一种电力系统信息化与数字化联动模拟平台技术方案

本发明专利技术公开了一种电力系统信息化与数字化联动模拟平台，属于电力系统管理技术领域，包括平台数字化处理单元、运行设备管理单元、数据传输模块、传输检测模块、平台辅助管理单元、系统状态估计单元以及潮流计算单元，所述平台数字化处理单元包括电网应用模块以及数据计算模块。该电力系统信息化与数字化联动模拟平台，通过对一次设备以及二次设备的数字化升级，不仅减少了信号电缆的使用量，通过通信网络实现数据共享，结构简化还极大提高电网的资源优化配置能力，大幅提升电网的服务能力，并通过潮流计算对当前状态下电力系统中电网薄弱环节进行推演，提高系统处理突发事故的能力，科学合理地制定电力系统的运行方式。科学合理地制定电力系统的运行方式。科学合理地制定电力系统的运行方式。

【技术实现步骤摘要】
一种电力系统信息化与数字化联动模拟平台


[0001]本专利技术属于电力系统管理
，具体为一种电力系统信息化与数字化联动模拟平台。

技术介绍

[0002]在经济水平的发展之下，各个行业在数字化与信息化方面都得到了长足的发展，在社会生产的各个领域之中，计算机与通信技术的结合也成为日后社会发展的主流。电力行业与国民经济发展有着密切的关系，在现代社会下，电力系统自动化也成为了电力工业发展的重要目标，将信息化与数字化应用在电力系统中也成为了大势所趋，为此，我们提出了一种电力系统信息化与数字化联动模拟平台来极大提高电力系统的资源优化配置能力，大幅提升电网的服务能力，带动电力行业及其他产业的技术升级。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种电力系统信息化与数字化联动模拟平台，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种电力系统信息化与数字化联动模拟平台，包括平台数字化处理单元、运行设备管理单元、数据传输模块、传输检测模块、平台辅助管理单元、系统状态估计单元以及潮流计算单元；
[0005]所述平台数字化处理单元包括电网应用模块以及数据计算模块，所述电网应用模块包括发电侧协同、输电配电、电表数据管理、电力销售和交易、客服服务、资产运行维护以及功能拓展，所述数据计算模块用于对电力系统信息化与数字化联动模拟平台的数据进行计算；
[0006]所述运行设备管理单元包括一次设备管理模块以及二次设备管理模块，所述一次设备管理模块用于电力系统中底层路线中的各个传感器进行数字化和智能化管理，所述二次设备管理模块用于电力系统中的变电站设备进行数字化和网络化管理；
[0007]所述数据传输模块用于将电力系统中变电站设备检测的数据传输至平台数字化处理单元中，所述数据传输模块基于TCP协议并搭载MRTP协议进行设计，为平台数字化处理单元提供相关的电力数据服务；
[0008]所述传输检测模块基于MRTP协议进行检测，用于对数据传输模块的传输状态进行检测，保证电力系统数据的有效性；
[0009]所述平台辅助管理单元包括数据管理模块、数据库管理模块以及数据展示模块，用于对电力系统的数据、数据库进行管理以及数据的信息化数字化结合展示；
[0010]所述系统状态估计单元包括数据接收模块、状态估计器以及实时数据库，用于得出电力系统实际结构以及评估电力系统运行设备的运行状态，使得上传数据的误差和干扰的影响最大程度上的减小；
[0011]所述潮流计算单元包括实时数据潮流计算模块、历史断面数据潮流计算模块以及
典型断面潮流计算模块，用于模拟电网的潮流分布情况，科学合理地制定电力系统的运行方式。
[0012]进一步优化本技术方案，所述实时数据潮流计算模块用于平台在执行解合环操作前，先可以在平台的潮流计算界面下获取实时数据进行解合环预演，可以确定操作前后线路、传感器是否过负荷，保护是否匹配，避免解合环前后潮流变化太大，引起线路热稳定和动稳定的破坏；所述历史断面数据潮流计算模块用于基于历史数据对电网进行分析，确定类似负荷和检修方式下潮流分布情况；所述典型断面潮流计算模块用于对电网特殊方式的分析研究，将特殊方式下或实时断面经过方式变化后的数据断面保存为典型数据断面，进行信息化和数字化的分析研究。
[0013]进一步优化本技术方案，所述系统状态估计单元中的状态估计器根据测量的加权精度和基尔霍夫定律方程按最小二乘准则对生数据进行计算，得到最接近于电力系统真实状态的最佳估计值，并预测出当前的负荷状态；所述系统状态估计单元中的数据接收模块用于对传输数据的网络结构进行处理，并进行可观测性检验，所述实时数据库用于对得到的估计值结合数据库信息进行潮流计算。
[0014]进一步优化本技术方案，所述平台辅助管理单元的数据管理模块用于管理各个下属电力系统运行设备的实时数据采集接口并对实时数据进行存储管理，所述数据库管理模块用于基于电网生产管理数据库、电网调度实时数据库、电力营销数据库进行数据管理和数据分布式挖掘。
[0015]进一步优化本技术方案，所述平台数字化处理单元的数据计算模块采用分布式计算模式，所述分布式计算模式选用B/S计算模式，计算模式的数据服务包括三种逻辑单元，分别为数据接收层、数据计算层以及数据服务层，数据接收层承担着电力系统的对话功能，数据计算层需要接受服务请求与反馈的数据结果，数据服务层主要负责数据的组织以及储存任务，并根据相关的要求将数据发送至电网应用模块。
[0016]进一步优化本技术方案，所述运行设备管理单元中的一次设备管理模块用于底层路线中的各个用于智能断路器、变压器的传感器，传感器采用可以直接向外提供数字式光纤以太网接口，实现的数字式转换与状态监测，达到一次设备数字化和智能化的要求。
[0017]进一步优化本技术方案，所述运行设备管理单元中的二次设备管理模块用于连接变电站设备的对外光纤网络通信接口，变电站设备的二次信号传输基于光纤以太网实现，变电站通信网络和系统实现IEC61850标准统一化，变电站设备的全站通信网络和系统实现均采用IEC61850标准，用于保证变电站设备的站内设备具有互操作性的特征。
[0018]进一步优化本技术方案，所述数据传输模块采用多播地址的方式，可以根据规则将数据映射成为以太网址，也可以根据相应的规则来计算MAC地址，这样就能够接受到相应的数据，并在各个节点上都启动相关的MRTP进程。
[0019]进一步优化本技术方案，所述传输检测模块在检测时，建立接受数据缓冲区以及发送数据缓冲区，数据发送区能够出巡1000个数据报文，在数据发送出去之后，会进行加密处理，避免出现重复使用的情况，接受数据缓冲区能够储存相关的数据报文，在数据传递出去之后，能够将数据打包并加入相关序号，再将其送去缓冲区中，在MRTP接受到数据之后，会检测数据的有效性，若数据有效，即可进行处理。
[0020]与现有技术相比，本专利技术提供了一种电力系统信息化与数字化联动模拟平台，具
备以下有益效果：
[0021]该电力系统信息化与数字化联动模拟平台，通过对一次设备以及二次设备的数字化升级，不仅减少了信号电缆的使用量，通过通信网络实现数据共享，结构简化还极大提高电网的资源优化配置能力，大幅提升电网的服务能力，并通过潮流计算对当前状态下电力系统中电网薄弱环节进行推演，提高系统处理突发事故的能力，科学合理地制定电力系统的运行方式。
附图说明
[0022]图1为本专利技术提出的一种电力系统信息化与数字化联动模拟平台的结构示意图；
[0023]图2为本专利技术提出的一种电力系统信息化与数字化联动模拟平台中的平台数字化处理单元的结构示意图；
[0024]图3为本专利技术提出的一种电力系统信息化与数字化联动模拟平台中的系统状态估计单元的流程示意图。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力系统信息化与数字化联动模拟平台，其特征在于，包括平台数字化处理单元、运行设备管理单元、数据传输模块、传输检测模块、平台辅助管理单元、系统状态估计单元以及潮流计算单元；所述平台数字化处理单元包括电网应用模块以及数据计算模块，所述电网应用模块包括发电侧协同、输电配电、电表数据管理、电力销售和交易、客服服务、资产运行维护以及功能拓展，所述数据计算模块用于对电力系统信息化与数字化联动模拟平台的数据进行计算；所述运行设备管理单元包括一次设备管理模块以及二次设备管理模块，所述一次设备管理模块用于电力系统中底层路线中的各个传感器进行数字化和智能化管理，所述二次设备管理模块用于电力系统中的变电站设备进行数字化和网络化管理；所述数据传输模块用于将电力系统中变电站设备检测的数据传输至平台数字化处理单元中，所述数据传输模块基于TCP协议并搭载MRTP协议进行设计，为平台数字化处理单元提供相关的电力数据服务；所述传输检测模块基于MRTP协议进行检测，用于对数据传输模块的传输状态进行检测，保证电力系统数据的有效性；所述平台辅助管理单元包括数据管理模块、数据库管理模块以及数据展示模块，用于对电力系统的数据、数据库进行管理以及数据的信息化数字化结合展示；所述系统状态估计单元包括数据接收模块、状态估计器以及实时数据库，用于得出电力系统实际结构以及评估电力系统运行设备的运行状态，使得上传数据的误差和干扰的影响最大程度上的减小；所述潮流计算单元包括实时数据潮流计算模块、历史断面数据潮流计算模块以及典型断面潮流计算模块，用于模拟电网的潮流分布情况，科学合理地制定电力系统的运行方式。2.根据权利要求1所述的一种电力系统信息化与数字化联动模拟平台，其特征在于，所述实时数据潮流计算模块用于平台在执行解合环操作前，先可以在平台的潮流计算界面下获取实时数据进行解合环预演，可以确定操作前后线路、传感器是否过负荷，保护是否匹配，避免解合环前后潮流变化太大，引起线路热稳定和动稳定的破坏；所述历史断面数据潮流计算模块用于基于历史数据对电网进行分析，确定类似负荷和检修方式下潮流分布情况；所述典型断面潮流计算模块用于对电网特殊方式的分析研究，将特殊方式下或实时断面经过方式变化后的数据断面保存为典型数据断面，进行信息化和数字化的分析研究。3.根据权利要求1所述的一种电力系统信息化与数字化联动模拟平台，其特征在于，所述系统状态估计单元中的状态估计器根据测量的加权精度和基尔霍夫定律方程按最小二乘准则对生数据进行计算，得到最接近于电力系统真实状态的最佳估计值，并预测出当前的负荷状态；所述系统状态估计单...

【专利技术属性】
技术研发人员：王庆贤，吴杏平，杜志刚，刘爱生，白琳，杜文勇，严文昊，郝景昌，徐强，王磊磊，张伟，张超，张杰，孙德艳，
申请(专利权)人：国家电网有限公司客户服务中心，
类型：发明
国别省市：