專利名稱：電網(wǎng)信息校驗方法及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及計算機應用技術領域，具體是一種電網(wǎng)信息校驗方法和系統(tǒng)。
背景技術：
隨著我國宏觀經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展、城市化進程的不斷加快，無論在供電需求，還是在供電可靠性和安全性上，都對電網(wǎng)發(fā)展提出了更高的要求。城市是電力系統(tǒng)的主要負荷中心，城市電網(wǎng)運作是否良好取決于城市電網(wǎng)的規(guī)劃與建設是否科學，是否經(jīng)濟合理，對于固定資產(chǎn)額巨大的供電企業(yè)而言，電網(wǎng)規(guī)劃工作在供電企業(yè)的生存與發(fā)展中始終起著決定性的作用。因此在面對新形勢的情況下，電網(wǎng)規(guī)劃需致力于電網(wǎng)建設與經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)發(fā)展，致力于規(guī)劃管理水平和電網(wǎng)技術的同步提升，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標。然而，電網(wǎng)規(guī)劃工作是一項復雜的系統(tǒng)工程，規(guī)劃過程中涉及到社會、經(jīng)濟、環(huán)境等方方面面的問題，其復雜性首先表現(xiàn)在大量的信息數(shù)據(jù)和項目數(shù)據(jù)，信息數(shù)據(jù)包括現(xiàn)狀電網(wǎng)信息、國民經(jīng)濟指標、負荷預測、電源規(guī)劃、電力電量平衡、容載比、規(guī)劃報告文檔、專題文檔等各項數(shù)據(jù)；項目數(shù)據(jù)包括規(guī)劃部門所有電壓等級的電網(wǎng)規(guī)劃項目，由網(wǎng)省負責的電網(wǎng)規(guī)劃項目和各市級公司上報的規(guī)劃項目等。其次表現(xiàn)在模型與算法方面，在電網(wǎng)規(guī)劃過程中需要涉及到電力系統(tǒng)分析、運籌學、人工智能等多學科的理論與算法方面，如電網(wǎng)計算理論包括潮流計算、短路計算、N-1校驗等相關的計算分析等；而后制定合理的城市電網(wǎng)規(guī)劃方案。因此，電網(wǎng)規(guī)劃工作是一項非常繁雜的工作過程，隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，每年建設項目的增加以及精細化管理的要求，電網(wǎng)規(guī)劃管理的水平也亟待提升，緊靠過去以人為主的管理手段，很難適應當前規(guī)劃的新情況。為了緩解電網(wǎng)規(guī)劃管理人員的工作強度，提高效率，現(xiàn)有專利文獻CNlOl 105820A公開了一種電網(wǎng)規(guī)劃計算機輔助決策支持系統(tǒng)，包括實體庫，GIS圖形數(shù)據(jù)的獲取及轉(zhuǎn)化模塊，用戶圖形接口模塊，系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理維護模塊，網(wǎng)絡規(guī)劃模塊，報表及圖形打印模塊，文件存取動態(tài)鏈接數(shù)據(jù)模塊，GIS圖形數(shù)據(jù)的獲取及轉(zhuǎn)化模塊形成電網(wǎng)規(guī)劃所需要的圖形和地理信息數(shù)據(jù)；網(wǎng)絡規(guī)劃模塊對電網(wǎng)進行規(guī)劃，并對規(guī)劃方案進行評估；系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理維護模塊將電網(wǎng)規(guī)劃所需要的數(shù)據(jù)輸入到實體庫，并對實體庫進行參數(shù)維護；上述模塊之間的交換數(shù)據(jù)都是通過用戶圖形接口模塊；系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理維護模塊來實現(xiàn)的。上述方案，將已有的GIS信息轉(zhuǎn)化成規(guī)劃所需的地理信息數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，并通過自動區(qū)塊識別、自動現(xiàn)狀網(wǎng)識別、自動拓撲、自動布點功能以幫助規(guī)劃人員進行負荷預測、網(wǎng)絡規(guī)劃、潮流計算、斷路計算及無功優(yōu)化規(guī)劃，從而幫助規(guī)劃人員從繁重的工作中解脫出來，提高電網(wǎng)規(guī)劃的水平和效率。但是該方案還存在以下問題(I)由于電網(wǎng)規(guī)劃是要在當前電網(wǎng)現(xiàn)狀的基礎上對未來若干年的電網(wǎng)布局進行規(guī)劃的，因此相對準確的電網(wǎng)現(xiàn)狀信息是非常關鍵的；根據(jù)上述方案的記載，可以得出，該方案是通過GIS圖形數(shù)據(jù)的獲取及轉(zhuǎn)化模塊通過讀取電子地圖文件實現(xiàn)圖形數(shù)據(jù)的獲取，形成電網(wǎng)規(guī)劃所需要的圖形和地理信息數(shù)據(jù)，而電子地圖的主要功能是對城市道路、建筑物等的地理位置進行描述，而對于電網(wǎng)規(guī)劃所需要的信息記載并不完整，而根據(jù)這一不夠完整的電網(wǎng)現(xiàn)狀信息進行的后續(xù)的負荷預測及電網(wǎng)規(guī)劃工作很難做到科學、準確。在此基礎上，有人會提出，通過與電力管理部門等政府部門協(xié)調(diào)，獲取用于進行負荷預測的電網(wǎng)現(xiàn)狀信息，即便是政府部門所存儲的信息，也有可能因為錄入信息時出現(xiàn)的錯誤或者城市改建過程中的電網(wǎng)建設信息的變動導致電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息有誤，一般常見的電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息的錯誤為環(huán)網(wǎng)錯誤和孤島錯誤，而如果直接將錯誤的電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息作為負荷預測的基礎數(shù)據(jù)，會使得負荷預測過程中出現(xiàn)較大的偏差。其中，環(huán)網(wǎng)錯誤是指在一片電網(wǎng)中，上下級電網(wǎng)設備要沿同一路徑傳輸電能，而如果在一片電網(wǎng)中，上下級電網(wǎng)設備傳輸電能的路徑形成了一個環(huán)路，則會出現(xiàn)某一上級設備既向下一級設備傳輸電能又接收下一級設備傳輸過來的電能，這種錯誤成為環(huán)網(wǎng)錯誤。孤島錯誤是指正常運行情況下，由主供電系統(tǒng)向周圍的負荷供電，而在主配電系統(tǒng)故障或檢修的情況下，在與之相關的開關設備斷開后，周圍的負荷一起組成一個小的孤立電網(wǎng)，稱為孤島(Island)。一般來說，在與主供電系統(tǒng)分開以后，孤島內(nèi)的功率是不平衡的，若長時間運行，將會導致孤島系統(tǒng)中電壓和頻率的嚴重偏離，造成周圍的負荷用電設備的嚴重損壞。(2)在該方案中，在GIS信息轉(zhuǎn)換和區(qū)塊識別的基礎上，進行負荷預測，網(wǎng)絡分析提供基礎的負荷數(shù)據(jù)，而負荷預測采用的是負荷密度指標法和人均電量法；其中，負荷密度法根據(jù)區(qū)塊用地性質(zhì)的分類區(qū)塊面積進行預測，人均電量法采用區(qū)塊人均用電量進行計算，這兩種方法都是經(jīng)典的預測方法，而對于上述兩種方法，需要預先設定好區(qū)塊的負荷密度和人均用電量，而負荷密度和人均用電量是不可能一成不變的，因此一般情況下會預先設定該區(qū)塊的負荷密度，然后根據(jù)設定的負荷密度乘以區(qū)塊的面積來進行負荷預測。而在實際電網(wǎng)規(guī)劃過程中，某一區(qū)塊的負荷密度是不可能十分準確估算的，僅有面向遠景年份的飽和負荷密度能夠較為準確的估算。所以，上述預測方法與現(xiàn)狀負荷發(fā)展情況產(chǎn)生較大脫節(jié)，只能適于遠景電網(wǎng)規(guī)劃，而如果要進行近幾年內(nèi)的電網(wǎng)規(guī)劃，采用上述負荷預測方式是不準確的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是現(xiàn)有技術中電網(wǎng)現(xiàn)狀信息不準確，進而提供一種可以對所獲得電網(wǎng)現(xiàn)狀數(shù)據(jù)信息進行校驗消除環(huán)網(wǎng)錯誤和孤島錯誤的電網(wǎng)信息校驗方法及系統(tǒng)。為解決上述技術問題，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的一種電網(wǎng)信息校驗方法，包括如下步驟(I)獲取電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)表，以所述電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)表中的平衡節(jié)點或者饋線端子作為起點開始拓撲計算，為所述電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)表中每一拓撲到的設備標注一平衡節(jié)點或者饋線端子得到拓撲網(wǎng)絡，拓撲計算過程中標明拓撲方向；(2)拓撲計算完畢后判斷是否有重復記錄的平衡節(jié)點或者饋線端子，以判斷獲得的所述拓撲網(wǎng)絡是否有環(huán)網(wǎng)出現(xiàn)；若出現(xiàn)環(huán)網(wǎng)，定位環(huán)網(wǎng)點并且使用反向點到點拓撲方法查詢環(huán)網(wǎng)路徑中的設備，提供環(huán)網(wǎng)錯誤數(shù)據(jù)的具體位置和連接關系并輸出；
判斷是否有設備未被標注平衡節(jié)點或者饋線端子，以判斷是否有設備未被拓撲至IJ，將所有未被拓撲到的設備標示為孤島，并且以孤島中任意一個設備為初始點進行拓撲運算，分析孤島內(nèi)部連接關系，將具有統(tǒng)一連接關系的設備劃分為一個孤島分區(qū)并輸出。所述步驟(I)中在進行拓撲計算時，采用并行計算方法。所述步驟(I)還包括將已經(jīng)拓撲過的設備移出所述電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)表的步驟。本發(fā)明還提供一種利用上述電網(wǎng)信息校驗方法的電網(wǎng)信息校驗系統(tǒng)，包括信息采集模塊，采集當前狀態(tài)的電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)表；拓撲分析模塊，與所述信息采集模塊相連，以所述電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)表中的平衡節(jié)點或者饋線端子作為起點開始拓撲計算，為所述電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)表中每一拓撲到的設備標注一平衡節(jié)點或者饋線端子拓撲計算過程中標明拓撲方向，得到拓撲網(wǎng)絡并輸出；環(huán)網(wǎng)錯誤判斷模塊，與所述拓撲分析模塊相連接，接收所述拓撲網(wǎng)絡，判斷是否有重復記錄的平衡節(jié)點或者饋線端子，以判斷獲得的拓撲網(wǎng)絡是否有環(huán)網(wǎng)出現(xiàn)；若出現(xiàn)環(huán)網(wǎng)，定位環(huán)網(wǎng)點并且使用反向點到點拓撲方法查詢環(huán)網(wǎng)路徑中的設備，提供環(huán)網(wǎng)錯誤數(shù)據(jù)的具體位置和連接關系并輸出；孤島錯誤判斷模塊，與所述拓撲分析模塊相連接收所述拓撲網(wǎng)絡，判斷是否有設備未被標注平衡節(jié)點或者饋線端子，以判斷是否有設備未被拓撲到，將所有未被拓撲到的設備標示為孤島，并且以孤島中任意一個設備為初始點進行拓撲運算，分析孤島內(nèi)部連接關系，將具有統(tǒng)一連接關系的設備劃分為一個孤島分區(qū)并輸出。所述拓撲分析模塊，采用并行計算方法進行拓撲計算。所述拓撲分析模塊，在進行拓撲計算過程中將已經(jīng)拓撲過的設備移出所述電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)表。本發(fā)明的上述技術方案相比現(xiàn)有技術具有以下優(yōu)點(I)本發(fā)明所述的電網(wǎng)信息校驗方法和系統(tǒng)，在獲取電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)表之后，以電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)表中的平衡節(jié)點或者饋線端子作為起點開始拓撲計算，為電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)表中每一拓撲到的設備標注一平衡節(jié)點或者饋線端子，拓撲計算完畢后判斷是否有重復記錄的平衡節(jié)點或者饋線端子，以判斷獲得的拓撲網(wǎng)絡是否有環(huán)網(wǎng)出現(xiàn)；若出現(xiàn)環(huán)網(wǎng)，定位環(huán)網(wǎng)點并且使用反向點到點拓撲方法查詢所述環(huán)網(wǎng)路徑中的設備，提供環(huán)網(wǎng)錯誤數(shù)據(jù)的具體位置和連接關系，輔助切斷存在錯誤數(shù)據(jù)的環(huán)網(wǎng)；并且在拓撲計算完成后判斷是否有設備未被標注平衡節(jié)點或者饋線端子，以判斷是否有設備未被拓撲到，將所有未被拓撲到的設備標示為孤島錯誤，并且以孤島中任意一個設備為初始點進行拓撲運算，分析孤島內(nèi)部連接關系，將具有統(tǒng)一連接關系的設備劃分為一個孤島分區(qū)，輸出上述環(huán)網(wǎng)錯誤和孤島錯誤可輔助用戶為每一所述孤島分區(qū)的設備接入一電源點，防止接入過多電源或者遺漏接入電源。因此，通過本發(fā)明的上述電網(wǎng)信息校驗方法和系統(tǒng)有效避免了現(xiàn)有技術中進行負荷預測的基礎電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)出現(xiàn)環(huán)網(wǎng)和孤島錯誤的問題。(2)本發(fā)明所述電網(wǎng)信息校驗方法，在進行拓撲計算的過程中，將已經(jīng)拓撲過的設備移出待拓撲設備列表，可以即時減少待校驗的設備數(shù)量，有效提高校驗的效率。(3)本發(fā)明中，在進行拓撲計算時，采用并行計算方法，可以更好的利用現(xiàn)有計算機硬件多核心CPU或多計算機集群的并行計算能力，大幅度提升計算速度。該方法較以往單線程計算程序計算效率提升在50%以上，視投入的計算節(jié)點數(shù)量而定，數(shù)量越多計算速度越快。


為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明，其中，圖1a-1b是本發(fā)明實施例提供的電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)表的拓撲網(wǎng)絡示意圖；圖2是本發(fā)明提供的一個實施例的電網(wǎng)校驗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖3是本發(fā)明提供的一個實施例的電網(wǎng)規(guī)劃輔助系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施例方式本實施例提供一種電網(wǎng)信息校驗方法，包括如下步驟(I)獲取電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)表，以所述電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)表中的平衡節(jié)點或者饋線端子作為起點開始拓撲計算，為所述電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)表中每一拓撲到的設備標注一平衡節(jié)點或者饋線端子得到拓撲網(wǎng)絡，拓撲計算過程中標明拓撲方向；其中，為每一拓撲到的設備標注一平衡節(jié)點或者饋線端子后，則說明該設備隸屬于這一平衡節(jié)點或者饋線端子為起點的一片電網(wǎng)中；而且每一設備應該隸屬于一片電網(wǎng)，因此不可能出現(xiàn)某一設備被標注兩次平衡節(jié)點或者饋線端子的情況(即出現(xiàn)環(huán)網(wǎng)點)也不應該出現(xiàn)某一設備未被標注平衡節(jié)點的情況(即孤島)。其中，拓撲計算是在電網(wǎng)規(guī)劃過程中常用的一個技術術語，拓撲的意思與數(shù)學領域和計算機領域的拓撲的概念類似，在電網(wǎng)中是指設備與設備之間的連接關系。其中所述平衡節(jié)點為平衡節(jié)點在一片電網(wǎng)中只能有一個，且必須有一個，它對電網(wǎng)起到功率平衡的作用，可以向電網(wǎng)提供缺損的功率，也可以吸收電網(wǎng)中多余的功率。從理論上講，平衡節(jié)點代表與電網(wǎng)相連的無窮大系統(tǒng)，實際應用中，一般選取電網(wǎng)中的主調(diào)頻發(fā)電廠為平衡節(jié)點比較合理，最后計算結(jié)果中的平衡節(jié)點功率就是此發(fā)電廠必須向電網(wǎng)提供的功率。如果電網(wǎng)是與另一更大的電力系統(tǒng)S相連，則也可以選取這個連接點作為平衡節(jié)點，最后計算結(jié)果中的平衡節(jié)點功率就是系統(tǒng)S通過平衡節(jié)點向系統(tǒng)提供的功率。另外如果電網(wǎng)是獨立的且只有一個電源點，則必須選此電源點為平衡節(jié)點。本領域技術人員熟知，饋線是配電網(wǎng)中的一個術語，它可以指與任意配網(wǎng)節(jié)點相連接的支路，可以是饋入支路，也可以是饋出支路。但因為配電網(wǎng)的典型拓撲是輻射型，所以大多饋線中的能量流動是單向的。但為提高供電可靠性，配網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化很復雜，功率的傳輸也并非絕對是一個方向。所以粗略地說，配電網(wǎng)中的單側(cè)電源輻射支路都可稱之為饋線。在本申請中所述饋線端子即為配電網(wǎng)中饋線的單側(cè)電源點，也即是饋線的起點。在本步驟中，所述電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)表可以由政府電力管理部門來提供，其中電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)的采集包括高壓網(wǎng)數(shù)據(jù)采集、中壓網(wǎng)數(shù)據(jù)采集；在本實施例中給出中壓網(wǎng)的信息數(shù)據(jù)表，其中本發(fā)明所述的電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)表為包括設備及該設備的相關參數(shù)的一組數(shù)據(jù)表；如表1-表5所示。其中表I為變電站信息數(shù)據(jù)表，可以看出針對變電站A來說，該表中給出的信息有地理位置、電壓等級、容量、容量構(gòu)成、占地面積和結(jié)構(gòu)形式。表I變電站信息
權利要求
1.一種電網(wǎng)信息校驗方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)獲取電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)表，以所述電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)表中的平衡節(jié)點或者饋線端子作為起點開始拓撲計算，為所述電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)表中每一拓撲到的設備標注一平衡節(jié)點或者饋線端子得到拓撲網(wǎng)絡，拓撲計算過程中標明拓撲方向； (2)拓撲計算完畢后 判斷是否有重復記錄的平衡節(jié)點或者饋線端子，以判斷獲得的所述拓撲網(wǎng)絡是否有環(huán)網(wǎng)出現(xiàn)；若出現(xiàn)環(huán)網(wǎng)，定位環(huán)網(wǎng)點并且使用反向點到點拓撲方法查詢環(huán)網(wǎng)路徑中的設備，提供環(huán)網(wǎng)錯誤數(shù)據(jù)的具體位置和連接關系并輸出； 判斷是否有設備未被標注平衡節(jié)點或者饋線端子，以判斷是否有設備未被拓撲到，將所有未被拓撲到的設備標示為孤島，并且以孤島中任意一個設備為初始點進行拓撲運算，分析孤島內(nèi)部連接關系，將具有統(tǒng)一連接關系的設備劃分為一個孤島分區(qū)并輸出。
2.根據(jù)權利要求1所述的電網(wǎng)信息校驗方法，其特征在于， 所述步驟(I)中在進行拓撲計算時，采用并行計算方法。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的電網(wǎng)信息校驗方法，其特征在于， 所述步驟(I)還包括將已經(jīng)拓撲過的設備移出所述電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)表的步驟。
4.一種利用權利要求1所述電網(wǎng)信息校驗方法的電網(wǎng)信息校驗系統(tǒng)，其特征在于，包括信息采集模塊，采集當前狀態(tài)的電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)表； 拓撲分析模塊，與所述信息采集模塊相連，以所述電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)表中的平衡節(jié)點或者饋線端子作為起點開始拓撲計算，為所述電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)表中每一拓撲到的設備標注一平衡節(jié)點或者饋線端子拓撲計算過程中標明拓撲方向，得到拓撲網(wǎng)絡并輸出； 環(huán)網(wǎng)錯誤判斷模塊，與所述拓撲分析模塊相連接，接收所述拓撲網(wǎng)絡，判斷是否有重復記錄的平衡節(jié)點或者饋線端子，以判斷獲得的拓撲網(wǎng)絡是否有環(huán)網(wǎng)出現(xiàn)；若出現(xiàn)環(huán)網(wǎng)，定位環(huán)網(wǎng)點并且使用反向點到點拓撲方法查詢環(huán)網(wǎng)路徑中的設備，提供環(huán)網(wǎng)錯誤數(shù)據(jù)的具體位置和連接關系并輸出； 孤島錯誤判斷模塊，與所述拓撲分析模塊相連接收所述拓撲網(wǎng)絡，判斷是否有設備未被標注平衡節(jié)點或者饋線端子，以判斷是否有設備未被拓撲到，將所有未被拓撲到的設備標示為孤島，并且以孤島中任意一個設備為初始點進行拓撲運算，分析孤島內(nèi)部連接關系，將具有統(tǒng)一連接關系的設備劃分為一個孤島分區(qū)并輸出。
5.根據(jù)權利要求4所述的電網(wǎng)信息校驗系統(tǒng)，其特征在于 所述拓撲分析模塊，采用并行計算方法進行拓撲計算。
6.根據(jù)權利要求4或5所述的電網(wǎng)信息校驗系統(tǒng)，其特征在于 所述拓撲分析模塊，在進行拓撲計算過程中將已經(jīng)拓撲過的設備移出所述電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)表。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電網(wǎng)信息校驗方法及系統(tǒng)，其中電網(wǎng)信息校驗方法在獲取電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)表之后，以電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)表中的平衡節(jié)點或者饋線端子作為起點開始拓撲計算，拓撲計算完畢后判斷獲得的拓撲網(wǎng)絡是否有環(huán)網(wǎng)出現(xiàn)；若出現(xiàn)環(huán)網(wǎng)，定位環(huán)網(wǎng)點并且使用反向點到點拓撲方法查詢環(huán)網(wǎng)路徑中的設備，提供環(huán)網(wǎng)錯誤數(shù)據(jù)的具體位置和連接關系，輔助切斷存在錯誤數(shù)據(jù)的環(huán)網(wǎng)；判斷是否有孤島錯誤，以孤島中任一個設備為初始點進行拓撲運算，分析孤島內(nèi)部連接關系，將具有統(tǒng)一連接關系的設備劃分為一個孤島分區(qū)，輔助用戶為每一孤島分區(qū)的設備接入一電源點。本發(fā)明的上述方案有效避免了現(xiàn)有技術中基礎電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)出現(xiàn)環(huán)網(wǎng)和孤島錯誤的問題。
文檔編號G06F17/30GK103020290SQ20121058326
公開日2013年4月3日 申請日期2012年8月7日 優(yōu)先權日2012年8月7日
發(fā)明者徐群, 金世強, 王澤眾 申請人:山東電力集團公司青島供電公司