专利名称：电网规划辅助系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及计算机应用技术领域，具体是一种电网规划辅助系统。
背景技术：
随着我国宏观经济的持续发展、城市化进程的不断加快，无论在供电需求，还是在供电可靠性和安全性上，都对电网发展提出了更高的要求。城市是电力系统的主要负荷中心，城市电网运作是否良好取决于城市电网的规划与建设是否科学，是否经济合理，对于固定资产额巨大的供电企业而言，电网规划工作在供电企业的生存与发展中始终起着决定性的作用。因此在面对新形势的情况下，电网规划需致力于电网建设与经济社会协调发展，致力于规划管理水平和电网技术的同步提升，实现可持续发展的目标。然而，电网规划工作是一项复杂的系统工程，规划过程中涉及到社会、经济、环境等方方面面的问题，其复杂性首先表现在大量的信息数据和项目数据，信息数据包括现状电网信息、国民经济指标、负荷预测、电源规划、电力电量平衡、容载比、规划报告文档、专题文档等各项数据；项目数据包括规划部门所有电压等级的电网规划项目，由网省负责的电网规划项目和各市级公司上报的规划项目等。其次表现在模型与算法方面，在电网规划过程中需要涉及到电力系统分析、运筹学、人工智能等多学科的理论与算法方面，如电网计算理论包括潮流计算、短路计算、N-1校验等相关的计算分析等；而后制定合理的城市电网规划方案。因此，电网规划工作是一项非常繁杂的工作过程，随着电网规模的不断扩大，每年建设项目的增加以及精细化管理的要求，电网规划管理的水平也亟待提升，紧靠过去以人为主的管理手段，很难适应当前规划的新情况。为了缓解电网规划管理人员的工作强度，提高效率，现有专利文献CNlOl 105820A公开了一种电网规划计算机辅助决策支持系统，包括实体库，GIS图形数据的获取及转化模块，用户图形接口模块，系统数据处理维护模块，网络规划模块，报表及图形打印模块，文件存取动态链接数据模块，GIS图形数据的获取及转化模块形成电网规划所需要的图形和地理信息数据；网络规划模块对电网进行规划，并对规划方案进行评估；系统数据处理维护模块将电网规划所需要的数据输入到实体库，并对实体库进行参数维护；上述模块之间的交换数据都是通过用户图形接口模块；系统数据处理维护模块来实现的。上述方案，将已有的GIS信息转化成规划所需的地理信息数据、网络数据，并通过自动区块识别、自动现状网识别、自动拓扑、自动布点功能以帮助规划人员进行负荷预测、网络规划、潮流计算、断路计算及无功优化规划，从而帮助规划人员从繁重的工作中解脱出来，提高电网规划的水平和效率。但是该方案还存在以下问题:(I)由于电网规划是要在当前电网现状的基础上对未来若干年的电网布局进行规划的，因此相对准确的电网现状信息是非常关键的；根据上述方案的记载，可以得出，该方案是通过GIS图形数据的获取及转化模块通过读取电子地图文件实现图形数据的获取，形成电网规划所需要的图形和地理信息数据，而电子地图的主要功能是对城市道路、建筑物等的地理位置进行描述，而对于电网规划所需要的信息记载并不完整，而根据这一不够完整的电网现状信息进行的后续的负荷预测及电网规划工作很难做到科学、准确。在此基础上，有人会提出，通过与电力管理部门等政府部门协调，获取用于进行负荷预测的电网现状信息，即便是政府部门所存储的信息，也有可能因为录入信息时出现的错误或者城市改建过程中的电网建设信息的变动导致电网数据信息有误，一般常见的电网数据信息的错误为环网错误和孤岛错误，而如果直接将错误的电网数据信息作为负荷预测的基础数据，会使得负荷预测过程中出现较大的偏差。其中，环网错误是指:在一片电网中，上下级电网设备要沿同一路径传输电能，而如果在一片电网中，上下级电网设备传输电能的路径形成了一个环路，则会出现某一上级设备既向下一级设备传输电能又接收下一级设备传输过来的电能，这种错误成为环网错误。孤岛错误是指:正常运行情况下，由主供电系统向周围的负荷供电，而在主配电系统故障或检修的情况下，在与之相关的开关设备断开后，周围的负荷一起组成一个小的孤立电网，称为孤岛(Island)。一般来说，在与主供电系统分开以后，孤岛内的功率是不平衡的，若长时间运行，将会导致孤岛系统中电压和频率的严重偏离，造成周围的负荷用电设备的严重损坏。(2)在该方案中，在GIS信息转换和区块识别的基础上，进行负荷预测，网络分析提供基础的负荷数据，而负荷预测采用的是负荷密度指标法和人均电量法；其中，负荷密度法根据区块用地性质的分类区块面积进行预测，人均电量法采用区块人均用电量进行计算，这两种方法都是经典的预测方法，而对于上述两种方法，需要预先设定好区块的负荷密度和人均用电量，而负荷密度和人均用电量是不可能一成不变的，因此一般情况下会预先设定该区块的负荷密度，然后根据设定的负荷密度乘以区块的面积来进行负荷预测。而在实际电网规划过程中，某一区块的负荷密度是不可能十分准确估算的，仅有面向远景年份的饱和负荷密度能够较为准确的估算。所以，上述预测方法与现状负荷发展情况产生较大脱节，只能适于远景电网规划，而如果要进行近几年内的电网规划，采用上述负荷预测方式是不准确的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中电网现状信息不准确，进而提供一种能提高负荷预测准确度的电网规划辅助系统可以对所获得电网现状数据信息进行校验消除环网错误和孤岛错误。为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的:1.一种电网规划辅助系统，其特征在于，包括:电网信息校验系统、电网信息修复模块和负荷预测模块；所述电网信息校验系统，其包括:信息采集模块，采集当前状态的电网信息数据表；拓扑分析模块，与所述信息采集模块相连，以所述电网信息数据表中的平衡节点或者馈线端子作为起点开始拓扑计算，为所述电网信息数据表中每一拓扑到的设备标注一平衡节点或者馈线端子拓扑计算过程中标明拓扑方向，得到拓扑网络并输出；环网错误判断模块，与所述拓扑分析模块相连接，接收所述拓扑网络，判断是否有重复记录的平衡节点或者馈线端子，以判断获得的拓扑网络是否有环网出现；若出现环网，定位环网点并且使用反向点到点拓扑方法查询环网路径中的设备，提供环网错误数据的具体位置和连接关系并输出；孤岛错误判断模块，与所述拓扑分析模块相连接收所述拓扑网络，判断是否有设备未被标注平衡节点或者馈线端子，以判断是否有设备未被拓扑到，将所有未被拓扑到的设备标示为孤岛，并且以孤岛中任意一个设备为初始点进行拓扑运算，分析孤岛内部连接关系，将具有统一连接关系的设备划分为一个孤岛分区并输出；所述电网信息修复模块，与所述环网错误判断模块及所述孤岛错误判断模块相连，确定所述环网错误数据的具体位置和连接关系切断所述环网及为每一所述孤岛分区的设备接入一电源点，获得修复后的电网信息数据表；所述负荷预测模块，与所述电网信息修复模块相连，根据所述电网信息修复模块修复后的电网信息数据表获得未来年度负荷量预测结果。所述拓扑分析模块，采用并行计算方法进行拓扑计算。所述拓扑分析模块，在进行拓扑计算过程中将已经拓扑过的设备移出所述电网信息数据表。所述负荷预测模块，采用空间负荷预测和总量负荷预测相结合的方法进行负荷预测，以总量负荷预测结果为准对空间负荷预测结果进行调整，获取未来年度负荷预测结果。所述总量负荷预测采用历史年负荷量趋势来预测未来年度负荷量。本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:( I)本发明中的电网规划辅助系统，所述负荷预测模块，采用空间负荷预测和总量负荷预测相结合的方法进行负荷预测，以总量负荷预测结果为准对空间负荷预测结果进行调整，获取未来年度负荷量。既可以考虑各个地块的不同情况，又能够保证空间预测结果与总量预测结果的统一，不会产生脱离现状负荷发展水平的情况发生。(I)本发明所述的电网规划辅助系统，其包括电网信息校验系统，在获取电网信息数据表之后，以电网信息数据表中的平衡节点或者馈线端子作为起点开始拓扑计算，为电网信息数据表中每一拓扑到的设备标注一平衡节点或者馈线端子，拓扑计算完毕后判断是否有重复记录的平衡节点或者馈线端子，以判断获得的拓扑网络是否有环网出现；若出现环网，定位环网点并且使用反向点到点拓扑方法查询所述环网路径中的设备，提供环网错误数据的具体位置和连接关系，辅助切断存在错误数据的环网；并且在拓扑计算完成后判断是否有设备未被标注平衡节点或者馈线端子，以判断是否有设备未被拓扑到，将所有未被拓扑到的设备标示为孤岛错误，并且以孤岛中任意一个设备为初始点进行拓扑运算，分析孤岛内部连接关系，将具有统一连接关系的设备划分为一个孤岛分区，输出上述环网错误和孤岛错误可辅助用户为每一所述孤岛分区的设备接入一电源点，防止接入过多电源或者遗漏接入电源。因此，通过本发明的上述电网信息校验方法和系统有效避免了现有技术中进行负荷预测的基础电网信息数据出现环网和孤岛错误的问题。(2)本发明所述电网规划辅助系统，其包括电网信息校验系统，在进行拓扑计算的过程中，将已经拓扑过的设备移出待拓扑设备列表，可以即时减少待校验的设备数量，有效提闻校验的效率。(3)本发明所述电网规划辅助系统，其包括电网信息校验系统，可以更好的利用现有计算机硬件多核心CPU或多计算机集群的并行计算能力，大幅度提升计算速度。该方法较以往单线程计算程序计算效率提升在50%以上，视投入的计算节点数量而定，数量越多计算速度越快。
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中，图1a-1b是本发明实施例提供的电网信息数据表的拓扑网络示意图；图2是本发明提供的一个实施例的电网校验系统的结构框图；图3是本发明提供的一个实施例的电网规划辅助系统的结构框图。
具体实施例方式本实施例提供一种电网信息校验方法，包括如下步骤:(I)获取电网信息数据表，以所述电网信息数据表中的平衡节点或者馈线端子作为起点开始拓扑计算，为所述电网信息数据表中每一拓扑到的设备标注一平衡节点或者馈线端子得到拓扑网络，拓扑计算过程中标明拓扑方向；其中，为每一拓扑到的设备标注一平衡节点或者馈线端子后，则说明该设备隶属于这一平衡节点或者馈线端子为起点的一片电网中；而且每一设备应该隶属于一片电网，因此不可能出现某一设备被标注两次平衡节点或者馈线端子的情况(即出现环网点)也不应该出现某一设备未被标注平衡节点的情况(即孤岛)。其中，拓扑计算是在电网规划过程中常用的一个技术术语，拓扑的意思与数学领域和计算机领域的拓扑的概念类似，在电网中是指设备与设备之间的连接关系。其中所述平衡节点为:平衡节点在一片电网中只能有一个，且必须有一个，它对电网起到功率平衡的作用，可以向电网提供缺损的功率，也可以吸收电网中多余的功率。从理论上讲，平衡节点代表与电网相连的无穷大系统，实际应用中，一般选取电网中的主调频发电厂为平衡节点比较合理，最后计算结果中的平衡节点功率就是此发电厂必须向电网提供的功率。如果电网是与另一更大的电力系统S相连，则也可以选取这个连接点作为平衡节点，最后计算结果中的平衡节点功率就是系统S通过平衡节点向系统提供的功率。另外如果电网是独立的且只有一个电源点，则必须选此电源点为平衡节点。本领域技术人员熟知，馈线是配电网中的一个术语，它可以指与任意配网节点相连接的支路，可以是馈入支路，也可以是馈出支路。但因为配电网的典型拓扑是辐射型，所以大多馈线中的能量流动是单向的。但为提高供电可靠性，配网结构变化很复杂，功率的传输也并非绝对是一个方向。所以粗略地说，配电网中的单侧电源辐射支路都可称之为馈线。在本申请中所述馈线端子即为配电网中馈线的单侧电源点，也即是馈线的起点。在本步骤中，所述电网信息数据表可以由政府电力管理部门来提供，其中电网信息数据的采集包括:高压网数据采集、中压网数据采集；在本实施例中给出中压网的信息数据表，其中本发明所述的电网信息数据表为包括设备及该设备的相关参数的一组数据表；如表1-表5所示。其中表I为变电站信息数据表，可以看出针对变电站A来说，该表中给出的信息有地理位置、电压等级、容量、容量构成、占地面积和结构形式。表I变电站信息
权利要求
1.一种电网规划辅助系统，其特征在于，包括:电网信息校验系统、电网信息修复模块和负荷预测模块； 所述电网信息校验系统，其包括: 信息采集模块，采集当前状态的电网信息数据表； 拓扑分析模块，与所述信息采集模块相连，以所述电网信息数据表中的平衡节点或者馈线端子作为起点开始拓扑计算，为所述电网信息数据表中每一拓扑到的设备标注一平衡节点或者馈线端子拓扑计算过程中标明拓扑方向，得到拓扑网络并输出； 环网错误判断模块，与所述拓扑分析模块相连接，接收所述拓扑网络，判断是否有重复记录的平衡节点或者馈线端子，以判断获得的拓扑网络是否有环网出现；若出现环网，定位环网点并且使用反向点到点拓扑方法查询环网路径中的设备，提供环网错误数据的具体位置和连接关系并输出； 孤岛错误判断模块，与所述拓扑分析模块相连接收所述拓扑网络，判断是否有设备未被标注平衡节点或者馈线端子，以判断是否有设备未被拓扑到，将所有未被拓扑到的设备标示为孤岛，并且以孤岛中任意一个设备为初始点进行拓扑运算，分析孤岛内部连接关系，将具有统一连接关系的设备划分为一个孤岛分区并输出； 所述电网信息修复模块，与所述环网错误判断模块及所述孤岛错误判断模块相连，确定所述环网错误数据的具体位置和连接关系切断所述环网及为每一所述孤岛分区的设备接入一电源点，获得修复后的电网信息数据表； 所述负荷预测模块，与所述电网信息修复模块相连，根据所述电网信息修复模块修复后的电网信息数据表获得未来年度负荷量预测结果。
2.根据权利要求1所述的电网规划辅助系统，其特征在于: 所述拓扑分析模块，采用并行计算方法进行拓扑计算。
3.根据权利要求1或2所述的电网规划辅助系统，其特征在于: 所述拓扑分析模块，在进行拓扑计算过程中将已经拓扑过的设备移出所述电网信息数据表。
4.根据权利要求3所述的电网规划辅助系统，其特征在于: 所述负荷预测模块，采用空间负荷预测和总量负荷预测相结合的方法进行负荷预测，以总量负荷预测结果为准对空间负荷预测结果进行调整，获取未来年度负荷预测结果。
5.根据权利要求4所述的电网规划辅助系统，其特征在于: 所述总量负荷预测采用历史年负荷量趋势来预测未来年度负荷量。
全文摘要
本发明涉及一种电网规划辅助系统，所述负荷预测模块，采用空间负荷预测和总量负荷预测相结合的方法进行负荷预测，以总量负荷预测结果为准对空间负荷预测结果进行调整，获取未来年度负荷量。既可以考虑各个地块的不同情况，又能够保证空间预测结果与总量预测结果的统一，不会产生脱离现状负荷发展水平的情况发生。
文档编号G06Q10/04GK103150605SQ20121058112
公开日2013年6月12日 申请日期2012年8月7日 优先权日2012年5月7日
发明者徐群, 金世强, 王泽众 申请人:山东电力集团公司青岛供电公司