本发明涉及一种电力系统新设备启动方案智能编制方法，属电力系统智能运行与控制领域。
背景技术：
近年来电力系统规模日益扩大，电网建设步伐逐渐加快，新设备投运工作成为电网调度运行管理的重要内容之一，它涉及的环节多、专业面广、安全风险也比较大。作为新设备投运工作的指导性文件，新设备启动方案直接关系到投运设备和投运区域电网的安全稳定运行。研究新设备启动方案的快速、准确智能化编制问题，对于实现新设备投运工作风险管控，保证电网安全、可靠、优质供电具有重要意义。
目前的新设备启动方案编制方法十分落后，主要依赖方式人员经验并通过人工手写完成，整个编制过程缺少对方案安全性和可行性的必要校核。经验丰富的编制人员构建的规则和知识体系无法共享或复用，甚至随着人员的流动而消失。编制完成后的启动方案在送交调度、计划、保护等部门流转会签时无法展示直观的投运过程，增加了相关人员熟悉和掌握投运过程的难度，进而影响投运工作的顺利完成。因此，应进一步研究新设备启动方案的智能编制方法，以更好地指导电网新设备投运过程，实现对新设备投运工作风险的管控。
技术实现要素：
解决上述不足和缺陷，本发明通过获取启动区域内电网和待投运设备的实时运行工况等相关信息，给出电力系统新设备启动方案智能化编制方法，进而有助于提高新设备启动方案编制的智能化水平。
为达到上述目的，该新设备启动方案智能编制方法包括方法数据匹配，投运模型匹配，模型数据维护，初始方案自动生成，启动方案综合校核共五部分功能。
所述方法数据匹配功能，是指从电力系统应用的不同控制监视平台上获取新设备启动方案智能编制方法所需的相关数据，为投运模型匹配、模型数据维护、初始方案自动生成和方案综合校核功能提供数据支持。
所述投运模型匹配功能，是根据数据匹配功能获取的电力系统数据，以厂站为单位，自动识别待投运新设备和启动相关厂站；采用广度优先与深度优先相结合的搜索算法对整个电力系统和启动相关厂站两个层面进行拓扑搜索，确定整个电力系统启动厂站部分和其它部分的运行状态；根据启动厂站内待投运新设备信息，自动匹配方法内置的投运模型，选择相应的投运模型进而完成方案编制。
所述模型数据维护功能，是针对已经选择的新设备投运模型，按照新设备启动方案编制要求，维护完善模型中投运时间、待投运设备调试状态、投运区域内设备调度管辖范围等信息。
所述初始方案自动生成功能包括新设备投运操作解析，启动方案操作步骤自动生成和启动方案操作步骤校核与风险评估3部分。新设备投运操作解析是根据不同的设备以不同的状态投入电网运行过程中所需的不同操作，将启动方案中所有操作划分为不同的原子操作，从而实现新设备投运的解析。启动方案操作步骤自动生成依据从电力系统中获取的数据和新设备投运操作解析的操作原子，确定启动区域内某设备完成投运所需的操作序列。启动方案操作步骤校核与风险评估是对上述确定的操作步骤进行基于新设备投运操作规则库的校核，并对操作序列进行相关性风险评估。
所述启动方案综合校核功能是指根据自动生成的初始启动方案，采用语音朗读、图形高亮显示等方式将初始启动方案动态显示出来；根据调度、计划、 保护等不同部门对启动方案流转会签的不同要求，对上述自动生成的启动方案进行综合校核；经过方案编制人员、方案执行人员和保护、计划等审核人员综合审核通过的方案，则为该方法编制完成的最终方案。
所述电力系统新设备启动方案智能编制方法的具体步骤如下：
步骤一，获取电力系统新设备启动方案编制时刻的电力系统图形数据、模型数据和实时运行数据；
步骤二，依据获取的电力系统模型数据和实时运行数据，判别电力系统实时拓扑连接关系和设备实时运行状态，进而得到电力系统启动厂站，在启动厂站内部分别进行电气拓扑连接关系与物理硬件连接关系的搜索，在启动厂站外部，将启动厂站看作节点，在整个电力系统范围内进行电气拓扑搜索。根据启动区域内待投运新设备信息，自动匹配方法内置的投运模型，选择相应的投运模型进而完成方案编制。
步骤三，对匹配到的投运模型进行信息维护，进一步地：
(1)确定投运时间；
(2)确定待投运设备；
(3)确定调度范围划分；
(4)确定待投运设备状态。
步骤四，初始新设备启动方案自动生成，进一步地：
(1)确定所需的原子操作；
(2)确定原子操作序列；
(3)确定原子操作序列对应的校核规则；
(4)依据对应规则，判定原子操作序列是否满足要求，若不满足，转至(2)，重新确定操作序列；
(5)计算每一个操作序列的风险系数，确定风险系数最低的一组原子操作序列作为最终确定的操作序列；
(6)结合信息维护后的投运模型，同最终确定的原子操作序列构成初始新设备启动方案；
(7)采用语音朗读、图形高亮等形式对(6)确定的初始启动方案进行动态演示，调度、计划和保护等部门依据自己的要求对方案进行综合校核，若不满足要求，则返回至步骤三，重新进行方案生成；若满足要求，则将(6)确定的方案作为最终的新设备启动方案输出。
本发明能够根据系统实时运行状态判定启动厂站，并能够给出满足新设备投运要求的操作序列，按照风险系数最低的原则，从多个满足要求的操作序列中选出最优的操作序列，构成初始启动方案。通过对初始方案进行动态演示，方便方案编制人员、方案执行人员和方案审核人员对方案进行最终的审核，进而形成最终的启动方案，保证了方案编制的可靠性、便捷性和实用性。
附图说明
图1为本发明的电力系统新设备启动方案智能编制方法结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1所示为电力系统新设备启动方案智能编制系统结构示意图。该智能编制方法包括方法数据匹配，投运模型匹配，模型数据维护，初始方案自动生成，启动方案综合校核共五部分功能。
所述方法数据匹配功能，是指从电力系统应用的不同监视控制平台上获取新设备启动方案智能编制方法所需的相关数据，为投运模型匹配、模型数据维护、初始方案自动生成和方案综合校核功能提供数据支持。
进一步地，方法数据匹配可以同当前电力系统中应用的主流电网数据监控平台实现无缝对接，根据方案编制需求，有效匹配并获取对应的电力系统图形数据、模型数据和实时运行数据。
所述投运模型匹配功能，是根据数据匹配功能获取的电力系统数据，以厂 站为单位，自动识别待投运新设备和相关启动厂站；采用广度优先与深度优先相结合的搜索算法对整个电力系统和相关启动厂站两个层面进行拓扑搜索，确定整个电力系统启动厂站部分和其它部分的运行状态；根据启动厂站内待投运新设备信息，自动匹配方法内置的投运模型，选择相应的投运模型进而完成方案编制。
进一步地，将新设备信息预设中涉及到的一、二次设备信息同获取的电力系统数据进行匹配，涉及到的厂站则为启动厂站；接着将启动厂站等值为节点，对整个电力系统进行拓扑分析和潮流计算，确定整个电力系统的运行状态，然后确定启动厂站内部各个元件的运行状态和开关、刀闸、母线、线路、变压器等元件的物理连接状态。
进一步地，方法内置的投运模型包括新厂站投运模型、新线路投运模型、新变压器投运模型、新机组投运模型、线路保护更换后投运模型、线路开关更换后投运模型共6种。每个模型包含了投运该设备时涉及的一、二次新、旧设备和完成投运时需要进行的充电、改保护和保护相量检查等项目。
所述初始方案自动生成功能包括新设备投运操作解析，启动方案操作步骤自动生成和启动方案操作步骤校核与风险评估3部分。
进一步地，新设备投运操作解析将新设备投运过程中涉及的操作解析为如下原子操作：新(旧)开关闭合断开操作、新(旧)刀闸闭合断开操作、新(旧)母线定核相操作、新(旧)线路定核相操作、新(旧)保护投入退出操作、新(旧)保护更改恢复定值操作、新(旧)保护向量检查操作。
进一步地，启动方案操作步骤自动生成是依据匹配到的投运模型，调取相应的原子操作，按照设备投运顺序形成原子操作序列。
进一步地，启动方案操作步骤校核与风险评估是针对形成的初步原子操作序列，调用新设备投运操作规则，主要包括“五防”规则库、“解五防”规则库和新设备投运特有规则库，分别进行可行性与安全性校核，如果不满足要求， 则需要重新生成原子操作序列；如果满足要求，则计算该操作序列的投运风险，确定该原子操作序列的风险系数。
对于多个均满足校核要求的操作序列，通过下述风险系数指标来确定每个操作序列的风险系数：
(1)操作次数。操作次数越少的操作序列的风险系数越低。
(2)潮流情况。对操作序列中的每一步操作完成后进行启动区域内部潮流计算，潮流波动性越小的操作序列的风险系数越低。
所述启动方案综合校核功能是由启动方案编制、执行、审核等多部门人员对初始方案进行最终的校核。
进一步地，根据编制完成的初始启动方案操作步骤，采用语音朗读、图形高亮显示等方式将操作序列动态显示出来。
进一步地，根据获取的电力系统数据，将启动厂站内元件的物理连接图通过图形的形式展示出来，然后配合接线图，语音朗读新设备预设信息，并通过图形高亮、动作、弹出提示框等形式动态演示操作序列内容。
进一步地，调度、计划、保护等部门根据自身部门对启动方案不同的要求，通过启动方案动态演示的方式进行最终校核，经过所有部门确认无误后的启动方案，方可作为生成的最终方案。投运操作的执行者可以通过流转会签功能熟悉掌握整个投运过程，并对启动方案给出自己的意见。本方法通过综合校核功能，将方案的编制者、审核者和执行者有机地结合起来，共同完成新设备启动方案的编制。
所述电力系统新设备启动方案智能编制方法的具体步骤如下：
步骤一，获取电力系统新设备启动方案编制时刻的电力系统图形数据、模型数据和实时运行数据；
步骤二，依据获取的电力系统模型数据和实时运行数据，判别电力系统实时拓扑连接关系和设备实时运行状态，进而得到启动厂站，在厂站内部分别进 行电气拓扑连接关系与元件物理连接关系的搜索，在厂站外部，将启动厂站看作节点，在整个电力系统范围内进行电气拓扑搜索。根据启动厂站内待投运新设备信息，自动匹配方法内置的投运模型，选择相应的投运模型进而完成方案编制。
步骤三，对匹配到的投运模型进行信息维护，进一步地：
(1)确定投运时间；
(2)确定待投运设备；
(3)确定调度范围划分；
(4)确定待投运设备状态。
步骤四，初始新设备启动方案自动生成，进一步地：
(1)确定所需的原子操作；
(2)确定原子操作序列；
(3)确定原子操作序列对应的校核规则；
(4)依据对应规则，判定原子操作序列是否满足要求，若不满足，转至(2)，重新确定操作序列；
(5)计算每一个操作序列的风险系数，确定风险系数最低的一组原子操作序列作为最终确定的操作序列；
(6)结合信息维护后的投运模型，同最终确定的原子操作序列构成初始新设备启动方案；
(7)采用语音朗读、图形高亮等形式对(6)确定的初始启动方案进行动态演示，调度、计划和保护等部门依据自己的要求对方案进行综合校核，若不满足要求，则返回至步骤三，重新进行方案生成；若满足要求，则将(6)确定的方案作为最终的新设备启动方案输出。
对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。