專利名稱：包含復(fù)雜t接線路的電網(wǎng)模型在線拼接與合并方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電網(wǎng)模型在線拼接與合并方法，特別涉及一種包 含復(fù)雜T接線路的電網(wǎng)模型在線拼接與合并方法。
背景技術(shù)：
由于電力系統(tǒng)調(diào)度普遍采用分級(jí)電網(wǎng)監(jiān)控的方式，使得各級(jí)電力 調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)僅對(duì)監(jiān)控范圍內(nèi)的電網(wǎng)進(jìn)行詳細(xì)建模，其不關(guān)心的部分往往進(jìn)行 等值處理。然而，隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，以及電力保障要求的提高，越來(lái)越 多的電力企業(yè)提出了上下級(jí)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)間模型合并的需求，從而實(shí)現(xiàn)從全局 角度進(jìn)行綜合調(diào)度以保證電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。
IEC 61970標(biāo)準(zhǔn)的公共信息模型(CIM)部分為各級(jí)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)進(jìn) 行統(tǒng)一建模提供了模型規(guī)范，采用CIMXML (可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言)的格式實(shí)現(xiàn)了電 網(wǎng)模型的統(tǒng)一編碼?；谡鼵 61970標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行各級(jí)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)之間電網(wǎng)模型拼 接技術(shù)已在一些文獻(xiàn)進(jìn)行闡述，并在南方電網(wǎng)等現(xiàn)場(chǎng)得以應(yīng)用。目前的模型拼接 技術(shù)主要解決如下幾個(gè)問題
(1) 、解決上下級(jí)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)模型拼接時(shí)的等值設(shè)備的處理問題。在上級(jí) 調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中，關(guān)口電網(wǎng)的變壓器《氏壓側(cè)設(shè)備建模為等值負(fù)荷，而在下級(jí)調(diào) 度自動(dòng)化系統(tǒng)中關(guān)口電網(wǎng)的高壓側(cè)部分線路將被等值為發(fā)電機(jī)。針對(duì)上述的變壓 器等值和線路等值問題，在模型拼接中根據(jù)關(guān)口設(shè)備定義除去各模型中的等值部 分，合并為全網(wǎng)的詳細(xì)模型。
(2) 、兩個(gè)同級(jí)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)將會(huì)對(duì)聯(lián)絡(luò)線路進(jìn)行重疊建模，在聯(lián)絡(luò)線之外 的模型進(jìn)行等值處理。因此在模型拼接時(shí)，通過(guò)聯(lián)絡(luò)線的統(tǒng)一命名，去掉外網(wǎng)等 值模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)接和合并。
(3) 、對(duì)于模型拼接中的圖形處理，采用SVG圖形全導(dǎo)入的方式進(jìn)行圖形的拼接，根據(jù)圖形對(duì)象所對(duì)應(yīng)的設(shè)備對(duì)象是否為模型等值部分而處理為變灰隱去或 者顯示。
現(xiàn)有模型拼接技術(shù)主要研究的對(duì)象是網(wǎng)級(jí)和省級(jí)電網(wǎng)模型，這兩個(gè)級(jí)別的調(diào) 度電網(wǎng)模型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)重疊部分采用等值或唯一標(biāo)識(shí)聯(lián)絡(luò)線 的方式來(lái)處理。然而，在地級(jí)調(diào)度系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程序遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于網(wǎng)省級(jí)調(diào)
度系統(tǒng)，特別是邊界變電站之間通過(guò)T接線路進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，而且T接線路上可能會(huì) 有多個(gè)T接點(diǎn)?，F(xiàn)有的模型拼接技術(shù)尚未對(duì)復(fù)雜T接情況進(jìn)行處理，不適用于包 含復(fù)雜T接線路的電網(wǎng)模型在線拼接和合并
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，為包含復(fù)雜T接聯(lián)絡(luò)線的電網(wǎng)模 型的在線拼接與合并提供一種靈活處理模型重疊、聯(lián)絡(luò)線T接的方法，具體說(shuō)就 是發(fā)明一種處理多個(gè)復(fù)雜電網(wǎng)模型之間電力設(shè)備合并、設(shè)備連接關(guān)系拼接的方法， 使得多個(gè)電網(wǎng)模型可以在線合并為一個(gè)范圍更為廣泛的大模型。這種方法在遵循 IEC 61970標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，按照公共信息模型(CIM)進(jìn)行設(shè)備建模，采用可伸縮 矢量圖形(SVG)格式表述電網(wǎng)的一次接線圖，通過(guò)對(duì)邊界變電站、聯(lián)絡(luò)線的配 置處理以及對(duì)電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度命名，進(jìn)行模型的在線拼接和合并。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種包含復(fù)雜T接線路的電網(wǎng)模型在線拼接與合并方法，其特征在于下級(jí) 調(diào)度機(jī)構(gòu)提供CIM XML模型文件和SVG圖形文件，通過(guò)文件傳輸協(xié)議FTP傳輸 到上級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)的通訊服務(wù)器上，上級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)的模型合并服務(wù)器將多個(gè)下級(jí)調(diào) 度機(jī)構(gòu)提供的模型進(jìn)行在線拼接和合并，提供給電力保障自動(dòng)化系統(tǒng)使用；其包 含以下步驟
(1) 、模型邊界的確定以聯(lián)絡(luò)線作為模型拼接的邊界；
(2) 、 T接聯(lián)絡(luò)線拼接預(yù)定義通過(guò)T接聯(lián)絡(luò)線信息分組的方式完成虛擬站
的合并；(3) 、電網(wǎng)模型的導(dǎo)入與合并模型在合并之前需要進(jìn)行拓?fù)湫ｒ?yàn)，檢査是 否有不同電壓等級(jí)的設(shè)備連接在一起，對(duì)于邊界變電站，需要與主信息來(lái)源中的 模型信息進(jìn)行比較，檢査是否一致；
(4) 、電網(wǎng)模型的增量導(dǎo)入與合并在第一次進(jìn)行完整的模型在線拼接與合 并后，采用增量導(dǎo)入的策略進(jìn)行大模型的更新，即隨后的模型拼接與合并將對(duì)更 新的部分進(jìn)行修改；
當(dāng)導(dǎo)入某一區(qū)域的模型時(shí)，將檢查當(dāng)前該區(qū)域模型與上次導(dǎo)入的模型的差異， 僅將差異導(dǎo)入到電力保障自動(dòng)化系統(tǒng)中；增量的類型包括設(shè)備增加、設(shè)備刪除、 設(shè)備屬性修改以及設(shè)備連接關(guān)系修改；
其中設(shè)備增加將在電力保障自動(dòng)化系統(tǒng)中對(duì)所增加的設(shè)備進(jìn)行入庫(kù)，并增 加該設(shè)備的連接關(guān)系信息；
設(shè)備刪除將在電力保障自動(dòng)化系統(tǒng)中對(duì)該設(shè)備進(jìn)行刪除，并刪除該設(shè)備的 連接關(guān)系信息；
設(shè)備屬性修改將在電力保障自動(dòng)化系統(tǒng)中對(duì)該設(shè)備的屬性進(jìn)行修改；
設(shè)備連接關(guān)系修改將在電力保障自動(dòng)化系統(tǒng)中判斷受影響的設(shè)備，修改這 些設(shè)備的連接關(guān)系信息。
還包括以下步驟 (5)、 SVG圖形預(yù)處理和SVG圖形導(dǎo)入。
本發(fā)明的積極效果在于電力保障自動(dòng)化系統(tǒng)在線拼接來(lái)自各個(gè)區(qū)域調(diào)度自動(dòng) 化系統(tǒng)的模型和圖形，使電力公司領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)部門能夠?qū)崟r(shí)掌握電網(wǎng)中重點(diǎn)保障 用戶的電力運(yùn)行信息、上級(jí)電源信息、供電方式以及相關(guān)屬地供電公司的保障信 息等。
通過(guò)完全標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化的SVG圖形轉(zhuǎn)換和CIM模型拼接，實(shí)現(xiàn)了上下級(jí)調(diào) 度機(jī)構(gòu)自動(dòng)化系統(tǒng)的信息集成和資源整合，使調(diào)度人員更為全面地了解電網(wǎng)運(yùn)行情況，為綜合調(diào)度保證電網(wǎng)安全性和穩(wěn)定性提供技術(shù)保障。


圖1是模型和圖形文件傳輸結(jié)構(gòu)圖。
圖2是區(qū)域建模范圍和調(diào)度管轄范圍。 圖3是復(fù)雜T接聯(lián)絡(luò)線示意圖。 圖4是T接聯(lián)絡(luò)線信息分組示意圖。 圖5是T接聯(lián)絡(luò)線預(yù)處理流程示意圖。 圖6是模型導(dǎo)入與合并流程示意圖。 圖7是SVG圖形預(yù)處理示意圖。 圖8是SVG圖形導(dǎo)入流程示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。 在線模型拼接與合并涉及上下級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)模型與圖形交換問題。本發(fā)明通過(guò) 圖1所示的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)模型文件和圖形文件的傳輸。下級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)提供CIM XML模型文件和SVG圖形文件，通過(guò)文件傳輸協(xié)議(FTP)傳輸?shù)缴霞?jí)調(diào)度機(jī)構(gòu) 的通訊服務(wù)器上，上級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)的模型合并服務(wù)器將多個(gè)下級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)提供的模 型進(jìn)行在線拼接和合并，提供給電力保障自動(dòng)化系統(tǒng)使用。 (1)模型邊界的確定
為了實(shí)現(xiàn)多個(gè)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的模型合并，各個(gè)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)需要對(duì)邊界變 電站內(nèi)的一些設(shè)備進(jìn)行重疊建模，而且重疊建模的部分具有唯一的標(biāo)識(shí)。在模型 合并中，為保證導(dǎo)入的模型拓?fù)淇梢哉_拼接，需要對(duì)模型邊界進(jìn)行定義。
一個(gè)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的調(diào)度管轄范圍可能是一個(gè)變電站中斷路器、刀閘以及母 線等設(shè)備，如果以這些設(shè)備作為模型拼接的邊界必然會(huì)導(dǎo)致模型拼接信息過(guò)于瑣 碎而導(dǎo)致拼接維護(hù)工作量巨大，因此本方法以聯(lián)絡(luò)線作為模型拼接的邊界。
對(duì)于圖2所示的例子，下面將說(shuō)明如何定義各個(gè)區(qū)域的建模范圍，其中A區(qū)、 B區(qū)、C區(qū)分別代表三個(gè)地區(qū)，一個(gè)地區(qū)可以看作一個(gè)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)所關(guān)心的電網(wǎng)；點(diǎn)劃線區(qū)域?yàn)檎{(diào)度管轄范圍，虛線區(qū)域?yàn)榻７秶?。如果A區(qū)管轄范圍到"廠 站2"的"開關(guān)1"，則A區(qū)和B區(qū)之間的邊界為"AB線"，A區(qū)網(wǎng)絡(luò)建模至少要包括 B區(qū)"廠站2"、 "AB線"以及"AB線"在"廠站2"中的端子及連接點(diǎn)；而B區(qū)網(wǎng)絡(luò)建 模至少要包括A區(qū)"廠站1"、 "AB線"以及"AB線"在"廠站2"中的端子及連接點(diǎn)。 同理，如果B區(qū)管轄范圍到"廠站3"的"開關(guān)3"，則B區(qū)和C區(qū)之間的邊界為"BC 線"，B區(qū)網(wǎng)絡(luò)建模至少要包括C區(qū)"廠站3"、 "BC線"以及"BC線"在"廠站3"中的 端子及連接點(diǎn)；而C區(qū)網(wǎng)絡(luò)建模至少要包括B區(qū)"廠站2"、 "BC線"以及"BC線" 在"廠站2"中的端子及連接點(diǎn)。在邊界定義時(shí)，則定義"廠站l"、"廠站2"、"廠站 3"為邊界變電站，"AB線"、"BC線"為邊界聯(lián)絡(luò)線。
對(duì)于多個(gè)區(qū)域間重復(fù)建模的信息需要設(shè)置主導(dǎo)區(qū)域信息，例如圖2中"廠站1" 中的設(shè)備信息以及"AB線"可能會(huì)在A區(qū)和B區(qū)進(jìn)行重疊建模，因此需要設(shè)置"廠 站1"和"AB線"的主導(dǎo)區(qū)域。對(duì)于"廠站l"來(lái)說(shuō)，由于其管轄權(quán)屬于A區(qū)，可以設(shè) 置其主導(dǎo)區(qū)域?yàn)锳區(qū)，"AB線"的主導(dǎo)區(qū)域可以通過(guò)配置設(shè)置來(lái)指定其主導(dǎo)區(qū)域?yàn)?A區(qū)或B區(qū)。
(2) T接聯(lián)絡(luò)線拼接預(yù)定義
對(duì)于地區(qū)級(jí)調(diào)度系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，可能存在大量線路T接的情形，即聯(lián)絡(luò)線上會(huì)有 分支到其他變電站，分支數(shù)目從一個(gè)到多個(gè)不等。圖3是一條復(fù)雜的T接聯(lián)絡(luò)線， 從"A站"到"B站"的聯(lián)絡(luò)線上分出了3個(gè)分支。在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中，T接聯(lián)絡(luò)線 上的T接點(diǎn)所屬的設(shè)備容器為T接虛擬站，例如圖3中的T接點(diǎn)"T001"所屬設(shè)備 容器為"虛擬站1", T接點(diǎn)"T002"所屬設(shè)備容器為"虛擬站2"， T接點(diǎn)"T003"所屬 設(shè)備容器為"虛擬站3"。
由于AB站之間的線路為聯(lián)絡(luò)線，它將在兩個(gè)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中分別進(jìn)行建模。 由于兩個(gè)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是分別建設(shè)的，因此兩個(gè)系統(tǒng)中對(duì)于T接點(diǎn)所屬的虛擬 站很難進(jìn)行統(tǒng)一命名，因此需要通過(guò)T接聯(lián)絡(luò)線預(yù)定義進(jìn)行虛擬站的合并。艮P,通過(guò)T接聯(lián)絡(luò)線信息分組的方式完成虛擬站的合并。圖4是針對(duì)圖2中T接形式 的信息分組情況，每條T接聯(lián)絡(luò)線將對(duì)應(yīng)有一個(gè)T接組(如"AB站聯(lián)絡(luò)線T接組")， 每個(gè)T接組下面是T接點(diǎn)信息(如"T001")，在各個(gè)T節(jié)點(diǎn)下面是該T接點(diǎn)所聯(lián) 結(jié)的T接線路段(如T接點(diǎn)"T001"聯(lián)結(jié)的T接線路段有"AB線段一"、"AB線段 二"和"AB線C支")。在虛擬站合并時(shí)，為每個(gè)T接組下各個(gè)T節(jié)點(diǎn)順序生成T 接虛擬站，即聯(lián)絡(luò)線T接組1下的第一個(gè)T接點(diǎn)屬于T接虛擬站1，聯(lián)絡(luò)線T接 組2下的第一個(gè)T接點(diǎn)也屬于T接虛擬站1 。
T接組信息的形成需要對(duì)全部將要合并的模型進(jìn)行預(yù)處理，其工作流程如圖5 所示。
(3) 電網(wǎng)模型的導(dǎo)入與合并
為保證合并形成的大電網(wǎng)模型可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、狀態(tài)估計(jì)、潮流計(jì)算等高級(jí) 應(yīng)用分析，需要保證各個(gè)需合并模型的拓?fù)錅?zhǔn)確性。因此，模型在合并之前需要 進(jìn)行拓?fù)湫ｒ?yàn)，檢查是否有不同電壓等級(jí)的設(shè)備連接在一起。對(duì)于邊界變電站， 需要與主信息來(lái)源中的模型信息進(jìn)行比較，檢查是否一致。
模型導(dǎo)入與合并的流程如圖6所示。
(4) 電網(wǎng)模型的增量導(dǎo)入與合并
在第一次進(jìn)行完整的模型在線拼接與合并后，可采用增量導(dǎo)入的策略進(jìn)行大 模型的更新，即隨后的模型拼接與合并將對(duì)更新的部分進(jìn)行修改，而非全模型的 導(dǎo)入。
當(dāng)導(dǎo)入某一區(qū)域的模型時(shí)，將檢査當(dāng)前該區(qū)域模型與上次導(dǎo)入的模型的差異， 僅將差異導(dǎo)入到電力保障自動(dòng)化系統(tǒng)中。增量的類型包括設(shè)備增加、設(shè)備刪除、 設(shè)備屬性修改以及設(shè)備連接關(guān)系修改。
*設(shè)備增加將在電力保障自動(dòng)化系統(tǒng)中對(duì)所增加的設(shè)備進(jìn)行入庫(kù)，并增加 該設(shè)備的連接關(guān)系信息；*設(shè)備刪除將在電力保障自動(dòng)化系統(tǒng)中對(duì)該設(shè)備進(jìn)行刪除，并刪除該設(shè)備
的連接關(guān)系信息；
*設(shè)備屬性修改將在電力保障自動(dòng)化系統(tǒng)中對(duì)該設(shè)備的屬性進(jìn)行修改； *設(shè)備連接關(guān)系修改將在電力保障自動(dòng)化系統(tǒng)中判斷受影響的設(shè)備，修改 這些設(shè)備的連接關(guān)系信息。
(5) SVG圖形預(yù)處理 模型在線拼接和合并中需要兼容多個(gè)廠家的SVG圖形，因此SVG圖形導(dǎo)入時(shí)
需要根據(jù)各個(gè)廠家的SVG圖元信息進(jìn)行圖形預(yù)處理。如圖7所示。
(6) SVG圖形導(dǎo)入
圖形預(yù)處理之后，將按照?qǐng)D8所示流程進(jìn)行SVG圖形的導(dǎo)入。
權(quán)利要求
1、一種包含復(fù)雜T接線路的電網(wǎng)模型在線拼接與合并方法，其特征在于下級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)提供CIM XML模型文件和SVG圖形文件，通過(guò)文件傳輸協(xié)議FTP傳輸?shù)缴霞?jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)的通訊服務(wù)器上，上級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)的模型合并服務(wù)器將多個(gè)下級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)提供的模型進(jìn)行在線拼接和合并，提供給電力保障自動(dòng)化系統(tǒng)使用；其包含以下步驟(1)、模型邊界的確定以聯(lián)絡(luò)線作為模型拼接的邊界；(2)、T接聯(lián)絡(luò)線拼接預(yù)定義通過(guò)T接聯(lián)絡(luò)線信息分組的方式完成虛擬站的合并；(3)、電網(wǎng)模型的導(dǎo)入與合并模型在合并之前需要進(jìn)行拓?fù)湫ｒ?yàn)，檢查是否有不同電壓等級(jí)的設(shè)備連接在一起，對(duì)于邊界變電站，需要與主信息來(lái)源中的模型信息進(jìn)行比較，檢查是否一致；(4)、電網(wǎng)模型的增量導(dǎo)入與合并在第一次進(jìn)行完整的模型在線拼接與合并后，采用增量導(dǎo)入的策略進(jìn)行大模型的更新，即隨后的模型拼接與合并將對(duì)更新的部分進(jìn)行修改；當(dāng)導(dǎo)入某一區(qū)域的模型時(shí)，將檢查當(dāng)前該區(qū)域模型與上次導(dǎo)入的模型的差異，僅將差異導(dǎo)入到電力保障自動(dòng)化系統(tǒng)中；增量的類型包括設(shè)備增加、設(shè)備刪除、設(shè)備屬性修改以及設(shè)備連接關(guān)系修改；其中設(shè)備增加將在電力保障自動(dòng)化系統(tǒng)中對(duì)所增加的設(shè)備進(jìn)行入庫(kù)，并增加該設(shè)備的連接關(guān)系信息；設(shè)備刪除將在電力保障自動(dòng)化系統(tǒng)中對(duì)該設(shè)備進(jìn)行刪除，并刪除該設(shè)備的連接關(guān)系信息；設(shè)備屬性修改將在電力保障自動(dòng)化系統(tǒng)中對(duì)該設(shè)備的屬性進(jìn)行修改；設(shè)備連接關(guān)系修改將在電力保障自動(dòng)化系統(tǒng)中判斷受影響的設(shè)備，修改這些設(shè)備的連接關(guān)系信息。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的包含復(fù)雜T接線路的電網(wǎng)模型在線拼接與合并方法，其特征在于還包括以下步驟(5)、 SVG圖形預(yù)處理和SVG圖形導(dǎo)入。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種包含復(fù)雜T接線路的電網(wǎng)模型在線拼接與合并方法，下級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)提供CIM XML模型文件和SVG圖形文件，通過(guò)文件傳輸協(xié)議FTP傳輸?shù)缴霞?jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)的通訊服務(wù)器上，上級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)的模型合并服務(wù)器將多個(gè)下級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)提供的模型進(jìn)行在線拼接和合并，提供給電力保障自動(dòng)化系統(tǒng)使用。通過(guò)完全標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化的SVG圖形轉(zhuǎn)換和CIM模型拼接，實(shí)現(xiàn)了上下級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)自動(dòng)化系統(tǒng)的信息集成和資源整合，使調(diào)度人員更為全面地了解電網(wǎng)運(yùn)行情況，為綜合調(diào)度保證電網(wǎng)安全性和穩(wěn)定性提供技術(shù)保障。
文檔編號(hào)H02J3/00GK101436790SQ20081018758
公開日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者劉潤(rùn)生, 劉艷生, 吳海勇, 周劼英, 張君毅, 李曉露, 楊安林, 崢 王, 王傳起, 王大為, 王豪強(qiáng), 寧 董, 瑞 趙, 鄭廣君, 陳守軍, 陳秀海, 韋凌霄, 黃明輝 申請(qǐng)人:北京市電力公司調(diào)度通信中心;煙臺(tái)東方電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司