本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种配电网合环转供电辅助决策系统。
背景技术：
配电网是由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿装置及一些附属设施等组成的，在电力网中起重要分配电能作用的网络。合环转供电是通过闭合联络开关，将同一电压等级的两条或多条配电线路从辐射状接线转换为环状接线的操作，可以减少停电检修带来的停电时户数，提高供电可靠性的有效手段。
在合环操作时，必须保证合环点两侧相位相同，电压差、相位角应符合规定。应确保合环网络内，潮流变化不超过电网稳定、设备容量等方面的限制，因此在合环操作中，应考虑合环时潮流的变化，以提供合理可靠的合环建议。潮流变化可根据上一级网络的运方情况和网络参数，参与合环的低压侧母线压差、原有潮流情况以及运行经验等来估算。目前配电网合环转供电过程中，电力工作人员往往是根据自动化系统中的环内潮流控制、电力出厂控制、负荷控制等数据进行潮流计算，并结合自身经验进行合环的判断。然而，其计算数据大多来源于自动化系统的历史数据，结算结果不能真实反映当前电网运行情况，误差较大，且存在一些不良的数据。另外人工计算错误率也较高。一旦合环出错可能会造成停电及电气设施损坏等问题。
基于以上可知，目前的配电网合环转供电中潮流计算结果不能真实反映当前电网的运行情况，合环转供电的准确性不能满足调度运行的需求，存在误安排运行方式、误调、误控制等隐患，降低了配电网运行的可靠性及安全性。
技术实现要素：
本申请提供了一种配电网合环转供电辅助决策系统，以解决现有配电网合环转供电准确性不能满足需求，存在误调、误安排运行方式等隐患，降低配电网运行可靠性的问题。
一种配电网合环转供电辅助决策系统，包括服务器和若干个客户端；
所述服务器包括数据分析处理模块，电网实时模型生成模块，网络构造组态模块，电网离线模型构建模块，数据库模块和潮流计算模块；
所述数据分析处理模块，用于获取电网设备参数，并对所述设备参数进行优化建模形成在线动态模型库，以及从电网自动化系统中实时调用电网潮流数据，将其整合形成电网实时潮流数据；
所述电网实时模型生成模块，用于调用所述电网实时潮流数据，将其与所述网络构造组态模块数据生成电网实时模型；
所述网络构造组态模块，用于通过可视化电网组件形成合环转供电计算模型；
所述电网离线模型构建模块，用于调用所述在线动态模型库的参数，构建电网离线模型；
所述潮流计算模块，用于调用所述电网实时模型，对全网进行潮流计算，或对局部电网分别开展各区域内的潮流计算，将其汇总到全网中，得到合环潮流控制的条件和合环的建议或得到潮流优化的建议；以及调用所述电网离线模型，对全网进行潮流计算，或对局部电网分别开展各区域内的潮流计算，将其汇总到全网中，得到环网规划的建议；
数据库模块，用于存储所述在线动态模型数据、所述电网实时潮流数据、所述电网实时模型数据、所述电网离线模型数据和所述潮流计算的结果。
可选的，所述数据库模块包括数据库管理模块，用于对所述数据库中的数据进行管理；
所述数据库管理模块包括历史数据库管理模块和实时数据库管理模块；
所述历史数据库管理模块，用于对历史负荷、历史电厂出厂信息进行存储管理；
所述实时数据库管理模块，用于对当前调度自动化系统的潮流数据、计量自动化系统的负荷数据、小水电系统的电厂信息进行存储管理。
可选的，所述系统还包括界面显示模块，用于将所述潮流计算的结果采用报表、图示或其综合的方式进行显示。
可选的，所述系统还包括数据校核模块，用于对所述潮流计算的结果进行校核。
可选的，所述系统还包括远程访问模块，用于实现客户端对服务器的远程访问。
可选的，所述电网潮流数据包括scada格式数据；所述电网设备参数包括psasp、bpa格式数据。
一种配电网合环转供电辅助决策方法，包括：
根据合环计算指令，获取电网设备参数，并对所述设备参数进行优化建模形成在线动态模型库；从电网自动化系统中实时调用电网潮流数据，将其整合形成电网实时潮流数据；
调用所述电网实时潮流数据，将其与网络构造组态模块数据生成电网实时模型；
调用所述电网实时模型，对全网进行潮流计算，或对局部电网分别开展各区域内的潮流计算，将其汇总到全网中，得到合环潮流控制的条件和合环的建议；
当合环的建议为不能进行合环时，再次调用所述电网实时模型，对全网进行潮流计算，或对局部电网分别开展各区域内的潮流计算，将其汇总到全网中，得到潮流优化的建议；
当所述潮流优化的建议偏离实际，或优化后仍不能满足合环潮流控制的条件时，调用所述在线动态模型库的参数，构建电网离线模型；调用所述电网离线模型，对全网进行潮流计算，或对局部电网分别开展各区域内的潮流计算，将其汇总到全网中，得到环网规划的建议；
将所述在线动态模型数据、所述电网实时潮流数据、所述电网实时模型数据、所述电网离线模型数据和所述潮流计算的结果存储于数据库模块，供客户端访问与使用。
可选的，所述方法还包括对所述潮流计算的结果进行校核。
可选的，所述客户端的访问与使用包括远程访问的方式。
本申请提供的技术方案包括以下有益技术效果：
本申请提供了一种配电网合环转供电辅助决策系统，调用电网实时的潮流数据并对其进行整合后，结合网络构造组态数据形成电网实时模型，进而进行潮流计算，得到合环的潮流控制条件，合环的建议或潮流优化的建议，实时调用的数据可真实的反应电网的运行情况，提高潮流计算的准确性。对电网设备参数进行了优化建模，建立了电网离线模型进行潮流计算，得到环网规划的建议，对调用的数据进行了优化整合，提高了数据的准确性，有利于提高电网在线离线潮流计算的精准性和计算的效率，避免了合环的误调、误控制等问题。另外将全网与局部电网分层、局部电网进行分区，分别展开分层、分区的潮流计算，针对某一环网断面，既能满足合环潮流调节和合环后设备不过载，又能满足全网潮流不超过设备运行能力，使潮流计算更加精细化，并且提高了计算的准确性，有助于提高配电网合环转供电的可靠性和安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，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，对于本领域普通技术人员而言，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。
图1为本申请实施例提供的一种配电网合环转供电辅助决策系统的示意图；
图2为本申请实施例提供的一种配电网合环转供电辅助决策方法的流程图。
具体实施方式
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
为了更清楚地说明本申请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，对于本领域普通技术人员而言，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。
请参考附图1，该图示出了本实施例提供的一种配电网合环转供电辅助决策系统的示意图。
本申请提供一种配电网合环转供电辅助决策系统，包括服务器和若干个客户端。服务器与客户端通信连接。服务器用于根据合环指令进行合环潮流计算，客户端可发出数据查询、计算、修改等指令，也可通过远程访问的方式对服务器进行访问。
为保证程序和数据扩展升级的功能，采用b/s结构，服务器布置在地调，各县调在微机上安装客户端。地调和各县调共用一套数据，进行全网或各区域网的合环转供电计算。
在本实施例中，客户端与服务器间的数据通讯通过服务器提供tcp/ip网络通讯协议，终端可通过webservicesoap1.1标准访问服务器来获取数据。客户端还可通过http1.1标准对服务器进行访问下载spg、xml等格式的构造图，生成合环转供电潮流计算所需要使用的电网模型。
本申请实施例使用的客户端为webservice通讯标准客户端，使用web(http)方式，接收和响应外部系统的请求，从而实现远程调用的功能。在服务器需进行大量潮流计算，大量用户共同访问计算资源的情况下，客户端可形成潮流计算服务任务，进行计算任务注册和排队，服务器根据其计算资源的使用情况和计算任务的符合情况，安排客户端进行潮流计算。可有效的减少计算资源竞争的现象，缩短客户端的等待时间，提高系统的响应性，平衡计算负载。另外，客户端在web启动时可自动进行版本检查，如果与服务器版本不一致，则自动下载客户端插件进行更新，最大程度上保证版本的统一，在版本功能升级或增加的情况下，也可在最短时间内获取新功能。
服务器包括数据分析处理模块，电网实时模型生成模块，网络构造组态模块，电网离线模型构建模块，数据库模块和潮流计算模块。
该数据分析处理模块，用于获取电网设备参数，并对设备参数进行优化建模形成在线动态模型库，以及从电网自动化系统中实时调用电网潮流数据，将其整合形成电网实时潮流数据。
该数据分析处理模块从调度系统中采集地县电网结构、变压器、发电机组、线路和无功补偿装置等电网设备参数，获取的设备参数为qs文件，经过参数辨识和状态估计形成优质网络参数，并进行配电网深度优化建模，形成统一的在线动态模型库。数据分析模块还用于从调度自动化系统中实时调用电网潮流数据，包括有功、无功、电流、电压、断路器、隔离开关状态，在地调服务器上进行数据整合形成统一的全网实时潮流数据。
电网实时模型生成模块，用于调用电网实时潮流数据，将其与网络构造组态模块数据生成电网实时模型。
该电网实时模型生成模块的输入端一部分与数据分析模块连接，另一部分与网络构造组态模块连接。电网实时模型生成模块的输出端与潮流计算模块的输入端连接。
网络构造组态模块，用于通过可视化电网组件形成合环转供电计算模型。
网络构造组态确定了电网中各个组件间的链接关系，通过链接关系形成潮流计算中的链接矩阵，通过在组态图中打开或者关闭相应的断路器，使原有的静态网络变成合环定制网络。由于在网络中存在有母线，线路、断路器、电源、负载、补偿装置、变压器等多个设备组件，其物理特性不一，网络构造组态可设置电网中各个组件的物理特性。通过设置网络组态中的组件属性，定义其在潮流计算中的矩阵元素，形成网络组态图对其进行单独计算，并进行数据等效。与传统的潮流计算方法矩阵构造较大相比，网络组态可以自动进行等效，简化了网络构造的结构。
通过网络组态图对网络情况进行了可视化构造，可以和实际网络高度切合，如果网络有更改，只需要变更合环图形，具有较高的实时性和准确度。同时网络构造组态为是否能合环提供了判断条件，如果不符合合环条件，通过调整网络连接关系和电源负荷进行优化。另外，网络组态图通过唯一索引(键值)可以读取电网的实时数据，可以在潮流计算中得到当前潮流计算状态量初值，可减少计算迭代次数，避免由于初值选择的不合理使潮流计算模型陷入错误的局部最小值。还可以进行仿真操作，计算结果可以直接反应在图中便于分析。
电网离线模型构建模块，用于调用在线动态模型库的参数，构建电网离线模型。电网离线模型构建模块的输入端与数据分析处理模块连接，输出端与潮流计算模块连接，将构建的电网离线模型输入潮流计算模块中进行离线仿真计算。
潮流计算模块，用于调用电网实时模型，对全网进行潮流计算，或对局部电网分别开展各区域内的潮流计算，将其汇总到全网中，得到合环潮流控制的条件和合环的建议或得到潮流优化的建议；以及调用电网离线模型，对全网进行潮流计算，或对局部电网分别开展各区域内的潮流计算，将其汇总到全网中，得到环网规划的建议。
合环的建议包括当前潮流下能否合环、不能合环则进行潮流优化的建议等。当合环的建议为不能进行合环时，潮流计算模块再次调用电网实时模型，对全网进行潮流计算，或对局部电网分别开展各区域内的潮流计算，将其汇总到全网中，得到潮流优化的建议。潮流优化的建议包括有功调整位置和调整量，即电厂出力调整量，负荷调整量；无功调整位置和调整量，即变压器分接头调整量，无功补偿装置调整量等。
当潮流优化的建议偏离实际，或优化后仍不能满足合环潮流控制的条件时，调用电网离线模型，对全网进行潮流计算，或对局部电网分别开展各区域内的潮流计算，将其汇总到全网中，得到环网规划的建议。环网规划的建议包括：环网上互感器的更换、主变线路等设备是否需要技改更换等。
本实施例中潮流计算模块由多台安装linux系统的计算单元组成，接受合环计算命令或者数据触发后进行潮流分析计算，计算完毕后返回计算结果。使用潮流计算模块进行潮流计算时，进行全网和局部电网的分层，如地市级电网、县级电网等，对各级电网进行分区，分别开展各区域的潮流计算。分区主要是考虑配电网中的大的合环评估和操作的准确性，分层主要是考虑配电网中该区域下的小合环或者倒闸操作的方便性。
在本实施例中，对各县区电网进行分区，进行潮流计算的过程中，因各县区电网与市级电网和其他县区电网连接(市级电网类同)，为了简化计算，可把外部连接电网进行等效，只关注联络界面功率交换量，如有功功率、无功功率。对各县区电网分别开展各区域内的潮流计算，汇总到全网中，针对某一环网断面，既满足合环潮流条件和合环后n-1设备不过载，又能满足全网潮流不超过设备运行能力。与常见的潮流计算模块相比，采用分层、分区进行计算，使潮流计算更加的精细化，便于电力工作人员有针对性的对合环计算结果进行查看，同时有效的提高了潮流计算的精准性，有助于提高供电的可靠性。
需要说明的是，服务器中还包括有权限访问设置模块，进行分区分层后，对客户端用户访问进行规定与限制，以保证用户信息的安全，同时避免客户由于失误看错其他区域的合环计算信息，导致错误的调节与控制，引起停电、损坏电气设施等问题。客户端的用户权限管理分类中也对分区分层的用户进行权限划分，为系统与远程合闸操作业务系统连接做权限预留。
数据库模块，用于存储在线动态模型数据、电网实时潮流数据、电网实时模型数据、电网离线模型数据和潮流计算的结果。
潮流计算的结果包括合环潮流控制的条件和建议、潮流优化的建议以及环网规划的建议，将其反馈于客户端进行显示。同时整个潮流计算过程中，获取的参数与数据，生成的在线动态模型数据、电网实时潮流数据、电网实时模型数据、电网离线模型数据和潮流计算结果数据，均存储于数据库模块中，以便于客户端对数据及潮流计算结果的访问与使用。各层级系统共用一个数据库，可实现电网模型离线数据、实时运行数据、设备元件参数数据共享。
服务器获得合环的指令后，通过数据分析处理模块获取电网设备参数，并对设备参数进行优化建模形成在线动态模型库，从电网自动化系统中实时调用电网潮流数据，将其整合形成电网实时潮流数据。电网实时模型生成模块调用电网实时潮流数据，将其和网络构造组态模块数据生成电网实时模型。潮流计算模块调用该电网实时模型，进行全网的潮流计算，或或对局部电网分别开展各区域内的潮流计算，将其汇总到全网中，得到合环潮流控制的条件和合环的建议。当合环的建议为不能进行合环时，再次调用电网实时模型进行潮流计算，得到潮流优化的建议。当潮流优化的建议偏离实际，或优化后仍不能满足合环潮流控制的条件时，调用在线动态模型库的参数，构建电网离线模型，潮流计算模块调用电网离线模型进行潮流计算，得到环网规划的建议。而在整个过程中，获取的参数与数据，生成的模型数据，潮流计算的结果等均存储于数据库模块中。
可选的，数据库模块包括数据库管理模块，用于对数据库中的数据进行管理。
数据库管理模块包括历史数据库管理模块和实时数据库管理模块。
该历史数据库管理模块，用于对历史负荷、历史电厂出厂信息进行存储管理。
该实时数据库管理模块，用于对当前调度自动化系统的潮流数据、计量自动化系统的负荷数据、小水电系统的电厂信息进行存储管理。数据库管理模块可对数据进行存储与管理，包括推送客户端进行显示，即历史数据库管理模块以及实时数据库管理模块中存储的历史负荷、小水电系统电厂信息等数据可向客户端推送进行显示，便于工作人员对电网运行情况的实时了解与把握，有助于提高合环的安全性。
可选的，该系统还包括界面显示模块，用于将潮流计算的结果采用报表、图示或其综合的方式进行显示。从时间、空间、事件、目的等不同层次展示分析结果，采用报表、图示和综合的方式，条理更加清晰，便于工作人员的查看。
可选的，该系统还包括数据校核模块，用于对潮流计算的结果进行校核。可将潮流计算的结果输入到统一的防误专家数据库中，调用模型中的设备参数、小电系统中的发电计划、历史数据等对潮流计算结果进行校核，以确定是否能够满足合环条件，进行合环操作。提高潮流计算的准确性，避免由于误操作、误调控引起停电及电气设施损坏等问题。
可选的，该系统还包括远程访问模块，用于实现客户端对服务器的远程访问。处于县级的客户端可通过远程访问的方式进行地级服务器的访问，可调用设备参数及实时潮流数据，实现对应区域的潮流计算，可实时反映该区域电网运行情况，提高区域电网潮流计算的准确性。
可选的，电网潮流数据包括scada格式数据。电网设备参数包括psasp、bpa格式数据。在线数据直接调用自动化scada格式数据，离线数据支持psasp、bpa等格式。
图2示出了本申请实施例提供的一种配电网合环转供电辅助决策方法流程图，参见图2，该方法包括如下步骤：
s101：根据合环计算指令，获取电网设备参数，并对设备参数进行优化建模形成在线动态模型库；从电网自动化系统中实时调用电网潮流数据，将其整合形成电网实时潮流数据。
s102：调用电网实时潮流数据，将其与网络构造组态模块数据生成电网实时模型。
s103：调用电网实时模型，对全网进行潮流计算，或对局部电网分别开展各区域内的潮流计算，将其汇总到全网中，得到合环潮流控制的条件和合环的建议。
s104：当合环的建议为不能进行合环时，再次调用电网实时模型，对全网进行潮流计算，或对局部电网分别开展各区域内的潮流计算，将其汇总到全网中，得到潮流优化的建议。
s105：当潮流优化的建议偏离实际，或优化后仍不能满足合环潮流控制的条件时，调用在线动态模型库参数，构建电网离线模型。调用电网离线模型，对全网进行潮流计算，或对局部电网分别开展各区域内的潮流计算，将其汇总到全网中，得到环网规划的建议。
s106：将在线动态模型数据、电网实时潮流数据、电网实时模型数据、电网离线模型数据和潮流计算的结果存储于数据库模块，供客户端访问与使用。
可选的，该方法还包括对潮流计算的结果进行校核。
可选的，客户端的访问与使用包括远程访问的方式。
本申请提供了一种配电网合环转供电辅助决策系统，调用电网实时的潮流数据并对其进行整合后，结合网络构造组态数据形成电网实时模型，进而进行潮流计算，实时调用的数据可真实的反应电网的运行情况，提高潮流计算的准确性。同时对电网设备参数进行了优化建模，建立了电网离线模型进行潮流计算，对调用的数据进行了优化整合，提高了数据的准确性。有利于提高电网潮流计算的精准性和计算的效率，避免了合环的误调、误控制等问题。另外将全网与局部电网分层、局部电网进行分区，展开分层、分区的潮流计算，针对某一环网断面，既能满足合环潮流调节和合环后设备不过载，又能满足全网潮流不超过设备运行能力，使潮流计算更加精细化，并且提高了计算的准确性，有助于提高配电网合环转供电的可靠性和安全性。另外各层级共用一套数据，实现了电网模型离线数据、实时运行数据、设备网络参数数据共享。
需要说明的是，诸如“术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。