一种区域电网安全校核数据校验方法、系统、设备及介质与流程

1.本发明属于大电网安全技术领域，具体涉及一种区域电网安全校核数据校验方法、系统、设备及介质。


背景技术：

2.区域电网开展安全校核是保障两级市场和三级调度模式下电网安全运行的重要手段，而区域电网潮流结果是否准确将直接影响区域电网安全校核的合理性，但各省上报的发电计划、负荷预测、检修计划等数据质量各不相同，容易造成计算不收敛或者计算不准确。
3.已公开发明《一种日前静态安全校核方法》，其步骤包括：(1)对区域间联络线断面功率计划值进行预校验和修正；(2)进行交流潮流计算，计算平衡节点和各区域不平衡有功功率；(3)判断不平衡有功功率绝对值是否小于收敛标准，如果大于收敛标准，则调节可调节机组和负荷的有功功率，返回步骤2，否则潮流收敛，利用潮流计算结果进行n-1和故障集计算。该方法主要通过控制联络线传输功率的交流潮流计算策略,使得各区域在潮流迭代计算过程中按比例自行消化内部不平衡功率,从而保证大电网安全校核的准确性和实用性。该专利提出的方法主要是针对网损提前无法预估，需要将平衡节点的功率分摊到发电或者负荷上，实际上，造成系统不平衡功率的原因有很多，该专利并没有进行体现。


技术实现要素：

4.针对上述存在的不足，本发明的目的是提供一种区域电网安全校核数据校验方法、系统、设备及介质，本发明在开展潮流计算前需要对模型和数据进行校验，能够有效的提高计算收敛性、准确性和合理性。
5.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
6.一种区域电网安全校核数据校验方法，包括：
7.获取各分区域计划预测数据；通过计划预测数据和对应的相似日历史断面进行匹配性校验；
8.对能够和相似日历史断面匹配一致的计划预测数据进行数据完整性校验；
9.在相似日历史断面的基础上叠加检修计划生成电网未来拓扑，通过电网未来拓扑对发电和母线负荷进行状态一致性校验；
10.对满足数据完整性校验和状态一致性校验的电网各分区系统，进行平衡性校验，计算得到系统不平衡量；基于系统不平衡量对电网各分区进行负荷调整。
11.作为本发明的进一步改进，所述获取各分区域计划预测数据包括获取各分区域上报的机组计划、母线负荷预测、检修计划和联络线计划。
12.作为本发明的进一步改进，所述通过计划预测数据和对应的相似日历史断面模型进行匹配性校验是指：
13.通过计划预测数据的设备名称或者标识选择相似日历史断面数据，并与计划预测
数据进行匹配性校验。
14.作为本发明的进一步改进，所述对能够和相似日历史断面匹配一致的计划预测数据进行数据完整性校验；数据完整性校验包括以下约束条件：
[0015][0016][0017][0018][0019][0020]
其中，为t时刻发电机i的出力，分别为发电机i的最大和最小出力，t为前后两个时刻的间隔时间，分别为发电机i的最大和最小爬坡速率，为t时刻母线负荷i的值，分别为母线负荷i的最大和最小值，为t时刻联络线i的值，分别为联络线i的最大和最小值，为t时刻系统负荷i的值，分别为系统负荷i的最大和最小值，对t时刻不符合约束要求的值用t-1时刻的值代替，其中t＝0代表相似日历史断面中相应设备的值。
[0021]
作为本发明的进一步改进，所述通过电网未来拓扑对发电和母线负荷进行状态一致性校验，包括：
[0022]
对发电和母线负荷进行状态一致性校验，要求设备计划预测值满足约束条件，且设备拓扑状态为投运；
[0023]
对于拓扑状态为退运的机组，需要通过供电路径搜索，将计划机组连接到高压侧投运的计算母线上，使得计划机组正常上网供电；
[0024]
对于只有发电厂总上网功率的发电计划，则将总上网功率平均分配到各机组上。
[0025]
作为本发明的进一步改进，所述将总上网功率平均分配到各机组上还包括通过供电路径上网的机组。
[0026]
作为本发明的进一步改进，所述进行平衡性校验，计算得到系统不平衡量；基于系统不平衡量对电网各分区进行负荷调整，包括：
[0027]
以分区域与分区域之间的交流联络线为边界，将区域电网分为多个分区域分区，计算各分区的母线负荷预测总加，然后和各分区域系统负荷预测进行比较，计算不平衡量，然后修正母线负荷预测的值：
[0028][0029]
其中，s是各分区域的编号，s为区域包含的分区域分区集合，j为索引号，n为各分区域负荷节点的数量,为负荷节点的计划功率，αs为各分区域的网损率，δps为各分区域的不平衡量；
[0030]
对系统不平衡进行负荷调整，调整后各分区域负荷值为：
[0031][0032]
一种区域电网安全校核数据校验系统，包括：
[0033]
匹配性校验模块，用于获取各分区域计划预测数据；通过计划预测数据和对应的相似日历史断面进行匹配性校验；
[0034]
完整性校验模块，用于对能够和相似日历史断面匹配一致的计划预测数据进行数据完整性校验；
[0035]
一致性校验模块，用于在相似日历史断面的基础上叠加检修计划生成电网未来拓扑，通过电网未来拓扑对发电和母线负荷进行状态一致性校验；
[0036]
平衡性校验模块，对满足数据完整性校验和状态一致性校验的电网各分区系统，进行平衡性校验，计算得到系统不平衡量；基于系统不平衡量对电网各分区进行负荷调整。
[0037]
一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述区域电网安全校核数据校验方法的步骤。
[0038]
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述区域电网安全校核数据校验方法的步骤。
[0039]
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0040]
本发明提出了区域电网安全校核计划预测数据的校验方法，获取各分区域上报的发电计划、母线负荷预测、系统负荷预测、检修计划以及分中心的联络线计划，以区域电网相似日运行断面为基础，开展数据完整性校验、匹配性校验、状态一致性校验、系统平衡性校验，以提高潮流计算的准确性。具体地基于区域电网相似日运行断面，叠加计划和预测数据，开展数据完整性校验、匹配性校验、状态一致性校验、系统平衡性校验，解决计划预测数据模型不够完备和数据不够准确的问题，保证大电网安全校核的准确性和实用性。
附图说明
[0041]
图1为本发明一种区域电网安全校核数据校验方法流程图；
[0042]
图2为本发明区域电网安全校核数据校验方法具体流程图；
[0043]
图3为本发明一种区域电网安全校核数据校验系统；
[0044]
图4为本发明一种电子设备示意图。
具体实施方式
[0045]
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
[0046]
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或
描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0047]
术语解释
[0048]
未来潮流：在历史断面基础上，考虑未来的计划和预测数据，生成未来电网运行状态。
[0049]
由于区域电网安全校核在保障电网安全运行方面发挥出了重要的作用，未来电网潮流的准确度是影响安全校核合理性的重要因素，而各分区域上报的发电计划、母线负荷预测、系统负荷预测、联络线计划等数据存在着不一致的问题，在开展潮流计算前需要对模型和数据进行校验，以提高计算的收敛性和准确性。
[0050]
实施例1
[0051]
如图1所示，本发明提出了一种区域电网安全校核数据校验方法，具体包括以下步骤：
[0052]
获取各分区域计划预测数据；通过计划预测数据和对应的相似日历史断面进行匹配性校验；
[0053]
对能够和相似日历史断面匹配一致的计划预测数据进行数据完整性校验；
[0054]
在相似日历史断面的基础上叠加检修计划生成电网未来拓扑，通过电网未来拓扑对发电和母线负荷进行状态一致性校验；
[0055]
对满足数据完整性校验和状态一致性校验的电网各分区系统，进行平衡性校验，计算得到系统不平衡量；基于系统不平衡量对电网各分区进行负荷调整。
[0056]
基于上述方法，本发明获取各分区域(例如各省)上报的发电计划、母线负荷预测、系统负荷预测、检修计划以及分中心的联络线计划，以区域电网相似日运行断面为基础，开展数据完整性校验、匹配性校验、状态一致性校验、系统平衡性校验，以提高潮流计算的准确性。
[0057]
以下结合具体实施例对本发明的内容进行详细的说明。
[0058]
实施例2
[0059]
如图2所示，本发明提出了一种区域电网安全校核数据校验方法，具体包括以下步骤：
[0060]
步骤(1)：获取各省上报的机组计划、母线负荷预测、检修计划和联络线计划，通过计划预测数据的设备名称或者标识和相似日断面进行匹配性校验；所述步骤(1)，主要包括以下步骤：
[0061]
各省按照安全校核日期要求，将机组发电计划、检修计划、母线负荷预测等数据上报到区域电网，选择相似日历史断面的模型对发电计划、母线负荷预测、检修计划、联络线计划等构成计划预测数据模型进行模型匹配性校验，得到以下三种结果：
[0062][0063]
其中m为计划预测数据模型集合，n为相似日历史断面的模型集合。
[0064]
对匹配性校验不一致的计划预测数据反馈给各省进行修正。
[0065]
步骤(2)：对能够和相似日历史断面模型匹配一致的计划预测数据进行数据完整性校验；所述步骤(2)，主要包括以下步骤：
[0066]
对flagi＝0的计划预测数据进行数据完整性校验，包括以下约束条件：
[0067][0068][0069][0070][0071][0072]
其中，为t时刻发电机i的出力，分别为发电机i的最大和最小出力，t为前后两个时刻的间隔时间，分别为发电机i的最大和最小爬坡速率，为t时刻母线负荷i的值，分别为母线负荷i的最大和最小值，为t时刻联络线i的值，分别为联络线i的最大和最小值，为t时刻系统负荷i的值，分别为系统负荷i的最大和最小值，对t时刻不符合约束要求的值用t-1时刻的值代替，其中t＝0代表相似日历史断面中相应设备的值。
[0073]
步骤(3)：根据检修计划生成电网未来拓扑，对发电和母线负荷进行状态一致性校验；所述步骤(3)，主要包括以下步骤：
[0074]
根据检修计划生成电网未来拓扑是在相似日历史断面的基础上叠加检修计划，生成各时段电网未来拓扑，进而通过电网未来拓扑对发电和母线负荷进行状态一致性校验，设备计划预测值满足约束条件，但设备拓扑状态为退运。
[0075][0076][0077]
其中，和分别为t时刻发电机和负荷的拓扑状态，为0代表退运，为1代表投运。
[0078]
特别是对于拓扑状态为退运的机组，需要通过供电路径搜索，将机组连接到高压侧投运的计算母线上，以实现计划机组正常上网供电。
[0079][0080]
其中，为t时刻发电机i的计算母线号，为t时刻高压侧投运的计算母线号。
[0081]
对于只有发电厂总上网功率的发电计划，则将总上网功率平均分配到各机组上，包括通过供电路径上网的机组。
[0082]
步骤(4)：对电网各分区系统平衡性校验，并对系统不平衡进行负荷调整；所述步骤(4)，主要包括以下步骤：
[0083]
以省与省之间的交流联络线为边界，将区域电网分为多个省级分区，计算各省的母线负荷预测总加，然后和各省系统负荷预测进行比较，计算不平衡量，然后修正母线负荷
预测的值：
[0084][0085]
其中s是各省的编号，s为区域包含的省分区集合，j为索引号，n为各省负荷节点的数量,为负荷节点的计划功率，αs为各省的网损率，δps为各省的不平衡量，也是各省负荷节点需要增加的负荷量，各省负荷调整后的值为：
[0086][0087]
本发明通过相似日基础断面模型和计划预测的交叉匹配，提高模型的完备性；通过机组的上网路径搜索，将停运机组通过高压侧投运计算母线上网供电；通过电网的分区，计算各省的不平衡功率，通过调整负荷实现分区平衡。
[0088]
以下给出本发明方法具体应用在电网中实例，在分中心电网的测试结果如下：
[0089]
表1
[0090][0091]
表2
[0092][0093][0094]
因此，本发明基于区域电网相似日运行断面，叠加计划和预测数据，开展数据完整性校验、匹配性校验、状态一致性校验、系统平衡性校验，保证了大电网安全校核的准确性和实用性。
[0095]
如图3所示，本发明还提供一种区域电网安全校核数据校验系统，包括：
[0096]
匹配性校验模块，用于获取各分区域计划预测数据；通过计划预测数据和对应的相似日历史断面进行匹配性校验；
[0097]
完整性校验模块，用于对能够和相似日历史断面匹配一致的计划预测数据进行数据完整性校验；
[0098]
一致性校验模块，用于在相似日历史断面的基础上叠加检修计划生成电网未来拓
扑，通过电网未来拓扑对发电和母线负荷进行状态一致性校验；
[0099]
平衡性校验模块，对满足数据完整性校验和状态一致性校验的电网各分区系统，进行平衡性校验，计算得到系统不平衡量；基于系统不平衡量对电网各分区进行负荷调整。
[0100]
其中，所述完整性校验模块中，完整性校验包括以下约束条件：
[0101][0102][0103][0104][0105][0106]
其中，为t时刻发电机i的出力，分别为发电机i的最大和最小出力，t为前后两个时刻的间隔时间，分别为发电机i的最大和最小爬坡速率，为t时刻母线负荷i的值，分别为母线负荷i的最大和最小值，为t时刻联络线i的值，分别为联络线i的最大和最小值，为t时刻系统负荷i的值，分别为系统负荷i的最大和最小值，对t时刻不符合约束要求的值用t-1时刻的值代替，其中t＝0代表相似日历史断面中相应设备的值。
[0107]
其中，所述一致性校验模块中，对发电和母线负荷进行状态一致性校验，要求设备计划预测值满足约束条件，且设备拓扑状态为投运；
[0108]
对于拓扑状态为退运的机组，需要通过供电路径搜索，将计划机组连接到高压侧投运的计算母线上，使得计划机组正常上网供电；
[0109]
对于只有发电厂总上网功率的发电计划，则将总上网功率平均分配到各机组上。
[0110]
其中，所述平衡性校验模块中，包括：
[0111]
以分区域与分区域之间的交流联络线为边界，将区域电网分为多个分区域分区，计算各分区的母线负荷预测总加，然后和各分区域系统负荷预测进行比较，计算不平衡量，然后修正母线负荷预测的值：
[0112][0113]
其中，s是各分区域的编号，s为区域包含的分区域分区集合，j为索引号，n为各分区域负荷节点的数量,为负荷节点的计划功率，αs为各分区域的网损率，δps为各分区域的不平衡量；
[0114]
对系统不平衡进行负荷调整，调整后各分区域负荷值为：
[0115][0116]
如图4所示，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述区域电网安全校核数据校验方法的步骤。
[0117]
所述区域电网安全校核数据校验方法包括以下步骤：
[0118]
获取各分区域计划预测数据；通过计划预测数据和对应的相似日历史断面进行匹配性校验；
[0119]
对能够和相似日历史断面匹配一致的计划预测数据进行数据完整性校验；
[0120]
在相似日历史断面的基础上叠加检修计划生成电网未来拓扑，通过电网未来拓扑对发电和母线负荷进行状态一致性校验；
[0121]
对满足数据完整性校验和状态一致性校验的电网各分区系统，进行平衡性校验，计算得到系统不平衡量；基于系统不平衡量对电网各分区进行负荷调整。
[0122]
本发明第还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述区域电网安全校核数据校验方法的步骤。
[0123]
所述区域电网安全校核数据校验方法包括以下步骤：
[0124]
获取各分区域计划预测数据；通过计划预测数据和对应的相似日历史断面进行匹配性校验；
[0125]
对能够和相似日历史断面匹配一致的计划预测数据进行数据完整性校验；
[0126]
在相似日历史断面的基础上叠加检修计划生成电网未来拓扑，通过电网未来拓扑对发电和母线负荷进行状态一致性校验；
[0127]
对满足数据完整性校验和状态一致性校验的电网各分区系统，进行平衡性校验，计算得到系统不平衡量；基于系统不平衡量对电网各分区进行负荷调整。
[0128]
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0129]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0130]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0131]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0132]
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽
管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。