一种元宇宙下的电力调度演习指挥系统构建方法、系统与流程

本发明属于电网调控，涉及一种电力调度演习指挥系统构建方法、系统，尤其是一种元宇宙下的电力调度演习指挥系统构建方法、系统。

背景技术：

1、电力系统正处于转型升级的关键阶段，整体呈现出结构更加复杂、设备更加繁多、技术更加庞杂的趋势。因调控中心管控电网设备越来越多，管控粒度日趋精细，用电用户对供电可靠性与稳定性要求日益提升，调度指挥决策愈加重要，而因采用实际电网模拟停电处置过程或故障演习成本高，社会影响大，难以常态化实现，因此继续结合数字化手段改进提升。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种元宇宙下的电力调度演习指挥系统构建方法、系统，能够满足调度指挥演习需求，在不进行对实际电网的操作和正常电网运行方式变更的前提下，达成调度指挥全过程演练及分析评估的目标。

2、本发明解决其现实问题是采取以下技术方案实现的：

3、一种元宇宙下的电力调度演习指挥系统构建方法，包括以下步骤：

4、基于物理世界电网实体及概念对象，构建电力调度元宇宙pdmv；

5、基于构建的电力调度元宇宙pdmv，根据调度指挥业务工作流程分配参与者在电力调度元宇宙pdmv下的数字分身：

6、同步能量管理系统ems系统中数据采集与监视控制系统scada数据，通过数据流同频传输及仿真运算完成pdmv下数字电网运行演算；

7、通过pdmv下的多角色实景交互操作，经过运行推演对电网运行变化进行模拟运算，计算电网潮流运行及主要元器件负载变化；

8、将pdmv下各关口环节形成闭环逻辑，完成指挥系统构建。

9、而且，所述基于物理世界电网实体及概念对象，构建电力调度元宇宙pdmv的具体步骤包括：

10、依据社会物理信息系统cpss，将构成现实世界的物理电网进行数字化建模，从电力调度自动化系统中获取的电网核心电器设备电网模型；所述电网核心电器设备电网模型包括电网容器和电网一二次设备的台账信息，包括：基础参数信息、运行参数信息、图形信息，和含整体及各部分组件结构的obj、bim、gim等类型的三维模型，以及运行状态、投退记录在内的运行记录；

11、获取预期构建的数字电网范围内的概念对象，包括主、配网电网运行方式、设备间拓扑连接关系、系统接线图、站内一二次接线图，解析电网运行方式并转储结构化信息入库；

12、构建pdmv的核心场景，完成电网模型的三维模型还原，实现三维变电站、三维设备、三维输电线路，并基于设备拓扑节点及连接关系进行关联，完成现实世界物理电网等效还原。

13、而且，所述基于构建的电力调度元宇宙pdmv，根据调度指挥业务工作流程分配参与者在电力调度元宇宙pdmv下的数字分身的具体步骤包括：

14、根据调度指挥演习任务的类型及范围，规划参与人员角色，适用于各类电力调度指挥业务；

15、分配参与者在pdmv下的数字分身，包括参与人员有：调度班成员、运维班成员和评审组成员；

16、其中，调度班成员-调度员，具备电网运行状态查看、操作票编写、流转、预令下发、正式令交互、执行确认的权限；

17、调度班成员-值长/副值长，具备电网运行状态查看、操作票审批流转、执行监护的权限；

18、运维班成员-现场操作员，具备复诵接令、设备操作、回令的权限；

19、评审组成员-专家组成员，具备电网运行状态查看、票令查看、执行过程分解查看、评价打分的权限；

20、评审组成员-领导成员，具备电网运行状态查看、演示过程查看权限。

21、而且，同步能量管理系统ems系统中数据采集与监视控制系统scada数据，通过数据流同频传输及仿真运算完成pdmv下数字电网运行演算的具体步骤包括：

22、采用秒级etl方式同步运行数据至pdmv运算器，其中etl工具可以使用关系型数据库、时序型数据库的数据转换服务进行迁移，将设备状态及有功功率、电压、电流的量测数据实时同步至pdmv环境中；

23、实时同步呈现在未操作时显示数字平行电网的运行状态，断面演算在演习过程中，对设备进行操作之后由潮流计算服务模拟演算生成，完成pdmv下数字电网运行演算。

24、而且，所述通过pdmv下的多角色实景交互操作，经过运行推演对电网运行变化进行模拟运算，计算电网潮流运行及主要元器件负载变化的具体步骤包括：

25、调度班成员根据当次演习内容或设计情景进行调度指挥决策，在pdmv中操作自己的数字分身，按照正常工作流程进行策略及操作票拟定、执行下令；

26、调度班值长、副值按照实际审批流程，在pdmv中操作自己的数字分身进行票令流转及执行监护；

27、运维班成员按照收到的操作指令，在pdmv中操作自己的数字分身，在三维场景下对设备进行操作；

28、pdmv将根据设备的操作记录，根据设备动作后运行状态推导电网运行方式变化，结合前序电网潮流进行计算，得到运行方式调整后各线路潮流有功情况，并模拟计算变电站内变压器、输电线路的负载率。

29、而且，在所述将pdmv下各关口环节形成闭环逻辑，完成指挥系统构建之后还包括如下步骤：根据演习操作后电网运行状态进行指标量化评估；

30、其具体步骤包括：

31、根据演习操作后电网运行状态进行指标量化评估，对调度指挥各环节能力给予鉴定；

32、根据演习操作后各变压器、输电线路的有功功率、负载率进行量化评价；

33、根据操作过程中执行策略中涉及操作设备数量、停电时间、遥控操作个数进行赋权打分；

34、根据运维班设备操作人员动作规范性、防误告警触发次数赋权打分；

35、综合赋权判定最终调度指挥演习是否成功。

36、一种元宇宙下的电力调度演习指挥系统构建系统，包括：

37、电力调度元宇宙pdmv构建模块，用于基于物理世界电网实体及概念对象，构建电力调度元宇宙pdmv；

38、参与者在电力调度元宇宙pdmv下的数字分身分配模块，用于基于构建的电力调度元宇宙pdmv，根据调度指挥业务工作流程分配参与者在电力调度元宇宙pdmv下的数字分身：

39、数字电网运行演算模块，同步能量管理系统ems系统中数据采集与监视控制系统scada数据，通过数据流同频传输及仿真运算完成pdmv下数字电网运行演算；

40、潮流运行计算模块，通过pdmv下的多角色实景交互操作，经过运行推演对电网运行变化进行模拟运算，计算电网潮流运行及主要元器件负载变化；

41、指挥系统构建模块，将pdmv下各关口环节形成闭环逻辑，完成指挥系统构建。

42、而且，所述电力调度元宇宙pdmv构建模块还包括：

43、电网核心电器设备电网模型获取模块，依据社会物理信息系统cpss，将构成现实世界的物理电网进行数字化建模，从电力调度自动化系统中获取的电网核心电器设备电网模型；所述电网核心电器设备电网模型包括电网容器和电网一二次设备的台账信息，包括：基础参数信息、运行参数信息、图形信息，和含整体及各部分组件结构的obj、bim、gim等类型的三维模型，以及运行状态、投退记录在内的运行记录；

44、预期构建的数字电网范围内的概念对象获取模块，获取预期构建的数字电网范围内的概念对象，包括主、配网电网运行方式、设备间拓扑连接关系、系统接线图、站内一二次接线图，解析电网运行方式并转储结构化信息入库；

45、pdmv的核心场景构建模块，构建pdmv的核心场景，完成电网模型的三维模型还原，实现三维变电站、三维设备、三维输电线路，并基于设备拓扑节点及连接关系进行关联，完成现实世界物理电网等效还原。

46、一种电子设备，包括处理器和存储装置，所述存储装置中存有多条指令，所述处理器用于读取所述存储装置中的多条指令并执行所述方法。

47、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述方法。

48、本发明的优点和有益效果：

49、1、本发明提出一种元宇宙下的电力调度演习指挥系统构建方法，能够满足调度指挥演习需求，在不进行对实际电网的操作和正常电网运行方式变更的前提下，达成调度指挥全过程演练及分析评估的目标，确保演习范围内的用电用户不受影响，解决常规实操调度指挥演习准备周期长、社会影响面广、成本高，常规系统模拟仿真效果不佳的问题。本发明区别于传统模拟培训系统的演习方法，能够通过元宇宙数字孪生技术在虚拟世界等效还原物理电网，完全根据参与人员身份赋予数字分身，参照真实操作过程进行演习，沉浸式体验效果更好，观察结果更直观。

50、2、本发明提供一种元宇宙下的电力调度演习指挥系统构建方法，基于物理世界电网实体及概念对象构建电力调度元宇宙(power dispatch metaverse，pdmv)；根据调度指挥业务工作流程分配参与者在pdmv下的数字分身；同步ems系统scada数据，通过数据流同频传输及仿真运算实现pdmv下数字电网运行演算；通过pdmv下的多角色实景交互操作，经过运行推演将电网运行变化进行反馈；根据演习操作后电网运行状态进行指标量化评估，对调度指挥各环节能力给予鉴定。本发明提出的电力调度元宇宙下的调度指挥演习系统构建方法能够做到不停电、不实际操作现实设备，对社会用电用户无任何影响的，能够达到同等于实际演习效果的仿真演习，而且能够保持极高的沉浸式的演习操作体验。