电力系统信息网络仿真平台的运行管理方法技术方案

本发明专利技术提出了一种电力系统信息网络仿真平台的运行管理方法，涉及电力系统信息网络仿真平台技术领域。构建电力系统信息网络仿真平台；建立运算模块映射图和网络模组映射图；通过映射矩阵变换算法，在运算模块映射图中寻找与网络模组映射图重叠的部分，构造重叠矩阵；将运算模块映射图与网络模组映射图相同的元素对应的事件关系置于集合，构造重叠映射图；保存并处理重叠映射图的结果数据，生成运行管理信号，并传递运行管理信号至多个网络模组调节电力设备运行状态。本发明专利技术提高了整个电力系统信息网络仿真平台运行的掌控程度、可扩展性、可维护性以及运行过程的效率。可维护性以及运行过程的效率。可维护性以及运行过程的效率。

【技术实现步骤摘要】
电力系统信息网络仿真平台的运行管理方法


[0001]本专利技术涉及电力系统信息网络仿真平台
，具体涉及一种电力系统信息网络仿真平台的运行管理方法。

技术介绍

[0002]近年来，由于业务应用系统的相继投入，应用系统服务器的数量在不断增加，相应的网络设备也在不断地增加，造成机房面积不够，设备耗电量增加，机房荷载也在增加。电力系统是具有强耦合的大型非线性系统，系统稳定运行至关重要。从电网结构方面，构建电力系统三层多智能体模型，分别为控制层、网络传输层和信息层。其中，控制层是由一系列同步电机动态节点组成，在信息层，设计暂态稳定性评价模块，其评估结果作为信息层的信息代理是否向控制层传送远程控制信号的依据，进而关系着两级分布式协调控制子层的切换；在控制层，依据自抗扰控制思想，创新性地通过扩张状态处理模型中的复杂非线性耦合项。
[0003]电力系统信息网络的运维手段在进入现场使用之前，其效果和性能应在实验室的仿真系统中先行验证测试，证明是有效的和可靠的之后，再应用到电力调度中心实际的安全监控系统中发挥作用，避免因算法或软件不成熟、不可靠而影响实际电网的运行。例如，动态模拟、数
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模混合式仿真、RTDS实时数字仿真等，都无法对这些电力系统信息网络的运维手段进行全面的测试，特别是尚无法在反映实际电网运行特性的大规模仿真电网中进行测试，也不能对电力系统在线动态安全评估、预警和决策支持系统等新的安全监控手段进行全面研究和测试。
[0004]现有技术中，例如专利文献CN114579457A公开了一种新型电力系统固件运行仿真平台，包括：固件提取模块，用以获取电力系统中设备固件的文件系统、可执行程序以及运行环境信息；固件解析模块，用以对固件文件系统定位，解析固件可执行程序以及运行环境信息；仿真模块，用以模拟固件运行所需环境；终端管理摸，用以对固件的提取、分析以及仿真的过程和结果进行查看。但是该技术方案需要很多的样本数量才能满足稠密性，从而导致样本产生的时间周期较长。
[0005]再例如专利文献CN105388783A公开了一种电力系统运行及安全监控仿真系统，该系统可进行电力市场环境下电力系统安全运行仿真研究；可进行大型互联电网安全稳定监控技术的试验研究和软件测试，如超/特高压大电网的动态安全分析与评估、基于WAMS的电力系统动态调节与控制技术、电力市场条件下的动态安全分析与评估技术等新技术的试验研究和新开发软件的测试等等。但是该技术方案还不够成熟、不够可靠，仿真运行效果较差。
[0006]面对这种矛盾，为了对电力系统的信息安全、网络安全、系统安全提供可靠的保障和技术支撑，因此，亟需一种电力系统信息网络仿真平台的运行管理方法。

技术实现思路

[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种电力系统信息网络仿真平台的运行管理方法，包括如下步骤：S1、构建电力系统信息网络仿真平台；S2、实时分析电力系统信息网络仿真平台中各运算模块之间的通信数据，建立各运算模块间的映射关系，并建立各运算模块映射图；S3、分析电力系统信息网络仿真平台中各网络模组的拓扑结构，建立各网络模组中的映射关系，并生成各网络模组映射图；S4、通过映射矩阵变换算法，在运算模块映射图中寻找与网络模组映射图重叠的部分，构造重叠矩阵；S5、将运算模块映射图与网络模组映射图相同的元素对应的事件关系置于集合K
f
，构造重叠映射图；S6、保存并处理重叠映射图的结果数据，生成运行管理信号，并传递运行管理信号至多个网络模组调节电力设备运行状态。
[0008]进一步地，所述步骤S4包括如下步骤：设运算模块映射图为G=(V1,E1)，网络模组映射图H=(V2,E2),判断两个映射图是否有重叠；设两个映射图G=(V1,E1)和H=(V2,E2)的节点构成矩阵分别为和，设节点构成矩阵A
G
和A
H
的布尔矩阵为Y,修正矩阵为T；依据公式(1)求出布尔矩阵Y中的每个元素：依据公式(2)求出修正矩阵中T的每个元素：找到两个映射图的节点构成矩阵中是否存在至少一个相同的元素，构造重叠矩阵Gf：
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(3)。
[0009]进一步地，所述步骤S5中，重叠矩阵G
f
对应的网络模式矩阵为，集合K
f
对应的事件关系矩阵为；映射图G=(V1,E1)和H=(V2,E2)的重叠元素对应的事件关系赋予给重叠矩阵G
f
，定义重叠映射图P：
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(4)；其中，表示的转置，V
f
和E
f
为重叠映射图P的节点与边。
[0010]进一步地，所述步骤S6中，对于具有m条边和n个节点的重叠映射图P，采用映射矩阵S表示重叠映射图P的拓扑连接关系，其定义为：
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（5）。
[0011]进一步地，所述步骤S6中，利用模糊算法，为映射矩阵中的元素引入置信度属性，从而推理各网络模组以及各运算模块的运行情况概率。
[0012]进一步地，于映射矩阵中的每个元素赋予一个[0，1]之间的实数作为其置信度值，并给每个事件变迁以一个变迁度CF表示其发生的可能概率，模糊推理过程用重叠映射图中变迁的触发表示。
[0013]进一步地，所述步骤S1中，所述电力系统信息网络仿真平台包括：云平台，多个运算模块、多个网络模组、电力仿真处理单元、存储单元以及控制器；所述云平台接收所述多个网络模组传递的电力设备运行数据信息及所述多个运算模块实时处理的数据信息，对所述数据信息进行缓存整合处理，传递缓存整合处理后的信息至所述电力仿真处理单元；所述电力仿真处理单元通过通信接口传递仿真处理结果至控制器，同时对所述仿真处理结果进行整合和筛选，存储至所述存储单元；所述控制器传递运行管理信号至多个网络模组，对电力设备的运行情况进行调节和控制。
[0014]进一步地，所述云平台通过MQTT传输协议接收所述多个运算模块和网络模组传递的信息。
[0015]进一步地，所述电力仿真处理单元通过MQTT协议调用Java包将仿真处理结果信息存储于所述存储单元。
[0016]进一步地，所述网络模组包括电力设备传感器和温度传感器，所述电力设备传感器收集电力设备运行情况信息，所述温度传感器收集电力设备所处实时环境温度信息和仪器运行温度信息。
[0017]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：实时分析电力系统信息网络仿真平台中各运算模块之间的通信数据，建立各运算模块间的映射关系，并建立各运算模块映射图；分析电力系统信息网络仿真平台中各网络模组的拓扑结构，建立各网络模组中的映射关系，并生成各网络模组映射图，通过映射矩阵变换算法，在各运算模块映射图中寻找与各网络模组映射图重叠的部分。根据现有电网的拓扑结构，可实现常见故障的自动建模，避免因电网拓扑结构以及运行方式的改变导致人员的大量故障人工建模、维护工作，提高电力系统稳定分析的自动化水平。
[0018]本专利技术能够实现对大规模电力系统中各种不同安本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力系统信息网络仿真平台的运行管理方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、构建电力系统信息网络仿真平台；S2、实时分析电力系统信息网络仿真平台中各运算模块之间的通信数据，根据各运算模块间的映射关系建立运算模块映射图；S3、分析电力系统信息网络仿真平台中各网络模组的拓扑结构，根据各网络模组中的映射关系，建立网络模组映射图；S4、通过映射矩阵变换算法，在运算模块映射图中寻找与网络模组映射图重叠的部分，构造重叠矩阵；S5、将运算模块映射图与网络模组映射图相同元素对应的事件关系置于集合K
f
，构造重叠映射图；S6、保存并处理重叠映射图的数据，生成运行管理信号，并传递所述运行管理信号至各网络模组，调节各网络模组中的电力设备运行状态。2.根据权利要求1所述的运行管理方法，其特征在于，所述步骤S4包括如下步骤：设运算模块映射图为G=(V1,E1)，网络模组映射图H=(V2,E2),设两个映射图G=(V1,E1)和H=(V2,E2)的节点构成矩阵分别为和，设节点构成矩阵A
G
和A
H
的布尔矩阵为Y,修正矩阵为T；依据公式(1)求出布尔矩阵Y中的每个元素：依据公式(2)求出修正矩阵中T的每个元素：找到两个映射图的节点构成矩阵中是否存在至少一个重叠元素，构造重叠矩阵G
f
：
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(3)。3.根据权利要求2所述的运行管理方法，其特征在于，所述步骤S5中，重叠矩阵G
f
对应的网络模式矩阵为，集合K
f
对应的事件关系矩阵为；将映射图G=(V1,E1)和H=(V2,E2)的重叠元素对应的事件关系赋予给重叠矩阵G
f
，定义重叠映射图：
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(4)；其中，表示的...

【专利技术属性】
技术研发人员：马虹哲，詹晶晶，杨扬，
申请(专利权)人：中电运行北京信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：