输配电网协同潮流控制方法与系统的制作方法
【专利摘要】本发明输配电网协同潮流控制方法与系统，根据EMS对输电网建立输电系统模型，根据DMS对配电网建立配电系统模型，建立输、配电网之间的信息交互模型，利用EMS、DMS的潮流计算方式进行多次潮流计算，获取迭代计算结果，根据多次迭代计算结果，指定信息交互模型中的数据进行交互，确定输配电网协同潮流计算结果，根据输配电网协同潮流计算结果，对输配电网协同潮流进行控制。由于在输配电网中采用EMS和DMS分区潮流计算，进行迭代计算，减小了EMS和DMS中潮流计算使用等值方法建立网络模型带来的计算误差，提高整个输配电网协同潮流计算精度，从而能准确实现输配电网协同潮流控制，确保电力系统安全、高效运行。
【专利说明】输配电网协同潮流控制方法与系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力电网【技术领域】，特别是涉及输配电网协同潮流控制方法与系统。【背景技术】
[0002]在实际电力系统中，整个电力系统是由发、输电系统和配电系统组成的。
[0003]现有的EMS (Energy Management System,能量管理系统)的高级应用软件只对整个电力系统中的输电系统部分进行网络建模，对配电系统部分通常在进行网络建模时，将其等值为负荷，因此EMS的潮流计算功能只计算输电系统部分潮流，不计算配电系统的潮流。现有的DMS(Distribution Management System,配电管理系统)的高级应用软件只对整个电力系统中的配电系统部分进行网络建模，对输电系统部分通常在进行网络建模时，将其等值为等值电源，因此DMS的潮流计算功能只计算配电系统部分潮流，不计算输电系统的潮流。
[0004]在实际电力系统中，输电系统和配电系统之间是有电气连接关系的。因此，通过等值的方法将其分成输电系统网络模型和配电系统网络模型后分别进行潮流计算，得到的潮流计算结果与真实电力系统状态相比存在一定误差。如果依据这种存在较大误差的潮流计算结果对电力系统进行输配电网协同潮流控制必然会存在较大误差的，这将严重影响电力系统高效、安全运行。
【发明内容】
[0005]基于此，有必要针对现有电力系统中输配电网协同潮流控制存在较大误差，严重问题影响电力系统高效、安全运行的问题，提供一种准确的输配电网协同潮流控制与系统，确保电力系统安全、高效运行。
[0006]一种输配电网协同潮流控制方法，包括步骤:
[0007]遍历电力系统，对电力系统中输电网和配电网进行分区，根据EMS对输电网建立输电系统模型，根据DMS对配电网建立配电系统模型；
[0008]建立输电网与配电网之间的信息交互模型，以使所述输电系统模型通过所述信息交互模型与所述配电系统模型进行数据交互；
[0009]利用EMS的潮流计算方式对输电网进行多次潮流计算，获取输电系统模型多次潮流计算结果，利用DMS的潮流计算方式对配电网进行潮流多次计算，获取配电系统模型多次潮流计算结果；
[0010]根据所述输电系统模型多次潮流计算结果和所述配电系统模型多次潮流计算结果进行多次迭代计算，获取多次迭代计算结果；
[0011]根据所述多次迭代计算结果，指定所述信息交互模型中的数据进行交互，当进行交互的数据满足预设的输配电网潮流收敛条件时，确定输配电网协同潮流计算结果；
[0012]根据所述输配电网协同潮流计算结果，对所述输配电网协同潮流进行控制。
[0013]一种输配电网协同潮流控制系统，包括:[0014]模型建立模块，用于遍历电力系统，对电力系统中输电网和配电网进行分区，根据EMS对输电网建立输电系统模型,根据DMS对配电网建立配电系统模型；
[0015]数据交互建立模块，用于建立输电网与配电网之间的信息交互模型，以使所述输电系统模型通过所述信息交互模型与所述配电系统模型进行数据交互；
[0016]潮流计算模块，用于利用EMS的潮流计算方式对输电网进行多次潮流计算，获取输电系统模型多次潮流计算结果，利用DMS的潮流计算方式对配电网进行潮流多次计算，获取配电系统模型多次潮流计算结果；
[0017]迭代计算模块，用于根据所述输电系统模型多次潮流计算结果和所述配电系统模型多次潮流计算结果进行多次迭代计算，获取多次迭代计算结果；
[0018]协同潮流确定模块，用于根据所述多次迭代计算结果，指定所述信息交互模型中的数据进行交互，当进行交互的数据满足预设的输配电网潮流收敛条件时，确定输配电网协同潮流计算结果；
[0019]控制模块，用于根据所述输配电网协同潮流计算结果，对所述输配电网协同潮流进行控制。
[0020]本发明输配电网协同潮流控制方法与系统，对电力系统中输电网和配电网进行分区，根据EMS对输电网建立输电系统模型，根据DMS对配电网建立配电系统模型，之后建立输电网与配电网之间的信息交互模型，分别利用EMS和DMS的潮流计算方式对输电网进行多次潮流计算，获取输电系统模型和配电系统模型多次潮流计算结果，再根据输电系统模型和配电系统模型多次潮流计算结果获取迭代计算结果，根据所述多次迭代计算结果，指定所述信息交互模型中的数据进行交互，当进行交互的数据满足预设的输配电网潮流收敛条件时，确定输配电网协同潮流计算结果，最后根据所述输配电网协同潮流计算结果，对所述输配电网协同潮流进行控制。由于在输配电网中采用EMS和DMS分区潮流计算，之后再进行迭代计算，减小了 EMS和DMS中潮流计算使用等值方法建立网络模型带来的计算误差，提高整个输配电网协同潮流计算精度，从而能准确实现输配电网协同潮流控制，确保电力系统安全、高效运行。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本发明输配电网协同潮流控制方法第一个实施例的流程示意图；
[0022]图2为本发明输配电网协同潮流控制方法第二个实施例的流程示意图；
[0023]图3为本发明输配电网协同潮流控制系统第一个实施例的结构示意图；
[0024]图4为本发明输配电网协同潮流控制系统第二个实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下根据附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
[0026]如图1所示，一种输配电网协同潮流控制方法，包括步骤:
[0027]SlOO:遍历电力系统，对电力系统中输电网和配电网进行分区，根据EMS对输电网建立输电系统模型，根据DMS对配电网建立配电系统模型。[0028]整个电力系统主要是由输电网和配电网构成的，在输电网中目前采用EMS进行管控，EMS是一种计算机系统，包括提供基本支持服务的软件平台，以及提供使发电和输电设备有效运行所需功能的一套应用，以便用最小成本保证适当的供电安全性。在配电网中采用DMS进行管控，DMS是一个涉及供电企业运行管理、设备管理、用户服务等各个方面的计算机网络系统。以配电自动化实时环境、地理信息系统、综合性数据库系统等为基础，组成多个相对独立的应用功能子系统，包括配网自动化、配电工作管理、故障投诉管理、自动作图和设备管理、负荷管理、配网分析系统等。以实现配电网的管理自动化，优化配网运行、提高供电可靠性、为用户提供优质服务。在这里，分别借助EMS和DMS对电力系统中的输电网和配电网构建系统模型，以便在后续的处理中数据的快速，准确处理。
[0029]S200:建立输电网与配电网之间的信息交互模型，以使所述输电系统模型通过所述信息交互模型与所述配电系统模型进行数据交互。
[0030]信息交互区的构建使得输电系统模型可以配电系统模型进行数据交互，这个交互过程主要包括数据在输、配电系统中的转换和人工设置，这点将在下述具体实施例中详细描述清楚。
[0031]S300:利用EMS的潮流计算方式对输电网进行多次潮流计算，获取输电系统模型多次潮流计算结果，利用DMS的潮流计算方式对配电网进行潮流多次计算，获取配电系统模型多次潮流计算结果。
[0032]利用EMS的潮流计算方式对输电网进行多次潮流计算，利用DMS的潮流计算方式对配电网进行潮流多次计算，分别获取EMS和配电系统模型多次潮流计算结果。分别获取不同系统的多次潮流计算结果，避免了输、配电系统之间的相互影响，确保获取的潮流计算结果的准确。
[0033]S400:根据所述输电系统模型多次潮流计算结果和所述配电系统模型多次潮流计算结果进行多次迭代计算，获取多次迭代计算结果。
[0034]迭代法是数值计算中一类典型方法，应用于方程求根，方程组求解，矩阵求特征值等方面。其基本思想是逐次逼近，先取一个粗糙的近似值，然后用同一个递推公式，反复校正此初值，直至达到预定精度要求为止。在这里将获得多个迭代计算结果值。
[0035]S500:根据所述多次迭代计算结果，指定所述信息交互模型中的数据进行交互，当进行交互的数据满足预设的输配电网潮流收敛条件时，确定输配电网协同潮流计算结果。
[0036]根据不同的迭代计算结果，指定在信息交互模型中的数据进行交互，即指定输、配电系统的数据进行交互。在进行交互的同时，判断交互的数据是否满足预设的输配电网潮流收敛条件，当满足预设的输配电网潮流收敛条件时，确定输配电网协同潮流计算结果。
[0037]S600:根据所述输配电网协同潮流计算结果，对所述输配电网协同潮流进行控制。
[0038]根据准确的输配电网协同潮流计算结果，对所述输配电网协同潮流进行控制，确保电网系统的安全、高效运行。
[0039]本发明输配电网协同潮流控制方法，对电力系统中输电网和配电网进行分区，根据EMS对输电网建立输电系统模型,根据DMS对配电网建立配电系统模型,之后建立输电网与配电网之间的信息交互模型，分别利用EMS和DMS的潮流计算方式对输电网进行多次潮流计算，获取输电系统模型和配电系统模型多次潮流计算结果，再根据输电系统模型和配电系统模型多次潮流计算结果获取迭代计算结果，根据所述多次迭代计算结果，指定所述信息交互模型中的数据进行交互，当进行交互的数据满足预设的输配电网潮流收敛条件时，确定输配电网协同潮流计算结果，最后根据所述输配电网协同潮流计算结果，对所述输配电网协同潮流进行控制。由于在输配电网中采用EMS和DMS分区潮流计算，之后再进行迭代计算，减小了 EMS和DMS中潮流计算使用等值方法建立网络模型带来的计算误差，提高整个输配电网协同潮流计算精度，从而能准确实现输配电网协同潮流控制，确保电力系统安全、高效运行。
[0040]如图2所示，在其中一个实施例中，所述S500之前还有步骤:
[0041]S440:保持输电系统模型与配电系统模型中所有设备电气状态和人工设置状态一致。
[0042]具体来说“保持输电系统模型与配电系统模型中所有设备电气状态和人工设置状态一致”就是保持输配电系统中相应的设备按照一定的对应关系设置，例如输电系统中的厂站对应配电系统中的厂站，输电系统中的开关对应配电系统中的开关，输电系统中的交流线路段对应配电系统中的等值电源等，这部分内容将在后续具体实施例中进一步说明。
[0043]在其中一个实施例中，所述根据所述多次迭代计算结果，指定所述信息交互模型中的数据进行交互，当进行交互的数据满足预设的输配电网潮流收敛条件时，确定输配电网协同潮流计算结果具体包括步骤:
[0044]根据所述多次迭代计算结果，指定所述信息交互模型中的数据进行交互；
[0045]当进行交互的数据满足预设的输配电网潮流收敛条件时，判断迭代计算次数是否超过预设的最大迭代次数；
[0046]当迭代计算次数超过预设的最大迭代次数时，确定输配电网协同潮流计算结果。
[0047]预设的最大迭代次数，是根据当前处理环境或者操作者需求设置好的，在本实施例中，当进行交互的数据满足预设的输配电网潮流收敛条件后，还需要判断迭代计算次数是否超过预设的最大迭代次数，只有当迭代计算次数超过预设的最大迭代次数时，才能确定输配电网协同潮流计算结果。
[0048]如图2所示，在其中一个实施例中，所S400之后还有步骤:
[0049]S420:保存所述迭代计算结果。
[0050]保存迭代计算结果，确保计算获得数据的安全，避免由于意外导致数据的流失，同时也便于在后续的操作中查验。
[0051]如图3所示，一种输配电网协同潮流控制系统，包括:
[0052]模型建立模块100，用于遍历电力系统，对电力系统中输电网和配电网进行分区，根据EMS对输电网建立输电系统模型,根据DMS对配电网建立配电系统模型；
[0053]数据交互建立模块200，用于建立输电网与配电网之间的信息交互模型，以使所述输电系统模型通过所述信息交互模型与所述配电系统模型进行数据交互；
[0054]潮流计算模块300，用于利用EMS的潮流计算方式对输电网进行多次潮流计算，获取输电系统模型多次潮流计算结果，利用DMS的潮流计算方式对配电网进行潮流多次计算，获取配电系统模型多次潮流计算结果；
[0055]迭代计算模块400，用于根据所述输电系统模型多次潮流计算结果和所述配电系统模型多次潮流计算结果进行多次迭代计算，获取多次迭代计算结果；
[0056]协同潮流确定模块500，用于根据所述多次迭代计算结果，指定所述信息交互模型中的数据进行交互，当进行交互的数据满足预设的输配电网潮流收敛条件时，确定输配电网协同潮流计算结果；
[0057]控制模块600，用于根据所述输配电网协同潮流计算结果，对所述输配电网协同潮流进行控制。
[0058]本发明输配电网协同潮流控制系统，模型建立模块100对电力系统中输电网和配电网进行分区，根据EMS对输电网建立输电系统模型，根据DMS对配电网建立配电系统模型，数据交互建立模块200建立输电网与配电网之间的信息交互模型，潮流计算模块300分别利用EMS和DMS的潮流计算方式对输电网进行多次潮流计算，获取输电系统模型和配电系统模型多次潮流计算结果，迭代计算模块400根据EMS和配电系统模型多次潮流计算结果获取迭代计算结果，协同潮流确定模块500根据所述多次迭代计算结果，指定所述信息交互模型中的数据进行交互，当进行交互的数据满足预设的输配电网潮流收敛条件时，确定输配电网协同潮流计算结果，控制模块600根据所述输配电网协同潮流计算结果，对所述输配电网协同潮流进行控制。由于在输配电网中采用EMS和DMS分区潮流计算，之后再进行迭代计算，减小了 EMS和DMS中潮流计算使用等值方法建立网络模型带来的计算误差，提高整个输配电网协同潮流计算精度，从而能准确实现输配电网协同潮流控制，确保电力系统安全、高效运行。
[0059]如图4所示，在其中一个实施例中，所述输配电网协同潮流控制系统还包括:
[0060]状态调控模块700,用于保持输电系统模型与配电系统模型中所有设备电气状态和人工设置状态一致。
[0061]在其中一个实施例中，所述协同潮流确定模块具体包括:
[0062]数据交互单元，用于根据所述多次迭代计算结果，指定所述信息交互模型中的数据进行交互；
[0063]迭代次数判断单元，用于当进行交互的数据满足预设的输配电网潮流收敛条件时，判断迭代计算次数是否超过预设的最大迭代次数；
[0064]确定单元，用于当迭代计算次数超过预设的最大迭代次数时，确定输配电网协同潮流计算结果。
[0065]如图4所示，在其中一个实施例中，所述输配电网协同潮流控制系统还包括:
[0066]存储模块800，用于保存所述迭代计算结果。
[0067]为了更进一步详细解释本发明输配电网协同潮流控制方法与系统，下面将采用一具体实施例进行解释说明。其具体如下:
[0068]I)建立“信息交互区”:分析调用EMS和DMS的潮流计算功能进行迭代计算时需要交互的信息，建立多张信息交互表，存储需要交互的信息，形成“信息交互区”。“信息交互区”的设备及其属性来自于EMS和DMS的网络模型。为描述方便，下述表格第一行后缀为(E)的说明该设备属性来自于EMS的网络模型，后缀为(D)的说明该设备属性来自于DMS的网络模型。需要建立的信息交互表如下，交互方式为使用表中同一行的两列内容中的一列替换另一列。
[0069]“厂站一厂站”信息交互表:EMS和DMS的网络模型中同一厂站需要交互的信息。
[0070]
【权利要求】
1.一种输配电网协同潮流控制方法，其特征在于，包括步骤: 遍历电力系统，对电力系统中输电网和配电网进行分区，根据EMS对输电网建立输电系统模型，根据DMS对配电网建立配电系统模型； 建立输电网与配电网之间的信息交互模型，以使所述输电系统模型通过所述信息交互模型与所述配电系统模型进行数据交互； 利用EMS的潮流计算方式对输电网进行多次潮流计算，获取输电系统模型多次潮流计算结果，利用DMS的潮流计算方式对配电网进行潮流多次计算，获取配电系统模型多次潮流计算结果； 根据所述输电系统模型多次潮流计算结果和所述配电系统模型多次潮流计算结果进行多次迭代计算，获取多次迭代计算结果； 根据所述多次迭代计算结果，指定所述信息交互模型中的数据进行交互，当进行交互的数据满足预设的输配电网潮流收敛条件时，确定输配电网协同潮流计算结果； 根据所述输配电网协同潮流计算结果，对所述输配电网协同潮流进行控制。
2.根据权利要求1所述的输配电网协同潮流控制方法，其特征在于，所述利用EMS的潮流计算方式对输电网进行多次潮流计算，获取输电系统模型多次潮流计算结果，利用DMS的潮流计算方式对配电网进行潮流多次计算，获取配电系统模型多次潮流计算结果之前还有步骤: 保持输电系统模型与配电系统模型中所有设备电气状态和人工设置状态一致。
3.根据权利要求1或2所述的输配电网协同潮流控制方法，其特征在于，所述根据所述多次迭代计算结果，指定所述信息交互模型中的数据进行交互，当进行交互的数据满足预设的输配电网潮流收敛条件时，确定输配电网协同潮流计算结果具体包括步骤: 根据所述多次迭代计算结果，指定所述信息交互模型中的数据进行交互； 当进行交互的数据满足预设的输配电网潮流收敛条件时，判断迭代计算次数是否超过预设的最大迭代次数； 当迭代计算次数超过预设的最大迭代次数时，确定输配电网协同潮流计算结果。
4.根据权利要求1或2所述的输配电网协同潮流控制方法，其特征在于，所述根据所述输电系统模型多次潮流计算结果和所述配电系统模型多次潮流计算结果进行多次迭代计算，获取多次迭代计算结果之后还有步骤: 保存所述迭代计算结果。
5.一种输配电网协同潮流控制系统，其特征在于，包括: 模型建立模块，用于遍历电力系统，对电力系统中输电网和配电网进行分区，根据EMS对输电网建立输电系统模型，根据DMS对配电网建立配电系统模型； 数据交互建立模块，用于建立输电网与配电网之间的信息交互模型，以使所述输电系统模型通过所述信息交互模型与所述配电系统模型进行数据交互； 潮流计算模块，用于利用EMS的潮流计算方式对输电网进行多次潮流计算，获取输电系统模型多次潮流计算结果，利用DMS的潮流计算方式对配电网进行潮流多次计算，获取配电系统模型多次潮流计算结果； 迭代计算模块，用于 根据所述输电系统模型多次潮流计算结果和所述配电系统模型多次潮流计算结果进行多次迭代计算，获取多次迭代计算结果；协同潮流确定模块，用于根据所述多次迭代计算结果，指定所述信息交互模型中的数据进行交互，当进行交互的数据满足预设的输配电网潮流收敛条件时，确定输配电网协同潮流计算结果； 控制模块，用于根据所述输配电网协同潮流计算结果，对所述输配电网协同潮流进行控制。
6.根据权利要求5所述的输配电网协同潮流控制系统，其特征在于，还包括: 状态调控模块，用于保持输电系统模型与配电系统模型中所有设备电气状态和人工设置状态一致。
7.根据权利要求5或6所述的输配电网协同潮流控制系统，其特征在于，所述协同潮流确定模块具体包括: 数据交互单元，用于根据所述多次迭代计算结果，指定所述信息交互模型中的数据进行交互； 迭代次数判断单元，用于当进行交互的数据满足预设的输配电网潮流收敛条件时，判断迭代计算次数是否超过预设的最大迭代次数； 确定单元，用于当迭代计算次数超过预设的最大迭代次数时，确定输配电网协同潮流计算结果。
8.根据权利要求5或6所述的输配电网协同潮流控制系统，其特征在于，还包括: 存储模块，用于保存所述迭代计算结果。
【文档编号】H02J3/00GK103887790SQ201410079163
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年3月5日 优先权日:2014年3月5日
【发明者】高明, 吴任博, 赵月辉, 刘有志, 齐锐, 彭依明, 陈根军, 徐晓亮 申请人:广州供电局有限公司, 南京南瑞继保电气有限公司