一种配电网在线合环决策方法及系统与流程

本发明涉及电网的配网调度领域，尤其涉及一种配电网在线合环决策方法及系统。

背景技术：

电力行业作为关系国计民生的重要基础产业，为经济社会发展提供重要基础保障，从人民群众的日常生活到各行各业的生产经营活动，电力的可靠供应关系到国民经济发展的方方面面。随着社会经济的迅速发展、科学技术的不断进步以及人民生活水平的持续提高，人们对电力的需求和依赖也越来越大，对安全稳定供电的要求也越来越高。目前我国电力系统中配电网的发展越来越快，配电网双向供电和多电源供电的供电模式日益增多，配电网变得越来越错综复杂。配电网中只要有一处出现故障都很可能会影响很大一部分用户的正常用电，甚至对整个电网造成难以估计的后果。为了保证配电网运行中的稳定性和可靠性，环网供电是目前提高配电网供电可靠性的一种有效供电模式。我国目前配电网的环网供电方式主要是采用“闭环结构、开环运行”，这种供电方式的好处在于当配电网进行网络重构、设备检修或者负荷转移时，原本开环的线路可以根据实际情况选择合适的供电路径进行灵活的变动，转成闭环运行，而原本闭环的线路则转为开环运行，这样做可以减少用户停电时间、提高配电网供电可靠性和运行经济性。

采用“闭环结构、开环运行”运行方式面临的最大问题就是何时进行配电网的合解环操作。在配电网运行时，如果出现负荷转供、设备检修等情况，通常采用带电合环操作实现不停电负荷转移。但是，带电合环操作可能产生很大的合环电流导致线路过负荷、甚至保护动作等影响配电网安全运行的结果。因此，在合环操作前，需要通过合环电流计算检验合环操作是否满足安全标准。

一开始对于配电网合环操作，电力工作人员往往是依据潮流计算和自身经验判断线路是否可以合环，可是经验存在一定的随机性，很可能会出错，一旦合环失败将直接导致用户停电甚至造成电气设施损坏，造成严重的经济损失。

随着时代的发展进步，辅助电力调度人员进行配网合解环决策的系统也开始得到一定的发展。苏州地区研发了配电网合环操作环流分析系统对配网合解环操作进行辅助。该系统在VC++6.0环境下进行开发编程，采用Access数据库存储数据，由绘图及系统维护子系统和合环计算分析子系统两部分组成。该系统的设计思路为：运行调度人员在对配网进行合环操作之前，先根据实际情况在系统中进行相应的潮流计算，最后根据系统得到的计算结果进行指导操作。

吉林市针对该地区配电网供电量大、高压用户多、停电切换负荷操作频繁、停电操作时间较多的情况,开发了配电网合环操作决策支持系统并在吉林市投入使用，并取得不错的效果。该系统旨在使调度人员在进行合环操作前,决策系统进行相应的潮流计算,以利用潮流计算结果与自身运行经验相结合,判断合环后电流是否越限,并快速、准确地找出最佳合环路径,从而可以避免误合闸、漏合闸。对于不能合环的情况,也提供辅助措施给调度人员参考。

在实际的电力操作中，电力调度人员往往是在现场根据总站发送的操作票中的决策命令对线路进行合解环操作。但是环网中电流等数据瞬息万变，总站发送的决策命令传到操作人员这边时，已经经历了一个时间延迟，此时的数据是不够准确的，并不能很好的成为辅助决策的依据。

目前已有的配电网合解环决策系统中，大部分都是根据已有的离线数据进行离线操作，即使是在线决策系统，也是建立在web平台上。这决定了该类系统做出的决策结果是存在时间误差和数据误差的，系统做出决策时的时间与操作人员操作的时间上存在一定的差异，这个时间差异直接导致决策结果的不确定性，进而影响合解环操作的准确性。

因此，提供一种符合实际工程需要，为配电网的合解环操作提供实时的决策结果的在线合环决策方法及系统是本领域技术人员需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种配电网在线合环决策方法及系统，解决了目前已有系统所遇到的无法随时随地对环网进行合解环决策的问题，且符合实际工程需要，为配电网的合解环操作提供实时的决策结果，极大地提高了电网的稳定性，并为电网公司节省了大量的人力、物力和财力。

本发明实施例提供了一种配电网在线合环决策方法，包括：

移动客户端获取到服务器端发送的合环计算任务后，获取到与所述合环计算任务对应的操作指令，并通过所述服务器端将所述操作指令发送至后台系统端；

后台系统端获取到所述服务器端发送的所述操作指令后，对所述合环计算任务进行计算检验，得到检验结果，并通过所述服务器端将所述检验结果发送至所述移动客户端。

优选地，所述移动客户端获取到服务器端发送的合环计算任务后，获取到与所述合环计算任务对应的操作指令，并通过所述服务器端将所述操作指令发送至后台系统端之前还包括：

后台系统端获取到所述合环计算任务后，将所述合环计算任务存入所述服务器端。

优选地，所述后台系统端获取到所述服务器端发送的所述操作指令后，对所述合环计算任务进行计算检验，得到检验结果，并通过所述服务器端将所述检验结果发送至所述移动客户端具体包括：

后台系统端获取到所述服务器端发送的所述操作指令后，通过服务器端获取到数据库系统端发送的电网CIM模型文件和实时数据文件，根据所述电网CIM模型文件和所述实时数据文件对所述合环计算任务进行计算检验，得到检验结果，并通过所述服务器端将所述检验结果发送至所述移动客户端。

优选地，所述服务器端将所述检验结果发送至所述移动客户端具体为：

所述服务器通过4G网络将所述检验结果发送至所述移动客户端。

优选地，所述电网CIM模型文件包括：主网CIM模型文件和配网CIM模型文件。

优选地，所述合环计算任务、所述操作指令和所述检验结果均为Json格式。

优选地，本发明实施例还提供了一种配电网在线合环决策系统，包括：移动客户端、服务器端和后台系统端；

所述移动客户端和所述服务器端通信连接；

所述服务器端和所述后台系统端通信连接。

其中，所述移动客户端用于获取到所述服务器端发送的合环计算任务后，获取到与所述合环计算任务对应的操作指令，并通过所述服务器端将所述操作指令发送至所述后台系统端；

所述后台系统端用于获取到所述服务器端发送的所述操作指令后，对所述合环计算任务进行计算检验，得到检验结果，并通过所述服务器端将所述检验结果发送至所述移动客户端。

优选地，所述后台系统还用于获取到所述合环计算任务后，将所述合环计算任务存入所述服务器端。

优选地，本发明实施例提供的一种配电网在线合环决策系统还包括：数据库系统端；

所述数据库系统端与所述服务器端通信连接；

其中，所述数据库系统端用于将电网CIM模型文件和实时数据文件发送至所述服务器端保存。

优选地，所述后台系统端还用于获取到所述服务器端发送的所述操作指令后，通过服务器端获取到数据库系统端发送的电网CIM模型文件和实时数据文件，根据所述电网CIM模型文件和所述实时数据文件对所述合环计算任务进行计算检验，得到检验结果，并通过所述服务器端将所述检验结果发送至所述移动客户端。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例提供了一种配电网在线合环决策方法及系统，其中，该配电网在线合环决策方法包括：移动客户端获取到服务器端发送的合环计算任务后，获取到与所述合环计算任务对应的操作指令，并通过所述服务器端将所述操作指令发送至后台系统端；后台系统端获取到所述服务器端发送的所述操作指令后，对所述合环计算任务进行计算检验，得到检验结果，并通过所述服务器端将所述检验结果发送至所述移动客户端。本发明实施例将合环计算软件设置于后台系统端，并将数据存储置于服务器端，移动客户端则通过服务器端与后台系统端进行数据交互。其中移动客户端结合4G网络，很好的解决了传统合环决策系统中普遍存在的决策结果数据延时问题，使电力调度操作人员可以随时随地对线路合环进行计算决策，满足了实际工程需要，对提高配电网稳定性和可靠性有较大的积极作用。

附图说明

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，下面将对实施例或现有技术描述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它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种配电网在线合环决策方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种配电网在线合环决策方法的另一流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种配电网在线合环决策系统的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种配电网在线合环决策系统的应用例示意图；

图5为系统各层次之间的数据交换原理图；

图6为系统数据传输加解密示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种配电网在线合环决策方法及系统，解决了目前已有系统所遇到的无法随时随地对环网进行合解环决策的问题，且符合实际工程需要，为配电网的合解环操作提供实时的决策结果，极大地提高了电网的稳定性，并为电网公司节省了大量的人力、物力和财力。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例提供的一种配电网在线合环决策方法的一个实施例，包括：

101、移动客户端获取到服务器端发送的合环计算任务后，获取到与合环计算任务对应的操作指令，并通过服务器端将操作指令发送至后台系统端；

在合环操作现场的电力调度人员所使用的移动客户端获取到服务器端发送的合环计算任务后，电力调度人员向移动客户端发送与合环计算任务对应的操作指令，移动客户端将操作指令发送至服务器端，服务器端再将操作指令发送至后台系统端。

102、后台系统端获取到服务器端发送的操作指令后，对合环计算任务进行计算检验，得到检验结果，并通过服务器端将检验结果发送至移动客户端。

位于后台系统端的电力调度人员通过后台系统端的PC获取到服务器端发送的操作指令后，通过后台系统端的合环计算软件对合环计算任务进行计算检验，得到检验结果，并通过服务器端将检验结果发送至移动客户端。

请参阅图2，本发明实施例提供的一种配电网在线合环决策方法的另一个实施例，包括：

201、后台系统端获取到合环计算任务后，将合环计算任务存入服务器端。

位于后台系统端的电力调度人员向后台系统端输入每天的合环计算任务，后台系统端将合环计算任务存入服务器端，需要说明的是，服务器端会将这些合环计算任务分配给在各个合环工程现场的电力调度人员。

202、移动客户端获取到服务器端发送的合环计算任务后，获取到与合环计算任务对应的操作指令，并通过服务器端将操作指令发送至后台系统端；

在合环操作现场的电力调度人员所使用的移动客户端获取到服务器端发送的合环计算任务后，电力调度人员向移动客户端发送与合环计算任务对应的操作指令，移动客户端将操作指令发送至服务器端，服务器端再将操作指令发送至后台系统端。

203、后台系统端获取到服务器端发送的操作指令后，通过服务器端获取到数据库系统端发送的电网CIM模型文件和实时数据文件，根据电网CIM模型文件和实时数据文件对合环计算任务进行计算检验，得到检验结果，并通过服务器端将检验结果发送至移动客户端。

位于后台系统端的电力调度人员通过后台系统端的PC获取到服务器端发送的操作指令后，通过服务器端获取到数据库系统端发送的电网CIM模型文件和实时数据文件，根据电网CIM模型文件和实时数据文件并通过后台系统端的合环计算软件对合环计算任务进行计算检验，得到检验结果，并通过服务器端将检验结果发送至移动客户端。需要说明的是，服务器端通过4G网络将检验结果发送至移动客户端。电网CIM模型文件包括：主网CIM模型文件和配网CIM模型文件，

在本实施例中，合环计算任务、操作指令和检验结果均为Json格式。

请参阅图3，本发明实施例提供的一种配电网在线合环决策系统的一个实施例，包括：

移动客户端、服务器端和后台系统端；

移动客户端和服务器端通信连接；

服务器端和后台系统端通信连接。

其中，移动客户端用于获取到服务器端发送的合环计算任务后，获取到与合环计算任务对应的操作指令，并通过服务器端将操作指令发送至后台系统端；

后台系统端用于获取到服务器端发送的操作指令后，对合环计算任务进行计算检验，得到检验结果，并通过服务器端将检验结果发送至移动客户端。

进一步地，后台系统还用于获取到合环计算任务后，将合环计算任务存入服务器端。

进一步地，本发明实施例提供的一种配电网在线合环决策系统还包括：数据库系统端；

数据库系统端与服务器端通信连接；

其中，数据库系统端用于将电网CIM模型文件和实时数据文件发送至服务器端保存。

进一步地，后台系统端还用于获取到服务器端发送的操作指令后，通过服务器端获取到数据库系统端发送的电网CIM模型文件和实时数据文件，根据电网CIM模型文件和实时数据文件对合环计算任务进行计算检验，得到检验结果，并通过服务器端将检验结果发送至移动客户端。

上面是对一种配电网在线合环决策系统的结构和连接方式进行的详细说明，为便于理解，下面将以一具体应用场景对一种配电网在线合环决策系统的应用进行说明，应用例包括：

如图4所示，该应用实施例的系统包括：计算数据管理层、核心计算与服务响应层、移动数据通信层和移动客户端四部分。

图4所示的计算数据管理层相当于本发明实施例提供的一种配电网在线合环决策系统中的数据库系统端，由调度自动化系统和配网自动化系统提供电网实时数据，并经过数据处理转换程序和数据拼接程序进行两步数据处理，将处理之后的数据存入数据库系统等候下一步操作。

核心计算与服务响应层由数据库服务器、WEB信息服务器以及PC客户端组成，图4所示的数据库服务器、WEB信息服务器相当于本发明实施例提供的一种配电网在线合环决策系统中的服务器端，其中数据库服务器存放计算数据管理层中数据库系统下传的数据，WEB信息服务器则进行信息命令的接收执行。PC客户端相当于本发明实施例提供的一种配电网在线合环决策系统中的后台系统端。

移动数据通信层，顾名思义负责层次之间的数据通信，以4G网络为介质，通过运营商提供的APN防火墙和基站等设施进行数据传输，并保证数据传输过程中的安全性。移动客户端作为系统的核心组成部分，实现了系统可以随时随地对线路合环进行辅助决策的作用。

本系统对合环计算检验的流程示意图，具体步骤如下：

(1)电力调度人员通过后台web平台合环计算软件获取系统提供的当天合环计算任务；

(2)后台web平台合环计算软件将获取的合环计算任务存入服务器端；

(3)电力调度人员在合环工程现场，通过移动客户端调取服务器存储的当天合环计算任务；

(4)根据现场需要，电力调度人员对某一待合环线路进行合环计算检验，移动客户端根据指示将操作命令通过4G网络上传至服务器端；

(5)服务器端收到操作命令，后台web平台对合环线路进行计算检验，得到检验结果并通过4G网络下发至移动客户端；

(6)电力调度人员使用移动客户端收到合环检验结果，根据结果对待合环线路做出合环判断。

在应用例中，因为电网公司每天都会有不同的合环计算任务，一般当天早上会下发当天的合环计算任务，然后电网公司的电力调度人员就要根据下发的任务列表对相应线路进行合环计算检验。

需要说明的是，步骤(1)实现的是后台系统(后台web平台合环计算软件)将当天电网公司下发的合环计算任务存入后台。

步骤(2)实现的是后台系统将步骤(1)中保存的合环计算任务存入服务器数据库。

步骤(3)与步骤(1)、步骤(2)的联系为：后台系统与移动客户端之间是通过服务器端联系的，因此必须有步骤(1)与步骤(2)的配合将合环计算任务保存至服务器端数据库中，步骤(3)中的移动客户端才能从服务器端调取合环任务。

Web平台与计算软件为同一设备装置，即为后台web平台合环计算软件，亦称后台系统，合环计算软件是建立在后台web平台上的，位于图4中核心计算与服务响应层的PC客户端。

图5为系统各层次之间的数据交换原理图。该系统数据传输由三层次组成，各层次间的数据传输步骤如下：

a、数据传输层中主网CIM模型文件、实时数据文件和配网CIM模型文件、实时数据文件以一定时间频率更新并存入服务器端数据库服务器；

b、移动客户端接收到合环计算检验命令后，创建Json对象，经4G网络上传至服务器层；

c、服务器层接收Json对象，对Json对象进行解码操作，由后台软件进行合环计算；

d、服务器层将合环计算结果进行组码，并以Json对象形式经由4G网络传送至移动客户端；

e、移动客户端接收Json对象，解码之后显示合环检验结果。

数据传输层是指计算数据管理层的一部分，主要是负责数据传输的。

主网CIM模型文件、实时数据文件和配网CIM模型文件、实时数据文件分别是从图4中计算数据管理层的调度自动化系统和配网自动化系统提取出来的配电网线路具体数据，用于合环计算用的。

为了保证数据传输过程中电力系统数据的安全性，本发明系统对数据传输过程进行加密操作，图6为系统数据传输加解密示意图，具体步骤如下：

1)移动客户端需要向服务器上传命令，于是生成了一个随机数作为对称密钥。

2)移动客户端向服务器端请求公钥。

3)服务器端将公钥发送给移动客户端。

4)移动客户端使用服务器端的公钥将对称密钥加密。

5)移动客户端将加密后的对称密钥发送给服务器端。

6)服务器端使用私钥解密得到移动客户端的对称密钥。

7)服务器端利用对称密钥将加密数据进行解密后计算处理。

8)服务器端需要将处理结果返回给移动客户端，于是生成了一个随机数作为对称密钥。

9)同理，服务器端与移动客户端按照刚才的步骤进行数据交互，最后移动客户端得到解密后的处理结果。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。