电网调度系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电网调度系统，包括调度中心、若干控制站、和多个测控端；调度中心包括故障检测单元、实时负荷计算单元、短期负荷预测单元、备用电源控制单元、无功补偿单元、和报文单元，各单元通过通信总线相连；调度中心、控制站、测控端同完成对电网的调度，调度中心是核心，调度中心的各单元彼此相互通信，协同工作，完成对整个电网的调度任务。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种电网调度系统，包括调度中心、若干控制站、和多个测控端；调度中心包括故障检测单元、实时负荷计算单元、短期负荷预测单元、备用电源控制单元、无功补偿单元、和报文单元，各单元通过通信总线相连；调度中心、控制站、测控端同完成对电网的调度，调度中心是核心，调度中心的各单元彼此相互通信，协同工作，完成对整个电网的调度任务。【专利说明】电网调度系统
本专利技术属于输配电领域，尤其涉及一种电网调度系统。
技术介绍
随着跨区互联电网的形成和规模的不断扩大，电网的运行特性和调度控制越来越复杂，以往的人工调度方法已不能满足电网发展的要求，这就要求在电网调度中实现自动化、智能化。电网调度系统要求采用集约化系统，提供对电网运行进行监视、分析、控制、调度计划编制、预警、和评估的功能，但现有的电网调度系统还不能完全实现上述功能，自动化，智能化水平低。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术提供一种电网调度系统。一种电网调度系统，包括调度中心、多个控制站、和多个测控端；调度中心具有主机和备机，主、备机拥有相同的系统结构和数据，主机进行主服务计算，备机作为热备用，当主机发生故障时备机启用；主机包括故障检测单元、实时负荷计算单元、短期负荷预测单元、备用电源控制单元、无功补偿单元、和报文单元，各单元通过通信总线相连；实时负荷计算单元，基于PSASP，以PQ分解法计算电网实时负荷，包括计算电网有功功率、无功功率、功率因数；短期负荷预测单元，采用BP神经网络预测短期电网负荷，BP神经网络的激励函数采用Gauss函数，BP神经网络的输入参数包括温度、湿度和降雨量；故障检测单元，用以检测是否存在故障并输出电网故障信号；备用电源控制单元，用于接收实时负荷计算单元计算的电网实时负荷、短期负荷预测单元预测的短期电网负荷、和故障检测单元输出的电网故障信号，如果所接收的电网故障信号表示电网断电，或者所接收的电网的实时负荷或预测的短期电网负荷中任意一个超出设定值，则将备用电源投入电网；无功补偿单元，接收实时负荷计算单元计算的电网的功率因数，根据功率因数计算各控制站需要的无功补偿值，将各控制站需要的无功补偿值下发至对应的各控制站，各控制站根据其测控端的数量和调度中心下发的无功补偿值计算每个测控端所需的无功补偿值，然后将每个测控端所需的无功补偿值下发至对应的测控端，各测控端所需的无功补偿值之和等于各控制站所需的无功补偿值，各测控端根据每个测控端所需的无功补偿值的大小，调整机械式投切电容器(MSC)和晶闸管控制的电抗器(TCR)的无功补偿量；所述根据电网的功率因数或各控制站的功率因数计算各控制站所需要的无功补偿值，包括:无功补偿单元根据电网的功率因数计算整个电网所需的无功补偿值，根据控制站的数量计算平均每个控制站所需的无功补偿值，或者根据各个控制站容量的大小，按容量大小的比例计算各控制站所需要的无功补偿值；或者无功补偿单元根据实时计算单元计算得到的各控制站的功率因数和采集到的各控制站的电压、电流值，分别计算出各控制站所需的无功补偿值；报文单元，保存并接收其他单元运行中的重要数据，生成日报文、月报文。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点:能实现对电网运行的分析、控制、故障判断、负荷预测、备用电源控制等功能，提高了电网调度中的自动化，智能化水平。【专利附图】【附图说明】图1是电网调度系统结构示意图；图2是测控端无功补偿装置结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。如图1所示，本专利技术的电网调度系统包括调度中心、若干控制站、和多个测控端；调度中心采用主、备机模式，主、备机拥有相同的系统结构和数据，一台主机进行主服务计算，另一台备机作为热备用，当主机发生故障时备用机启用，通过这种方式提高了调度中心的系统安全性。调度中心包括故障检测单元、实时负荷计算单元、短期负荷预测单元、备用电源控制单元、无功补偿单元、和报文单元，各单元通过通信总线相连；故障检测单元输出电网故障信号，实时负荷计算单元实时计算电网负荷，包括计算电网有功功率、无功功率、功率因数；短期负荷预测单元对电网短期内的负荷情况进行预测；备用电源控制单元控制电网内的备用电源的投切；无功补偿单元接收实时负荷计算单元计算的电网的功率因数，根据功率因数计算需要的无功补偿值；报文单元，保存并接收其他单元运行中的重要数据，生成日报文、月报文等，以供调度人员分析。调度中心还可以通过通信服务器将调度信息发送给调度员，这样当调度员不在调度中心时也可以获得调度信息，例如通信服务器可以采用GSM通信的方式，以短信的形式将调度信息发送至调度员的手机上。各控制站通过网络经通信服务器与调度中心通信连接，各控制站包含其所控制的电网区段的控制策略，当没有接收到调度中心的调度指令时，各控制站采用自身的控制策略对控制站的区域电网进行调度，当接收到调度中心的调度指令根据调度中心的调度指令，对区域电网进行调度。控制站还将从各测试端收集到的电网信息(如电压、电流值、故障信息等)发送至调度中心，供调度中心计算、调度使用。控制站与多个测控端连接，对各测控端进行监控。测控端位于调度系统的最低端，包括信号测量模块和执行模块，信号测量模块测量电网信息，包括电压、电流、故障等，并将这些信息发送给控制站；执行模块主要负责执行来自控制站的控制指令，例如闭合断路器、调节无功补偿值等。调度中心是调度系统的核心，负责整个电网的调度，下面对调度中心的各单元做进一步详细介绍。短期负荷预测单元电力系统运行中，不但需保持负荷和发电容量的时刻平衡，还要保持一定的充裕性，即安排相应的备用电源/电网容量，为了更好的安排备用容量需要对电网的负荷进行预测分析，并通过通信总线将预测的负荷值发送给备用电源控制单元。本专利技术在对电网负荷预测时采用BP神经网络预测方法。BP神经网络预测方法是广泛应用的一种预测方法，具有较强的非线性拟合能力，可以用来预测非线性时间序列数据的发展趋势。下面对如何利用BP神经网络来进行电网短期负荷预测进行详细说明。为对电网负荷进行准确预测首先需要确定影响电网负荷的参数/因数，将这些参数作为神经网络的输入。电网负荷与气象因素和历史值有关，气温的影响主要考虑温度、湿度和降雨量，因此将这些量作为输入参数；确定完输入参数后需要确定神经网络的结构，本专利技术根据负荷历史值、温度、湿度和降雨量等作为输入参数，其输出为预测的未来I周内的电网负荷，因此相应的神经网络为一个多输入单输出结构的神经网络，确定了输入输出数目可以根据经验公式2N-1，其中N是输入神经元个数，来确定隐含层神经元数，确定了神经元的数目后需要选定合适的激励函数，本专利技术选取Gauss函数作为BP神经网络的激励函数，该函数节点配置灵活、计算工作量小，克服了 BP学习速度慢、易陷入局部极小和运算迭代量大等缺点。 在确定了神经网络结构后选取一定数量的历史数据样本进行网络训练，样本数量过少网络学习会不充分，预测结果不准确，且劣化了泛化能力；但样本过多也会导致网络预测能力降低，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电网调度系统，其特征在于：包括调度中心、多个控制站、和多个测控端；调度中心具有主机和备机，主、备机拥有相同的系统结构和数据，主机进行主服务计算，备机作为热备用，当主机发生故障时备机启用；主机包括故障检测单元、实时负荷计算单元、短期负荷预测单元、备用电源控制单元、无功补偿单元、和报文单元，各单元通过通信总线相连；实时负荷计算单元，基于PSASP，以PQ分解法计算电网实时负荷，包括计算电网有功功率、无功功率、电网的功率因数、和各个控制站的功率因数；短期负荷预测单元，采用BP神经网络预测短期电网负荷，BP神经网络的激励函数采用Gauss函数，BP神经网络的输入参数包括温度、湿度和降雨量；故障检测单元，用以检测电网是否存在故障并输出电网故障信号；备用电源控制单元，用于接收实时负荷计算单元计算的电网实时负荷、短期负荷预测单元预测的短期电网负荷、和故障检测单元输出的电网故障信号，如果所接收的电网故障信号表示电网断电，或者所接收的电网的实时负荷和短期电网负荷中的任意一个超出设定值，则将备用电源投入电网；无功补偿单元，接收实时负荷计算单元计算的电网的功率因数或各控制站的功率因数，根据电网的功率因数或各控制站的功率因数计算各控制站所需要的无功补偿值，将各控制站所需要的无功补偿值下发至对应的各控制站，各控制站根据其测控端的数量和调度中心下发给该控制站的无功补偿值计算每个测控端所需的无功补偿值，然后将每个测控端所需的无功补偿值下发至对应的测控端，各测控端所需的无功补偿值之和等于各控制站所需的无功补偿值，各测控端根据每个测控端所需的无功补偿值的大小，调整机械式投切电容器(MSC)和晶闸管控制的电抗器(TCR)的无功补偿量；所述根据电网的功率因数或各控制站的功率因数计算各控制站所需要的无功补偿值，包括：无功补偿单元根据电网的功率因数计算整个电网所需的无功补偿值，根据控制站的数量计算平均每个控制站所需的无功补偿值，或者根据 各个控制站容量的大小，按容量大小的比例计算各控制站所需要的无功补偿值；或者无功补偿单元根据实时计算单元计算得到的各控制站的功率因数和采集到的各控制站的电压、电流值，分别计算出各控制站所需的无功补偿值；报文单元，保存并接收其他单元运行中的重要数据，生成日报文、月报文。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王东升，王永光，冯建国，
申请(专利权)人：国家电网公司， 杭州务实科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11