一种含高渗透率分布式电源的电网图谱分析方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电网分析技术领域，具体提供了一种含高渗透率分布式电源的电网图谱分析方法及装置，包括：按电网设备对象与拓扑节点的归属关系构建拓扑节点对应的电网设备对象集合；以拓扑分析起点设备对象为拓扑分析起点对拓扑节点对应的电网设备对象集合进行深层遍历，得到各电网设备对象对应的父设备；将各电网设备对象与其对应的父设备连接，并剔除无效对象，得到电气岛图谱；基于电网模型数据中的分布式电源台账信息，将分布式电源接入电气岛图谱中对应的母线或线路上，得到含高渗透率分布式电源的电网图谱。本发明专利技术提供的技术方案，能够提升调度运行管理的精益化水平，为调度计划安排、运行方式切换发挥重要支撑作用。运行方式切换发挥重要支撑作用。运行方式切换发挥重要支撑作用。

【技术实现步骤摘要】
一种含高渗透率分布式电源的电网图谱分析方法及装置


[0001]本专利技术涉及电网分析
，具体涉及一种含高渗透率分布式电源的电网图谱分析方法及装置。

技术介绍

[0002]近年来，分布式光伏装机高速发展，其中低压并网比重逐年提升。与常规电源相比，新能源发电单机容量小、数量多、布点分散，而且具有显著的间歇性、波动性、随机性特征。随着新能源大规模开发、高比例并网，以及电力电子设备的大量应用，电力系统的原有技术、控制和运行机理将发生深刻变化，电力电量平衡、安全稳定控制等方面面临诸多挑战。
[0003]当前，电网调度机构仅营销部门掌握低压分布式光伏的装机数据，低压分布式光伏运行管理存在的问题主要有：(1)数据采集无法做到全覆盖；(2)实时性上仅能保障T
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2，无法做到实时采集；(3)主配融合上营销建立的分布式电源台账模型难以与主网模型融合，难以参与整体运行决策调度。
[0004]在现有技术条件下，电网调度部门缺少有效手段掌握分布式电源在电网供区、变电站、主变、母线等电网维度的汇聚情况，尤其对单机容量小、设备分散、数量众多的分布式光伏的电网图谱无法精准刻画，难以实现包含大量分布式光伏在内的分布式电源在电网维度的整体可观可测。因此，分布式电源电网图谱的构建成为调度管理部门管理包含海量分布式电源在内的新能源可观、可测、可控、可调的重要环节之一。
[0005]现有分布式电源主要是按照地理行政维度进行分层汇集，以国家电网为例，分为国家电网所属全部网、分调、省调、地市调、区县调维度。通过离线收资分布式电源并网的信息，最后形成不同行政层级的分布式电源装机台账，结合分布式电源运行数据开展可观可测方面的研究和应用系统建设。
[0006]针对分布式电源在省级电网、电网供区、变电站、主变、母线等电网维度层面的研究尚未涉及，暂无关于分布式电源电网图谱构建方法的研究。
[0007]随着新能源大规模接入电网，电网调度部门以提出要进一步加强对新能源接入电源的可观、可测、可调、可控能力建设。现有新能源调度管理支撑系统由于在新能源的管理上主要采用行政分区的方式开展一定的可观可测应用，存在以下局限性：
[0008]1.电网安全稳定运行所针对的运行对象是电网设备，并非管理对象上的行政分区，在行政分区上实现分布式电源的可观可测方法仅满足于行政管理需求，无法满足电网运行调度需求；
[0009]2.随着新能源大规模接入尤其是分布式电源的海量接入，电源基础数据时刻都在变化调整，按照行政管理维度进行分层汇聚存在收资不及时、不准确、工作量大等诸多问题；
[0010]3.在运行方式需要发生改变时，无法精准刻画电网供区、变电站、主变、母线下所并网的分布式电源的台账数据、运行数据、预测数据等，运行风险难以评估。

技术实现思路

[0011]为了克服上述缺陷，本专利技术提出了一种含高渗透率分布式电源的电网图谱分析方法及装置。
[0012]第一方面，提供一种含高渗透率分布式电源的电网图谱分析方法，所述含高渗透率分布式电源的电网图谱分析方法包括：
[0013]获取电网模型数据，并在所述电网模型数据中选取电网设备对象；
[0014]按电网设备对象与拓扑节点的归属关系构建拓扑节点对应的电网设备对象集合；
[0015]以拓扑分析起点设备对象为拓扑分析起点对所述拓扑节点对应的电网设备对象集合进行深层遍历，得到各电网设备对象对应的父设备；
[0016]将各电网设备对象与其对应的父设备连接，并剔除无效对象，得到电气岛图谱；
[0017]基于电网模型数据中的分布式电源台账信息，将分布式电源接入所述电气岛图谱中对应的母线或线路上，得到含高渗透率分布式电源的电网图谱。
[0018]优选的，所述电网模型数据包括下述中的至少一种：电网模型信息、分布式电源台账信息、电网运行数据信息。
[0019]进一步的，所述电网模型包括下述中的至少一种：电网设备对应的属性信息、10kV及以上分布式台账、0.4kV/380V低压分布式台账、馈线台账数据；
[0020]其中，所述电网设备包括下述中的至少一种：变电站、变压器、主变设备、绕组设备、线路、线段、线段端点、母线、开关、刀闸；所述属性信息包括下述中的至少一种：拓扑连接点关系信息、对象ID、电压等级、拓扑连接点信息；
[0021]所述分布式电源台账信息包括下述中的至少一种：分布式电源的装机、电站类型、所属区域、并网电压等级、并网母线、并网线路信息；
[0022]所述电网运行数据信息包括下述中的至少一种：开关、刀闸的开关分合状态、分布式电源的发电功率运行数据。
[0023]进一步的，所述电网设备对象包括下述中的至少一种：电压等级为10kV至220kV范围电压等级的电网设备、电压等级为10kV至220kV范围电压等级且起点终点连接点号不为空或起点终点连接点号不相同的线段、合状态且两端连接点号为不空或两端连接点号不相同的开关和刀闸、电压等级不为10kV且两端连接点号不为空或两端连接点号不相同的绕组设备。
[0024]进一步的，所述拓扑分析起点设备对象为220kV母线。
[0025]进一步的，所述以拓扑分析起点设备对象为拓扑分析起点对所述拓扑节点对应的电网设备对象集合进行深层遍历，得到各电网设备对象对应的父设备，包括：
[0026]步骤301.初始化拓扑分析起点设备为当前遍历对象；
[0027]步骤302.按预设遍历条件在当前遍历对象所属的拓扑节点对应的电网设备对象集合中选取当前遍历对象的子遍历对象，当无法选取当前遍历对象的子遍历对象时，结束操作；
[0028]步骤303.将当前遍历对象的设备信息记录在子遍历对象中，并标记当前遍历对象为已遍历；
[0029]步骤304.令子遍历对象为当前遍历对象并返回步骤302；
[0030]其中，所述设备信息包括下述中的至少一种：ID号、节点号、电压等级；当与当前遍
历对象的连接点号相同的子遍历对象的电压等级高于当前遍历对象的电压等级时，回溯至与当前遍历对象紧邻的开关置分状态，当选取当前遍历对象的子遍历对象标记为已遍历时，将当前遍历对象与子遍历对象之间的开关置分状态。
[0031]进一步的，所述预设遍历条件包括：
[0032]与当前遍历对象的连接点号相同且电压等级不高于当前遍历对象的电压等级。
[0033]进一步的，所述无效对象包括下述中的至少一种：开关、刀闸、无效分支。
[0034]进一步的，所述无效分支为末端设备对象为220kV母线的分支。
[0035]第二方面，提供一种含高渗透率分布式电源的电网图谱分析装置，所述含高渗透率分布式电源的电网图谱分析装置包括：
[0036]选取模块，用于获取电网模型数据，并在所述电网模型数据中选取电网设备对象；
[0037]构建模块，用于按电网设备对象与拓扑节点的归属关系构建拓扑节点对应的电网设备对象集合；
[0038]分析模块，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含高渗透率分布式电源的电网图谱分析方法，其特征在于，所述方法包括：获取电网模型数据，并在所述电网模型数据中选取电网设备对象；按电网设备对象与拓扑节点的归属关系构建拓扑节点对应的电网设备对象集合；以拓扑分析起点设备对象为拓扑分析起点对所述拓扑节点对应的电网设备对象集合进行深层遍历，得到各电网设备对象对应的父设备；将各电网设备对象与其对应的父设备连接，并剔除无效对象，得到电气岛图谱；基于电网模型数据中的分布式电源台账信息，将分布式电源接入所述电气岛图谱中对应的母线或线路上，得到含高渗透率分布式电源的电网图谱。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电网模型数据包括下述中的至少一种：电网模型信息、分布式电源台账信息、电网运行数据信息。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电网模型包括下述中的至少一种：电网设备对应的属性信息、10kV及以上分布式台账、0.4kV/380V低压分布式台账、馈线台账数据；其中，所述电网设备包括下述中的至少一种：变电站、变压器、主变设备、绕组设备、线路、线段、线段端点、母线、开关、刀闸；所述属性信息包括下述中的至少一种：拓扑连接点关系信息、对象ID、电压等级、拓扑连接点信息；所述分布式电源台账信息包括下述中的至少一种：分布式电源的装机、电站类型、所属区域、并网电压等级、并网母线、并网线路信息；所述电网运行数据信息包括下述中的至少一种：开关、刀闸的开关分合状态、分布式电源的发电功率运行数据。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述电网设备对象包括下述中的至少一种：电压等级为10kV至220kV范围电压等级的电网设备、电压等级为10kV至220kV范围电压等级且起点终点连接点号不为空或起点终点连接点号不相同的线段、合状态且两端连接点号为不空或两端连接点号不相同的开关和刀闸、电压等级不为10kV且两端连接点号不为空或两端连接点号不相同的绕组设备。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述拓扑分析起点设备对象为220kV母线。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述以拓扑分析起点设备对象为拓扑分析起点对所述拓扑节点对应的电网设备对象集合进行深层遍历，得到各电网设备对象对应的父设备，包括：步骤301.初始化拓扑分析起点设备为当前遍历对象；步骤302.按预设遍历条件在当前遍历对象所属的拓扑节点对应的电网设备对象集合中选取当前遍历对象的子遍历对象，当无法选取当前遍历对象的子遍历对象时，结束操作；步骤303.将当前遍历对象的设备信息记录在子遍历对象中，并标记当前遍历对象为已遍历；步骤304.令子遍历对象为当前遍历对象并返回步骤302；其中，所述设备信息包括下述中的至少一种：ID号、节点号、电压等级；当与当前遍历对象的连接点号相同的子遍历对象的电压等级高于当前遍历对象的电压等级时，回溯至与当前遍历对象紧邻的开关置分状态，当选取当前遍历对象的子遍历对象标记为已遍历时，将当前遍历对象与子遍历对象之间的开关置分状态。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预设遍历条件包括：与当前遍历对象的连接点号相同且电压等级不高于当前遍历对象的电压等级。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述无效对象包括下述中的至少一种：开关、刀闸、无效分支。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述无效分支为末端设备对象为220kV母线的分支。10.一种含高渗透率分布式电源的电网图谱分析装置，其特征在于，所述装置包括：选取模块，用于获取电网模型数据，并在所述电网模型数据中选取电网设备对象；构建模块，用于按电网设备对象与拓扑节点的归属关系...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡汝伟，夏俊荣，张伟健，王会超，于若英，孔爱良，周昶，许晓慧，华光辉，叶荣波，曹潇，刘海璇，栗峰，梁兆洪，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：