一种电力调度数据网故障模拟仿真方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电力调度数据网故障模拟仿真方法及系统，属于电网技术领域。为解决模拟系统难以根据不同的电网系统进行适配的问题，文件调取模块读取电网的潮流数据文件，模拟环境确定模块识别电网的各故障节点和节点特征元件，继而可以生成与电网系统相适配的故障模拟环境，针对不同的电网系统可以做到自适应性的识别系统结构，适用于各种不同的电网系统，模型生成模块建立故障模拟模型，故障生成模块根据故障类型在故障模拟模型中对模拟故障进行生成，可以模拟出多种和现实故障一样的故障，同时通过结果输出单元对故障模拟仿真的效果进行总结，能有效提高仿真故障集的准确度及合理性，从而保证电网安全稳定地运行。从而保证电网安全稳定地运行。从而保证电网安全稳定地运行。

【技术实现步骤摘要】
一种电力调度数据网故障模拟仿真方法及系统


[0001]本专利技术涉及电网
，特别涉及一种电力调度数据网故障模拟仿真方法及系统。

技术介绍

[0002]在实际配电网上由于运行安全稳定的要求一般难以进行故障实验来研究保护设备的性能，搭建模拟配电网的供电线路来进行故障模拟实验是进行配电网保护研究和保护设备测试的有效途径。配电网的故障是随机而不可控的，因此对配电网保护的研究往往需要大量不同位置不同类型的故障研究才能较好把握配电网故障特点。
[0003]已有相关专利，比如公开号CN102710463B公开了一种电力数据网络的动态仿真系统及仿真方法，仿真系统包括代理端和主控端；控制端发送指令给代理端，代理端接收指令后对终端模拟线程进行队列控制和动态增减，并将测试数据传输给被测单元，测试数据经被测单元处理后反馈给主控端。该专利通过多线程和多代理的动态增减、OSI模型分层实现以及电力规约的简化模拟方式，解决大规模网络仿真中动态变迁和电力规约的仿真问题。
[0004]上述专利其实在实际的操作中还存在以下问题：1、在对电网系统的故障进行仿真模拟时，不同的电网系统往往结构不同，因此在电网系统内会发生故障的点也不相同，在对电网系统结构更新后或者在对不同的电网系统进行故障模拟前，往往需要对模拟系统进行调配，操作复杂麻烦。
[0005]2、在对电网系统进行故障模拟时，往往需要人工进行故障的模拟仿真输入，难以适配多种不同的故障类型，从而使得故障模拟的效果跟不上电网系统维护的进程。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种电力调度数据网故障模拟仿真方法及系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种电力调度数据网故障模拟仿真方法，包括以下步骤：数据获取，调取并读取电力调度数据网的潮流数据文件，对潮流数据文件中的相关数据进行去噪处理并得到目标数据，根据目标数据对电力调度数据网的系统基础结构进行获取；模拟环境，识别电力调度数据网的各故障节点并获取所述故障节点的节点信息，基于故障节点的节点信息，识别节点特征元件，根据故障节点的节点信息以及节点特征元件对故障模拟环境进行预确定；任务建立，操作者建立对电力调度数据网故障模拟仿真方案，并根据方案选择模拟任务环境并建立模拟任务；模型生成，接收并识别系统主控单元所发送的模拟控制指令，确定故障模拟模型中各个故障节点的节点信息及节点特征元件信息，建立模拟任务所对应的故障模拟模型；
故障模拟，获取故障模拟模型的仿真模拟参数，处理仿真模拟参数，并根据故障类型在故障模拟模型中生成模拟故障；结果输出，对故障模拟单元的仿真效果数据进行获取并利用编译器进行编译、连接得到仿真结果，并对仿真模拟图像进行输出；其中，在对仿真模拟图像进行输出时，包括以下步骤：初始化仿真模拟图像的输出队列，并在满足输出执行条件时，排布至输出队列尾部；初始化仿真模拟图像输出的策略网络；将输出队列的头部队列坐标作为调度队列；根据当前仿真结果的需求图像，基于策略网络对输出队列中的仿真模拟图像进行选择，确定目标输出图像；根据目标输出图像，确定输出队列的动作梯度；根据动作梯度，对策略网络进行梯度更新，确定输出初始模拟图像。
[0008]进一步的，一种电力调度数据网故障模拟仿真系统，应用在上述的电力调度数据网故障模拟仿真方法中，包括：任务建立单元，用于：对故障模拟仿真请求进行响应，响应前对电力调度数据网的各个系统基础结构以及故障节点进行信息数据的获取，同时对模拟环境进行确定，生成并提交模拟任务；系统主控单元，用于：基于任务建立单元所建立的模拟任务，通过主机通信单元对模型生成单元和故障模拟单元进行模拟控制指令的发送，并控制模拟工作进程；主机通信单元，用于：实现任务建立单元、系统主控单元、模型生成单元、故障模拟单元和结果输出单元之间的通信连接；模型生成单元，用于：基于系统主控单元所发送的模拟控制指令进行识别并生成故障模拟模型；故障模拟单元，用于：基于模型生成单元所生成的故障模拟模型，根据故障类型生成模拟故障；结果输出单元，用于：基于故障模拟单元的模拟情况，对当前模拟任务的模拟结果进行输出；控制中心，用于：对任务建立单元、系统主控单元、主机通信模块、模型生成单元、故障模拟单元和结果输出单元进行储存、运行和实施，包括不少于一个登录端及不少于一个模拟控制终端，当模拟控制终端工作时，运行任务建立单元、系统主控单元、主机通信模块、模型生成单元、故障模拟单元和结果输出单元并实现电力调度数据网故障模拟仿真系统。
[0009]进一步的，所述任务建立单元包括：文件调取模块，用于：调取并读取电力调度数据网的潮流数据文件，对潮流数据文件中的相关数据进行去噪处理，得到目标数据，并根据目标数据对电力调度数据网的系统基础结构进行获取；
模拟环境确定模块，用于：基于文件调取模块获取的电力调度数据网的系统基础结构，识别电力调度数据网的各故障节点并获取所述故障节点的节点信息，基于故障节点的节点信息，识别节点特征元件，所述节点特征元件包括线路、三绕组变压器、电厂和直流系统；模拟任务建立模块，用于：对电力调度数据网故障模拟仿真方案进行模拟任务的建立，建立模拟任务时，基于故障节点的节点信息和节点特征元件进行模拟任务环境选择；任务提交模块，用于：基于模拟任务建立模块所建立的模拟任务，对模拟任务进行提交。
[0010]进一步的，所述对模拟任务进行提交，包括如下步骤：步骤1：基于电力调度数据网故障模拟仿真方案，构建仿真任务模型：其中，D表示仿真任务模型；表示电力调度数据网第i个节点的节点权重；表示电力调度数据网第i个节点的节点特征；表示电力调度数据网第i个节点的第j个节点特征元件的常规状态特征；表示电力调度数据网第i个节点的执行系数；表示电力调度数据网第i个节点状态特征；表示电力调度数据网第i个节点的第j个节点特征元件的故障状态特征；表示电力调度数据网第i个节点的第j个节点特征元件的故障元件系数；表示电力调度数据网故障模拟仿真方案中电力节点的总数量；表示电力调度数据网故障模拟仿真方案中任意电力节点的节点特征元件总数量；步骤2：基于建立的模拟任务，确定提交的模拟任务的任务特征：其中，表示电力调度数据网第i个节点的任务特征；表示电力调度数据网第i个节点的预期模拟状态特征；表示电力调度数据网第i个节点的第j个节点特征元件的预期模拟运行状态特征；步骤3：判断所述任务特征是否归属于所述任务模型：其中，K表示模拟任务的归属系数；当K≥1的时候，表示任务特征归属于任务模型，可以进行任务提交。
[0011]进一步的，所述系统主控单元包括：任务识别模块，用于：基于任务建立单元操作者提交的模拟任务，接收模拟任务中输入的故障状态，根据所述故障状态向单元控制模块发送设定故障状态的指令，所述指令包括所述故障状态和
所述故障模拟单元的标识符；单元控制模块，用于：基于任务识别模块所识别的故障状态的指令，控制主机通信单元对模型生成单元及故障模拟单元发送控制指令，并对模型生成单元及故障模拟单元的模拟工作进行控制。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力调度数据网故障模拟仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：数据获取，调取并读取电力调度数据网的潮流数据文件，对潮流数据文件中的相关数据进行去噪处理并得到目标数据，根据目标数据对电力调度数据网的系统基础结构进行获取；模拟环境，识别电力调度数据网的各故障节点并获取所述故障节点的节点信息，基于故障节点的节点信息，识别节点特征元件，根据故障节点的节点信息以及节点特征元件对故障模拟环境进行预确定；任务建立，操作者建立对电力调度数据网故障模拟仿真方案，并根据方案选择模拟任务环境并建立模拟任务；模型生成，接收并识别系统主控单元所发送的模拟控制指令，确定故障模拟模型中各个故障节点的节点信息及节点特征元件信息，建立模拟任务所对应的故障模拟模型；故障模拟，获取故障模拟模型的仿真模拟参数，处理仿真模拟参数，并根据故障类型在故障模拟模型中生成模拟故障；结果输出，对故障模拟单元的仿真效果数据进行获取并利用编译器进行编译、连接得到仿真结果，并对仿真模拟图像进行输出；其中，在对仿真模拟图像进行输出时，包括以下步骤：初始化仿真模拟图像的输出队列，并在满足输出执行条件时，排布至输出队列尾部；初始化仿真模拟图像输出的策略网络；将输出队列的头部队列坐标作为调度队列；根据当前仿真结果的需求图像，基于策略网络对输出队列中的仿真模拟图像进行选择，确定目标输出图像；根据目标输出图像，确定输出队列的动作梯度；其中，T表示输出队列的动作梯度；表示策略网络中初始输出仿真模拟图像至需要调度的输出队列中第1个仿真模拟图像的输出梯度策略网络；表示初始输出队列在权重参数为时的优先函数；表示输出队列的调整梯度S在策略网络参数下的梯度调整函数；表示策略网络中初始输出仿真模拟图像在策略网络C中的调整动作数；根据动作梯度，通过下式对策略网络进行梯度更新，确定输出初始模拟图像：其中，表示动作梯度的更新梯度；表示在策略网络C中对动作梯度更新求导后得到的局部更新的更新梯度。2.一种电力调度数据网故障模拟仿真系统，应用在如权利要求1所述的电力调度数据网故障模拟仿真方法中，其特征在于，包括：任务建立单元，用于：
对故障模拟仿真请求进行响应，响应前对电力调度数据网的各个系统基础结构以及故障节点进行信息数据的获取，同时对模拟环境进行确定，生成并提交模拟任务；系统主控单元，用于：基于任务建立单元所建立的模拟任务，通过主机通信单元对模型生成单元和故障模拟单元进行模拟控制指令的发送，并控制模拟工作进程；主机通信单元，用于：实现任务建立单元、系统主控单元、模型生成单元、故障模拟单元和结果输出单元之间的通信连接。3.如权利要求2所述的一种电力调度数据网故障模拟仿真系统，其特征在于，还包括，模型生成单元，用于：基于系统主控单元所发送的模拟控制指令进行识别并生成故障模拟模型；故障模拟单元，用于：基于模型生成单元所生成的故障模拟模型，根据故障类型生成模拟故障；结果输出单元，用于：基于故障模拟单元的模拟情况，对当前模拟任务的模拟结果进行输出；控制中心，用于：对任务建立单元、系统主控单元、主机通信模块、模型生成单元、故障模拟单元和结果输出单元进行储存、运行和实施，包括不少于一个登录端及不少于一个模拟控制终端，当模拟控制终端工作时，运行任务建立单元、系统主控单元、主机通信模块、模型生成单元、故障模拟单元和结果输出单元并实现电力调度数据网故障模拟仿真系统。4.如权利要求3所述的一种电力调度数据网故障模拟仿真系统，其特征在于：所述任务建立单元包括：文件调取模块，用于：调取并读取电力调度数据网的潮流数据文件，对潮流数据文件中的相关数据进行去噪处理，得到目标数据，并根据目标数据对电力调度数据网的系统基础结构进行获取；模拟环境确定模块，用于：基于文件调取模块获取的电力调度数据网的系统基础结构，识别电力调度数据网的各故障节点并获取所述故障节点的节点信息，基于故障节点的节点信息，识别节点特征元件，所述节点特征元件包括线路、三绕组变压器、电厂和直流系统；模拟任务建立模块，用于：对电力调度数据网故障模拟仿真方案进行模拟任务的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，张涛，刘忠来，刘策，王河龙，尹晓旭，檀玉杰，崔艳涛，
申请(专利权)人：嘉豪伟业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：