一種電網(wǎng)模型的校驗(yàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電網(wǎng)建模的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電網(wǎng)模型的校驗(yàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，必須對電力系統(tǒng)的物理特征和運(yùn)行狀態(tài)有充分的了解。但由于在電力系統(tǒng)中進(jìn)行大規(guī)模實(shí)驗(yàn)的代價昂貴，或者觀測時間太長或系統(tǒng)反應(yīng)時間很短以及測量上的困難，很多現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)都無法實(shí)現(xiàn)，因此人們越來越廣泛地采用計(jì)算機(jī)仿真來取代大部分的現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)。仿真計(jì)算在電力系統(tǒng)分析中扮演著重要角色，它使人們的觀察能力得到延伸，思維、模擬和計(jì)算能力得到強(qiáng)化，對電力系統(tǒng)學(xué)科的發(fā)展具有舉足輕重的推動作用。
[0003]如何快速高效建立一個準(zhǔn)確可靠的電網(wǎng)模型，是所有電力計(jì)算軟件面臨的首要任務(wù)。簡單來說，電網(wǎng)建模就是輸入電網(wǎng)中各元件參數(shù)和各元件的連接關(guān)系的過程，為其它計(jì)算模塊提供原始數(shù)據(jù)。其中，各元件的連接關(guān)系也稱為拓?fù)潢P(guān)系。所建模型正確與否是一個至關(guān)重要的問題，只有在電網(wǎng)模型正確的前提下，才能保障各種仿真計(jì)算結(jié)果的正確性，否則就會源頭錯起步步錯，造成誤整定等嚴(yán)重后果，給電力計(jì)算軟件及電力系統(tǒng)運(yùn)行帶來嚴(yán)重的安全隱患。
[0004]早期的建模方法落后，大多是基于DOS系統(tǒng)開發(fā)的，無法提供友好的人機(jī)界面，只能采用數(shù)據(jù)文件的形式輸入電網(wǎng)原始數(shù)據(jù)，過程非常煩瑣，對使用人員要求較高，應(yīng)用的靈活性差，尤其是電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化時無法方便地進(jìn)行修改。經(jīng)過近年的發(fā)展，電網(wǎng)建模取得了長足的進(jìn)步，目前流行的是圖形建模，基于Windows操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)，采用了當(dāng)今先進(jìn)成熟計(jì)算機(jī)軟件可視化技術(shù)，把每類元件都用圖元符號代表，建模時拖動相關(guān)元件到適合的位置，雙擊圖標(biāo)出現(xiàn)兀件參數(shù)輸入窗體；針對拓?fù)潢P(guān)系，有的程序靠人工輸入連接關(guān)系，有的程序靠識別各個元件端點(diǎn)坐標(biāo)后，由后臺自動分析。這種基于圖形建立的電網(wǎng)模型為電力專業(yè)提供了一個強(qiáng)大的計(jì)算管理工作平臺，可極大地提高自動化水平和管理水平。
[0005]雖然建模技術(shù)經(jīng)歷了幾代專業(yè)人員的不懈努力，取得了豐碩成果，但目前國內(nèi)流行的“圖形建模技術(shù)”仍存在以下缺陷:
[0006]所有元件都要一一人工建立，而針對建立的電網(wǎng)模型到底對不對，目前電力系統(tǒng)自身沒有合理有效的校驗(yàn)手段，電力系統(tǒng)的工作人員只能靠“一看二算”的傳統(tǒng)手段來確認(rèn)模型正確與否。首先，這種對模型的校驗(yàn)是靠肉眼把關(guān)、跟著感覺走的，而工作人員普遍缺乏校驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)；再者是被動進(jìn)行的，只有在程序無法正常計(jì)算時才發(fā)現(xiàn)問題，去查找原因?？梢娺@種人工被動的校驗(yàn)做法是不科學(xué)的、非常危險的，隨時有因模型錯誤而爆發(fā)安全事故的可能。特別是在當(dāng)今電網(wǎng)規(guī)模龐大、模型面積大等客觀前提下，一旦電網(wǎng)模型出錯，查錯有如大海撈針，查錯時間不可預(yù)期，短期內(nèi)難以解決問題，嚴(yán)重影響設(shè)備按期投產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出了一種電網(wǎng)模型的校驗(yàn)方法，以找出可能存在的錯誤，確保所建電網(wǎng)模型完全正確。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0009]一種電網(wǎng)模型的校驗(yàn)方法，包括以下五個方面的校驗(yàn):
[0010](一)校驗(yàn)基準(zhǔn)容量
[0011 ] 獲取電網(wǎng)模型中設(shè)定的基準(zhǔn)容量sB，測量電網(wǎng)模型中每一個元件的電壓仏和電流IB，并代入公式SB= UB*IB中進(jìn)行核對；若否，則判定電網(wǎng)模型中存在基準(zhǔn)容量不一致的錯誤，并給出所述元件的信息；
[0012]若每一個元件均滿足所述公式SB= UB*IB，則判定電網(wǎng)模型中設(shè)定的基準(zhǔn)容量正確；
[0013](二)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)電壓
[0014]找出電網(wǎng)模型中的所有支路，以及各條支路所在的母線；
[0015]分別判斷每一條支路的電壓與其所在的母線的電壓是否一致；若否，則判定電網(wǎng)模型中存在節(jié)點(diǎn)電壓不一致的錯誤，并給出節(jié)點(diǎn)位置信息；
[0016]若每一條支路均與其所在母線的電壓一致，則判定電網(wǎng)模型節(jié)點(diǎn)電壓一致；
[0017](三)校驗(yàn)可疑斷點(diǎn)
[0018]獲取電網(wǎng)模型中的各個變電站的圓心的坐標(biāo)(Xi，Yi)，i = 1,2,3……m，m為變電站的總數(shù)，以及各條電力線路端點(diǎn)的坐標(biāo)(Xj，Yj)，j = 1，2，3......n，n為電力線路的總數(shù)；
[0019]依次針對每一條電力線路的端點(diǎn)(Xj，Yj)，找出同時滿足不等式R -D<abs (X1-Xj) < R+D和不等式R - D〈abs (Yi_Yj) < R+D的變電站圓心坐標(biāo)(Xi，Yi)，其中D表示電網(wǎng)模型中預(yù)設(shè)的兩點(diǎn)間距的門檻值，abs表示求絕對值；
[0020]利用算式d = abs (X1-Xj)+abs(Yi_Yj)計(jì)算電力線路端點(diǎn)(Xj，Yj)與對應(yīng)的滿足所述兩個不等式的變電站圓周坐標(biāo)(Xi，Yi)的距離d，其中abs表示求絕對值；
[0021]將所述距離d與變電站半徑R相比，若d ( R，則判定所述電力線路端點(diǎn)連接在變電站圓周上，若d > R，則判定所述電力線路端點(diǎn)與變電站之間斷開；
[0022](四)校驗(yàn)懸空元件
[0023]找出電網(wǎng)模型中的所有電力元件，以及各個電力元件所屬的變電站；
[0024]依次判斷各個電力元件的全部端點(diǎn)是否都已連接到其所屬變電站內(nèi)的其它電力元件的端點(diǎn)上；若否，則判定所述的電力元件為懸空元件；
[0025]若各個電力元件的全部端點(diǎn)都已連接到所屬變電站內(nèi)的其它電力元件的端點(diǎn)上，則判定電網(wǎng)模型無懸空元件；
[0026](五)校驗(yàn)重疊元件
[0027]找出電網(wǎng)模型中的所有電力元件；
[0028]從所有電力元件中任取兩個，判斷其中一個電力元件的全部端點(diǎn)是否都連接在另一個電力元件的端點(diǎn)上；若是，則判定所述的兩個電力元件為重疊元件；若否，則判定電網(wǎng)模型無重疊元件。
[0029]其中，在校驗(yàn)懸空元件和校驗(yàn)重疊元件時，判斷一個電力元件的端點(diǎn)是否連接到另一電力元件的端點(diǎn)上的步驟包括:
[0030]利用算式d = abs (X^Xz) +abs (YrY2)計(jì)算兩個電力元件之間的距離d，其中一個電力元件的坐標(biāo)為(Xp Yi)，另一個電力元件的坐標(biāo)為(x2，Y2)，abs表示求絕對值；
[0031]若所述距離d小于等于預(yù)設(shè)的門檻值D，則判定所述的兩個電力元件的端點(diǎn)相連；若距離d大于門檻值D，則判定所述的兩個電力元件的端點(diǎn)不相連。
[0032]本發(fā)明能識別全網(wǎng)可疑斷點(diǎn)、懸空元件、重疊元件、節(jié)點(diǎn)電壓不一致、基準(zhǔn)容量不一致等所有類型的錯誤，具備錯誤定位功能，并通過優(yōu)化兩點(diǎn)間距離的計(jì)算方式，大大減少校驗(yàn)中的運(yùn)算量，能及時糾錯改錯，確保系統(tǒng)模型的正確性，能有效防止誤整定事故的發(fā)生，保障電網(wǎng)安全運(yùn)行，為電力企業(yè)保證及提高經(jīng)濟(jì)效益起到十分重要的作用。
【附圖說明】
[0033]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；
[0034]圖2是本發(fā)明中校驗(yàn)基準(zhǔn)容量的流程圖；
[0035]圖3是本發(fā)明中校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)電壓的流程圖；
[0036]圖4是本發(fā)明中校驗(yàn)可疑斷點(diǎn)的流程圖；
[0037]圖5是本發(fā)明中校驗(yàn)懸空元件的流程圖；
[0038]圖6是本發(fā)明中校驗(yàn)重疊元件的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0040]實(shí)施例
[0041]如圖1至圖6所示，一種電網(wǎng)模型的校驗(yàn)方法，包括以下五個方面的校驗(yàn):
[0042](一 )校驗(yàn)基準(zhǔn)容量
[0043]獲取電網(wǎng)模型中設(shè)定的基準(zhǔn)容量SB，測量電網(wǎng)模型中每一個元件的電壓仏和電流IB，并代入公式SB= UB*IB中進(jìn)行核對；若否，則判定電網(wǎng)模型中存在基準(zhǔn)容量不一致的錯誤，并給出所述元件的信息；
[0044]若每一個元件均滿足所述公式SB= UB*IB，則判定電網(wǎng)模型中設(shè)定的基準(zhǔn)容量正確；
[0045](二)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)電壓
[0046]找出電網(wǎng)模型中的所有支路，以及各條支路所在的母線；
[0047]分別判斷每一條支路的電壓與其所在的母線的電壓是否一致；若否，則判定電網(wǎng)模型中存在節(jié)點(diǎn)電壓不一致的錯誤，并給出節(jié)點(diǎn)位置信息；
[0048]若每一條支路均與其所在母線的電壓一致，則判定電網(wǎng)模型節(jié)點(diǎn)電壓一致；
[0049](三)校驗(yàn)可疑斷點(diǎn)