一种基于OS2的分布式电网建模模型制造技术

本发明专利技术公开了一种基于OS2的分布式电网建模模型，涉及电力系统领域，用于解决传统的电力系统建模方法存在计算效率低、准确性不高、难以扩展的问题和电网管理系统在对本区域网络分布进行管理建模时通常只在本区域管控范围内进行数据调控，不利于区域之间的数据接口交流调用的问题，包括以下步骤：统一电网控制层次、构建拓扑结构、0S2分布式计算和并行处理以及建模结果分析；本发明专利技术通过对电网结构构建统一层次，方便不同区域直接进行模型建模交流，也便于电网模型数据的管理，通过将电网模型分解成多个子模型，可以实现并行计算，提高计算效率，通过对电网建模结果的分析和比较，可以找到电网的瓶颈和优化空间，进一步提高电网的运行效率和稳定性。网的运行效率和稳定性。网的运行效率和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于OS2的分布式电网建模模型


[0001]本专利技术涉及电力系统
，更具体地说，本专利技术涉及一种基于OS2的分布式电网建模模型。

技术介绍

[0002]随着经济的快速发展，能源需求不断增加，电力系统规模逐年扩大，电力负荷不断增加，电力系统的复杂性和规模不断增加，同时由于可再生能源的不断发展，分布式电力系统得到广泛应用。传统的电力系统建模方法存在计算效率低、准确性不高、难以扩展等问题，同时，电网管理系统在对本区域网络分布进行管理建模时通常只在本区域管控范围内进行数据调控，不利于区域之间的数据接口交流调用，不同区域和厂家之间进行模型交流存在困难。为了解决上述问题，现提供一种技术方案。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种基于OS2的分布式电网建模模型，能够有效处理大规模电网数据、提高计算效率和准确性的建模模型，同时方便不同区域直接进行模型建模交流，也便于电网模型数据的管理，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种基于OS2的分布式电网建模模型，包括以下步骤：统一电网控制层次、构建拓扑结构、0S2分布式计算和并行处理以及建模结果分析，控制层次分为第一控制层次、第二控制层次和第三控制层次；
[0006]第一控制层次按照子控制区、厂站、电压等级和节点依次控制排列；
[0007]第二控制层次为电压等级，第二控制层次包括发电机、负荷、母线、电容、电抗和节点；<br/>[0008]第三控制层次为节点，第三控制层次包括线路、变压器、开关和刀闸；
[0009]作为本专利技术进一步的技术方案，构建拓扑结构包括构建电网的拓扑结构和构建配电网的拓扑结构，构建电网拓扑结构要收集电网的运行数据和地理数据，对数据进行预处理和清洗，对数据进行预处理和清洗是为了去除数据中的噪声和异常值，提高建模的准确性，电网的运行数据包括电压、电流、功率、功率因数；地理数据包括电网的地理位置、线路长度、线路类型；
[0010]构建电网拓扑结构的步骤为：
[0011]步骤A1，建立电网节点集合和线路集合；
[0012]步骤A2，利用图论的方法，以节点和线路为基础，建立电网的拓扑结构图。
[0013]作为本专利技术进一步的技术方案，构建配电网的拓扑结构的具体步骤为：
[0014]步骤B1，确定配电网节点：节点通过变电站和配电变压器的位置确定；若已经确定了节点的位置，接下来将节点标记，并将它们连接；
[0015]步骤B2，确定连接方式：电网中的节点通过线路连接，确定线路的连接方式、线路的起点、终点以及线路的长度、电阻和电感参数；
[0016]步骤B3，建立拓扑结构：在确定节点和线路的连接方式之后，开始建立配电网的拓扑结构。
[0017]作为本专利技术进一步的技术方案，0S2分布式计算和并行处理的具体步骤为：
[0018]步骤C1，定义数据分区：将原始数据根据不同的数据属性进行分区，使得每个节点上存储的数据量均衡，并且具有相同的计算负载；
[0019]步骤C2，构建OS2分布式计算环境，利用OS2技术构建一个分布式计算环境，该环境中包含多个计算节点，每个节点都运行OS2操作系统；
[0020]步骤C3，实现数据分发和收集：通过OS2的分布式文件系统，在计算节点之间高效地共享数据，将分区后的数据根据所属节点，分别存储到各自的计算节点中，并在计算结束后将结果收集到一个节点上；
[0021]步骤C4，并行计算模型；
[0022]步骤C5，实现并行化：将数据和计算任务划分为多个子任务，分配给不同的计算节点，每个计算节点独立进行计算任务，计算结果存储在本地，并最终通过分布式文件系统进行汇总。
[0023]作为本专利技术进一步的技术方案，在进行并行计算模型时，采用公式：
[0024][0025]其中，P
mn
表示节点m到节点n的有功功率；V
m
和V
n
表示节点m和节点n的电压；|V
k
|表示节点k的电压幅值；g
ki
和b
ki
分别表示节点k和节点i之间的导纳实部和虚部；θ
ki
表示节点k和节点i之间的相角。
[0026]作为本专利技术进一步的技术方案，建模所采用的方法为负荷和分布式资源的建模方法。
[0027]作为本专利技术进一步的技术方案，建模结果分析的具体步骤包括：
[0028]步骤D1，对电网进行建模，得到电网的参数、状态、电流、电压；
[0029]步骤D2，对电网进行优化和规划，建立电网建模的数据平台；
[0030]步骤D3，通过对电网建模结果的分析和比较，找到电网的瓶颈和优化空间，进一步提高电网的运行效率和稳定性。
[0031]本专利技术一种基于0S2的分布式电网建模模型的技术效果和优点：
[0032]通过对电网结构构建统一层次，方便不同区域直接进行模型建模交流，也便于电网模型数据的管理，通过将电网模型分解成多个子模型，可以实现并行计算，提高计算效率，通过对电网建模结果的分析和比较，可以找到电网的瓶颈和优化空间，进一步提高电网的运行效率和稳定性。
附图说明
[0033]图1为本专利技术一种基于0S2的分布式电网建模模型的结构示意图。
具体实施方式
[0034]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]实施例1
[0036]图1给出了本专利技术基于OS2的分布式电网建模模型的结构图。一种基于OS2的分布式电网建模模型，包括以下步骤：统一电网控制层次、构建拓扑结构、0S2分布式计算和并行处理以及建模结果分析，控制层次分为第一控制层次、第二控制层次和第三控制层次；
[0037]第一控制层次按照子控制区、厂站、电压等级和节点依次控制排列；
[0038]第二控制层次为电压等级，第二控制层次包括发电机、负荷、母线、电容、电抗和节点；
[0039]第三控制层次为节点，第三控制层次包括线路、变压器、开关和刀闸；
[0040]进一步的，构建拓扑结构包括构建电网的拓扑结构和构建配电网的拓扑结构，构建电网拓扑结构要收集电网的运行数据和地理数据，对数据进行预处理和清洗，对数据进行预处理和清洗是为了去除数据中的噪声和异常值，提高建模的准确性，电网的运行数据包括电压、电流、功率、功率因数；地理数据包括电网的地理位置、线路长度、线路类型；
[0041]进一步的，构建电网拓扑结构的步骤为：
[0042]步骤A1，建立电网节点集合和线路集合；
[0043]步骤A2，利用图论的方法，以节点和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于OS2的分布式电网建模模型，包括以下步骤：统一电网控制层次、构建拓扑结构、0S2分布式计算和并行处理以及建模结果分析，其特征在于，控制层次分为第一控制层次、第二控制层次和第三控制层次；第一控制层次按照子控制区、厂站、电压等级和节点依次控制排列；第二控制层次为电压等级，第二控制层次包括发电机、负荷、母线、电容、电抗和节点；第三控制层次为节点，第三控制层次包括线路、变压器、开关和刀闸。2.根据权利要求1所述的一种基于OS2的分布式电网建模模型，其特征在于：构建拓扑结构包括构建电网的拓扑结构和构建配电网的拓扑结构，构建电网拓扑结构要收集电网的运行数据和地理数据，对数据进行预处理和清洗，电网的运行数据包括电压、电流、功率、功率因数；地理数据包括电网的地理位置、线路长度、线路类型；构建电网拓扑结构的步骤为：步骤A1，建立电网节点集合和线路集合；步骤A2，利用图论的方法，以节点和线路为基础，建立电网的拓扑结构图。3.根据权利要求2所述的一种基于OS2的分布式电网建模模型，其特征在于：构建配电网的拓扑结构的具体步骤为：步骤B1，确定配电网节点：节点通过变电站和配电变压器的位置确定；若已经确定了节点的位置，接下来将节点标记，并将它们连接；步骤B2，确定连接方式：电网中的节点通过线路连接，确定线路的连接方式、线路的起点、终点以及线路的长度、电阻和电感参数；步骤B3，建立拓扑结构：在确定节点和线路的连接方式之后，开始建立配电网的拓扑结构。4.根据权利要求1所述的一种基于OS2的分布式电网建模模型，其特征在于：0S2分布式计算和并行处理的具体步骤为：步骤C1，定义数据分区：将原始数据根据不同的数据属性进行分区，使得每个节点上存储的数据量均衡，并且具有相同的计算负载；步骤C2，构建OS2分布式计算环境，利用OS2技术构建一个分布式计算环境，该环境中包含多个计算节点，每个节点都运行OS2操作系统；步骤C3，实现数据分发和收集：通过OS2的分布式文件系统，在计算节点之间高效地共享数据，将分区后的数据根据所属节点，分别存储到各自的计算节点中，并在计算结束后将结果收集到一个节点上；步骤C4，并行计算模型；步骤C5，实现并行化：将数据和计算任务划分为多个子任务，分配给不同的计算节点，每个计算节点独立进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：周志烽，何锡祺，江伟，朱文，马光，许丹莉，李文朝，何宇斌，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：