專利名稱：電力整定計算系統(tǒng)中的數(shù)字模型拼接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力整定計算系統(tǒng)中的數(shù)字模型拼接方法。
背景技術(shù)：
整定計算是各級調(diào)度保護專業(yè)的核心工作，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用計算機軟件技術(shù)進行繼電保護定值整定和專業(yè)管理一直是近些年一門新興技術(shù)。從應(yīng)用情況看，全國范圍內(nèi)的中調(diào)、地調(diào)的保護專業(yè)都應(yīng)用了整定計算軟件。但是，軟件多為單機版應(yīng)用，各自為政，，存在關(guān)聯(lián)的兩個不同級別、不同區(qū)域的電網(wǎng)系統(tǒng)互為外部系統(tǒng)，并以外部等值模型形式體現(xiàn)，這種傳統(tǒng)的等值交互方式造成各地形成“信息孤島”，導(dǎo)致中調(diào)與地調(diào)、地調(diào)與地調(diào)之間一次設(shè)備參數(shù)、運行方式、等值數(shù)據(jù)、定值(單)等信息交換仍通過傳統(tǒng)方式進行，手段落后、效率低下，且安全性差、易出錯。隨著全國聯(lián)網(wǎng)格局的形成，整定計算軟件也向著一體化的方向發(fā)展，電網(wǎng)計算不但需要高性能，同時也越來越需要跨區(qū)域、跨電壓等級的協(xié)作，共同構(gòu)建電網(wǎng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，完成分類分析計算任務(wù)。因此，為實現(xiàn)繼電保護工作縱向貫通的要求，配合一體化整定計算的發(fā)展，迫切需要研究一種方法解決整定計算工作的目前整定計算工作數(shù)據(jù)由各級部門分散維護，各公司只負責建立本級調(diào)度管轄范圍內(nèi)詳細的電網(wǎng)模型維護數(shù)據(jù)，對其他公司電網(wǎng)采用簡化和等值來處理，對外部等值系統(tǒng)采用多點等值技術(shù)進行計算。對于分布式一體化圖形建模中，各級調(diào)度需要對邊界支路進行重復(fù)建模，既各底層電網(wǎng)在自己的系統(tǒng)中建立本身的電網(wǎng)模型，而上層電網(wǎng)在建立對應(yīng)的電網(wǎng)模型時仍然要將與各底層電網(wǎng)模型重復(fù)的網(wǎng)絡(luò)進行建模。當本單位需要維護其他單位設(shè)備元件時，由于數(shù)據(jù)更新不及時，會造成邊界模型數(shù)據(jù)不同步。在分布式一體化應(yīng)用中，互發(fā)等值方式看似將各地區(qū)整定整合到了一起，但仍然是互發(fā)等值之后，各級調(diào)度整定自己所轄區(qū)域的定值，存在重復(fù)工作。且等值化簡的方式很難與實際系統(tǒng)運行情況完全匹配，尤其難以涵蓋一些極端運行方式，這些化簡的等值可能導(dǎo)致整定計算結(jié)果無法考慮極端運行方式，導(dǎo)致保護誤動或拒動的隱患。對于集中式一體化圖形建模中，由于全局一張網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)模型數(shù)據(jù)龐大，導(dǎo)致圖模加載速度和計算效率極低。目前，各地整定計算工作都是獨立開展的，各級整定計算部門都有自己的電網(wǎng)建模方式，各級使用的整定計算系統(tǒng)廠家不同，版本不同，數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)不同，創(chuàng)建出的模型、圖形存在很大的差異，形成一定程度的“信息孤島”。基于集中與分布式一體化的整定計算，首先要解決這種不同系統(tǒng)間的信息共享和實現(xiàn)某種程度上的互操作問題。另一方面，基于集中與分布式一體化的整定計算如果仍采用等值化簡的方式，等值交互很難與實際系統(tǒng)的運行情況完全匹配，將會導(dǎo)致定值計算結(jié)果以及保護配合校驗不夠準確，為保護誤動或拒動埋下隱患。同時也沒有真正達到全網(wǎng)一體化的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電力整定計算系統(tǒng)中的數(shù)字模型拼接方法，通過全網(wǎng)設(shè)備規(guī)范命名，剔除邊界等值數(shù)據(jù)，用相關(guān)實用邊界數(shù)據(jù)替代，并合并數(shù)據(jù)，形成各級各單位的整定計算系統(tǒng)，提供數(shù)據(jù)共享的平臺，解決“信息孤島”等上述問題。本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是電力整定計算系統(tǒng)中的數(shù)字模型拼接方法，其特征在于包括步驟一統(tǒng)一全網(wǎng)設(shè)備命名規(guī)范；步驟二 在各級電網(wǎng)原始模型中分析邊界等值數(shù)據(jù)；步驟三在各級電網(wǎng)原始模型中對邊界等值數(shù)據(jù)進行拆分去除，保留原始模型中的內(nèi)部數(shù)據(jù)；步驟四合并數(shù)據(jù)將一電網(wǎng)原始模型中的內(nèi)部數(shù)據(jù)與相鄰電網(wǎng)原始模型中的實際邊界數(shù)據(jù)合并；步驟五導(dǎo)出拼接結(jié)果到整定計算數(shù)據(jù)中心。本專利申請針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述兩方面的問題，以整定計算數(shù)據(jù)“源端維護、全網(wǎng)共享”為目標，提出基于集中與分布式一體化整定計算應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型拼接方法，將省調(diào)、地縣一體化分散的電網(wǎng)模型通過拆分/拼接，形成省地縣全網(wǎng)的詳細模型，為各級各單位的整定計算系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)共享的平臺。具體來說，首先采用上述方法形成最小單位各個的整定計算數(shù)據(jù)中心，相對上級的單位根據(jù)同樣的方法形成各自的整定計算數(shù)據(jù)中心，依次往上發(fā)展，形成全國性的整定計算數(shù)據(jù)中心。作為對上述技術(shù)方案的進一步完善和補充，本發(fā)明采用如下技術(shù)措施還包括步驟六各級各單位的運行方式發(fā)送到整定計算數(shù)據(jù)中心，由整定計算數(shù)據(jù)中心處理產(chǎn)生運行方案。所述步驟三的具體工序為根據(jù)調(diào)度邊界信息表，利用拓撲關(guān)系，通過設(shè)置記錄狀態(tài)的方式裁掉各原始模型中邊界等值數(shù)據(jù)。所述步驟四的具體工序為根據(jù)CM模型，將原始模型中的邊界設(shè)備一端設(shè)置為懸空端、另一端連接內(nèi)部設(shè)備，相鄰電網(wǎng)原始模型中的邊界設(shè)備與懸空端相連，從而在邏輯上形成一個全電網(wǎng)的完整模型。本發(fā)明具有的有益效果通過全網(wǎng)設(shè)備規(guī)范命名，剔除原始模型中的邊界等值數(shù)據(jù)，用相關(guān)實用邊界數(shù)據(jù)替代，并拼接數(shù)據(jù)，實現(xiàn)整定計算數(shù)據(jù)及運行管理一體化，實現(xiàn)統(tǒng)一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、統(tǒng)一模型、統(tǒng)一規(guī)范、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一平臺，以滿足省地縣各級調(diào)度繼電保護管理部門分布式的數(shù)據(jù)維護管理和聯(lián)合式的計算校核分析的需求，提高各級調(diào)度機構(gòu)的繼電保護整定計算、定值管理和運行管理水平，滿足智能電網(wǎng)“源端維護，全網(wǎng)共享”的要求，最大化地實現(xiàn)多級繼電保護之間的模型信息整合和共享，解決“信息孤島”、等值交互很難與實際系統(tǒng)的運行情況完全匹配，將會導(dǎo)致定值計算結(jié)果以及保護配合校驗不夠準確，為保護誤動或拒動埋下隱患等問題。


圖1是本發(fā)明的一種流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的說明。
實施例電力整定計算系統(tǒng)中的數(shù)字模型拼接方法，如圖1所示，它包括步驟一統(tǒng)一全網(wǎng)設(shè)備命名規(guī)范；步驟二 在各級電網(wǎng)原始模型中分析邊界等值數(shù)據(jù)；步驟三在各級電網(wǎng)原始模型中對邊界等值數(shù)據(jù)進行拆分去除，保留原始模型中的內(nèi)部數(shù)據(jù)；步驟四合并數(shù)據(jù)將一電網(wǎng)原始模型中的內(nèi)部數(shù)據(jù)與相鄰電網(wǎng)原始模型中的實際邊界數(shù)據(jù)合并；步驟五導(dǎo)出拼接結(jié)果到整定計算數(shù)據(jù)中心。導(dǎo)出拼接結(jié)果時，要求每個區(qū)域?qū)С龅腃IM/XML文件必須包含版本號，用以記錄模型的生成時間，只有版本號相同的模型才能進行拼接。導(dǎo)出拼接結(jié)果有兩種方式，一種是把拼接結(jié)果導(dǎo)出成CIM/XML文件，然后根據(jù)需要再導(dǎo)入整定計算數(shù)據(jù)中心；一種是把拼接結(jié)果直接導(dǎo)入整定計算數(shù)據(jù)中心。在步驟一中，為實現(xiàn)各調(diào)度單位間整定計算全網(wǎng)數(shù)據(jù)交換和共享，必須遵循一定的規(guī)則。要求必須統(tǒng)一全網(wǎng)設(shè)備命名規(guī)范，統(tǒng)一設(shè)備、裝置編碼原則、圖形繪制、交換規(guī)范，保證電網(wǎng)中的設(shè)備和裝置具有全網(wǎng)唯一標識。本專利申請依據(jù)IEC61970的CM規(guī)范進行建模，實現(xiàn)原有各系統(tǒng)之間的無縫銜接。還包括步驟六各級各單位的運行方式發(fā)送到整定計算數(shù)據(jù)中心，由整定計算數(shù)據(jù)中心處理產(chǎn)生運行方案。具體來說，各級各單位報送自己管轄范圍內(nèi)的廠站運行方式和線路運行方式至整定計算數(shù)據(jù)中心，在滿足方式約束的基礎(chǔ)上，進行整定計算時以數(shù)據(jù)中心記錄的各單位運行方式為依托，全局考慮所有可能的運行方式組合。這種方法比傳統(tǒng)的運行方式處理方式更準確、合理。步驟三的具體工序為根據(jù)調(diào)度邊界信息表，利用拓撲關(guān)系，通過設(shè)置記錄狀態(tài)的方式裁掉各原始模型中邊界等值數(shù)據(jù)，保留原始模型的內(nèi)部信息，原始模型的內(nèi)部信息包括調(diào)度邊界，而調(diào)度邊界是各個原始模型之間唯一的重疊信息。步驟四的具體工序為根據(jù)CM模型，將原始模型中的調(diào)度邊界設(shè)備一端設(shè)置為懸空端、另一端連接內(nèi)部設(shè)備，相鄰電網(wǎng)原始模型中的調(diào)度邊界設(shè)備與懸空端相連，從而在邏輯上形成一個全電網(wǎng)的完整模型。在步驟三、四中，模型拆分/拼接時需要處理的關(guān)鍵點為各個系統(tǒng)邊界涉及的部分。各級調(diào)度系統(tǒng)中電網(wǎng)模型重復(fù)建立的部分，即關(guān)口電網(wǎng)。關(guān)口電網(wǎng)的廠站在各級調(diào)度中的模型是不一樣的，需要分析關(guān)口電網(wǎng)的各種等值情況才能正確實現(xiàn)電網(wǎng)模型的合并。一般來說，省調(diào)模型中500kV站的省際聯(lián)絡(luò)線部分、220kV站中/低壓側(cè)部分以外部等值系統(tǒng)代替；地調(diào)模型中，220kV站的地級聯(lián)絡(luò)線部分、35kV/6kV站的中/低壓側(cè)部分分別進行等值處理。在模型拆分/拼接時，220kV廠站取省調(diào)系統(tǒng)、IlOkV及以下廠站取地調(diào)系統(tǒng)。此外，
各管轄區(qū)域?qū)С龅腃IM模型(或CM文件)必須滿足
①生成的新模型必須包含管轄邊界設(shè)備及連接關(guān)系(邊界設(shè)備由上一級來定義)；
②生成的新模型中公司、設(shè)備及量測對象等命名符合統(tǒng)一的命名規(guī)范；
③生成的新模型中設(shè)備參數(shù)齊全，滿足整定計算需要；
④生成的新模型拓撲連接正確；
⑤生成的新模型中設(shè)備完整；
⑥生成的新模型符合CIM標準； ⑦生成的新模型符合原子性原則，CIM文件中以廠站為最小單位(即一個文件中的數(shù)據(jù)模型是若干廠站的集合，不能只包括電壓等級和設(shè)備而沒有它們所屬的廠站)。生成的新模型拼接包含的整定計算數(shù)據(jù)
①電網(wǎng)包含的設(shè)備信息；
②設(shè)備之間的拓撲連接關(guān)系；
③設(shè)備臺賬包括線路、變壓器、母線、斷路器等的詳細參數(shù)信息；
④基本運行方式包括各管轄區(qū)域的運行方式。全網(wǎng)的運行方式由各大區(qū)運行方式及區(qū)間聯(lián)絡(luò)線運行方式組成、各大區(qū)的運行方式由各省的運行方式與省際聯(lián)絡(luò)線運行方式組成、各省的運行方式由各省內(nèi)的廠站和線路的運行方式組成。⑤各區(qū)域管轄設(shè)備的保護整定計算原則；
⑥各保護裝置整定計算模版。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明。在上述實施例中，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.電力整定計算系統(tǒng)中的數(shù)字模型拼接方法，其特征在于包括步驟一統(tǒng)一全網(wǎng)設(shè)備命名規(guī)范；步驟二 在各級電網(wǎng)原始模型中分析邊界等值數(shù)據(jù)；步驟三在各級電網(wǎng)原始模型中對邊界等值數(shù)據(jù)進行拆分去除，保留原始模型中的內(nèi)部數(shù)據(jù)；步驟四合并數(shù)據(jù)將一電網(wǎng)原始模型中的內(nèi)部數(shù)據(jù)與相鄰電網(wǎng)原始模型中的實際邊界數(shù)據(jù)合并；步驟五導(dǎo)出拼接結(jié)果到整定計算數(shù)據(jù)中心。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力整定計算系統(tǒng)中的數(shù)字模型拼接方法，其特征在于還包括步驟六各級各單位的運行方式發(fā)送到整定計算數(shù)據(jù)中心，由整定計算數(shù)據(jù)中心處理產(chǎn)生運行方案。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電力整定計算系統(tǒng)中的數(shù)字模型拼接方法，其特征在于所述步驟三的具體工序為根據(jù)調(diào)度邊界信息表，利用拓撲關(guān)系，通過設(shè)置記錄狀態(tài)的方式裁掉各原始模型中邊界等值數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電力整定計算系統(tǒng)中的數(shù)字模型拼接方法，其特征在于所述步驟四的具體工序為根據(jù)CIM模型，將原始模型中的邊界設(shè)備一端設(shè)置為懸空端、另一端連接內(nèi)部設(shè)備，相鄰電網(wǎng)原始模型中的邊界設(shè)備與懸空端相連，從而在邏輯上形成一個全電網(wǎng)的完整模型。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電力整定計算系統(tǒng)中的數(shù)字模型拼接方法，其特征在于包括步驟一統(tǒng)一全網(wǎng)設(shè)備命名規(guī)范；步驟二在各級電網(wǎng)原始模型中分析邊界等值數(shù)據(jù)；步驟三在各級電網(wǎng)原始模型中對邊界等值數(shù)據(jù)進行拆分去除，保留原始模型中的內(nèi)部數(shù)據(jù)；步驟四合并數(shù)據(jù)將一電網(wǎng)原始模型中的內(nèi)部數(shù)據(jù)與相鄰電網(wǎng)原始模型中的實際邊界數(shù)據(jù)合并；步驟五導(dǎo)出拼接結(jié)果到整定計算數(shù)據(jù)中心。本發(fā)明具有的有益效果實現(xiàn)整定計算數(shù)據(jù)及運行管理一體化，實現(xiàn)統(tǒng)一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、統(tǒng)一模型、統(tǒng)一規(guī)范、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一平臺，以滿足智能電網(wǎng)“源端維護，全網(wǎng)共享”的要求，最大化地實現(xiàn)多級繼電保護之間的模型信息整合和共享，解決“信息孤島”等問題。
文檔編號G06Q50/06GK103065217SQ201210562729
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者趙萍, 劉文偉, 方愉冬, 丁琳玲, 杜向前 申請人:浙江省電力公司臺州電業(yè)局, 麗水電業(yè)局, 國家電網(wǎng)公司