【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力优化运行，更具体地，涉及一种基于统一数据并行开展生产模拟计算的方法及系统。
技术介绍
1、电网的规划设计业务主要包括项目规划、前期可行性研究、初步设计及施工图设计等环节，是一项复杂的系统工程。过程中涉及到社会、经济、环境等方面的问题，其复杂性首先表现在大量的不同种类数据，如电网设备参数、电网运行方式数据、电网规划方案数据等。也表现在专业的电气计算分析过程，规划方案需要满足安全性与可靠性、运行及投资的经济性以及电力供需平衡等多发方面要求，必须经电力系统仿真程序进行校验(即：规划方案论证过程)。利用全网统一的规划数据，对海量数据进行分类管理与分级展示，有助于规划方案进行高效与可靠论证，也避免了不同省、地市重复建设与维护，极大地节约经济成本和时间成本。
2、电力系统生产模拟是验证电源规划方案可行性，以及分析不同发展状态下电力系统运行特性的一种技术手段。以新能源为主体、多能互补的新型电力系统建设背景下，电源装机规模倍增于负荷需求增长，电源出力特性间歇性、波动性加剧；电源布局更为多元，电力电子装置高比例渗透，对电网规划、运行、系统分析和安全稳定等方面带来了重大影响，对传统规划工作提出新的要求。在水电和新能源装机比例较高的地区，简单地根据规划年电力负荷和电源装机情况，分析电力电量供应与需求之间的平衡关系，已经不能满足需求。
3、通过电力系统生产模拟仿真计算程序，在给定的负荷条件下，考虑发电机组特性、运行约束和能量约束，考虑断面约束，外来电力约束等等条件，模拟电能生成的过程，作为确定电网建设方案、项目
4、现有技术一的技术方案，如以psd-pebl为例，简要介绍单机版生产模拟软件。
5、电力系统源网荷一体化生产模拟软件(psd-pebl)是中国电力科学研究院有限公司电力系统研究所自主研发的供需平衡分析工具，能够实现多个分区(省、区域电网)1年内(8760小时)各类型发电资源(火电、水电、核电、气电、抽蓄、储能、新能源)出力的安排，按分区优先、跨分区支援。适应于各分区力争独自平衡，在不满足独自平衡条件时，就近寻求输电支援、调峰支援。根据需要统计分区间、省间、区域间的电力电量交换，并形成电力平衡、电量平衡、调峰平衡报表、开机位置图、支路/断面功率全年统计及消纳情况分析。
6、软件的核心计算程序与人机界面功能独立开发维护。人机界面编辑，采用页面修改和文件导入结合的模式。核心计算程序设计模块化，对新增模型易于扩展。在辅助建模流程方面，可通过psd-bpa、psasp等仿真数据快速导入网架数据辅助建模。
7、软件应用流程如下：
8、【程序安装】——程序安装、程序运行、工程创建等。
9、后续计算将以工程为最小单位进行。
10、【数据建模】——定义研究电网结构，划分研究分区，定义分区间断面信息。进行生产模拟计算的数据建模可以通过多个途径进行：直接在界面录入所有参数/通过已有生产运行方式数据进行快速建模准备/已有生产模拟工程数据导入等。
11、使用节点数据和线路数据来描述研究电网的结构。由于电网形态复杂，建模数据量巨大(全国网范围内约包含六万余个节点、十万余条线路)，直接在界面录入所有参数工作量较大。初次使用，更推荐通过已有生产运行方式数据进行快速建模，即：将常用电力系统仿真软件(psd-bpa等)用到的仿真输入数据(潮流数据文件.dat文件等)快速导入工程，后台自动解析并生成出计算所需的网络数据文件。
12、研究分区，包含研究电网范围内的全部或部分区域，一般以实际的电网区域为基础进行划分。
13、分区之间通过联络线描述能量流动约束条件，包括直流联络线、交流联络线。直流联络线需用户指定功率安排曲线，交流联络线可指定功率曲线、电量约束条件、输电协议、是否参与电力/备用支援、是否参与调峰支援等，按省\区电力电量平衡计算需要，根据实际情况填写。
14、【数据编辑】——按类别补充与计算相关的机组数据(含相关曲线)、制定负荷方案。
15、由于节点数据中包含发电机节点，包含了部分机组信息，包括装机容量、额定电压等，但还需要补充一些生产模拟计算所必需的特性参数。具体地，水电机组需要补充水文出力特性、调节特性等；抽蓄及储能机组需要补充容量约束等；火电机组需补充最小技术出力、调节特性、电量约束、开机顺序、受阻特性等；燃气机组需补充调节特性、工作位置、受阻特性等。
16、负荷需求包括：分区负荷曲线、电量修正值、热备用和冷备用容量等。
17、【核心程序计算】——调用计算程序进行计算。
18、【结果展示】——计算成功后，形成和展示结果文件，包括电力平衡报表、电量平衡报表、调峰平衡报表、机组出力位置图展示等。
19、然而，现有技术与传统电源规划中基于平衡表粗略测算的方法相比，现存生产模拟仿真软件核心计算程序虽然在随机模拟和时序仿真上有所突破，但还存在如下缺陷：
20、1、使用软件的弊端-输入数据文件不准确、不安全。仿真水平的提升离不开仿真数据这一重要基石，高质量的仿真数据、高效的数据维护和管理是所有电网安全稳定计算分析的重要基础。目前，用于生产模拟仿真数据大都通过仿真软件的计算数据文件来维护。在创建计算所用到的工程时，虽然能将网架数据bpa、psasp格式快速导入，但离线文件的数据安全性、准确性都不能保证。电网发展得越是庞大而复杂，仿真计算分析工作量的需求就越多，这种基于数据文件管理仿真数据的模式已经导致数据维护占用的时间比重越来越大，严重侵占了计算分析的时间，限制了电网仿真水平的提升。
21、2、数据量巨大，维护繁琐。生产模拟数据准备过程中，需要将区域电网简化成地区节点网架模型，将网架拓扑、线路参数，节点负荷等电网数据以及新能源实际每小时出力、各类发电资源装机容量、发电成本等发电数据输入生产模拟仿真系统。涉及大量不同类别、不同格式要求的数据，包括文本、图表、以及软件本身定义的特殊格式输入文件等(如：.bl文件)。
22、3、分区不灵活，造成大量重复工作。不同的计算工程，针对不同的研究颗粒度，不同时期的电网，会选择不同的分区参与计算。由于计算分区的改变，分区之间联络线必然会发生变化，从而导致分区断面构成发生变化，之前定义的断面计算数据失效；分区负荷、分区内有效机组等也将随之改变，需要工作人员逐一检查和更新。
23、4、区域间数据难以统一和协同。不同省、地区所用的数据，无法快速拼接与整合，形成全网统一数据需要耗费大量人力物力。
24、因此，需要一种技术，以实现基于统一数据源并行开展电力系统生产模拟计算分析。
技术实现思路
1、本专利技术技术方案提供一种基于统一数据并行开展生产模拟计算的方法及系统，以解决如何基于统一数据源并行开本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于统一数据并行开展生产模拟计算的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，所述基础数据包括：设备数据、分区模板以及负荷数据。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括，对所述设备数据进行建模，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，所述场景数据包括：分区个性化数据、分区负荷数据、分区风/光新能源特性数据、分区常规能源机组特性数据，以及基于计算分区的跨区联络线数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其中：
6.根据权利要求1所述的方法，其中，定义分区模板，包括：基于目前生产模拟计算的研究颗粒度，和电网地区“国-网-省-地-县”五级区域编码，定义分区的最小组成单位为“地区”级电网，分区的研究范围最大为“国网”级电网；
7.根据权利要求6所述的方法，所述分区模板中，基于树形结构定义系统关系，确定各级子系统之间的从属关系；
8.根据权利要求1所述的方法，将电源设备的基础数据添加至匹配的分区，进行基于分区的计算场景构建，包括：
9.根据权利要求1所述的方法，将负荷的基础数据添加至匹配
10.根据权利要求1所述的方法，所述将交、直流线路设备的基础数据添加至匹配的分区，进行基于分区的计算场景构建，包括：
11.根据权利要求1所述的方法，所述对于全电网的多个生产模拟场景，基于划分的电网分区对所述计算数据进行组合，基于组合后的所述计算数据，进行生产模拟计算，包括：
12.一种基于统一数据并行开展生产模拟计算的系统，所述系统包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于统一数据并行开展生产模拟计算的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，所述基础数据包括：设备数据、分区模板以及负荷数据。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括，对所述设备数据进行建模，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，所述场景数据包括：分区个性化数据、分区负荷数据、分区风/光新能源特性数据、分区常规能源机组特性数据，以及基于计算分区的跨区联络线数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其中：
6.根据权利要求1所述的方法，其中，定义分区模板，包括：基于目前生产模拟计算的研究颗粒度，和电网地区“国-网-省-地-县”五级区域编码，定义分区的最小组成单位为“地区”级电网，分区的研究范围最大为“国网”级电网；
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【专利技术属性】
技术研发人员：张鑫，陶向红，王虹富，张海顺，孔鹏，范雅娜，张志强，刘燕嘉，常松，赵丹，杨璐，李日敏，李亮亮，郑忠飞，樊勤昊，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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