月、年定期运行，与BPA对接按月、按年运行或者是不定期运行。解决上述第二个技术问题，本发明采用的技术方案是一种专用于所述的方法的构建和归档电网实时运行方式的系统，其特征是包括实时数据库、BPA数据库、PSAS数据库、准实时数据库、实时接ロ、BPA接ロ，以及实时运行方式生成模块和数据模板，所述的准实时数据库包括安全监视模块、查档模块、日方式模块和月报告模块；所述的准实时数据库与PSAS数据库有连接交換，所述的实时运行方式生成模块通过实时接ロ与调度自动化系统EMS的实时数据库相连、通过BPA接ロ与离线BPA系统的BPA数据库相连，实时运行方式生成模块输入数据模板以及通过实时接ロ连接的实时数据库的输出、输出至准实时数据库，准实时数据库外接PC用户。所述的实时运行方式生成模块每5分钟运行一次，准实时数据库每5分钟更新一次，日方式安排每天一次，电网运行分析和经济分析按月、年定期运行，与BPA对接则是按月、按年运行，或者是不定期运行。有益效果本发明的方法和系统对EMS外送实时数据进行了解析性提取，按照严格的电网理论对数据进行分析提炼，最后以电网运行档案的简约格式存入构建的数据库，在此基础上开发电网准实时监视、日曲线查询、潮流趋势分析、全面仿真和重现历史运行方式、电网运行统计分析、电网经济分析等功能成为可能。用本发明方法开发的系统在某些功能上可超过EMS，是EMS功能的扩展和延伸。本发明通过对现有电网小型离线分析软件的改造和再开发，搭建连接在线EMS和包容离线BPA的一体化分析平台，优化系统资源，减少数据库维护量，用简约方法构建电网准实时数据库，保存电网运行档案，以友好界面和标准化输出，帮助运行方式人员摆脱枯燥数据处理，集中精力在电网安全的深层次思考上，实现运行方式工作效率质的飞跃。按照本方法建立的系统可以同时为调度、规划、生技、设计及其他相关部门或专业共享，在更广阔的范围内发挥更大的效益。
图I为构建和归档电网实时运行方式基本思路示意图；图2为应用本发明方法构建的东莞电网运行方式实时生成系统示意图。
具体实施例方式实施例
本发明的方法的基本思路如图I所示，用本发明方法构建的东莞电网运行方式实时生成系统如图2所示，其中PSAS是东莞电网目前使用的小型电カ分析软件。本发明的构建和归档电网实时运行方式的简约方法，包括以下步骤第一歩、根据电网最新结构，构建分析用电网数据模板数据模板反映电网的结构和组成，内容包括厂站结构、设备參数、电网拓朴和负荷水平；数据模板中的厂站命名和设备命名与EMS相同，数据模板IOkV母线等值负荷等同EMS该站IOkV母线全部馈线负荷之和；数据模板用电网名称加年月日命名，井随电网更新而更新，新数据模板产生的同时旧数据模板被冻结，存放入数据模板库中供分析历史数据时调用；第二步、按照CM/SVG规范，构建与EMS通信的数据接ロ，从EMS提取实时数据，为实时运行方式生成提供数据源；第三步、开发实时运行方式生成模块实时运行方式生成模块启用最新数据模板，通过实时接ロ提取EMS实时数据，经数据预处理后进入状态估计器，采用基于残差灵敏度矩阵的不良数据再估计识别算法检测和识别坏数据，采用加权最小ニ乘算法解算状态估计，求得电网实时运行方式；第四步、构建电网的准实时数据库准实时数据库采用年月日结构，日文件是基本存储单元；实时运行方式生成模块求得的电网实时潮流解顺序存放到日文件中，同日数据存放在同一个日文件中，同月的日文件存放在同一个月目录下，同年的月目录位于同年目录下；日文件采用ニ进制格式，由文件头和数据区两部分组成；文件头部定义了数据区的格式和数据模板的指针，数据区按断面顺序存放包含电网拓扑信息在内的实时运行方式全部潮流解；在确保数据获得快速调用的前提下采用数据压缩技巧，节省准实时数据库存储空间；日文件用电网名称和日期自动组合命名；第五步、与BPA服务器通过BPA接ロ建立连接，在离线BPA和在线EMS之间建立起联系，实现BPA对EMS实时数据的享用。实时运行方式生成模块每5分钟运行一次，准实时数据库每5分钟更新一次，日方式安排每天更新一次，电网运行分析和经济分析按月、年定期运行，与BPA对接按月、按年运行或者是不定期运行。
专用于所述的方法的构建和归档电网实时运行方式的系统，包括实时数据库、BPA数据库、PSAS数据库、准实时数据库、实时接ロ、BPA接ロ，以及实时运行方式生成模块和数据模板，准实时数据库包括安全监视模块、查档模块、日方式模块和月报告模块，准实时数据库还与PSAS数据库有连接交換，实时运行方式生成模块通过实时接ロ与调度自动化系统EMS相连、通过BPA接ロ与离线BPA系统相连；实时运行方式生成模块输入数据模板的输出和通过实时接ロ连接的实时数据输出、输出至准实时数据库，准实时数据库外接PC用户。以东莞电网2012年度电网结构为例，表I列出了 EMS外送实时数据和经本发明方法生成的准实时数据库占用存储空间比较，直接使用EMS外送实时数据所能实现的有限功能和使用本发明方法生成的电网准实时数据库所能开发的强大应用功能比较，说明本发明方法在数据处理和构建应用系统上的巨大效益。表I用本发明方法构建的电网准实时数据库效果说明
「] EMS实时数据 Γ 东莞电网准实时数据库
数据断面3.6MB0.138MB
存储空日1040MB40MB
间月3IGB1.2GB
汗374GB14.4GB
权利要求
1.ー种构建和归档电网实时运行方式的简约方法，包括以下步骤 第一歩、根据电网最新结构，构建分析用电网数据模板 数据模板反映电网的结构和组成，内容包括厂站结构、设备參数、电网拓朴和负荷水平；数据模板中的厂站命名和设备命名与EMS —致，数据模板IOkV母线等值负荷等同EMS该站IOkV母线全部馈线负荷之和；数据模板用电网名称加年月日命名，井随电网更新而更新，新数据模板产生的同时旧数据模板被冻结，存放入数据模板库中供分析历史数据时调用； 第二步、按照CM/SVG规范，构建与EMS通信的数据接ロ，，从EMS提取实时数据，为实时运行方式生成提供数据源； 第三步、开发实时运行方式生成模块 实时运行方式生成模块启用最新数据模板，通过实时接ロ提取EMS实时数据，经数据预处理后进入状态估计器，采用基于残差灵敏度矩阵的不良数据再估计识别算法检测和识别坏数据，采用加权最小ニ乘算法解算状态估计，求得电网实时运行方式； 第四步、构建电网的准实时数据库 准实时数据库采用年月日结构，日文件是基本存储单元；实时运行方式生成模块求得的电网实时潮流解顺序存放到日文件中，同日数据存放在同一个日文件中，同月的日文件存放在同一个月目录下，同年的月目录位于同年目录下；日文件采用ニ进制格式，由文件头和数据区两部分组成；文件头部定义了数据区的格式和数据模板的指针，数据区按断面顺序存放包含电网拓扑信息在内的实时运行方式全部潮流解；在确保数据获得快速调用的前提下采用数据压缩技巧，节省准实时数据库存储空间；日文件用电网名称和日期自动组合命名; 第五步、与BPA服务器通过BPA接ロ建立连接，在离线BPA和在线EMS之间建立起联系，实现BPA对EMS实时数据的享用。
2.根据权利要求I所述的构建和归档电网实时运行方式的简约方法，其特征是所述的实时运行方式生成模块和准实时数据库每5分钟更新一次，日方式安排每天更新一次，电网运行分析和经济分析按月、年定期运行，与BPA对接按月、按年运行或者是不定期运行。
3.一种专用于如权利要求I或2所述的方法的构建和归档电网实时运行方式的系统，其特征是包括实时数据库、BPA数据库、PSAS数据库、准实时数据库、实时接ロ、BPA接ロ，以及实时运行方式生成模块和数据模板，所述的准实时数据库包括安全监视模块、查档模块、日方式模块和月报告模块；所述的准实时数据库与PSAS数据库有连接交換，所述的实时运行方式生成模块通过实时接ロ与调度自动化系统EMS的实时数据库相连、通过BPA接ロ与离线BPA系统的BPA数据库相连，实时运行方式生成模块输入数据模板以及通过实时接ロ连接的实时数据库的输出、输出至准实时数据库，准实时数据库外接PC用户。
全文摘要
一种构建和归档电网实时运行方式的简约方法第一步、根据电网最新结构、参数，构建电网数据模板；第二步、按照CIM/SVG规范，构建与EMS通信的数据接口，从EMS提取实时数据；第三步、开发实时运行方式生成模块；第四步、构建电网的准实时数据库；第五步、与BPA服务器通过BPA接口建立连接，在离线BPA和在线EMS之间建立起联系，实现BPA对EMS实时数据的享用。本发明方法开发的系统在某些功能上可超过EMS，是EMS功能的扩展和延伸，按照本方法建立的系统可以同时为调度、规划、生技、设计及其他相关部门或专业共享，在更广阔的范围内发挥更大的效益。
文档编号G06F17/50GK102867079SQ20121030196
公开日2013年1月9日 申请日期2012年8月22日 优先权日2012年8月22日
发明者何建宗, 马志强, 孔慧超, 袁炜灯, 李启亮, 段孟雍, 刘树安, 司徒友 申请人:广东电网公司东莞供电局, 广东省电机工程学会