一种在线安全分析模型数据质量评价体系及其评价方法技术

技术编号:18426620 阅读:36 留言:0更新日期:2018-07-12 02:03
本发明专利技术涉及一种在线安全分析模型数据质量评价体系及其评价方法,体系包括:数据模型指标采用风电及光伏建模、负荷建模、变压器建模、常规机组建模、直流建模二级指标评价;电网参数指标采用发电机功率限值完整率、在离线参数一致率、遮断容量完整率指标评价;电网实时数据采用线路有功完整率、母线电压误差率、负负荷率、发电机负有功比例、设备状态正确率、发电机机端电压误差率和总负荷准确率指标评价;计算校核指标包括:潮流收敛情况、基态设备越限率、暂态稳定和三相短路电流。对各网省电力公司调度中心在线模型参数准确性分别打分,从而评价各单位在线安全分析模型参数的准确性优劣,供各单位完善提升。

An online safety analysis model data quality evaluation system and its evaluation method

The invention relates to an online security analysis model data quality evaluation system and its evaluation method. The system includes: the data model index uses wind power and photovoltaic modeling, load modeling, transformer modeling, conventional unit modeling, DC modeling two level index evaluation; power grid parameter index adopts the generator power limit complete rate, In the evaluation of off-line parameter consistent rate and block capacity integrity index, the real-time data of power grid uses line active integrity rate, bus voltage error rate, negative load rate, generator negative work ratio, equipment state correct rate, generator terminal voltage error rate and total load accuracy rate, and the calculation check index includes: tide Flow convergence, ground state equipment exceeding limit, transient stability and three-phase short-circuit current. The accuracy of the parameters of the online security analysis model of each unit is evaluated by the accuracy of the on-line model parameters of the dispatching center of the power company.

【技术实现步骤摘要】
一种在线安全分析模型数据质量评价体系及其评价方法
本专利技术涉及大电网实时运行领域,具体涉及一种在线安全分析模型数据质量评价体系及其评价方法。
技术介绍
在线安全分析功能的数据源包括状态估计数据和离线运行方式数据,目前多类安全稳定问题的量化评估结果单独给出且方法不统一,缺乏对在线模型准确性的分析及对在线数据质量优劣的自动评价功能,无法从系统整体的角度量化电网的安全稳定程度。
技术实现思路
为解决上述现有技术中的不足,本专利技术的目的是提供一种在线安全分析模型数据质量评价体系及其评价方法,通过建立在线安全稳定分析系统数据质量评价方法,对电网数据的模型、参数、实时数据、计算校核等在线安全分析各方面内容的现状水平进行指标计算与定量评价。本专利技术的目的是采用下述技术方案实现的:本专利技术提供一种在线安全分析模型数据质量评价体系,其改进之处在于,所述评价体系包括:数据模型、电网参数、电网实时数据和计算校核4个一级指标;其中,数据模型指标采用风电及光伏建模、负荷建模、变压器建模、常规机组建模、直流建模5个二级指标进行评价;电网参数指标采用发电机功率限值完整率、在离线参数一致率、遮断容量完整率3个指标进行评价;电网实时数据采用线路有功完整率、母线电压误差率、负负荷率、发电机负有功比例、设备状态正确率、发电机机端电压误差率和总负荷准确率7个指标进行评价;计算校核指标包括:潮流收敛情况、基态设备越限率、暂态稳定和三相短路电流。进一步地,所述风电及光伏建模统计风电、光伏在线状态估计模型与离线方式计算模型一致的比例;负荷建模统计在线安全分析负荷模型与离线方式计算负荷模型一致的比率,并对于不一致的负荷模型进行一一列举;变压器建模统计220kV及以上电压等级的变压器在在线安全分析中及离线方式计算中的建模是否一致;常规机组建模主要统计常规机组在线安全分析中及离线方式计算中的建模的一致情况。包括在线建模与离线建模是否一致,机组调速器、调压器、同步机是否一致;直流建模统计在线安全分析中及离线方式计算中的直流模型建模情况。进一步地,所述发电机功率限值完整率评价发电机容量、有功、无功上下限是否完整,并且对在线安全分析、离线方式计算中发电机功率限值是否一致进行评价,对其中不满足要求的设备进行列举;在离线参数一致率评价在线安全分析、离线方式计算中线路、变压器等的静态参数是否一致,并对不一致的参数进行列举;遮断容量完整率评价在线安全分析基础数据中母线遮断容量是否完整,并对遮断容量不完整的母线进行列举;对在线安全分析、离线方式计算中母线遮断容量进行评价。进一步地,所述线路有功误差率将线路有功与SCADA实测数据、状态估计数据相比较差值,得出线路有功与实际的误差率;母线电压误差率将母线电压与SCADA实测数据、状态估计数据相比较差值,得出母线电压与实际的误差率;发电机负有功比例为发电机出力为负的比例,据此了解发电机出力错误的情况,并输出相关明细;设备状态正确率为在线安全分析中设备状态与实际状态相一致的比例,并输出相关明细;发电机机端电压误差率为发电机机端电压与实际电压相比的误差比例,并列举机端电压与实际差值较大的机组明细;总负荷、总发电准确率均为在线数据中与实际总发电、总负荷的误差比例。进一步地,潮流收敛情况判断潮流计算是否收敛包括:基态设备越限率判断基态潮流下交流线、两绕组变压器、三绕组变压器的有功越限率,并列出基态潮流下设备有功越限的明细;暂态稳定情况:判断无故障情况下暂态稳定情况;无故障下暂稳计算曲线理论上为直线,如果数据中出现问题,包括发电机基态越限、调速器或调速器类型错误都会对暂稳曲线产生影响;三相短路电流越限情况判断开关遮断电流是否越限。本专利技术还提供一种在线安全分析模型数据质量评价体系的评价方法,其改进之处在于,所述评价方法包括下述步骤:(1)确定数据模型指标:针对电网状态估计数据、电网离线方式计算数据、在线安全分析计算数据,将其涉及的风电及光伏建模是否完整、负荷建模是否合理、变压器建模是否为全模型、常规机组建模是否完整、直流建模是否完整指标参数,按照下述指标计算方法形成电网数据模型指标,最终输出风电及光伏建模指标、负荷建模指标、变压器建模指标、常规机组建模指标、直流建模指标,并汇总评分;(2)确定电网参数指标:针对电网状态估计数据、电网离线方式计算数据、在线安全分析计算数据,将其涉及的发电机功率上下限、在离线参数一致率、遮断容量指标参数,按照下述指标计算方法形成电网参数指标体系,从而最终输出包括发电机功率限值完整率、在离线参数一致率和遮断容量完整率指标,并汇总评分;(3)确定电网实时数据指标:针对电网状态估计数据、在线安全分析计算数据,将在线安全分析计算结果与实际电网潮流进行比对,其涉及的线路有功误差率、母线电压误差率、发电机负有功、负负荷、总负荷、总发电、设备状态指标参数,按照下述指标计算方法形成电网实时数据指标,从而最终输出包括线路有功误差率、母线电压误差率、负负荷率、发电机负有功比率、总负荷和总发电量是否一致、设备状态正确率、发电机机端电压是否正确指标,并汇总评分;(4)确定计算校核指标:针对电网离线方式计算数据、在线安全分析计算数据,将其涉及的潮流计算结果、暂态稳定结果、短路电流情况等指标参数,按照下述指标计算方法形成电网计算校核指标,从而最终输出包括潮流收敛情况指标、基态设备越限率、无故障暂态稳定计算结果是否平滑、三相短路电流是否超标等指标,并汇总评分。进一步地,所述步骤(1)包括:一)风电及光伏建模二级指标:评分公式为:(1)风/光在线离线一致率=在线建模与离线建模一致厂站个数/在线中总厂站数。(2)建模方式:单机建模、多机拟合成单机建模(机组容量为多机容量总和);其中:单机建模比率=一个风电场(光伏电站)等效为单机/风电场(光伏电站)总数;评分标准为:10%以下0分;10~20%1分;20~30%2分;30~40%3分;40~50%4分;90~100%9分;100%10分;二)负荷建模二级指标:评分公式为:负荷建模在线离线一致率=(在线、离线负荷一致)/在线总负荷个数,在线离线负荷一致率包括负荷比重和是否建模;评分标准为:10%以下0分;10~20%1分;20~30%2分;30~40%3分;40~50%4分;90~100%9分;100%10分;三)变压器建模二级指标:评分公式为:(1)变压器建模在线离线一致率=(在线、离线变压器建模一致数)/应建模型总数;(2)变压器大模型建模率=(在线中采用大模型建模台数)/在线分析中变压器总数;建模型总数为电网中实际已投运的220kV及以上变压器台数;评分标准为:10%以下0分;10~20%1分;20~30%2分;30~40%3分;40~50%4分;90~100%9分;100%10分;四)常规机组建模二级指标:评分公式为:(1)机组建模在线离线一致率=(在线、离线机组建模一致数)/应建机组总数;(2)机组机组调速器、调压器、同步机准确率=(在线机组调速器、调压器、同步机参数与离线一致)/在线机组建模总数;建模型总数为电网中实际已投运且离线中建模数;评分标准为:10分:>98%;9分:>95%;8分:>90%;7分:>80%;6分:本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在线安全分析模型数据质量评价体系,其特征在于,所述评价体系包括:数据模型、电网参数、电网实时数据和计算校核4个一级指标;其中,数据模型指标采用风电及光伏建模、负荷建模、变压器建模、常规机组建模、直流建模5个二级指标进行评价;电网参数指标采用发电机功率限值完整率、在离线参数一致率、遮断容量完整率3个指标进行评价;电网实时数据采用线路有功完整率、母线电压误差率、负负荷率、发电机负有功比例、设备状态正确率、发电机机端电压误差率和总负荷准确率7个指标进行评价;计算校核指标包括:潮流收敛情况、基态设备越限率、暂态稳定和三相短路电流。

【技术特征摘要】
1.一种在线安全分析模型数据质量评价体系,其特征在于,所述评价体系包括:数据模型、电网参数、电网实时数据和计算校核4个一级指标;其中,数据模型指标采用风电及光伏建模、负荷建模、变压器建模、常规机组建模、直流建模5个二级指标进行评价;电网参数指标采用发电机功率限值完整率、在离线参数一致率、遮断容量完整率3个指标进行评价;电网实时数据采用线路有功完整率、母线电压误差率、负负荷率、发电机负有功比例、设备状态正确率、发电机机端电压误差率和总负荷准确率7个指标进行评价;计算校核指标包括:潮流收敛情况、基态设备越限率、暂态稳定和三相短路电流。2.如权利要求1所述的在线安全分析模型数据质量评价体系,其特征在于,所述风电及光伏建模统计风电、光伏在线状态估计模型与离线方式计算模型一致的比例;负荷建模统计在线安全分析负荷模型与离线方式计算负荷模型一致的比率,并对于不一致的负荷模型进行一一列举;变压器建模统计220kV及以上电压等级的变压器在在线安全分析中及离线方式计算中的建模是否一致;常规机组建模主要统计常规机组在线安全分析中及离线方式计算中的建模的一致情况。包括在线建模与离线建模是否一致,机组调速器、调压器、同步机是否一致;直流建模统计在线安全分析中及离线方式计算中的直流模型建模情况。3.如权利要求1所述的在线安全分析模型数据质量评价体系,其特征在于,采用所述发电机功率限值完整率评价发电机容量、有功、无功上下限是否完整,并且对在线安全分析、离线方式计算中发电机功率限值是否一致进行评价,对其中不满足要求的设备进行列举;采用所述在离线参数一致率评价在线安全分析、离线方式计算中线路、变压器等的静态参数是否一致,并对不一致的参数进行列举;采用所述遮断容量完整率评价在线安全分析基础数据中母线遮断容量是否完整,并对遮断容量不完整的母线进行列举;对在线安全分析、离线方式计算中母线遮断容量进行评价。4.如权利要求1所述的在线安全分析模型数据质量评价体系,其特征在于,所述线路有功误差率将线路有功与SCADA实测数据、状态估计数据相比较差值,得出线路有功与实际的误差率;母线电压误差率将母线电压与SCADA实测数据、状态估计数据相比较差值,得出母线电压与实际的误差率;发电机负有功比例为发电机出力为负的比例,据此了解发电机出力错误的情况,并输出相关明细;设备状态正确率为在线安全分析中设备状态与实际状态相一致的比例,并输出相关明细;发电机机端电压误差率为发电机机端电压与实际电压相比的误差比例,并列举机端电压与实际差值较大的机组明细;总负荷、总发电准确率均为在线数据中与实际总发电、总负荷的误差比例。5.如权利要求1所述的在线安全分析模型数据质量评价体系,其特征在于,潮流收敛情况判断潮流计算是否收敛包括:基态设备越限率判断基态潮流下交流线、两绕组变压器、三绕组变压器的有功越限率,并列出基态潮流下设备有功越限的明细;暂态稳定情况:判断无故障情况下暂态稳定情况;无故障下暂稳计算曲线理论上为直线,如果数据中出现问题,包括发电机基态越限、调速器或调速器类型错误都会对暂稳曲线产生影响;三相短路电流越限情况判断开关遮断电流是否越限。6.一种如权利要求1-5中任一项所述的在线安全分析模型数据质量评价体系的评价方法,其特征在于,所述评价方法包括下述步骤:(1)确定数据模型指标:针对电网状态估计数据、电网离线方式计算数据、在线安全分析计算数据,将其涉及的风电及光伏建模是否完整、负荷建模是否合理、变压器建模是否为全模型、常规机组建模是否完整、直流建模是否完整指标参数,按照指标计算方法形成电网数据模型指标,最终输出风电及光伏建模指标、负荷建模指标、变压器建模指标、常规机组建模指标、直流建模指标,并汇总评分;(2)确定电网参数指标:针对电网状态估计数据、电网离线方式计算数据、在线安全分析计算数据,将其涉及的发电机功率上下限、在离线参数一致率、遮断容量指标参数,按照指标计算方法形成电网参数指标体系,从而最终输出包括发电机功率限值完整率、在离线参数一致率和遮断容量完整率指标,并汇总评分;(3)确定电网实时数据指标:针对电网状态估计数据、在线安全分析计算数据,将在线安全分析计算结果与实际电网潮流进行比对,其涉及的线路有功误差率、母线电压误差率、发电机负有功、负负荷、总负荷、总发电、设备状态指标参数,按照指标计算方法形成电网实时数据指标,从而最终输出包括线路有功误差率、母线电压误差率、负负荷率、发电机负有功比率、总负荷和总发电量是否一致、设备状态正确率、发电机机端电压是否正确指标,并汇总评分;(4)确定计算校核指标:针对电网离线方式计算数据、在线安全分析计算数据,将其涉及的潮流计算结果、暂态稳定结果、短路电流情况等指标参数,按照指标计算方法形成电网计算校核指标,从而最终输出包括潮流收敛情况指标、基态设备越限率、无故障暂态稳定计算结果是否平滑、三相短路电流是否超标等指标,并汇总评分。7.如权利要求6所述的在线安全分析模型数据质量评价方法,其特征在于,所述步骤(1)包括:一)风电及光伏建模二级指标:评分公式为:(1)风/光在线离线一致率=在线建模与离线建模一致厂站个数/在线中总厂站数;(2)建模方式:单机建模、多机拟合成单机建模或机组容量为多机容量总和;其中:单机建模比率=一个风电场或光伏电站等效为单机/风电场或光伏电站总数;评分标准为:10%以下0分;10~20%1分;20~30%2分;30~40%3分;40~50%4分;90~100%9分;100%10分;二)负荷建模二级指标:评分公式为:负荷建模在线离线一致率=(在线、离线负荷一致)/在线总负荷个数,在线离线负荷一致率包括负荷比重和是否建模;评分标准为:10%以下0分;10~20%1分;20~30%2分;30~40%3分;40~50%4分;90~100%9分;100%10分;三)变压器建模二级指标:评分公式为:(1)变压器建模在线离线一致率=(在线、离线变压器建模一致数)/应建模型总数;(2)变压器大模型建模率=(在线中采用大模型建模台数)/在线分析中变压器总数;建模型总数为电网中实际已投运的220kV及以上变压器台数;评分标准为:10%以下0分;10~20%1分;20~30%2分;30~40%3分;40~50%4分;90~100%9分;100%10分;四)常规机组建模二级指标:评分公式为:(1)机组建模在线离线一致率=(在线、离线机组建模一致数)/应建机组总数;(2)机组调速器、调压器、同步机准确率=(在线机组调速器、调压器、同步机参数与离线一致)/在线机组建模总数;建模型总数为电网中实际已投运且离线中建模数;评分标准为:10分:>98%;9分:>95%;8分:>90%;7分:>80%;6分:>70%;5分:>60%;4分:>50%;3分:>40%;2分:>30%;1分:>20%;0分:<20%;五)直流建模二级指标:评分公式为:直流模型在线离线一致率=(在线、离线直流模型一致数)/应建直流模型数;建模型总数为电网中实际已投运且离线中建模数;评分标准为:10分:>98%;9分:>95%;8分:>90%;7分:>80%;6分:>70%;5分:>60%;4分:>50%;3分:>40%;2分:>30%;1分:>20%;0分:<20%。8.如权利要求6所述的在线安全分析模型数据质量评价方法,其特征在于,...

【专利技术属性】
技术研发人员:王轶禹刘畅冯长有庄伟于之虹吕颖鲁广明史东宇王天琪
申请(专利权)人:中国电力科学研究院国家电网公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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