一種電網(wǎng)模型中懸空元件的校驗方法
【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)模型中懸空元件的校驗方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，必須對電力系統(tǒng)的物理特征和運行狀態(tài)有充分的了解。但由于在電力系統(tǒng)中進(jìn)行大規(guī)模實驗的代價昂貴，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)場實驗都無法實現(xiàn)，因此人們越來越廣泛地采用計算機仿真來取代大部分的現(xiàn)場實驗。仿真計算在電力系統(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、模擬和計算能力得到強化，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，給電力計算軟件及電力系統(tǒng)運行帶來嚴(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，采用了當(dāng)今先進(jìn)成熟計算機軟件可視化技術(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)提供了一個強大的計算管理工作平臺，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，這種對模型的校驗是靠肉眼把關(guān)、跟著感覺走的，而工作人員普遍缺乏校驗經(jīng)驗；再者是被動進(jìn)行的，只有在程序無法正常計算時才發(fā)現(xiàn)問題，去查找原因?？梢娺@種人工被動的校驗做法是不科學(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)模型中懸空元件的校驗方法，以找出可能存在的元件懸空錯誤，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)模型中懸空元件的校驗方法，包括
[0010]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；
[0011]依次判斷各個電力元件的全部端點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上；若否，則判定所述的電力元件為懸空元件；
[0012]若各個電力元件的全部端點都已連接到所屬變電站內(nèi)的其它電力元件的端點上，則判定電網(wǎng)模型無懸空元件。
[0013]其中，判斷一個電力元件的端點是否連接到另一電力元件的端點上的步驟包括:
[0014]利用算式d = abs (X^Xz) +abs (YrY2)計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(Χρ Υι)，另一個電力元件的坐標(biāo)為(x2，Y2)，abs表示求絕對值；
[0015]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不相連。
[0016]本發(fā)明能識別全網(wǎng)懸空元件的錯誤，具備錯誤定位功能，并通過優(yōu)化兩點間距離的計算方式，大大減少校驗中的運算量，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)安全運行，為電力企業(yè)保證及提高經(jīng)濟效益起到十分重要的作用。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的流程圖。
【具體實施方式】
[0018]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0019]實施例
[0020]如圖1所示，一種電網(wǎng)模型中懸空元件的校驗方法，包括
[0021]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；
[0022]依次判斷各個電力元件的全部端點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上；若否，則判定所述的電力元件為懸空元件；
[0023]若各個電力元件的全部端點都已連接到所屬變電站內(nèi)的其它電力元件的端點上，則判定電網(wǎng)模型無懸空元件。
[0024]其中，判斷一個電力元件的端點是否連接到另一電力元件的端點上的步驟包括:
[0025]利用算式d = abs (X^Xz) +abs (YrY2)計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(Χρ Υι)，另一個電力元件的坐標(biāo)為(x2，Y2)，abs表示求絕對值；
[0026]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不相連。
[0027]本發(fā)明主要是通過科學(xué)合理的判據(jù)，自動校驗全網(wǎng)的錯誤模型，確保所建電網(wǎng)模型完全正確，還能指出錯誤模型的具體位置，具有錯誤定位功能，糾錯改錯即使完成。
[0028]經(jīng)大量的實踐和經(jīng)驗總結(jié)，電網(wǎng)錯誤模型主要包括以下幾種:基準(zhǔn)容量不一致、節(jié)點電壓不一致、可疑斷點、懸空元件、重疊元件等。因此系統(tǒng)必需能自動識別全網(wǎng)可疑斷點、全網(wǎng)懸空元件、全網(wǎng)重疊元件、全網(wǎng)節(jié)點電壓不一致、全網(wǎng)基準(zhǔn)容量不一致等所有錯誤模型，并具備錯誤定位功能，糾錯改錯即時完成，確保系統(tǒng)模型的正確性。
[0029]下面，先對這些錯誤類型作一簡單介紹。
[0030]1、基準(zhǔn)容量不一致:
[0031]在電力系統(tǒng)計算中，要先設(shè)定一個基準(zhǔn)容量，一般地局設(shè)為100M，省局設(shè)為1000M，一個系統(tǒng)只能選取一個基準(zhǔn)容量進(jìn)行計算。但由于基準(zhǔn)容量根據(jù)具體需要可人工設(shè)置，有時建模人員在同一系統(tǒng)可能設(shè)置不同基準(zhǔn)容量，例如地局一般是在100M下建模，但有時雙把基準(zhǔn)容量設(shè)置在了 1000M，在不同的基準(zhǔn)容量下輸入元件參數(shù)，造成短路電流電壓等計算結(jié)果錯誤。
[0032]根據(jù)電路學(xué)原理:基準(zhǔn)容量=基準(zhǔn)電壓*基準(zhǔn)電流
[0033]即SB = UB*IB
[0034]因此，在校驗電網(wǎng)模型中每一元件時，查看其是否滿足上一公式，如果不滿足，剛證明基準(zhǔn)容量不一致，模型出錯，并指出錯誤位置提示用戶。
[0035]2、節(jié)點電壓不一致:
[0036]根據(jù)電路學(xué)基本原理，同上節(jié)點上電壓必需一致，例如同一母線上的元件電壓一定相同，但在輸入各元件參數(shù)時有可能不一致。
[0037]電網(wǎng)模型中節(jié)點包括母線和接地點。其中，接地點電壓恒等于零，不用校驗；母線上所連元件眾多，電壓一定保持一致，校驗電網(wǎng)模型中所有母線，查看每一母線上所連元件電壓是否一致即可，如不一致模型出錯，并指出錯誤位置提示用戶。通常校驗的主要步驟如下:
[0038]1)查找所有支路
[0039]2)查找支路所在母線
[0040]3)查看支路與所在母線電壓是否一致
[0041]3、可疑斷點:
[0042]根據(jù)電力系統(tǒng)特點，線路兩端一定連接電力元件，不允許任一端出現(xiàn)空接現(xiàn)象。
[0043]根據(jù)數(shù)學(xué)公式:兩點間距離d = sqrtGxfxXxfxXyfyXyfy》)，在電網(wǎng)模型中，如果兩點間距離d小于一個門檻值，就認(rèn)為兩點相連，根據(jù)電力線路端點坐標(biāo)，查找電網(wǎng)模型中另外元件端點坐標(biāo)，并求出兩點距離，如果電力線路一端沒有與任一一點相連，那么電力線路該端點就是可疑斷點，模型出錯，并指出錯誤位置提示用戶。
[0044]4、懸空元件:
[0045]根據(jù)電力系統(tǒng)特點，元件任一端點一定連接其它電力元件端點，不允許任一端出現(xiàn)空接現(xiàn)象。
[0046]根據(jù)兩點間距離，查找電網(wǎng)模型中另外元件端點坐標(biāo)，并求出兩點距離，如果元件任一端沒有與其它任何端點相連，那么該元件就是懸空元件，模型出錯，并指出錯誤位置提示用戶。
[0047]5、重疊元件:
[0048]根據(jù)電力系統(tǒng)特點，不允許某一元件的所有端與其它另一電力元件端點完全重口 Ο
[0049]根據(jù)兩點間距離，查找電網(wǎng)模型中另外元件端點坐標(biāo)，并求出兩點距離，如果元件所有端點與其它元件端點一一相連，那么該元件就是重疊元件，模型出錯，并指出錯誤位置提示用戶。
[0050]上述五種錯誤模型的核驗，除基準(zhǔn)容量不一致、節(jié)點電壓不一致計算量不算大，其它三種計算量太大，機