配电网调度辅助决策及故障分析系统技术方案

本发明专利技术公开了一种配电网调度辅助决策及故障分析系统，包括：底层操作系统和商用数据库；实时数据库，通过CIM导入/导出模块与电力管理系统PMS以及第三方软件实现数据传输与交换，并通过数据库API模块与外部的用电信息采集系统进行数据传输与交换；软件总线/通讯服务子系统，并通过通讯/事件记录模块与配电智能终端实现数据传输与交换；图形子系统，采用2D和/或3D显示模式，用于整套系统的图形图像的处理和显示；电力系统算法分析库，用于提供后台算法支撑。本发明专利技术通过数据采集、计算能自动控制配电网做出最优选的运行方式且还有自动检查并排除故障的能力，该系统功能强大，能够与现有设备联网使用，具备良好的推广应用价值。

【技术实现步骤摘要】
配电网调度辅助决策及故障分析系统
本专利技术涉及配电自动化领域，特别涉及一种配电网调度辅助决策及故障分析系统。
技术介绍
国内外的文献大都是就配电网优化的某一部分进行理论的研究，实用性小，实用性的软件系统更少。近年来，国内外已经对配电网运行方式的优化指标问题进行了一定的研究这些研究的优化指标体系都是从配电网的某一个方面来进行优化，没有一个整体的优化目标，不能完全反映配电网络的经济性，技术性的要求。单一目标，主要包括：全网网损所反映的经济性、支路开关操作次数反映的可靠性、合环冲击电流造成可能误动作的安全性等，难以适应配电网运行方式优化的复杂要求。在不同的运行状态下，配电网运行方式优化考虑问题的侧重点会有不同，比如在正常运行状态下会加强关注经济性，而在故障检修状态下则重点关注配电网运行的安全性和供电的可靠性，目前的配电网运行方式优化，大都只是针对单一状态的配电网络进行优化，孤立的去考虑问题，或者在正常运行状态下针对经济性进行优化，或者在故障状态下恢复供电进行优化，没有将三种运行状态完整的结合起来，整体进行考虑。目前用于电网运行方式编排类的电力系统包括其应用软件只能说是从某种程度上对人工决策的支持,但绝不可能完全取代人工劳动,其配套的软件实用性较之调度操作票或故障诊断类软件要小得多,使得该类系统和软件的开发较为缓慢。目前国内的很多地方，其调度的运行方式完全是由运方根据以往的经验和目前的负荷情况来编排的。人工编排运行方式存在很多问题。首先，人工编排容易出错，难免会出现遗漏的现象；其次，人工编排的工作量巨大，运行方式的编排占用了运方人员的大部分时间，是其工作量大的原因之一；再次，人工编排运行方式效率不高，烦琐的计算效率很低，在这方面，计算机具有无可替代的作用。而配电网运行方式变化时，需要对配网状态进行人工校验新的状态是否满足运行要求，但该方法很难达到理想的效果。而对于计算机而言，只要规则正确，可以在极短的时间里，根据规则校验运行方式。另外，运行方式的管理功能，比如运行方式的发布和查询等，在传统管理模式下，非常烦琐，不便于信息共享。鉴于人工编排运行方式的种种缺陷，基于市场的需要，随着基于人工智能技术电力系统应用软件开发的不断深入，关于电网运行方式编排类系统和软件的开发会成为电力系统应用软件开发的一个新热点。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种配电网调度辅助决策及故障分析系统，能校验合环运行方式，选择更经济的运行方式且还有自动检查并排除故障的能力。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：本专利技术的配电网调度辅助决策及故障分析系统，包括：底层操作系统和商用数据库，用于实现整套系统的正常运行；实时数据库，通过CIM导入/导出模块与电力管理系统PMS以及第三方软件实现数据传输与交换，并通过数据库API模块与外部的用电信息采集系统进行数据传输与交换；软件总线/通讯服务子系统，并通过通讯/事件记录模块与配电智能终端实现数据传输与交换；图形子系统，采用2D和/或3D显示模式，用于整套系统的图形图像的处理和显示；电力系统算法分析库，包括多种电力系统算法模块，用于提供后台算法支撑，根据选择的操作项目的不同，读取不同的实时数据并调用相应的算法模块，通过网络建模和拓扑分析模块得到分析结果后输出至图形子系统进行数据处理和显示。进一步，所述电力系统算法分析库中的电力系统算法模块包括潮流算法模块、合环潮流算法模块、状态估计算法模块、拓扑优化搜索算法模块、遗传算法及线性规划模块。进一步，所述操作系统包括UNIX、LINUX和/或WINDOWS,所述商用数据库包括ORACLE和/或SQLServer。进一步，系统进行合环电流校验的步骤是根据运方能否合环的要求，最后通过实时合环电流计算的方法，实时校验短路电流的大小，确保合环的操作能否进行，合环电流校验一旦通过，通过命令下发通道，直接控制外部的智能开关和配电智能终端。进一步，系统通过潮流算法模块和遗传算法及线性规划模块进行配电网重构，其步骤包括：收集配电网各个节点负荷；对分布式电源并网点出力进行预测；结合基本环二进制编码对配电网开关状态编码；约束条件为潮流约束和电压约束；采用综合网损和负荷开关操作次数目标函数的遗传算法优化得到开关状态；更新开关状态，将断开开关作为联络开关，闭合开关作为分段开关；进一步，系统的合环校验是通过合环潮流算法模块，并与供电公司的SCADA/EMS系统实行对接，采集实时数据，进行合环和合环后潮流的比较，得出是否能够进行合环操作的结论。进一步，系统的运行方式合环电流校验的步骤是根据闭环网络循环迭代的思想，通过合环电压、电流的约束条件，具体为合环方式下合环点两端允许电压差(绝对值)15％，电压相角差不超过15％，合环产生的最大冲击电流小于开关动作电流，校验该运行方式下是否满足运行要求。进一步，系统的运行方式仿真是通过实时数据库得到当前配电网实时数据，对调度人员对运行方式的下发流程和下发效果进行仿真，在仿真过程的每一步都要进行潮流校核和合环电流校核，检查功率是否越限，电压质量是否越限，负荷是否不平衡、合环电流是否在允许范围，确保配电网实时调度的安全性。本专利技术的有益效果是：1)本专利技术的系统通过选择适合配电网合环系统特点的潮流计算方法，保证系统的潮流计算收敛，同时建立配电网合环操作模型，并对合环稳态电流的计算和瞬时冲击电流的计算进行详细的推导，判断合环电流是否越限，操作简单方便；2)本专利技术的系统能够根据配电网运行方式评价标准及改进遗传优化算法，自动搜索出适合目标的运行方式，通过潮流平衡和功率电流约束条件，进行详细的计算和校核，确保重构后网络运行方式正常；同时，通过基本环二进制编码确保重构之后的路径满足无电气孤网和无闭合环网要求；3)本专利技术的系统在季度和月度的负荷历史数据的基础下，优化编排配网运行方式，给出合理的建议，对于馈线中的各个分段开关，给出运行方式的建议，在准实时数据的基础下，对于馈线中存在的过载、电压越限、运行效率低下等情况，给出合理性的建议，以及所产生的效果，智能化程度高，建议准确可靠；4)监控系统做到实时、可靠并能与合环校验功能、配网经济重构功能相结合，对实时运行中发现的线路过载、电压越限等异常情况，能实时够给出报警提示，故障分析结果、并能够给出合理的运行方式；并且能够根据提示，给出更为经济的优化运行方式。5)本系统具备校验所选运行方式的各种逻辑约束条件，为运行方式的审核者提供决策支持功能，避免人工决策的考虑不全而引起系统的安全隐患。本专利技术的配电网调度辅助决策及故障分析系统，通过数据采集、计算能自动控制配电网做出最优选的运行方式且还有自动检查并排除故障的能力，该系统功能强大，能够与现有设备联网使用，具备良好的推广应用价值。本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细描述，其中：图1为本专利技术的系统架构示意图；图2为本专利技术所述的功能模块程序实现流程图。具体实施方式以下将参照附图，本文档来自技高网...

【技术保护点】
配电网调度辅助决策及故障分析系统，其特征在于：包括：底层操作系统和商用数据库，用于实现整套系统的正常运行；实时数据库，通过CIM导入/导出模块与电力管理系统PMS以及第三方软件实现数据传输与交换，并通过数据库API模块与外部的用电信息采集系统进行数据传输与交换；软件总线/通讯服务子系统，并通过通讯/事件记录模块与配电智能终端实现数据传输与交换；图形子系统，采用2D和/或3D显示模式，用于整套系统的图形图像的处理和显示；电力系统算法分析库，包括多种电力系统算法模块，用于提供后台算法支撑，根据选择的操作项目的不同，读取不同的实时数据并调用相应的算法模块，通过网络建模和拓扑分析模块得到分析结果后输出至图形子系统进行数据处理和显示。

【技术特征摘要】
1.配电网调度辅助决策及故障分析系统，其特征在于：包括：底层操作系统和商用数据库，用于实现整套系统的正常运行；实时数据库，通过CIM导入/导出模块与电力管理系统PMS以及第三方软件实现数据传输与交换，并通过数据库API模块与外部的用电信息采集系统进行数据传输与交换；软件总线/通讯服务子系统，并通过通讯/事件记录模块与配电智能终端实现数据传输与交换；图形子系统，采用2D和/或3D显示模式，用于整套系统的图形图像的处理和显示；电力系统算法分析库，包括多种电力系统算法模块，用于提供后台算法支撑，根据选择的操作项目的不同，读取不同的实时数据并调用相应的算法模块，通过网络建模和拓扑分析模块得到分析结果后输出至图形子系统进行数据处理和显示。2.根据权利要求1所述的配电网调度辅助决策及故障分析系统，其特征在于：所述电力系统算法分析库中的电力系统算法模块包括潮流算法模块、合环潮流算法模块、状态估计算法模块、拓扑优化搜索算法模块、遗传算法及线性规划模块。3.根据权利要求1所述的配电网调度辅助决策及故障分析系统，其特征在于：所述操作系统包括UNIX、LINUX和/或WINDOWS,所述商用数据库包括ORACLE和/或SQLServer。4.根据权利要求1所述的配电网调度辅助决策及故障分析系统，其特征在于：所述系统进行合环电流校验的步骤是根据运行方能否合环的要求，最后通过实时合环电流计算的方法，实时校验短路电流的大小，确保合环的操作能否进行，合环电流校验一旦通过，通过命令下发通道，直接控制外部...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱勇，陶用伟，李泽群，何静，王常沛，石祖昌，蒋友权，杨键，郑华，邓钦，张韵，韩旭华，张林曼，徐坤，潘云，刘豪，王朝明，马春生，刘岑俐，刘琼，时敏，张英，杨琼，潘光俐，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司凯里供电局，南京软核科技有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52