一种电力现货市场出清电价及动态潮流的可视化方法技术

本发明专利技术涉及一种基于节点电价出清结果、并适应于不同电网节点分布状况的电力市场现货交易动态电价及潮流电力图生成方法。本方法首先获取电网的节点信息、网络模型数据和geo地图数据；然后根据所获数据和系统参数进行拓扑分析，根据各节点的连接关系自动生成物理接线分布图；接入电力现货交易出清结果，根据设置的约束条件计算出线路负载；然后自动将出清结果与节点物理接线图相匹配；自动渲染节点电价、电力潮流流向和线路负载情况；最终形成动态电价及潮流电力图，为电网调度机构清晰展示所属电网的各节点电价、支路电力流向和潮流负载情况；极大的提高了调度专员的工作效率，同时增强了电网的电力可靠性，降低电力现货市场带来的电力控制风险。带来的电力控制风险。带来的电力控制风险。

【技术实现步骤摘要】
一种电力现货市场出清电价及动态潮流的可视化方法


[0001]本专利技术涉及电网接线图绘制领域和纳入现货市场交易的电力监控领域，特别涉及一种在电力现货交易中的动态出清电价及潮流电力图生成方法。

技术介绍

[0002]目前，随着电力市场化改革的持续推进，我国基本建立“统一市场，两级运作”的电力市场架构，全国8个试点地区开展的现货建设工作已经进行了多轮长周期结算试运行，其他各省电网公司的省内现货建设也日益完善。电力市场环境下，传统的计划发电纳入了市场因素，对电力可靠性管理带来了重大挑战。并且随着新能源装机容量的不断增加，高比例新能源出力具有随机性和波动性大的特点，造成新能源弃电和电力供应不足的交织常态，在降碳背景下，全网系统的可靠性管理难度加大。目前，各大省网公司的现货交易主要在出清过程中强调买卖双方的价格匹配，使买卖双方达到供需平衡，往往仅在出清计算之前做了一次预平衡，所有约束条件和边界设定都是在出清计算时自动满足，出清过程无法人工干预，而安全校核机制尚不健全，出清后的结果必须迭代到发电计划中重新校核，无法满足交易的时效性；并且得到的出清数据大多以96点的表格数据形式展现，调控部门无法清晰直观的了解出清结果在各地区的分布状况，必须结合电网调度控制平台才能了解到各区域线路的负载情况，调度员在调控平台和现货交易系统间的频繁切换操作增加了其工作复杂性，无法做到实时关注现货市场造成的线路负载问题。
[0003]若将现货交易实时出清结果与实际调控情况相结合，在一个系统直观的展示本省电网节点接线图，在图中实时显示现货交易出清结果、线路负载情况等数据，将大大降低调度工作的劳动强度，进一步提升电力的可靠性管理。目前业内对于电网接线图型绘制的研究主要还是基于导出数据模型，利用第三方图形平台手动绘制，然后以XML及SVG文件作为数据载体，实现图形数据互联，再将该载体纳入到对应系统使用。该方式不够灵活多变，针对数据单元的增减无法实时变更，且暂未发现在现货交易系统中有使用和自动生成电网接线图的先例。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提供一种基于适应于不同电网节点分布状况和现货市场出清结果的动态电价及潮流电力图生成方法，用于辅助现货交易管理和发电监控管理，有效减少调度员的工作强度，提高了电力可靠性，降低电力现货市场带来的电力控制风险。
[0005]为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案是：一种基于节点电价出清结果、并适应于不同电网节点分布状况的电力市场现货交易动态电价及潮流电力图生成方法，包括以下步骤：S1. 获取电网的节点信息、网络模型数据和电网所在省份或地区的地理geo地图数据；S2. 根据所获数据和系统设置的向量参数进行拓扑分析，得到平铺的节点分布状
态图；S3. 根据各节点的连接关系自动生成适应该电网的节点物理接线图；S4. 接入电力现货交易出清结果，含节点出清结果和支路出清结果数据；S5. 在物理接线图上自动匹配各出清节点和支路的出清数据；S6. 根据出清数据和模型坐标自动渲染节点电价、电力潮流流向和线路负载情况；S7. 形成动态电价图及潮流电力图。
[0006]在上述方案中，首先获取电网的节点信息、网络模型数据和电网所在省份或地区的地理geo地图数据；然后根据所获数据和系统设置的向量参数进行拓扑分析，得到平铺的节点分布状态图；再根据各节点的连接关系自动生成适应该电网的节点物理接线图；然后接入电力现货交易出清结果，包括节点出清结果和支路出清结果数据，根据支路出清结果计算线路负载情况；在物理接线图上自动匹配各出清节点和支路的出清数据；再根据出清数据和模型坐标自动渲染节点电价、电力潮流流向和线路负载情况；最后形成动态电价图及潮流电力图。通过本技术方案，可实时地、动态地生成所在交易日内各交易时段地出清后电网接线图，清晰展示当前现货交易出清量价信息、线路潮流流向以及线路负载情况，提高调度工作效率。
[0007]所述步骤S1中，获取数据包括：电网节点信息：参与市场的节点基础信息、节点地理坐标信息、图形符号；电网节点网络模型数据：各节点之间的连接关系、基本参数；电网所在区域地理geo地图数据：行政区域描述、经纬度地理位置信息；节点出清结果数据：交易日期、交易时段、节点名称、节点编号、节点负荷、节点电价、该节点是否属于机组节点、机组发电功率等；支路出清结果数据：交易日期、交易时段、支路名称、支路编号、起始节点名称、起始节点编号、中止节点名称、中止节点编号、线路功率；所述步骤S2中，向量参数为：向量1：（d
x1
，d
y1
），（d
lon1
，d
lat1
）；向量2：（d
x2
，d
y2
），（d
lon2
，d
lat2
）；向量计算函数为：其中：x1表示参照点1的像素横坐标，一般为0；y1表示参照点1的像素纵坐标，一般为0；lon1表示参照点1的地理横坐标，一般为geo地图的最小经度；
lat1表示参照点1的地理纵坐标，一般为geo地图的最大纬度；x2表示参照点2的像素横坐标，一般为屏幕容器的最大宽度；y2表示参照点2的像素纵坐标，一般为屏幕容器的最大高度；lon2表示参照点2的地理横坐标，一般为geo地图的最大经度；lat2表示参照点2的地理纵坐标，一般为geo地图的最小纬度；x表示要求节点的像素横坐标；y表示要求节点的像素纵坐标；lon表示要求节点的地理横坐标，从所述的电网节点信息中获取；lat表示要求节点的地理纵坐标，从所述的电网节点信息中获取；在本方案中，将节点地理坐标转换为屏幕像素坐标的计算目标函数为：其中，k1=norm（d
x1
，d
y1
）；k2=norm（d
lon1
，d
lat1
）；k3=norm（d
x2
，d
y2
）；k4=norm（d
lon2
，d
lat2
）；所述norm(V)函数表示为向量V的欧几里得范数，其计算公式如下：在本技术方案中，电网节点接线图图层共三层，分别为：第一层：电网所在区域地图；第二层：节点分布状态图；第三层：节点连接关系图；在本方案中，每条支路都要进行线路负载率计算，描述为：其中：L
r
为线路负载率，L
p
为线路功率，L
l
为线路潮流极限值；对所述线路负载情况根据线路负载率的值以不同颜色进行区分显示，判断标准如下：与现有技术相比，本专利技术的有益效果是将电力市场出清结果和日常电力调度控制向结合，创新性的在电力市场交易系统中引入电网接线图，清晰展示节点出清结果、线路潮流流向以及负载率，为调度员提供了纳入现货交易后的电力运行数据，避免了现货交易系统和调控平台的相互切换对照，降低了工作复杂度，提高了工作效率。
附图说明
[0008]图1是本专利技术一种基于电网模型和出清结果的动态电价及潮流电力图生成方法的流程图。
[0009]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于节点电价出清结果、并适应于不同电网节点分布状况的电力市场现货交易动态电价及潮流电力图生成方法，其特征在于：包括以下步骤：S1. 获取电网的节点信息、网络模型数据和电网所在省份或地区的地理geo地图数据；S2. 根据所获数据和系统设置的向量参数进行拓扑分析，得到平铺的节点分布状态图；S3. 根据各节点的连接关系自动生成适应该电网的节点物理接线图；S4. 接入电力现货交易出清结果，含节点出清结果和支路出清结果数据；S5. 在物理接线图上自动匹配各出清节点和支路的出清数据；S6. 根据出清数据和模型坐标自动渲染节点电价、电力潮流流向和线路负载情况；S7. 形成动态电价图及潮流电力图。2.根据权利要求1所述的基于节点电价出清结果、并适应于不同电网节点分布状况的电力市场现货交易动态电价及潮流电力图生成方法，其特征在于：所述的节点信息、网络模型数据和电网所在省份或地区的地理geo地图数据包括：1）节点信息包含参与电力交易市场的所有的市场主体节点，包括火电机组、水电机组、风电机组和光伏电站等，由于节点包括发电侧和用户侧双端信息，且厂站端的设备拓扑模型复杂，故统一利用节点概念表示，但可利用不同标识和图元来区分机组和用户；2）节点信息包括市场主体的基本信息和地理位置信息，即准确的经纬度坐标信息；3）节点信息包括各节点的图形符号（图元、标注、颜色和接线等），该数据要求符合所属电力公司颁布的自动化图形界面规范或相关要求；4）网络模型数据包括各节点之间的连接关系和基本参数，该数据符合IEC61970标准的CIM模型规范；5）所述地理geo地图数据文件可使用利用javascript脚本语言编写的以js为扩展名的文件，也可使用轻量级的数据交换格式文件，即以json为扩展名的文件；6）所述的地理geo地图数据文件中包含该地区的所有行政区域描述和经纬度地理位置信息；7）所述的地图数据位于屏幕画布图层的第一层。3.根据权利要求1所述的基于节点电价出清结果、并适应于不同电网节点分布状况的电力市场现货交易动态电价及潮流电力图生成方法，其特征在于：所述的根据节点网络模型数据和系统设置的向量参数进行拓扑分析，得到平铺的节点分布状态图包括如下特征：1）向量参数为系统设置参数，即根据屏幕像素坐标和地理坐标设置两个已知参照点，利用这两个已知参照点与要求的节点坐标参数组成两组向量；向量1为（d
x1
，d
y1
），（d
lon1
，d
lat1
）；向量2为（d
x2
，d
y2
），（d
lon2
，d
lat2
）；其中，d
x1
为两个参照点之间的像素x坐标之差；d
y1
为两个参照点之间的像素y坐标之差；d
lon1
为两个参照点之间的地理坐标经度之差；d
lat1
为两个参照点之间的地理坐标纬度之差；d
x2
为要求的节点与其中一个参照点之间的像素x坐标之差；
d
y2
为要求的节点与其中一个参照点之间的像素y坐标之差；d
lon2
为要求的节点与其中一个参照点之间的地理坐标经度之差；d
lat2
为要求的节点与其中一个参照点之间的地理坐标纬度之差；一般为了简化计算，取这两个参照点为原点（屏幕/地图左上角）和最大点（屏幕/地图右下角）；2）通过欧几里得范数的计算方法计算出屏幕中的每个像素所代表的经度和维度，得到坐标转换的比例因子，然后将所有参与现货市场的节点的地理坐标转换为屏幕像素坐标；3）以上述算出的屏幕像素坐标列表自动绘制出各节点在屏幕上的分布状态图，并根据权力1所述利用不同图元区分机组节点和负...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵立政，汪红波，廖广希，杨胜杰，欧阳旭，尹骏刚，姚建刚，刘恒怡，
申请(专利权)人：湖南湖大华龙电气与信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：