一種高壓配電網(wǎng)拓?fù)浜喕椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)自動化領(lǐng)域，具體涉及高壓配電網(wǎng)拓?fù)浜喕椒ā?br>【背景技術(shù)】
[0002]高壓配電網(wǎng)作為輸電網(wǎng)與中壓配網(wǎng)之間的能量紐帶，高壓配電網(wǎng)在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、電氣特性、元件設(shè)備等方面顯現(xiàn)出自身特點:一方面，高壓配電網(wǎng)擁有大量類似于輸電網(wǎng)的電氣元件，如大容量變壓器、遠(yuǎn)距離輸電導(dǎo)線、無功補(bǔ)償裝置、匯集母線，以及較大容量的可控分布式電源(如中小型自備電廠、中小型燃?xì)廨啓C(jī)、小型火電和水電)；另一方面，110kV/35kV網(wǎng)架仍呈輻射狀結(jié)構(gòu)，相較于10kV/0.4kV中低壓配電網(wǎng)骨干拓?fù)浜喖s、清晰，但結(jié)構(gòu)仍然多變靈活，主供備用方式能影響輸電網(wǎng)潮流分布甚至穩(wěn)定性，高電壓等級斷面控制閾值也很大程度上制約其運(yùn)行極限。
[0003]此外，高壓配電網(wǎng)運(yùn)行靈活，在不同運(yùn)行時段可能形成不同網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，尤其在供電資源不足的高峰時段，調(diào)度員對運(yùn)行方式調(diào)整頻繁，且調(diào)整范圍、涉及廠站大大增加，為解決局部負(fù)荷支撐不足或系統(tǒng)負(fù)載均衡差異問題，可能造成功率在時空上的較大范圍轉(zhuǎn)移，加之IlOkV站內(nèi)運(yùn)行方式的多樣性，其調(diào)整可行解組合十分龐大，調(diào)度員不得不依據(jù)經(jīng)驗進(jìn)行試湊性操作決策。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明提供的高壓配電網(wǎng)拓?fù)浜喕椒ㄍㄟ^提取高壓配電網(wǎng)中，調(diào)度過程常操作的電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行拓?fù)鋱D的繪制，從而簡化了調(diào)度人員實際操作的拓?fù)鋱D。
[0005]為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
提供一種高壓配電網(wǎng)拓?fù)浜喕椒?，包括以下步驟:
讀取SCADA數(shù)據(jù)庫中記錄有設(shè)定片區(qū)的高壓配電網(wǎng)中所有電網(wǎng)設(shè)備名稱和所有電網(wǎng)設(shè)備的關(guān)聯(lián)表的CIM/XML文件；
導(dǎo)入從CIM/XML文件中待讀取電網(wǎng)設(shè)備的設(shè)備清單；
依據(jù)設(shè)備清單，讀取CIM/XML文件中與設(shè)備清單相匹配的電網(wǎng)設(shè)備以及對應(yīng)電網(wǎng)設(shè)備的設(shè)備狀態(tài)；
分析已讀取的電網(wǎng)設(shè)備的電壓等級:
若電網(wǎng)設(shè)備的電壓等級屬于高壓側(cè)，把該電網(wǎng)設(shè)備加入高壓側(cè)電網(wǎng)設(shè)備中；
若電網(wǎng)設(shè)備的電壓等級屬于低壓側(cè)，把該電網(wǎng)設(shè)備加入低壓側(cè)電網(wǎng)設(shè)備中；
依據(jù)高壓側(cè)電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行狀況、高壓配電網(wǎng)布線走向，連接高壓側(cè)電網(wǎng)設(shè)備和低壓側(cè)電網(wǎng)設(shè)備形成簡化的拓?fù)鋱D。
[0006]本發(fā)明的有意效果為:該簡化方法通過將調(diào)度操作過程中涉及的主要設(shè)備導(dǎo)出，分成高壓側(cè)和低壓側(cè)電網(wǎng)設(shè)備后進(jìn)行拓?fù)鋱D的構(gòu)建。構(gòu)建的拓?fù)鋱D隱藏了大部分與調(diào)度無關(guān)的電網(wǎng)設(shè)備，減少了電網(wǎng)設(shè)備的規(guī)模，從而簡化了電網(wǎng)的拓?fù)鋱D；簡化后的拓?fù)鋱D只顯示與調(diào)度息息相關(guān)的電網(wǎng)設(shè)備，可以大幅度地提高調(diào)度人員的操作效率。
【附圖說明】
[0007]圖1為未設(shè)計本方法之前，調(diào)度人員調(diào)度管理某一片區(qū)的高壓配電網(wǎng)所采用的拓?fù)鋱D。
[0008]圖2為高壓配電網(wǎng)拓?fù)浜喕椒ǖ牧鞒虉D。
[0009]圖3為將圖1中示出的片區(qū)的高壓配電網(wǎng)采用本方法簡化后的拓?fù)鋱D。
【具體實施方式】
[0010]下面對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行描述，以便于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員理解本發(fā)明，但應(yīng)該清楚，本發(fā)明不限于【具體實施方式】的范圍，對本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，只要各種變化在所附的權(quán)利要求限定和確定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，這些變化是顯而易見的，一切利用本發(fā)明構(gòu)思的發(fā)明創(chuàng)造均在保護(hù)之列。
[0011]參考圖1，圖1示出了未設(shè)計本方法之前，調(diào)度人員調(diào)度管理某一片區(qū)的高壓配電網(wǎng)所采用的拓?fù)鋱D。如圖1所示，該拓?fù)鋱D上布滿了電網(wǎng)設(shè)備，調(diào)度人員需要了解某一變電站的供電情況只能一個個的點進(jìn)去才能獲知當(dāng)前變電站的狀態(tài)，由于同一拓?fù)鋱D中可能涵蓋成千上萬個變電站，若是調(diào)度人員想知道每個變電站的工作狀態(tài)就需要耗費大量的時間進(jìn)行判斷。
[0012]參考圖2，圖2示出了高壓配電網(wǎng)拓?fù)浜喕椒ǖ牧鞒虉D；如圖1所示，該高壓配電網(wǎng)拓?fù)浜喕椒ǎㄒ韵虏襟E:
讀取SCADA數(shù)據(jù)庫中記錄有設(shè)定片區(qū)的高壓配電網(wǎng)中所有電網(wǎng)設(shè)備名稱和所有電網(wǎng)設(shè)備的關(guān)聯(lián)表的CIM/XML文件；其中的電網(wǎng)設(shè)備包括變壓器、節(jié)點、母線、母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)和輸電線路；設(shè)備關(guān)聯(lián)表至少包括設(shè)備類型、設(shè)備電壓等級、設(shè)備電阻、電抗和功率。
[0013]導(dǎo)入從CIM/XML文件中待讀取電網(wǎng)設(shè)備的設(shè)備清單；該設(shè)備清單中示出的電網(wǎng)設(shè)備是采集的調(diào)度人員在設(shè)定時間段內(nèi)操作過的電網(wǎng)設(shè)備；設(shè)定時間為一個月、半年或一年。
[0014]依據(jù)設(shè)備清單，讀取CIM/XML文件中與設(shè)備清單相匹配的電網(wǎng)設(shè)備以及對應(yīng)電網(wǎng)設(shè)備的設(shè)備狀態(tài)。
[0015]分析已讀取的電網(wǎng)設(shè)備的電壓等級:
若電網(wǎng)設(shè)備的電壓等級屬于高壓側(cè)，把該電網(wǎng)設(shè)備加入高壓側(cè)電網(wǎng)設(shè)備中；
若電網(wǎng)設(shè)備的電壓等級屬于低壓側(cè)，把該電網(wǎng)設(shè)備加入低壓側(cè)電網(wǎng)設(shè)備中；
上述的高壓側(cè)指額定電壓大于等于110KV ;低壓側(cè)是指額定電壓小于110KV。
[0016]高壓側(cè)電網(wǎng)設(shè)備在實際使用中，也叫電源通道單元，該電源通道單元為變電站高壓側(cè)設(shè)備信息模型的聚合，起著聯(lián)通高壓側(cè)電源點、表達(dá)變壓器與高壓母聯(lián)運(yùn)行(檢修)狀態(tài)、檢測高壓母線電壓水平與變壓器負(fù)載率的作用，所聚合的設(shè)備有:變壓器及其高、中壓側(cè)開關(guān)/刀閘、高壓母聯(lián)開關(guān)、高壓母線、電壓互感器；電源通道單元根據(jù)實際運(yùn)行情況又可分為全連通、半連通和不連通三種狀態(tài)。
[0017]低壓側(cè)電網(wǎng)設(shè)備在實際使用中，也叫實際負(fù)載單元，該實際負(fù)載單元為變電站中壓側(cè)設(shè)備信息模型的聚合，用于反映中壓母線電壓水平、中壓母聯(lián)運(yùn)行(檢修)狀態(tài)、實際負(fù)荷大小及其供電(備供)路徑，所聚合的設(shè)備有:中壓母線、中壓母聯(lián)開關(guān)、電壓互感器、無功補(bǔ)償裝置(如消弧線圈、電容器組等)和出口負(fù)荷。
[0018]依據(jù)高壓側(cè)電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行狀況、高壓配電網(wǎng)布線走向，連接高壓側(cè)電網(wǎng)設(shè)備和低壓側(cè)電網(wǎng)設(shè)備形成簡化的拓?fù)鋱D。其中，高壓側(cè)電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行狀況包括全連通、半連通和不連通三種狀態(tài)。
[0019]在本發(fā)明的一個實施例中，為了進(jìn)一步簡化高壓配電網(wǎng)拓?fù)鋱D的界面，在讀取CIM/XML文件中與設(shè)備清單相匹配的電網(wǎng)設(shè)備以及對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的設(shè)備狀態(tài)與分析已讀取的電網(wǎng)設(shè)備的電壓等級之間進(jìn)一步包括依據(jù)電網(wǎng)設(shè)備的屬性，將已從CIM/XML文件中讀取的電網(wǎng)設(shè)備劃分成變電站、節(jié)點和輸電線路三個類別；變電站包括變壓器、母線和母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)。
[0020]參考圖3，圖3為將圖1中示出的片區(qū)的高壓配電網(wǎng)采用本方法簡化后的拓?fù)鋱D，其中，構(gòu)成方形的四個點(兩黑點和量白點)代表一個110KV的變電站，位于陰影部分的兩個白色圓點代表一個220KV的變電站；將圖3中的拓?fù)鋱D與圖1中示出的拓?fù)鋱D相比，本方法構(gòu)建的拓?fù)鋱D清晰簡明，便于調(diào)度人員操作和判斷。
[0021]下面以一個片區(qū)的高壓配電網(wǎng)為實例進(jìn)行說明:
基于某地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中CIM/XML文件，采用本發(fā)明的簡化方法進(jìn)行實例測試，實測對象為該地區(qū)電網(wǎng)12座I 1kV變電站及6座220kV變電站，高壓配電網(wǎng)輸變電容量為1080MVA，供電面積800平方公里左右，占總規(guī)模約1/10。從調(diào)度自動化系統(tǒng)中截取測試系統(tǒng)20個獨立運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)(CM/XML數(shù)據(jù)文件，每個斷面文件大小約9MB)組成一組連續(xù)運(yùn)行方式序列以模擬采樣間隔為Imin的高壓配電網(wǎng)時序狀態(tài)，采用本簡化方法依次測試。
[0022]測試計算機(jī)運(yùn)行環(huán)境為Lenovo T430u，CPU為Intel Core i5 1.76取，內(nèi)存86，Windows 2008 64位操作系統(tǒng)，開發(fā)環(huán)境為NetBeans IDE 7.4。
[0023]采用本方法完成拓?fù)鋱D的簡化過程基本保證控制在8s之內(nèi)，能滿足在線應(yīng)用要求，可作為相關(guān)高級應(yīng)用的基礎(chǔ)部署到調(diào)度自動化系統(tǒng)中。本例測試的I1kV系統(tǒng)開關(guān)量共計72個，且需人工反復(fù)在調(diào)度自動化系統(tǒng)大圖和廠站圖界面進(jìn)行切換查找才能確定其狀態(tài)，若要進(jìn)行任一運(yùn)行方式調(diào)整，調(diào)度員須逐一查找相關(guān)路徑所有開關(guān)狀態(tài)，而采用本方法進(jìn)行簡化后，全局需關(guān)注狀態(tài)量壓縮至24個，僅須關(guān)注與調(diào)度密切相關(guān)的電網(wǎng)設(shè)備即可。
【主權(quán)項】
1.一種高壓配電網(wǎng)拓?fù)浜喕椒?，其特征在于，包括以下步驟: 讀取SCADA數(shù)據(jù)庫中記錄有設(shè)定片區(qū)高壓配電網(wǎng)中所有電網(wǎng)設(shè)備名稱和所有電網(wǎng)設(shè)備的關(guān)聯(lián)表的CIM/XML文件； 導(dǎo)入從CIM/XML文件中待讀取電網(wǎng)設(shè)備的設(shè)備清單； 依據(jù)所述設(shè)備清單，讀取CIM/XML文件中與所述設(shè)備清單相匹配的電網(wǎng)設(shè)備以及對應(yīng)電網(wǎng)設(shè)備的設(shè)備狀態(tài)； 判斷已讀取的電網(wǎng)設(shè)備的電壓等級，并對電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行分類: 若電網(wǎng)設(shè)備的電壓等級屬于高壓側(cè)，把該電網(wǎng)設(shè)備加入高壓側(cè)電網(wǎng)設(shè)備中； 若電網(wǎng)設(shè)備的電壓等級屬于低壓側(cè)，把該電網(wǎng)設(shè)備加入低壓側(cè)電網(wǎng)設(shè)備中； 依據(jù)高壓側(cè)電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行狀況、高壓配電網(wǎng)布線走向，連接高壓側(cè)電網(wǎng)設(shè)備和低壓側(cè)電網(wǎng)設(shè)備形成簡化的拓?fù)鋱D。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓配電網(wǎng)拓?fù)浜喕椒ǎ涮卣髟谟?，所述高壓?cè)電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行狀況包括全連通、半連通和不連通三種狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓配電網(wǎng)拓?fù)浜喕椒?，其特征在于，所述電網(wǎng)設(shè)備包括變壓器、節(jié)點、母線、母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)和輸電線路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓配電網(wǎng)拓?fù)浜喕椒ǎ涮卣髟谟?，所述讀取CIM/XML文件中與所述設(shè)備清單相匹配的電網(wǎng)設(shè)備以及對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的設(shè)備狀態(tài)與所述分析已讀取的電網(wǎng)設(shè)備的電壓等級之間進(jìn)一步包括: 依據(jù)電網(wǎng)設(shè)備的屬性，將已從CIM/XML文件中讀取的電網(wǎng)設(shè)備劃分成變電站、節(jié)點和輸電線路三個類別；所述變電站包括變壓器、母線和母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓配電網(wǎng)拓?fù)浜喕椒?，其特征在于，所述設(shè)備關(guān)聯(lián)表至少包括設(shè)備類型、設(shè)備電壓等級、設(shè)備電阻、電抗和功率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4或5所述高壓配電網(wǎng)拓?fù)浜喕椒?，其特征在于，所述高壓?cè)指額定電壓大于等于IlOKV ;所述低壓側(cè)是指額定電壓小于110KV。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述高壓配電網(wǎng)拓?fù)浜喕椒?，其特征在于，所述設(shè)備清單中的電網(wǎng)設(shè)備為調(diào)度人員在設(shè)定時間段內(nèi)操作過的電網(wǎng)設(shè)備；所述設(shè)定時間為一個月、半年或一年。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高壓配電網(wǎng)拓?fù)浜喕椒?，其包括以下步驟：讀取SCADA數(shù)據(jù)庫中記錄有設(shè)定片區(qū)高壓配電網(wǎng)中所有電網(wǎng)設(shè)備名稱和所有電網(wǎng)設(shè)備的關(guān)聯(lián)表的CIM/XML文件；導(dǎo)入從CIM/XML文件中待讀取電網(wǎng)設(shè)備的設(shè)備清單；依據(jù)所述設(shè)備清單，讀取CIM/XML文件中與所述設(shè)備清單相匹配的電網(wǎng)設(shè)備以及對應(yīng)電網(wǎng)設(shè)備的設(shè)備狀態(tài)；判斷已讀取的電網(wǎng)設(shè)備的電壓等級，并將電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行分類成高壓側(cè)電網(wǎng)設(shè)備和低壓側(cè)電網(wǎng)設(shè)備；依據(jù)高壓側(cè)電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行狀況、高壓配電網(wǎng)布線走向，連接高壓側(cè)電網(wǎng)設(shè)備和低壓側(cè)電網(wǎng)設(shè)備形成簡化的拓?fù)鋱D。
【IPC分類】H02J13-00
【公開號】CN104767281
【申請?zhí)枴緾N201510094368
【發(fā)明人】劉俊勇, 金勇 , 劉友波, 趙嘉
【申請人】四川大學(xué)
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年3月3日