电网数据的分析方法及系统与流程

本发明涉及电网数据分析领域，尤其涉及一种电网数据的分析方法及系统。

背景技术：

1、目前，电网在调度时，需要基于对电网数据的详尽分析。由于分析的过程面临大规模、高复杂度的电力系统，并且其具体涉及到不同类型的机组，因此在进行分析和优化调度时，涉及到的变量以及约束较多，分析调度时面临的复杂度也会显著提高。现有技术对电力系统的运行状态缺乏对不同时间断面的分析，导致分析结果的准确性较低，容易影响到电网调度的针对性，出现超前或者滞后的调度动作。因此目前市面上亟需一种电网数据分析方法，以解决现有技术电网数据分析准确性不高的问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种电网数据的分析方法及系统，以解决如何提高电网数据分析的准确性的技术问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电网数据的分析方法，包括：

3、根据待分析电网的拓扑结构和设备连接关系，生成图结构，获得所述待分析电网的母线支路模型；根据待分析电网的水火机组和抽水蓄能站的技术参数以及容量信息，整合机组组合图数据结构，并对所述机组组合图中的机组及其属性进行标识，获得所述待分析电网的机组组合模型；根据电力系统的负荷预测信息，确定火电机组、梯级水电站和抽水蓄能电站的组合信息，基于所述组合信息对预设的混合整数优化模型进行优化，获得所述待分析电网的安全约束组合模型；

4、根据所述母线支路模型、机组组合模型以及所述安全约束组合模型，获取所述待分析电网多个时间断面的电力系统数据；利用并行图潮流计算和lu分解技术，对所述多个时间断面的电力系统数据进行安全分析，获得对所述待分析电网的分析结果；其中，所述电力系统数据包括负荷预测数据、发电机状态数据和支路参数数据。

5、作为优选方案，所述利用并行图潮流计算和lu分解技术，对所述多个时间断面的电力系统数据进行安全分析，获得对所述待分析电网的分析结果，具体为：

6、将图潮流计算分解为多个任务，并在多个处理单元上分布执行所述多个任务；其中，每个任务计算一个时间断面内电力系统的节点电压和支路电流分布；

7、通过将线性方程组分解为下三角矩阵和上三角矩阵的乘积，以分析电力系统节点电压和支路电流，获得全局电网状态信息，并以图表或报告的形式输出所述分析结果。

8、作为优选方案，所述图潮流计算还用于系统状态评估、潮流分析、负荷分配、电压控制和输电线路评估。

9、作为优选方案，所述根据待分析电网的拓扑结构和设备连接关系，生成图结构，获得所述待分析电网的母线支路模型，具体为：

10、根据所述待分析电网的拓扑结构和设备连接关系，确定所述待分析电网的母线和节点，进而获取节点之间的连接关系；将节点作为图结构的点，所述节点之间的连接关系作为图结构的边，生成所述图结构，获得所述述待分析电网的母线支路模型。

11、作为优选方案，所述组合信息包括机组发电成本、开启停机费用、调频成本和备用成本指标。

12、相应的，本发明实施例提供了一种电网数据的分析系统，包括模型构建模块和分析模块；其中，

13、所述模型构建模块，用于根据待分析电网的拓扑结构和设备连接关系，生成图结构，获得所述待分析电网的母线支路模型；根据待分析电网的水火机组和抽水蓄能站的技术参数以及容量信息，整合机组组合图数据结构，并对所述机组组合图中的机组及其属性进行标识，获得所述待分析电网的机组组合模型；根据电力系统的负荷预测信息，确定火电机组、梯级水电站和抽水蓄能电站的组合信息，基于所述组合信息对预设的混合整数优化模型进行优化，获得所述待分析电网的安全约束组合模型；

14、所述分析模块，用于根据所述母线支路模型、机组组合模型以及所述安全约束组合模型，获取所述待分析电网多个时间断面的电力系统数据；利用并行图潮流计算和lu分解技术，对所述多个时间断面的电力系统数据进行安全分析，获得对所述待分析电网的分析结果；其中，所述电力系统数据包括负荷预测数据、发电机状态数据和支路参数数据。

15、作为优选方案，所述分析模块利用并行图潮流计算和lu分解技术，对所述多个时间断面的电力系统数据进行安全分析，获得对所述待分析电网的分析结果，具体为：

16、所述分析模块将图潮流计算分解为多个任务，并在多个处理单元上分布执行所述多个任务；其中，每个任务计算一个时间断面内电力系统的节点电压和支路电流分布；

17、通过将线性方程组分解为下三角矩阵和上三角矩阵的乘积，以分析电力系统节点电压和支路电流，获得全局电网状态信息，并以图表或报告的形式输出所述分析结果。

18、作为优选方案，所述图潮流计算还用于系统状态评估、潮流分析、负荷分配、电压控制和输电线路评估。

19、作为优选方案，所述模型构建模块根据待分析电网的拓扑结构和设备连接关系，生成图结构，获得所述待分析电网的母线支路模型，具体为：

20、所述模型构建模块根据所述待分析电网的拓扑结构和设备连接关系，确定所述待分析电网的母线和节点，进而获取节点之间的连接关系；将节点作为图结构的点，所述节点之间的连接关系作为图结构的边，生成所述图结构，获得所述述待分析电网的母线支路模型。

21、作为优选方案，所述组合信息包括机组发电成本、开启停机费用、调频成本和备用成本指标。

22、相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：

23、本发明实施例提供了一种电网数据的分析方法及系统，所述分析方法包括：根据待分析电网的拓扑结构和设备连接关系，生成图结构，获得所述待分析电网的母线支路模型；根据待分析电网的水火机组和抽水蓄能站的技术参数以及容量信息，整合机组组合图数据结构，并对所述机组组合图中的机组及其属性进行标识，获得所述待分析电网的机组组合模型；根据电力系统的负荷预测信息，确定火电机组、梯级水电站和抽水蓄能电站的组合信息，基于所述组合信息对预设的混合整数优化模型进行优化，获得所述待分析电网的安全约束组合模型；根据所述母线支路模型、机组组合模型以及所述安全约束组合模型，获取所述待分析电网多个时间断面的电力系统数据；利用并行图潮流计算和lu分解技术，对所述多个时间断面的电力系统数据进行安全分析，获得对所述待分析电网的分析结果；其中，所述电力系统数据包括负荷预测数据、发电机状态数据和支路参数数据。实施本发明申请，通过构建待分析电网的母线支路模型、机组组合模型以及所述安全约束组合模型，利用并行图潮流计算和lu分解技术，对多个时间断面的电力系统数据进行安全分析，可以解决现有技术电网数据分析准确性低的问题，以便于进行电网调度时，使调度动作更具针对性和及时性，避免出现超前或者滞后的调度动作；采用并行图潮流计算以及lu分解技术，在面临大规模矩阵时具有更高的计算速度和计算效率，更优的数值稳定性，减小数值误差的传播。

技术特征：

1.一种电网数据的分析方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种电网数据的分析方法，其特征在于，所述利用并行图潮流计算和lu分解技术，对所述多个时间断面的电力系统数据进行安全分析，获得对所述待分析电网的分析结果，具体为：

3.如权利要求2所述的一种电网数据的分析方法，其特征在于，所述图潮流计算还用于系统状态评估、潮流分析、负荷分配、电压控制和输电线路评估。

4.如权利要求1所述的一种电网数据的分析方法，其特征在于，所述根据待分析电网的拓扑结构和设备连接关系，生成图结构，获得所述待分析电网的母线支路模型，具体为：

5.如权利要求1至4任意一项所述的一种电网数据的分析方法，其特征在于，所述组合信息包括机组发电成本、开启停机费用、调频成本和备用成本指标。

6.一种电网数据的分析系统，其特征在于，包括模型构建模块和分析模块；其中，

7.如权利要求6所述的一种电网数据的分析系统，其特征在于，所述分析模块利用并行图潮流计算和lu分解技术，对所述多个时间断面的电力系统数据进行安全分析，获得对所述待分析电网的分析结果，具体为：

8.如权利要求7所述的一种电网数据的分析系统，其特征在于，所述图潮流计算还用于系统状态评估、潮流分析、负荷分配、电压控制和输电线路评估。

9.如权利要求6所述的一种电网数据的分析系统，其特征在于，所述模型构建模块根据待分析电网的拓扑结构和设备连接关系，生成图结构，获得所述待分析电网的母线支路模型，具体为：

10.如权利要求6至9任意一项所述的一种电网数据的分析系统，其特征在于，所述组合信息包括机组发电成本、开启停机费用、调频成本和备用成本指标。

技术总结
本发明提供了一种电网数据的分析方法及系统，方法包括：根据构建的母线支路模型、机组组合模型以及所述安全约束组合模型，获取所述待分析电网多个时间断面的电力系统数据；利用并行图潮流计算和LU分解技术，对所述多个时间断面的电力系统数据进行安全分析，获得对所述待分析电网的分析结果。实施本发明，可以解决现有技术电网数据分析准确性低的问题，以便于进行电网调度时，使调度动作更具针对性和及时性，避免出现超前或者滞后的调度动作；采用并行图潮流计算以及LU分解技术，在面临大规模矩阵时具有更高的计算速度和计算效率，更优的数值稳定性，减小数值误差的传播。

技术研发人员：卢建刚,郭文鑫,徐展强,赵越,郑文杰
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21