基于Scada与电能量采集系统数据融合的变电站电能量平衡在线感知监测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了基于Scada与电能量采集系统数据融合的变电站电能量平衡在线感知监测方法及系统，方法包括以下步骤：定期从Scada系统中获取电网模型数据，以识别出各计量点；定期从电能量采集系统中获取计量点的配置信息及电能量数据；将电网模型数据与电能量数据进行融合，使各计量点的数据保持一致；建立平衡模型；将各计量点的数据代入平衡模型，计算不平衡率；对不平衡率超过阈值的平衡点生成告警记录。本发明专利技术实现了对变电站各种电能量平衡点平衡实时状况的在线监测，提高了调度对变电站电能量平衡管控能力。

On-line monitoring and monitoring method and system for power balance of substation based on data fusion of Scada and electric energy acquisition system

The invention discloses a Scada electric energy acquisition system and data fusion of substation electric energy balance monitoring method and system based on online perception, the method includes the following steps: obtaining regular grid model data from Scada system, to identify each measuring point; regular access point configuration information and measurement data of electric energy from the electric energy collection system in the power grid; data model and electric energy data are fused to each measuring point data consistency; establish the equilibrium model; the equilibrium model of data for each measuring point, calculating the unbalance rate; the unbalance balance rate exceeds a threshold value to generate alarm record. The invention realizes on-line monitoring of all kinds of electric energy balance point balance in the substation, and improves the power balance control ability of the substation.

【技术实现步骤摘要】
基于Scada与电能量采集系统数据融合的变电站电能量平衡在线感知监测方法及系统
本专利技术涉及电力调度控制应用
，具体涉及一种基于Scada与电能量采集系统数据融合的变电站电能量平衡在线感知监测方法，还涉及一种基于此监测方法的监测系统。
技术介绍
电网公司的同期线损系统要求实现“横到边、纵到底”、“全源头采集、全自动生成、全过程记录、全方位监督”目标。根据同期线损管理工作要求，结合电能量系统管理现状，升级电力公司调积极推动提升电能量采集数据质量，推进变电站电量平衡集中治理。变电站电量平衡监测是平衡治理的基本手段。而变电站电能量平衡监测的核心环节电能量不平衡率计算需要实时采集电网模型及每个电网设备上的周期电量数据，最复杂的情况需要处理上百个设备的运行状态、对应采集装置运行状态与采集工况、采集数据检验、周期内状态变化后电量的计算等的非线性组合关系。目前变电站电能量平衡监测没有统一标准、监测方法复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种基于Scada与电能量采集系统数据融合的变电站电能量平衡在线感知监测方法及系统，本专利技术实现了对变电站各种电能量平衡点平衡实时状况的在线监测，提高了调度对变电站电能量平衡管控能力。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于Scada与电能量采集系统数据融合的变电站电能量平衡在线感知监测方法，其特征是，包括以下步骤：步骤S1，定期从Scada系统中获取电网模型数据，以识别出各计量点；步骤S2，定期从电能量采集系统中获取计量点的配置信息及电能量数据；步骤S3，将电网模型数据与电能量数据进行融合，使各计量点的数据保持一致；步骤S4，建立平衡模型；步骤S5，将各计量点的数据代入平衡模型，计算不平衡率；步骤S6，对不平衡率超过阈值的平衡点生成告警记录。进一步的，电网模型数据包括电网拓扑模型、电网设备的运行状态及旁路运行状态。进一步的，电网模型数据以增量方式维护模型数据变化信息。进一步的，平衡模型包括变电站平衡模型、母线平衡模型、变压器平衡模型及线路平衡模型。相应的，本专利技术还提供了一种基于Scada与电能量采集系统数据融合的变电站电能量平衡在线感知监测系统，其特征是，包括电网模型异动感知模块、电量及事件感知模块、数据融合模块、平衡模型感知模块、不平衡率计算模块及告警记录模块；电网模型异动感知模块，定期从Scada系统中获取电网模型数据，以识别出各计量点；电量及事件感知模块，定期从电能量采集系统中获取计量点的配置信息及电能量数据；数据融合模块，将电网模型数据与电能量数据进行融合，使各计量点的数据保持一致；平衡模型感知模块，建立平衡模型；不平衡率计算模块，将各计量点的数据代入平衡模型，计算不平衡率；告警记录模块，对不平衡率超过阈值的平衡点生成告警记录。进一步的，电网模型异动感知模块以增量方式维护模型数据变化信息。进一步的，平衡模型感知模块中建立的平衡模型包括变电站平衡模型、母线平衡模型、变压器平衡模型及线路平衡模型。与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术实现了对变电站各种电能量平衡点平衡实时状况的在线监测，提高了调度对变电站电能量平衡管控能力，极大的降低了输电网损，对深化电网信息化系统建设、健全平衡监控分析机制，加强电网精细化管理水平具有重要意义。附图说明图1是本专利技术方法的模型。图2是本专利技术电网模型感知图。图3是本专利技术电量与事件感知图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。本专利技术的一种基于Scada与电能量采集系统数据融合的变电站电能量平衡在线感知监测方法，如图1所示，包括以下步骤：步骤S1，电网模型感知。定期从Scada系统中获取电网模型数据，以识别出各计量点。Scada(调度电力数据采集与监控系统，简称Scada)系统是现有电力系统中广泛应用的数据采集与监控系统。从Scada系统中获取整个变电站的电网拓扑模型，所述的电网拓扑模型指变电站所有设备之间的连接关系，设备包括但不限于变压器、母线、母联、旁路、所有进线、所有出线、开关、容抗设备等。电网拓扑模型中各设备(也可称为物理设备)均参与平衡计算，因此这些设备在业务逻辑上也称为设备计量点(简称计量点)，也就是说每一个物理设备均对应一个设备计量点。从Scada系统中还可以获取这些设备的运行状态及旁路运行等信息。这些信息综合一起统称为电网模型数据。依赖Scada系统，定期通过定期、变化、事件同步等方式从电网模型数据服务接口请求或接收数据，获取变电站的电网拓扑模型及各设备运行信息等电网模型数据如图2，以识别本周期内的电网模型变化，对变化部分采用变化前备份、变化后增加的增量方式维护模型历史变化信息，从而保持备份中电网模型与Scada系统中的电网模型一致。步骤S2，电量及事件感知。定期从电能量采集系统中获取计量点的配置信息及电能量数据。定期从电量及事件感知接口请求或接收数据，获取配置信息和电能量数据如图3。从电能量采集系统中获取计量点配置信息及从计量装置读取电能量计量结果，对应查找计量点计量装置和对应周期的计量结果数据，同时识别本周期内计量装置的变化信息，对变化部分采用变化前备份、变化后增加的增量方式维护计量装置历史变化信息。计量装置主要包括电流互感器、电压互感器、智能电能表。从计量装置采集到的电能量数据主要包括电流、电压示数等。步骤S3，数据融合处理。根据步骤1)中同步的电网拓扑模型，通过设备ID查找电能量采集系统中对应的业务逻辑计量点和计量装置，解决时间同步问题、设备与计量点对应关系不存在、设备与其对应的电能量采集系统中计量装置运行状态矛盾、设备在周期内停运后对应计量装置数据同步选取等问题，使各计量点的数据保持一致。如从Scada系统中获取的某一设备运行状态为投运，而电能量采集系统中对应的计量点和计量装置运行状态如果为停运，则相互矛盾，则采用自动或者人工干预等方式对运行状态矛盾进行处理。步骤S4，各类平衡模型的感知。针对不同变电站电网拓扑模型、不同拓扑变化情况、不同计量装置变化情况、不同计量数据采集情况构建不同的平衡模型不平衡率计算规则；不同类型平衡包括变电站平衡、母线平衡、线路平衡、变压器平衡。根据电网模型及平衡相关规则定义组织出各类平衡计算模型，详细如下：1)变电站平衡模型变电站平衡是指变电站内所有计量输入、输出电量的差值之和。2)母线平衡模型母线平衡是指变电站同一电压等级或不同电压等级中，总路计量与各分路出线计量之间的差值。它可以监控和直观地反映出各个变电站运行中计量装置的正确与否以及站内自身损耗和主变损耗。通过母线平衡计算，可以发现如下问题：1、计量装置有无问题；2、二次接线有无错误；3、互感器倍率有无错误；4、PT二次保险和接线是否正常；5、主变损耗是否正常等等一系列问题。3)变压器平衡模型变压器平衡是指某一变压器所有绕组的输入、输出电量的差值之和。4)线路平衡模型线路平衡是指该线路各端所有计量的输入、输出电量的差值之和。步骤S5，不平衡率计算。首先，根据平衡计算模型，关联计量点底码数据(即计量装置的示数)，组织对应计量点定期获取开始底码(起始时间的计量点底码)和结束底码(结束时间的计量点底码)进行电量计本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于Scada与电能量采集系统数据融合的变电站电能量平衡在线感知监测方法，其特征是，包括以下步骤：步骤S1，定期从Scada系统中获取电网模型数据，以识别出各计量点；步骤S2，定期从电能量采集系统中获取计量点的配置信息及电能量数据；步骤S3，将电网模型数据与电能量数据进行融合，使各计量点的数据保持一致；步骤S4，建立平衡模型；步骤S5，将各计量点的数据代入平衡模型，计算不平衡率；步骤S6，对不平衡率超过阈值的平衡点生成告警记录。

【技术特征摘要】
1.基于Scada与电能量采集系统数据融合的变电站电能量平衡在线感知监测方法，其特征是，包括以下步骤：步骤S1，定期从Scada系统中获取电网模型数据，以识别出各计量点；步骤S2，定期从电能量采集系统中获取计量点的配置信息及电能量数据；步骤S3，将电网模型数据与电能量数据进行融合，使各计量点的数据保持一致；步骤S4，建立平衡模型；步骤S5，将各计量点的数据代入平衡模型，计算不平衡率；步骤S6，对不平衡率超过阈值的平衡点生成告警记录。2.根据权利要求1所述的基于Scada与电能量采集系统数据融合的变电站电能量平衡在线感知监测方法，其特征是，电网模型数据包括电网拓扑模型、电网设备的运行状态及旁路运行状态。3.根据权利要求1所述的基于Scada与电能量采集系统数据融合的变电站电能量平衡在线感知监测方法，其特征是，电网模型数据以增量方式维护模型数据变化信息。4.根据权利要求1所述的基于Scada与电能量采集系统数据融合的变电站电能量平衡在线感知监测方法，其特征是，平衡模型包括变电站平衡模型、母线平衡模型、变压器平衡模型及线路平衡模型。...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐春雷，彭栋，孙虹，吕辉，仲春林，季聪，邵俊，方超，李新家，熊政，李昆明，徐明珠，郑飞，范洁，李源，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司，江苏方天电力技术有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32