一种数字孪生月度电能潮流网络模型构建方法技术

本发明专利技术公开了一种数字孪生月度电能潮流网络模型构建方法，包括步骤：数据预处理：对所涉及的贴源层数据进行数据清洗，对其中的异常信息进行处理，将“脏数据”转化为满足数据质量和应用要求的数据；模型构建：通过构建顶点主数据集、构建弧集和权集、构建打包线路和T接、构建有向图环路判定和去重复弧；模型验证：包括月度电能潮流网络模型完整性校验和月度电能潮流网络模型准确性校验。本发明专利技术可以利用其基于数据中台的特性，对省级输配电网络各类型的电能从上网到终端供电用户月度潮流网络进行精准刻画，实现电网公司精益化管理。实现电网公司精益化管理。实现电网公司精益化管理。

【技术实现步骤摘要】
一种数字孪生月度电能潮流网络模型构建方法


[0001]本专利技术属于电力领域，涉及一种数字孪生月度电能潮流网络模型构建方法。

技术介绍

[0002]对于国家电网公司输配电网络拓扑和计量信息，该公司存在多种信息系统，每个信息系统更多侧重对应的业务领域业务信息，如电网资源服务平台，反映的是线站配变主数据信息及主网到配变层的静态物理拓扑；能源互联网营销服务系统(营销2.0)反映的是台区和客户主数据信息及台区到客户关系管理；电能量管理系统计量的是主站和厂站的关口电量信息；电力用户用电信息采集系统计量的是配网侧的关口电量信息；一体化电量与线损管理系统更多的是关注四分线损情况(分区、分压、分元件、分台区)，这些系统包含了一些线站配户主数据或者关口计量或者拓扑关系信息，不能刻画出一套完整的、准确的月度电能潮流拓扑电网图。

技术实现思路

[0003]为了刻画出一套完整的、准确的月度电能潮流网络拓扑图，本专利技术的目的是提供一种数字孪生月度电能潮流网络模型构建方法，通过基于数据中台，对省级输配电网络各类型的电能从上网到终端供电用户(包括高压用户/低压用户)月度潮流网络进行精准刻画，实现电网公司精益化管理。
[0004]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0005]一种数字孪生月度电能潮流网络模型构建方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
[0006](1)数据预处理：对所涉及的贴源层数据进行数据清洗，对其中的异常信息进行处理，将“脏数据”转化为满足数据质量和应用要求的数据；
[0007](2)模型构建：通过构建顶点主数据集、构建弧集和权集、构建打包线路和T接、构建有向图环路判定和去重复弧；
[0008](3)模型验证：包括月度电能潮流网络模型完整性校验和月度电能潮流网络模型准确性校验。
[0009]进一步，步骤(1)中，异常信息包括：不完整、重复、噪声、不一致信息。
[0010]步骤(2)中的模型构建，具体如下：
[0011](2
‑
1)构建顶点主数据和交易数据，主数据包括变电站、输电线路、大馈线(中压线路)、配电变压器、用电客户；对于公线(包括输电线路和大馈线)、变电站、公变主数据统一在电网资源服务平台进行管理，用户专线、专变、用电客户主数据在能源互联网营销服务系统(营销2.0)，将组织、单位信息进行统一化和标准化；交易数据包括当月的资产原值、资产净值、线损电量，其中资产信息取自SAP系统，根据账、卡、物联动关系，将线站配变下的资产级卡片价值信息汇聚；线损信息取自一体化电量与线损管理系统；
[0012](2
‑
2)构建弧集和权集，包括输电线路类型的弧集和权值、公线大馈线的弧集权
值、专线大馈线的弧集权值、用电客户的弧集权值；输电线路类型的弧集和权值包括输电线路到变电站，变电站到输电线路，输电下列到用户专变3种；
[0013]变电站开关计量点计算公式如下：
[0014]电量权值W＝Q
正向
+Q
正向追补
‑
Q
反向
‑
Q
反向追补
[0015]其中Q
正向
表示开关计量点的正向电量，Q
正向追补
表示开关计量点的正向追补电量，Q
反向
表示开关计量点的反向电量，Q
反向追补
表示开关计量点的反向追补电量；
[0016]如果电量权值W为正，表示弧的方向是从变电站到输电线路，如果电量权值W为负，弧的方向是从输电线路到变电站；
[0017]高压用户计量点计算公式如下：
[0018]电量权值W＝Q
反向
+Q
反向追补
‑
Q
正向
‑
Q
正向追补
[0019]如果电量权值W为正，表示弧的方向是从分布式光伏到输电线路，如果电量权值W为负，弧的方向是从输电线路到高压用户专变；
[0020]主变计量点计算公式如下：
[0021]电量权值W＝Q
反向
+Q
反向追补
‑
Q
正向
‑
Q
正向追补
[0022]如果电量权值W为正，表示弧的方向是从变电站到输电线路，如果电量权值W为负，弧的方向是从输电线路到变电站；
[0023]公线大馈线的弧集权值，包含公线大馈线类型的弧集包括变电站到公线大馈线，公线大馈线到用户专变，公线大馈线到公变，线站配变关系及关口电量信息来源于一体化电量与线损管理系统中配电线路月线损模型，其中，供电量为此变电站到公线大馈线的弧的关口电量权值；售电量包括高压用户和公变台区两个部分，其中高压用户的售电量为公线大馈线到高压用户专变弧的权值电量；公变台区的售电量为公线大馈线到配电变压器弧的权值电量；
[0024]专线大馈线的弧集权值，专线大馈线类型的弧集包括变电站到专线大馈线，专线大馈线到用户专变，其中线站配变关系信息由能源互联网营销服务系统(营销2.0)中配变台区关系、台区线路关系、线路和变电站关系加工所得；关口电量信息来源于电力用户用电信息采集系统中的表计读数信息以及能源互联网营销服务系统(营销2.0)中的计量点、采集点和表计关系；由于专线的线损由用户自行承担，所以从变电站到专线大馈线和专线大馈线到高压用户专变的权值一致，皆为对应售电量；
[0025]用电客户的弧集权值，用电客户的弧集权值包括专变到高压用户，公变到低压用户，其中户配关系由能源互联网营销服务系统(营销2.0)中用户计量点关系、计量点台区关系、台区配变关系计算而得；关口电量权值信息由电力用户用电信息采集系统中的表计信息、当月换表信息以及能源互联网营销服务系统(营销2.0)中的计量点、采集点和表计关系计算而得；
[0026](2
‑
3)打包线路、T接情况处理
[0027]对于线路打包、T接等表计复合计量情况(即一个表计计量了多条线路模型)，则线路的进线关口/出线关口电量比进线拆分，
[0028]由于线路L1和线路L2为打包线路，计量点M1的关口电量既包含到L1的权值电量，又包括到L2的权值电量；模型通过线路出线的M3、M4进行拆分，则
[0029]S1
‑
>L1弧的权值电量:Q
L1
＝Q
M1
*Q
M3
(Q
M3
+Q
M4
)
[0030]S1
‑
>L2弧的权值电量:Q
L2
＝Q
M1
*Q
M4
(Q
M3
+Q
M4
)
[0031]其中Q
M1
、Q
M3
、Q
M4
分别表示开关计量点M1、M3、M4的月度关口电量；
[0032](2...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数字孪生月度电能潮流网络模型构建方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)数据预处理：对所涉及的贴源层数据进行数据清洗，对其中的异常信息进行处理，将“脏数据”转化为满足数据质量和应用要求的数据；(2)模型构建：通过构建顶点主数据集、构建弧集和权集、构建打包线路和T接、构建有向图环路判定和去重复弧；(3)模型验证：包括月度电能潮流网络模型完整性校验和月度电能潮流网络模型准确性校验。2.根据权利要求1所述的一种数字孪生月度电能潮流网络模型构建方法，其特征在于，步骤(1)中，异常信息包括：不完整、重复、噪声、不一致信息。3.根据权利要求1所述的一种数字孪生月度电能潮流网络模型构建方法，其特征在于，步骤(2)中的模型构建，具体如下：(2
‑
1)构建顶点主数据和交易数据，主数据包括变电站、输电线路、大馈线、配电变压器、用电客户；对于公线、变电站、公变主数据统一在电网资源服务平台进行管理，用户专线、专变、用电客户主数据在能源互联网营销服务系统，将组织、单位信息进行统一化和标准化；交易数据包括当月的资产原值、资产净值、线损电量，其中资产信息取自SAP系统，根据账、卡、物联动关系，将线站配变下的资产级卡片价值信息汇聚；线损信息取自一体化电量与线损管理系统；(2
‑
2)构建弧集和权集，包括输电线路类型的弧集和权值、公线大馈线的弧集权值、专线大馈线的弧集权值、用电客户的弧集权值；输电线路类型的弧集和权值包括输电线路到变电站，变电站到输电线路，输电线路到用户专变3种；变电站开关计量点计算公式如下：电量权值W＝Q
正向
+Q
正向追补
‑
Q
反向
‑
Q
反向追补
其中Q
正向
表示开关计量点的正向电量，Q
正向追补
表示开关计量点的正向追补电量，Q
反向
表示开关计量点的反向电量，Q
反向追补
表示开关计量点的反向追补电量；如果电量权值W为正，表示弧的方向是从变电站到输电线路，如果电量权值W为负，弧的方向是从输电线路到变电站；高压用户计量点计算公式如下：电量权值W＝Q
反向
+Q
反向追补
‑
Q
正向
‑
Q
正向追补
如果电量权值W为正，表示弧的方向是从分布式光伏到输电线路，如果电量权值W为负，弧的方向是从输电线路到高压用户专变；主变计量点计算公式如下：电量权值W＝Q
反向
+Q
反向追补
‑
Q
正向
‑
Q
正向追补
如果电量权值W为正，表示弧的方向是从变电站到输电线路，如果电量权值W为负，弧的方向是从输电线路到变电站；公线大馈线的弧集权值，包含公线大馈线类型的弧集包括变电站到公线大馈线，公线大馈线到用户专变，公线大馈线到公变，线站配变关系及关口电量信息来源于一体化电量与线损管理系统中配电线路月线损模型，其中，供电量为此变电站到公线大馈线的弧的关口电量权值；售电量包括高压用户和公变台区两个部分，其中高压用户的售电量为公线大馈线到高压用户专变弧的权值电量；公变台区的售电量为公线大馈线到配电变压器弧的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王婷，李林，王鹏，万磊，尹晓晓，
申请(专利权)人：江苏电力信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：