一种省地电网设备拓扑结构分布式构建方法技术

本发明专利技术公开了一种省地电网设备拓扑结构分布式构建方法，包括以下几个步骤：(1)对省调系统和各地调系统分别构建省调拓扑结构和各地调拓扑结构，且以节点编号的方式存储在模型设备信息中；(2)根据电压等级，以变压器作为边界对省调拓扑结构和各地调拓扑结构分别进行拆分；(3)判断全部厂站是否构建完成，如果没有则转向步骤(4)；(4)判断当前厂站是否是省调直属厂站，如果是则完成当前厂站拓扑结构的构建并转向步骤(3)；如果不是依次由地调获取地调高压侧拓扑结构、中低压侧拓扑结构，则完成当前厂站拓扑结构的构建并转向步骤(3)。本发明专利技术实现了省地一体化系统中电网拓扑结构的快速构建，节省了人力物力资源，提高了运算效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力调度自动化系统中一种省地电网设备拓扑结构分布式构建方法，属于电网

技术介绍
电网拓扑结构是电力系统的宝贵资源，电力系统中的很多问题与电网拓扑结构有着紧密的联系，电网拓扑的结构特点可以为许多问题的处理和实际应用提供便利。随着省地调电网之间的相互依赖和耦合程度越来越高，实现省地一体化运行和电网统一协调控制迫在眉睫，而面向全网的电气岛分析、静态安全分析等依托于电网拓扑结构的应用，能够为一体化运行提供可靠的保障和重要的信息支持，这就对建立全网范围内的设备拓扑结构提出了迫切的需求。电网设备拓扑结构最常见的构建方式是给设备的端子赋予独立的“节点编号”。根据设备模型包含的端子个数，可以将设备分为“单端设备”、“双端设备”和“多端设备”，一般地，单端设备包括母线、接地刀闸、避雷器、并联电容/电抗器等，双端设备包括断路器、隔离开关、线路、两卷变压器、串联电容/电抗器等，多端设备包括三卷变压器、直流逆变器等；若两个设备端子的节点编号相同，则表示这两个设备在拓扑结构中直接相连。目前国内调度自动化系统多为集中式系统，在电网拓扑结构构建的过程中，采用一次接线图与实际设备模型对应的方式生成节点编号。首先，在一次接线图的绘制过程中，图形编辑器形成并分配各端子的“初始点号”，之后结合当前图形所属的厂站信息、当前设备的电压等级信息，生成端子最终的节点编号并保存至模型信息中，从而完成电网设备拓扑结构的构建。然而，随着智能电网一体化进程的深入，省地一体化系统逐步成为更加普遍的电网调度系统架构方式，在此类系统中，省调厂站、地调厂站存在着很大部分的重合，同一厂站中的设备也存在着大量的重复。按照现有的集中系统的模式，省调和地调所用模型各自维护，需要分别建立一套所辖区域电网模型和厂站接线图，基于现有的省地互联机制和技术支撑，难以实现省地模型的按需动态共享、同步和全网范围内的拓扑结构构建，这一点不但造成了大量的重复维护，浪费人力物力，也使省地调度的各功能应用不能获得足够的信息，拓扑架构过程无法摆脱对网络的依赖，同时并没有对电网结构原本“分层分区”的特征进行有效利用，成为进一步增强省地互动、形成一体化大电网的一个瓶颈。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术目的是提供一种省地电网设备拓扑结构分布式构建方法，实现了省地一体化系统中电网拓扑结构的快速构建，解决了大规模电网拓扑结构构建时常见的模型重复问题，节省了人力物力资源，提高了运算效率。为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：本专利技术的一种省地电网设备拓扑结构分布式构建方法，包括以下几个步骤：(1)对省调系统和各地调系统分别进行建模、绘图、生成节点编号，从而构建省调拓扑结构和各地调拓扑结构，构建的省调拓扑结构和各地调拓扑结构均以节点编号的方式存储在模型设备信息中；(2)根据电压等级，以变压器作为边界对省调拓扑结构和各地调拓扑结构分别进行拆分，得到省调直属设备模型拓扑结构和地调直属设备模型高压侧拓扑结构及地调直属设备模型中低压侧拓扑结构；(3)根据剩余厂站数量，判断全部厂站是否构建完成，如果构建完成，则省地电网拓扑构建结束；如果没有构建完成，则转向步骤(4)；(4)根据厂站所属区域，判断当前厂站是否是省调直属厂站，如果是由省调获取省调直属设备模型拓扑结构，则完成当前厂站拓扑结构的构建并转向步骤(3)；如果不是依次由地调获取地调直属设备模型高压侧拓扑结构，由地调获取地调直属设备模型中低压侧拓扑结构，则完成当前厂站拓扑结构的构建并转向步骤(3)。步骤(1)中，所述节点编号的生成方法如下：nd＝区域编号x1012+厂站编号x106+电压等级编号x103+初始点号；其中，区域编号、厂站编号、电压等级编号是模型建立后的固有信息，初始点号是绘制厂站接线图后，根据设备类型、设备在图形中的位置，以连接端子为单位，从1开始逐步向后排列。步骤(2)中，所述拆分的方法如下：对全部设备按照电压等级进行分类，假设以变压器中压侧的电压等级为拆分界限，那么高于这个电压等级的全部设备(包括变压器绕组)用于构成高压侧拓扑结构，等于或低于这个电压等级的全部设备用于构成中低压侧拓扑结构。本专利技术由省调、地调分别对自身维护的设备进行建模、生成节点编号，之后以变压器作为边界，将地调维护的节点编号归集到省调，在省调进行统一的电网拓扑构建；本专利技术可以解决省地一体化、模型中心或省地同构系统中全网模型网络拓扑快速构建的问题，能够做到节省资源、提高效率；由于在生成局部拓扑结构的过程中引入了区域编号，可以保障合并后的整体拓扑结构中不会出现节点编号的重复；而分布式拓扑结构的边界是通过变压器进行连结的，进一步保障了合并后的整体拓扑结构连接关系完整、不存在断点。附图说明图1是省地电网设备拓扑结构的组成图；图2是省地电网设备拓扑结构分布式构建方法工作流程图。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。本专利技术的省地电网设备拓扑结构分布式构建方法，包括以下步骤：1.省调系统、各地调系统分别建模、绘图、生成节点编号，形成局部的电网拓扑结构。对节点编号生成的逻辑规则进行完善，添加区域编号作为最高权重的编号生成因子，区域编号是全网唯一的：原节点编号生成算法：nd＝厂站编号x106+电压等级编号x103+初始点号添加区域权重后的节点编号生成算法：nd＝区域编号x1012+厂站编号x106+电压等级编号x103+初始点号形成局部的电网拓扑结构之后，各地调的电网拓扑结构能够满足地调独立进行拓扑分析的需求。2.以变压器作为边界，按照电压等级将拓扑结构进行分割。在拓扑结构的分布式构建过程中，对变压器进行特殊处理：建立“变压器——变压器绕组”间的对应关系，在生成节点编号时，以“绕组”作为单位进行节点编号分配。通过变压器高、中、低三侧(或高、低两侧)绕组，形成不同电压等级间的拓扑连结。在省地一体化系统中，以变压器为边界，分别将步骤1中形成的局部拓扑结构进行拆分，得到高压侧、中压侧、低压侧三个部分的拓扑结构。3.对拆分后的局部拓扑结构进行省地协同合并，最终形成完整的电网模型拓扑结构。在省地一体化系统中，省调直属设备模型由省调方面维护，地调直属设备模型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种省地电网设备拓扑结构分布式构建方法，其特征在于，包括以下几个步骤：(1)对省调系统和各地调系统分别进行建模、绘图、生成节点编号，从而构建省调拓扑结构和各地调拓扑结构，构建的省调拓扑结构和各地调拓扑结构均以节点编号的方式存储在模型设备信息中；(2)根据电压等级，以变压器作为边界对省调拓扑结构和各地调拓扑结构分别进行拆分，得到省调直属设备模型拓扑结构和地调直属设备模型高压侧拓扑结构及地调直属设备模型中低压侧拓扑结构；(3)根据剩余厂站数量，判断全部厂站是否构建完成，如果构建完成，则省地电网拓扑构建结束；如果没有构建完成，则转向步骤(4)；(4)根据厂站所属区域，判断当前厂站是否是省调直属厂站，如果是由省调获取省调直属设备模型拓扑结构，则完成当前厂站拓扑结构的构建并转向步骤(3)；如果不是依次由地调获取地调直属设备模型高压侧拓扑结构，由地调获取地调直属设备模型中低压侧拓扑结构，则完成当前厂站拓扑结构的构建并转向步骤(3)。

【技术特征摘要】
1.一种省地电网设备拓扑结构分布式构建方法，其特征在于，
包括以下几个步骤：
(1)对省调系统和各地调系统分别进行建模、绘图、生成节点
编号，从而构建省调拓扑结构和各地调拓扑结构，构建的省调拓扑结
构和各地调拓扑结构均以节点编号的方式存储在模型设备信息中；
(2)根据电压等级，以变压器作为边界对省调拓扑结构和各地
调拓扑结构分别进行拆分，得到省调直属设备模型拓扑结构和地调直
属设备模型高压侧拓扑结构及地调直属设备模型中低压侧拓扑结构；
(3)根据剩余厂站数量，判断全部厂站是否构建完成，如果构
建完成，则省地电网拓扑构建结束；如果没有构建完成，则转向步骤
(4)；
(4)根据厂站所属区域，判断当前厂站是否是省调直属厂站，
如果是由省调获取省调直属设备模型拓扑结构，则完成当前厂站拓扑
结构的构建并转向步骤(3)；
如果不是依次由地调获取地调直属设备模型高压侧拓扑结构，由...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩肖，黄太贵，胡世骏，李端超，孟勇亮，唐元合，胡浔惠，佘勇，李会军，马金辉，汪伟，梁肖，王松，韦杰杰，曹建春，程栩，高夏生，
申请(专利权)人：国网安徽省电力公司，国电南瑞科技股份有限公司，国电南瑞南京控制系统有限公司，国网江苏省电力公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34