炼化企业的电网运行分析方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及电网系统运行管理领域，公开了一种炼化企业的电网运行分析方法及系统，通过获取炼化企业的外部电网数据和内部电网数据，根据所述外部电网数据、所述内部电网数据和分析指标，确定不同元件对应的数学模型，根据所述分析指标，确定对应的电网运行方式，并获取对应的计算参数，根据所述计算参数，进行一次性作业计算或批处理计算，输出计算结果。实现了炼化企业电网运行的定量分析，提升了炼化企业电网运行管理的精细化水平。
【专利说明】炼化企业的电网运行分析方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及电网系统运行管理领域，尤其涉及一种炼化企业的电网运行分析方法及系统。
【背景技术】
[0002]电力系统数据管理和计算分析已经实现了自动化和在线化。运用电力系统分析综合程序(Power System Analysis Software Package, PSASP)，可以实现电网运行的仿真计算，从而对运行状况、优化措施、控制手段进行评估和验证，对系统运行安全性和经济性进行分析。
[0003]电网定量计算方面，已有较为成熟实用的分析技术手段，如NEPLAN、ETAP等计算软件，可以进行常规电力系统分析计算。而炼化企业在电力系统运行方面缺乏常规的定量计算，尤其是针对炼化、冶炼等企业的电力系统安全分析计算平台更是缺乏。目前，针对炼化企业电网的管理运行和分析多是采用定性分析，缺乏定量分析的手段和工具，使得炼化企业电网的管理运行缺乏精细化管理。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种炼化企业的电网运行分析方法及系统，解决炼化企业无电网运行定量分析的计算，电网运行管理不够精细的技术问题。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006]一种炼化企业的电网运行分析方法，包括:
[0007]获取炼化企业的外部电网数据和内部电网数据；
[0008]根据所述外部电网数据、所述内部电网数据和分析指标，确定不同元件对应的数学模型；
[0009]根据所述分析指标，确定对应的电网运行方式，并获取对应的计算参数；
[0010]根据所述计算参数，进行一次性作业计算或批处理计算；
[0011]输出计算结果。
[0012]一种炼化企业的电网运行分析系统，包括:
[0013]数据采集装置，用于获取炼化企业的外部电网数据和内部电网数据；
[0014]计算分析装置，用于根据所述外部电网数据、所述内部电网数据和分析指标，确定不同元件对应的数学模型；根据所述分析指标，确定对应的电网运行方式，并获取对应的计算参数；根据所述计算参数，进行一次性作业计算或批处理计算；输出计算结果。
[0015]通过本发明提供的一种炼化企业的电网运行分析方法及系统，通过获取炼化企业的外部电网数据和内部电网数据，根据所述外部电网数据、所述内部电网数据和分析指标，确定不同元件对应的数学模型，根据所述分析指标，确定对应的电网运行方式，并获取对应的计算参数，根据所述计算参数，进行一次性作业计算或批处理计算，输出计算结果。实现了炼化企业电网运行的定量分析，提升了炼化企业电网运行管理的精细化水平。【专利附图】
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本发明实施例提供的一种炼化企业的电网运行分析方法的流程图；
[0018]图2为本发明实施例提供的一种炼化企业的电网运行分析系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0020]本发明实施例中提供了一种炼化企业的电网运行分析方法，如图1所示，该方法包括如下步骤:
[0021]步骤101、获取炼化企业的外部电网数据和内部电网数据；
[0022]步骤102、根据所述外部电网数据、所述内部电网数据和分析指标，确定不同元件对应的数学模型；
[0023]其中，对于炼化企业电网而言，大电动机对电网运行特性影响较大，需要考虑大电动机的详细数学模型，因此当所述分析指标为电动机启动计算时，电动机的数学模型与传统电网分析中的负荷模型(等值模型)不同，为针对炼化企业的电动机动态启动的一阶或多阶模型，例如:一阶模型为稳态模型，而三阶模型在一阶模型的基础上考虑了机械暂态方程和转子绕组电磁暂态方程。与传统电网结构不同，由于炼化企业对供电可靠性要求较高，电网中的重要负荷配有不间断供电电源，不间断供电电源可以在正常电源故障时紧急向元件供电，防止设备停运，减少了负荷点的停电时间，显著提高用户供电可靠性。因此，当所述分析指标为电网可靠性计算时，针对不同元件的特点分别建立对应的可靠性数学模型，其中包含不间断供电电源的可靠性模型，由于引入了不间断供电电源的可靠性模型，可计算含不间断供电电源电网的供电可靠性。
[0024]步骤103、根据所述分析指标，确定对应的电网运行方式，并获取对应的计算参数；
[0025]其中，分析指标可以包括潮流计算、暂态稳定计算、短路计算、电动机启动计算、电能质量计算和电网可靠性计算，其中，潮流计算是在给定电力系统网络拓扑、元件参数和发电、负荷参量的条件下，计算有功功率、无功功率及电压在电网中的分布；暂态稳定计算是计算电力系统在某一正常运行状态下受到干扰后，能否经过一定的时间后回到原来的运行状态或者过渡到一个新的稳定运行状态的能力；短路计算是在某种短路故障情况下，求出短路点的故障电流、电压，以及全网各母线电压和支路电流的计算；电动机启动计算是在给定电力系统运行状态下，计算电动机能否正常启动及电动机启动时对其他负荷造成的影响；电能质量计算是根据给定的电网结构、运行参数和不对称负荷，对电网的谐波、三相电压不平衡及电压波动和闪变进行计算，以确定不对称负荷对周围电网的危害；电网可靠性计算是计算电网在长时间内供给负荷合乎质量标准和所需数量的电能的能力。本步骤中可以通过多种方式获取对应的计算参数，例如获取用户临时输入、获取配置文件中的预设参数等。对于不同的分析指标，需要获取不同的计算参数，例如潮流计算计算参数包括:计算方法、电压上下限范围，计算允许误差范围、迭代次数等；暂态稳定计算计算参数包括:网络故障信息、系统频率，计算总时长、积分步长、允许误差、输出选择等；短路计算计算参数包括:计算方法、计算功能、故障设置等；电能质量计算计算参数包括:计算内容、系统频率等；电动机启动计算计算参数包括:系统频率，计算总时长、积分步长、允许误差、输出选择等；电网可靠性计算计算参数包括:计算方法、割集类型等。
[0026]当分析指标为暂态稳定计算、短路计算、电动机启动计算、电能质量计算时，需要以潮流计算结果作为计算分析指标的基础潮流，因此，步骤103中可以包括:
[0027]步骤103-1、根据分析指标，进行潮流计算，以确定对应的电网运行方式；
[0028]步骤103-2、获取对应的计算参数。
[0029]其中，步骤103-1中确定的电网运行方式包括确定电网中所有元件的运行状态，例如某发电机是否投运、发电量大小、线路是否正常工作、电网中各个负荷大小等。确定电网运行方式是进行暂态稳定计算、短路计算、电动机启动计算、电能质量计算的基础，只有在特定的电网运行方式下，针对具体的分析指标进行定量的分析计算才有意义。潮流计算的目的就是确定合理的电网运行方式，然后在该运行方式下分析具体的分析指标。
[0030]步骤104、根据所述计算参数，进行一次性作业计算或批处理计算；
[0031]其中，潮流计算、暂态稳定计算和电能质量计算可以进行批处理计算，一次性计算多个潮流计算作业、暂态稳定计算作业或电能质量计算作业。
[0032]步骤105、输出计算结果。
[0033]其中，计算结果输出到数据库、Excel、文本文件或分析软件中，方便进行分析和查看。
[0034]通过本发明提供的一种炼化企业的电网运行分析方法，通过获取炼化企业的外部电网数据和内部电网数据，根据所述外部电网数据、所述内部电网数据和分析指标，确定不同元件对应的数学模型，根据所述分析指标，确定对应的电网运行方式，并获取对应的计算参数，根据所述计算参数，进行一次性作业计算或批处理计算，输出计算结果。实现了炼化企业电网运行的定量分析，提升了炼化企业电网运行管理的精细化水平。
[0035]本发明实施例中还提供了一种炼化企业的电网运行分析系统，如图2所示，该系统包括:
[0036]数据采集装置210，用于获取炼化企业的外部电网数据和内部电网数据；
[0037]计算分析装置220，用于根据所述外部电网数据、所述内部电网数据和分析指标，确定不同元件对应的数学模型；根据所述分析指标，确定对应的电网运行方式，并获取对应的计算参数；根据所述计算参数，进行一次性作业计算或批处理计算；输出计算结果。
[0038]其中，所述计算分析装置220，具体可以包括:
[0039]参数设置模块221，用于根据所述外部电网数据、所述内部电网数据和分析指标，确定不同元件对应的数学模型；
[0040]作业定义模块222，用于根据所述分析指标，确定对应的电网运行方式，并获取对应的计算参数。
[0041]计算处理模块223，用于根据所述计算参数，进行一次性作业计算或批处理计算；[0042]结果输出模块224，用于输出计算结果。
[0043]通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案对【背景技术】做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如R0M/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0044]以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【权利要求】
1.一种炼化企业的电网运行分析方法，其特征在于，包括: 获取炼化企业的外部电网数据和内部电网数据； 根据所述外部电网数据、所述内部电网数据和分析指标，确定不同元件对应的数学模型； 根据所述分析指标，确定对应的电网运行方式，并获取对应的计算参数； 根据所述计算参数，进行一次性作业计算或批处理计算； 输出计算结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分析指标包括潮流计算、暂态稳定计算、短路计算、电动机启动计算、电能质量计算和电网可靠性计算。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述分析指标为暂态稳定计算或短路计算或电动机启动计算或电能质量计算时，所述根据所述分析指标，确定对应的电网运行方式，并获取对应的计算参数的步骤，包括: 根据所述分析指标，进行潮流计算，以确定对应的电网运行方式； 获取对应的计算参数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述分析指标为电动机启动计算时，电动机的数学模型为电动机动态启动的一阶或三阶模型。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述一阶模型为稳态模型，所述三阶模型为在一阶模型的基础上考虑了机械暂态方程和转子绕组电磁暂态方程的模型。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述分析指标为电网可靠性计算时，针对不同元件的特点分别建立对应的可靠性数学模型。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述可靠性数学模型包括不间断供电电源的可靠性模型，所述不间断供电电源的可靠性模型用于计算含不间断供电电源电网的供电可靠性。
8.一种炼化企业的电网运行分析系统，其特征在于，包括: 数据采集装置，用于获取炼化企业的外部电网数据和内部电网数据； 计算分析装置，用于根据所述外部电网数据、所述内部电网数据和分析指标，确定不同元件对应的数学模型；根据所述分析指标，确定对应的电网运行方式，并获取对应的计算参数；根据所述计算参数，进行一次性作业计算或批处理计算；输出计算结果。
9.根据权利要求8所述的电网运行分析系统，其特征在于，所述计算分析装置，包括: 参数设置模块，用于根据所述外部电网数据、所述内部电网数据和分析指标，确定不同元件对应的数学模型； 作业定义模块，用于根据所述分析指标，确定对应的电网运行方式，并获取对应的计算参数。 计算处理模块，用于根据所述计算参数，进行一次性作业计算或批处理计算； 结果输出模块，用于输出计算结果。
10.根据权利要求8所述的电网运行分析系统，其特征在于，所述分析指标包括潮流计算、暂态稳定计算、短路计算、电动机启动计算、电能质量计算和电网可靠性计算。
【文档编号】G06Q50/06GK104036430SQ201410194118
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年5月8日 优先权日:2014年5月8日
【发明者】李亚楼, 黄彦浩, 王占生, 李文臣, 李春晓, 吴思东, 安宁, 杨忠平, 赵敏, 孙璐 申请人:中国石油天然气股份有限公司