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基于统一数据并行开展电网规划方案比选的方法及系统技术方案

技术编号:41205430 阅读:7 留言:0更新日期:2024-05-07 22:31
本发明专利技术公开了一种基于统一数据并行开展电网多分支规划方案比选论证的方法及系统,其中方法包括:确定电网设备的方案属性和电网运行方式的方案属性;所述方案属性包括基础方案,以及所述基础方案派生的多个规划方案;对电网设备进行设备建模,在建立的设备模型中定义电网设备的方案属性,维护者属性及其他属性;对电网运行方式进行方式建模,在建立的方式模型中定义电网运行方式的方案属性,维护者属性及其他属性;基于所述电网设备的方案属性和电网运行方式的方案属性,抽取方式中有效的电网设备形成计算数据并用于后续计算。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力优化运行,更具体地,涉及基于统一数据并行开展电网多分支规划方案的方法及系统。


技术介绍

1、电网规划工作,通常要从预判、未来一段时间内、负荷变化情况开始,通过电力供应、负荷需求之间的供需平衡分析,确定电源建设方案。随后具体的网架方案设计,对不同规划方案进行经济技术指标评价和比选论证,最终为项目投资提供决策依据。

2、在新型电力系统建设过程中,既要保障新能源大规模开发和高效利用,又要满足经济社会发展的用电需求,还必须考虑新能源:随机性、波动性、间歇性、给系统的安全稳定运行带来的不利影响,这都是在电网规划阶段就必须解决的难题。

3、解决规划难题,离不开仿真分析。其中用到的仿真工具,除了商业数学软件matlab,电力行业内认可度更高、受众更广的,是由中国电科院自主研发的psd-bpa、psasp等专业电力系统仿真分析软件,为掌握复杂大电网特性奠定了基础。

4、电网的规划设计业务主要包括项目规划、前期可行性研究、初步设计及施工图设计等环节,是一项复杂的系统工程。过程中涉及到社会、经济、环境等方面的问题,其复杂性首先表现在大量的不同种类数据,如电网设备参数、电网运行方式数据、电网规划方案数据等。也表现在专业的电气计算分析过程,规划方案需要满足安全性与可靠性、运行及投资的经济性以及电力供需平衡等多发方面要求,必须经电力系统仿真程序进行校验(即:规划方案论证过程)。利用全网统一的规划数据,对海量数据进行分类管理与分级展示,有助于规划方案进行高效与可靠论证,也避免了不同省、地市重复建设与维护,极大地节约经济成本和时间成本。

5、现有技术1为中国电科院研发的psd电力系统分析软件,提供潮流计算、短路电流计算、暂态稳定计算、机电电磁混合仿真计算、全电磁暂态仿真等工具,计算规模大、速度快、数值稳定性好、界面友好、功能强大,已经在我国电力系统各规划设计、调度运行及科研单位得到了广泛应用,经受了大量工程项目的考验,程序本身也同时得到了进一步的发展。

6、然而,现有技术1首先数据管理困难。缺乏准确、统一的计算数据,是导致规划结论存在差别、甚至争议的根源。出于安全等因素考虑,电网公司内各单位手中的规划数据不全、标准不一;设计院等系统外单位更难以获得准确的实测运行数据。随着全国联网规模的扩大,全国电网联网日益紧密,省级电网规划需要与全国、区域电网紧密衔接,省级电网仿真计算的准确性日益受到全国区域电网的影响,因此省级规划电网的仿真计算需要在全国联网计算数据的支撑下进行。不同省、地区所用的数据文件,分散在各单位研究人员手中,无法快速拼接与整合,区域间数据难以统一和协同,形成全网统一数据需要耗费大量人力物力。

7、第二,数据维护困难。伴随高比例新能源、高比例电力电子设备大规模并网,仿真规模、仿真精度的需求呈指数级提高,单纯用一种仿真算法已经无法满足仿真需要。从设备的设计数据、铭牌数据、实测数据,转换到计算数据才能适用于软件计算,但不同仿真软件之间(如psd、matlab、psasp)定义的计算数据格式不一样,转换困难,一套设备、多种描述,不同软件的使用界面风格差异也很大,数据维护异常繁琐。

8、最后,使用psd等电力系统分析软件,只能进行电气计算。而方案论证是一个更为系统的工作,后续可能还需要从经济性环保性等多个维度进行评价,规划业务不连贯、流程分散、管理落后、效率低下,这是传统工作模式存在的共性问题。

9、现有技术二中全网络、长时间和高精度的电网仿真计算是电网安全稳定分析的重要基础。长期以来电网方式运行计算数据主要通过仿真软件计算数据文件的形式使用和维护,每套计算数据都是由运行方式和设备模型参数混合在一起,离线数据文件本身包含的设备参数版本多、模型不统一,涉及设备投产退役及参数更新时都要耗费大量人力进行维护;添加方式信息、形成全网统一数据过程中更需要多层级、多单位间协调,导致数据文件版本多、不易集中管理,数据修改权限无法控制,还增加了数据质量不高可能带来的系统运行风险。

10、psdb(power system data base)电网仿真计算数据平台,是由中国电科院(国家电网仿真中心)研发并运维的一个网络化电网仿真计算数据管理平台,用于协同多部门异地维护管理规划和现状电网设备模型参数。平台建立了系统化的设备数据和计算数据校核体系,具备设备数据协同维护、运行方式并行安排、智能化计算数据生成等功能,能够协同相关单位调试运行方式,为后续仿真分析提供高质量数据。已经支撑多家单位协同开展国网调度联合计算数据准备工作。

11、psdb将描述电网设备拓扑关系、固有属性的信息提取出来,形成公共的设备库;将相互独立、互不影响的、仅与运行状态相关的信息提取出来,形成灵活的方式库。方式库建立在设备库基础之上,每个设备只有一个实体,能够确保设备模型参数的唯一性,便于模型参数的统一管理,同时极大节省数据存储空间,提高数据处理速度。通过设备投退时间和方式起始时间控制,可以自动抽取出特定时间段内处于有效状态的设备,高效灵活地形成目标方式所需的计算数据;通过方式有效区域选择和跨方式拼接覆盖,可以便捷地进行分区域设备方式安排调整,由下而上逐级进行方式拼接;通过方式库维护和浏览权限设置,可以合理分配计算人员工作,最大程度上保证出口数据的有效性;通过跨方式复制不同类别/区域/电压等级设备的运行状态,可以实现历年方式数据重复利用,显著提高工作效率;通过对超算平台的调用,批量处理计算任务,大幅降低计算时间;支持用户上传和下载多种格式的本地文件,方便用户收资并批量修改方式信息;支持psd等多种仿真算法的在线校核计算,采用报表、拓扑图、实际地理接线图等多种途径展示计算结果,并提供计算结果自动合理性分析,显著提升了方式数据准备的效率和质量。

12、psdb(power system data base)电网仿真计算数据平台,最早是用于服务电网调度部门运行方式计算的数据准备工作。但将其直接运用于规划方案论证,还存在如下问题:

13、调度单位利用psdb建模,设备对象多为现状“运行态”电网设备,如发电机及其控制系统,已经有实测建模数据;或者起码有铭牌(设计)参数,可供建模参考。考虑到运行与规划计算数据、模型不统一可能影响规划设计的计算结论,不利于有效解决电网运行突出问题,应该尽可能地保证现状电网建模时数据的统一,也就是这部分“运行态”设备的建模是确定的。

14、但电网规划工作通常需要对某重大工程开展论证,经常会涉及不确定投产时间、型号及其他技术参数的“规划态”设备,就是要经过比选论证的过程,来确定工程的必要性和可行性。在参数选择上,可以为这类设备建模选用典型参数;但在建模方法上,如果将其完全等同于现状设备建模,就难以描述规划方案的不确定性、差异性、可对比性。

15、仿真计算是对规划电网进行合理性验证的重要环节。针对一个规划方案,除了要考虑设备的不确定性,也要考虑不同的计算方式(计算条件)中的设备运行状态的不确定性,进而形成不同的计算数据和结果数据。调度部门使用p本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于统一数据并行开展电网多分支规划方案比选论证的方法,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,基于规划任务确定规划方案内的方案数据;

3.根据权利要求1所述的方法,所述对电网设备进行设备建模,在建立的设备模型中定义电网设备的第一方案属性,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,所述对电网设备进行设备建模,在建立的设备模型中定义电网设备的第一维护者属性及第一其他属性,包括:

5.根据权利要求2所述的方法,还包括:基于电网设备的第一方案属性和规划方案类型,对设备进行维护:

6.根据权利要求1所述的方法,所述对电网运行方式进行方式建模,在建立的方式模型中定义电网运行方式的第二方案属性,包括:

7.根据权利要求1所述的方法,所述对电网运行方式进行方式建模,在建立的方式模型中定义电网运行方式的第二维护者属性及第二其他属性,包括:

8.根据权利要求2所述的方法,还包括:基于电网运行方式的第二方案属性,对电网运行方式进行维护:

9.根据权利要求1所述的方法,所述基于所述第二方案属性和规划方案数据,考虑电网设备的增量数据,对电网运行方式进行计算,包括:

10.根据权利要求9所述的方法,还包括:

11.根据权利要求1所述的方法,还包括:所述基础方案中的数据为派生的规划方案的公共数据,所述规划方案的数据为所述基础方案中的增量数据。

12.一种基于统一数据并行开展电网多分支规划方案比选论证的系统,所述系统包括:

13.根据权利要求12所述的系统,所述初始单元,还用于基于规划任务确定规划方案内的方案数据;

14.根据权利要求12所述的系统,所述第一建立单元,用于对电网设备进行设备建模,在建立的设备模型中定义电网设备的第一方案属性,包括:

15.根据权利要求12所述的系统,所述第一建立单元,用于对电网设备进行设备建模,在建立的设备模型中定义电网设备的第一维护者属性及第一其他属性,包括:

16.根据权利要求13所述的系统,所述初始单元,还用于:基于电网设备的第一方案属性和规划方案类型,对设备进行维护:

17.根据权利要求12所述的系统,所述第二建立单元,用于对电网运行方式进行方式建模,在建立的方式模型中定义电网运行方式的第二方案属性,还用于:

18.根据权利要求12所述的系统,所述第二建立单元,用于对电网运行方式进行方式建模,在建立的方式模型中定义电网运行方式的第二维护者属性及第二其他属性,包括:

19.根据权利要求13所述的系统,所述初始单元,用于基于电网运行方式的第二方案属性,对电网运行方式进行维护:

20.根据权利要求12所述的系统,所述计算单元,用于基于所述第二方案属性和规划方案数据,考虑电网设备的增量数据,对电网运行方式进行计算,包括:

21.根据权利要求20所述的系统,所述计算单元,还用于:

22.根据权利要求12所述的系统,还包括:所述基础方案中的数据为派生的规划方案的公共数据,所述规划方案的数据为所述基础方案中的增量数据。

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【技术特征摘要】

1.一种基于统一数据并行开展电网多分支规划方案比选论证的方法,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,基于规划任务确定规划方案内的方案数据;

3.根据权利要求1所述的方法,所述对电网设备进行设备建模,在建立的设备模型中定义电网设备的第一方案属性,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,所述对电网设备进行设备建模,在建立的设备模型中定义电网设备的第一维护者属性及第一其他属性,包括:

5.根据权利要求2所述的方法,还包括:基于电网设备的第一方案属性和规划方案类型,对设备进行维护:

6.根据权利要求1所述的方法,所述对电网运行方式进行方式建模,在建立的方式模型中定义电网运行方式的第二方案属性,包括:

7.根据权利要求1所述的方法,所述对电网运行方式进行方式建模,在建立的方式模型中定义电网运行方式的第二维护者属性及第二其他属性,包括:

8.根据权利要求2所述的方法,还包括:基于电网运行方式的第二方案属性,对电网运行方式进行维护:

9.根据权利要求1所述的方法,所述基于所述第二方案属性和规划方案数据,考虑电网设备的增量数据,对电网运行方式进行计算,包括:

10.根据权利要求9所述的方法,还包括:

11.根据权利要求1所述的方法,还包括:所述基础方案中的数据为派生的规划方案的公共数据,所述规划方案的数据为所述基础方案中的增量数据。

12.一种基于统一数据并行开展电网多分支规划方案比选论证的系统,所述系统包括:

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【专利技术属性】
技术研发人员:张鑫陶向红王虹富张海顺孔鹏范雅娜张志强刘燕嘉常松赵丹杨璐李日敏李亮亮郑忠飞樊勤昊
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:

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