一种基于年度时标的规划电网辅助决策方法技术

本发明专利技术公开了一种基于年度时标的规划电网辅助决策方法，适用于电力系统选择最优的电网规划方案，其步骤包括：1、通过能量管理系统的EMS实时数据库获取规划年之前电网实际年度数据，利用变时间间隔采样的序贯蒙特卡洛模拟方法计算全网的概率潮流；2、建立年度时标为目标年的新建变电站模型；3、对规划电网模型进行量测映射和状态估计：装载年度时标为目标年的规划年电网模型，量测映射和状态估计，之后进行可靠性分析，得到的数据中淘汰潮流分布合理性差的规划方案，存入规划电网数据库；4、初始化规划电网网损模型并建立由用户所给出的网损统计区域：5、规划电网网损分析计算，结果导入网损关系数据库；6、评价规划变电站建成前后降损效益。

【技术实现步骤摘要】

本方法涉及一种基于年度时标的规划电网辅助决策的方法，具体适用于电力系统 各级调度中心对规划电网方案进行比较，以确定最优的电网规划方案。
技术介绍
电力规划是电力系统建设重要组成部分，其任务是根据规划期间的负荷增长以及 电源规划方案建设科学合理的电网结构，在满足经济、可靠、安全地将电能输送到负荷中心 的前提下，使电网的建设和运行费用最小。综合评价电网规划项目的科学经济效益以及合 理安排电力系统运行方式具有重要意义。当前的电网规划分析系统大多是基于解决电力传 输"卡脖子"问题，关注的仅仅是电网运行的可靠性，忽视了对于降损率和无功优化等经济 指标的考核。此外一般的网损分析是都是某一负荷日的基于全网设备的理论网损分析，不 能考虑设备实际运行中潮流变化和检修状态变化，因此和实际网损往往相差较大。专利号 为201010264575. 6 (为《一种规划态电网网损分析计算方法》）采取的是实时数据 计算，准确率比一般网损计算方法准确，但是用固定时间段内某一时刻的潮流数据通过状 态估计分析出新建变电站的站内潮流进而进行网损统计分析。这样做缺点有两个：某一时 刻的实时数据并不能准确全面的反映该新建变电站在全年的降损效果；此外这种算法只能 反应某一新建变电站的降损效果，而忽略了同时新建数个变电站的相互影响。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种考虑了新建变电站之间的相互影响，综合 应用概率潮流方法和状态估计的方法，网损计算精度高，计算、使用方便的基于年度时标的 规划电网辅助决策方法。 本专利技术所采用的技术方案如下： ，其包括如下子系统：概率统计计算子系 统、新建变电站建模子系统、状态估计子系统、网损分析计算子系统和降损效益评价子系 统。 其中，所述概率统计计算子系统用于读入EMS实时数据库中的历史数据，所述历 史数据一般选取2-3年的，分析计算各线路的概率潮流和变压器的概率负荷； 所述新建变电站建模子系统用于建立增加的新设备； 所述状态估计子系统用于拼接已有电网模型和新增的同一时标的变电站模型，形成规 划年电网模型，并进行可靠性分析； 所述网损分析计算子系统提供人机界面，供用户定义网损统计区域的范围，定义网损 计算模型，并在模型更新后自动初始化网损关系数据库并进行计算； 所述降损效益评价子系统提供用户对规划变电站建成前后进行降损效益评估；本方法 依次利用上述子系统进行计算分析，从而进行辅助决策。 具体步骤如下： 步骤I :通过EMS系统的EMS实时数据库获取规划年之前电网实际年度数据，利用变 时间间隔采样的序贯蒙特卡洛模拟方法计算全网的概率潮流，所述EMS系统为能量管理系 统，属于电力系统中常用的系统，各级调度控制中心都有，所述EMS系统即能量管理系统。 计算概率潮流的传统算法是等时间间隔采样的序贯蒙特卡洛模拟方法，它适用于 对EMS实时数据库中导出的历史数据点进行采样，因为数据点为5分钟一个断面数据，包括 支路、元件潮流和设备状态；而等时间间隔采样的序贯蒙特卡洛模拟方法缺点是当数据点 的量比较大时，计算时间过长。同时，不能避免坏数据对计算结果的影响。 本方法在传统算法的基础上引入变时间间隔，利用如下公式（1)进行计算，得到变 时间间隔Δ7；: Δ7； =〇"· + 〇% (1) 其中，Δζ为变时间间隔； ?为基础采样间隔； η为采样次数，η为采样次数，η为正整数； As:为变时间间隔系数，用于控制采样步长； 其中，夂二满足如下公式（2)，并满足= 0 :【主权项】1. ，其特征在于：其包括如下步骤： 步骤1 :通过能量管理系统的EMS实时数据库获取规划年之前电网实际年度数据，利用 变时间间隔采样的序贯蒙特卡洛模拟方法计算全网的概率潮流； 步骤2 :建立年度时标为目标年的新建变电站模型： 增加含年度时标的所有新建变电站，建立新设备的模型，在所述模型中输入新设备的 相应参数，所述新设备包括线路、母线、变压器、机组、负荷、电容器和电抗器； 步骤3 :对规划电网模型进行量测映射和状态估计： 装载年度时标为目标年的规划年电网模型，并进行量测映射和状态估计，状态估计后 进行可靠性分析，即对电网进行元件的N-I计算，在得到的数据中淘汰潮流分布合理性差 的规划方案，并存入规划电网数据库； 步骤4 :初始化规划电网网损模型并建立由用户所给出的网损统计区域： 首先，装载规划电网模型，将已有电网模型的设备参数中的网损参数装载入网损关系 数据库中，对所述数据库中新增变电站模型进行更新，系统自动初始化网损关系数据库，并 自动增加相应关口； 然后，用户利用人机界面定义网损统计区域的范围，启用自动建模方式进行网损计算 模型的建立； 最后，如果初始化不成功，输出报警信息："关口定义有误"，将以上数据存入网损关系 数据库；如果初始化成功，则进行步骤5 ; 步骤5 :规划电网网损分析计算，结果导入网损关系数据库； 步骤6 :评价规划变电站建成前后降损效益。2. 根据权利要求1所述的，其特征在于： 所述步骤5中的规划电网网损分析计算方法具体如下： A. 设置相应的设备操作和操作时间段： 用户可以制定不同的设备操作，如对线路、主变、机组、电容器、电抗器和负荷进行相应 "投入"、"退出"设置；通过此处操作设置可以进行无功优化计算和网损灵敏度计算，所述设 备操作包括电容器投入、退出； B. 读取概率潮流数据断面的遥测遥信数据，进行量测映射，进行第一次基态潮流计算； 如基态潮流计算的结果不收敛，则输出报警信息一潮流数据有误，退出计算，回到步骤2 ; 如基态潮流计算的结果收敛，则进行步骤C ;所述遥测遥信数据即步骤3中的量测数； C. 在上述计算步骤后读取设备操作，再进行第二次基态潮流计算，第二次基态潮流计 算出该数据断面的网损率，然后计算两个时间相邻的断面之间的网损，即两个时间相邻的 断面之间的网损=(第一断面网损率+第二断面网损率）*两断面时间间隔/2,统计网损结 果，将其保存至网损关系数据库中；第一次基态潮流计算是为了检查潮流收敛性，第二次基 态潮流计算是进行设备操作计算； D. 计算一天所有概率潮流数据断面的网损结果，并给出操作后的网损分布结果并导入 网损关系数据库。3. 根据权利要求1或2所述的，其特征在 于：所述步骤6中评价降损效益的具体方法是：根据上述步骤3中的计算结果和网损结果 比较得出降损方案最优排序。4. 根据权利要求1或2所述的，其特征在 于：通过导入建成的新增变电站1个月后的EMS数据断面，计算上述参数的实际值，并与规 划期间的计算值作比较，可以订制并自动生成报表。5. 根据权利要求1所述的，其特征在于： 所述步骤1中采用变时间间隔采样的序贯蒙特卡洛模拟方法计算全网的概率潮流的具体 过程如下： 首先，利用如下公式（1)进行计算，得到变时间间隔: ATrt=CkJ + !)^ (1) 其中，Δ7；为变时间间隔； 为基础采样间隔； η为采样次数，η为正整数； 夂_/为变时间间隔系数，用于控制采样步长； 其中，满足如下公式（2)，并满足S3，< = O : 当μ > 2时，其中，J1k (Z)为设备状态函数，其含义为第η次采样时设备X的状态，/s 的取值为〇本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于年度时标的规划电网辅助决策方法，其特征在于：其包括如下步骤：步骤1：通过能量管理系统的EMS实时数据库获取规划年之前电网实际年度数据，利用变时间间隔采样的序贯蒙特卡洛模拟方法计算全网的概率潮流；步骤2：建立年度时标为目标年的新建变电站模型：增加含年度时标的所有新建变电站，建立新设备的模型，在所述模型中输入新设备的相应参数，所述新设备包括线路、母线、变压器、机组、负荷、电容器和电抗器；步骤3：对规划电网模型进行量测映射和状态估计：装载年度时标为目标年的规划年电网模型，并进行量测映射和状态估计，状态估计后进行可靠性分析，即对电网进行元件的N‑1计算，在得到的数据中淘汰潮流分布合理性差的规划方案，并存入规划电网数据库；步骤4：初始化规划电网网损模型并建立由用户所给出的网损统计区域：首先，装载规划电网模型，将已有电网模型的设备参数中的网损参数装载入网损关系数据库中，对所述数据库中新增变电站模型进行更新，系统自动初始化网损关系数据库，并自动增加相应关口；然后，用户利用人机界面定义网损统计区域的范围，启用自动建模方式进行网损计算模型的建立；最后，如果初始化不成功，输出报警信息：“关口定义有误”，将以上数据存入网损关系数据库；如果初始化成功，则进行步骤5；步骤5：规划电网网损分析计算，结果导入网损关系数据库；步骤6：评价规划变电站建成前后降损效益。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨潇，王楠，胡文平，范辉，孟良，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网河北省电力公司电力科学研究院，河北省电力建设调整试验所，
类型：发明
国别省市：北京;11