一种基于电厂能源调度可视化系统及校准方法与流程

本发明涉及电力管理，具体涉及一种基于电厂能源调度可视化系统及校准方法。

背景技术：

1、电力调度是为了保证电网安全稳定运行、对外可靠供电、各类电力生产工作有序进行而采用的一种有效的管理手段。

2、申请号为201510737268.8的发明专利中公开了一种电力调度管理系统，其特征在于；包括数据服务平台、调度管理子系统、视频监控子系统和生产分析子系统，所述调度管理子系统包括调度设备管理模块、调度检修管理模块、调度值班管理模块、调度计划管理模块和调度操作票管理模块，所述生产分析子系统包括调度运行分析模块、调度安全分析模块和调度二次设备分析模块，所述数据服务平台包括位于安全一区和安全二区的交换机、生产控制区业务服务器和数据交换服务器，还包括位于安全三区的调度生产管理服务器、调度业务流服务器、调度运行分析服务器、遥视应用服务器、其他业务系统服务器、数据交换服务器、数据处理服务器、数据库服务器和负载均衡设备，非安全三区信息源通过安全拨号网络与数据交换服务器通信，所述安全一区和安全二区与安全三区之间通过双向物理隔离设备隔离。

3、该申请在于解决：“伴随着电网规模的发展，厂站数量不断增加，电力系统数据量急剧增大，数据的分析管理难度不断增加；同时，除了电力调度部门之外，其他相关部门和管理机构也对电网数据抱有兴趣。因此，如何对海量的电网运行数据进行分析处理，确保电力生产的安全高效实施，同时还能够对电力生产和电力调度提供决策支持，这是电力信息系统当前研究的重要方向，”的问题。

4、然而，针对于电力系统中服务的用电用户而言，用电用户的用电行为也是电力能源调度的一种，为了保障用电用户的用电稳定，电厂常采用电力数字监控及人工巡检的方式为用电用户提供保障，然而上述方式存在监测效率相对较低或可视化程度较低的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种基于电厂能源调度可视化系统及校准方法，解决了上述背景技术中提出的技术问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

3、第一方面，一种基于电厂能源调度可视化系统，包括采集层、同步层及监测层；

4、电厂输出电力数据通过采集层采集，进一步基于采集的输出电力数据执行校准操作并储存，同步层实时接收采集层中储存的输出电力数据，基于输出电力数据构建输出电力模型，并执行输出电力模型的实时迭代操作，监测层访问同步层中输出电力模型，应用输出电力模型中数据生成输出电力数字图形，基于数字图形分析输出电力供给安全性；

5、同步层包括构建模块、设计模块及更迭模块，构建模块用于获取采集层中储存的输出电力数据，通过输出电力数据构建虚拟立柱模型，设计模块用于设计虚拟立柱模型更迭周期，更迭模块用于接收设计模块设计的更迭周期，基于更迭周期触发构建模块再运行，于采集层中重新获取输出电力数据，并执行虚拟立柱模型的构建；

6、所述设计模块中虚拟立柱模型更迭周期在设计时，服从如下设计逻辑：

7、

8、式中：t0为上一更迭周期设定值；m为模型组成输出电力数据来源数量；t为上一更迭周期设定值中，电力输出操作时间合计值；n为电力输出总量；δ为模型组成输出电力数据来源电力输出端下服务的用电用户数量合计值；为上一更迭周期中用电用户用电谷峰均值；为上一更迭周期中用电用户用电均值；

9、其中，记作x，x＞0时，上式简化即得t＝t0-x，x＜0时，上式即得t＝t0+x，采集层在采集电厂输出电力数据时，同步由系统端手动设定采集周期，且设定的采集周期始终小于更迭周期设计逻辑所求取最小周期，监测层同步应用采集层中系统端用户手动设定的采集周期实时运行。

10、更进一步地，采集层包括接收模块、校准模块及储存模块，接收模块用于接收电厂中各电力输出端实时输出电力值，校准模块用于同步获取接收模块中接收到的输出电力值，对输出电力值进行校准，储存模块用于储存经校准模块处理后的接收模块接收的各电力输出端实时输出电力值；

11、其中，所述输出电力值即输出电力数据，所述采集模块在执行接收实时输出电力值时，以电厂中各电力输出端为接收目标，或以任一电力输出端下级连接的电力输出线路为接收目标，且采集模块在以任一电力输出端下级连接的电力输出线路为接收目标时，同步应用接收模块接收数据，供校准模块、储存模块、同步层及监测层作为运行处理数据，所述储存模块在储存输出电力值数据时，同步根据输出电力值数据来源对输出电力值进行区分储存。

12、更进一步地，所述校准模块运行阶段，系统端用户同步上传输出电力值对应来源电力输出端配置参数，所述电力输出端配置参数包括：电力输出端连接用电用户数量、电力输出端连接用电用户应用电力供给线路长度、电力输出端连接用电用户用电类型、电力输出端连接用电用户用电过程电力供给线路损耗比例；

13、其中，电力输出端配置参数在上传后，进一步由校准模块转发至储存模块中对应储存区间进行储存。

14、更进一步地，所述电力输出端连接用电用户用电过程电力供给线路损耗比例通过下式进行求取，公式为：

15、

16、式中：n为周期单位输电量；pcond为导通损耗，i为电流；ron为传输始发电阻；v为电压；tj为结温；tj-test为结温基准值；vt为电力输出端连接母线电压；d为占空比；pcap为传输始末损耗，coss为电力输出端输出电容；f为电力传输频率；vds为电力输出端漏源电压。

17、更进一步地，所述构建模块中构建的虚拟立柱模型截面呈多组扇形组成的圆形，且每一组所述扇形对应来源于同一电力输出端的输出电力数据，所述虚拟立柱模型的构建操作包括：截面扇形角度的大小、立柱的高度、立柱顶面的倾斜角度；

18、其中，虚拟立柱模型的截面扇形角度的大小、立柱的高度及立柱顶面的倾斜角度根据输出电力数据进行设定。

19、更进一步地，所述监测层包括生成模块及分析模块，生成模块用于接收同步层中构建的虚拟立柱模型，基于接收的虚拟立柱模型中包含的输出电力数据生成数字图形，分析模块用于接收生成模块中生成的输出电力数据数字图形，应用输出电力数据数字图形分析其对应电力输出端输出电力供给安全性；

20、其中，生成模块接收虚拟立柱模型阶段，接收的虚拟立柱模型组数通过系统端用户自主决策，且接收的虚拟立柱模型组数不少于三组。

21、更进一步地，所述生成模块在应用虚拟立柱模型中包含的输出电力数据生成数字图形时，应用的输出电力数据来源为，模型中包含的任意一组电力输出端或模型中包含的所有电力输出端。

22、更进一步地，所述电力输出端的输出电力供给安全性通过下式进行求取，公式为：

23、

24、式中：n0-p1为第一组虚拟立柱模型p1中输出电力值合计值；n0-p2为第二组虚拟立柱模型p2中输出电力值合计值；n0-p3为第三组虚拟立柱模型p3中输出电力值合计值；为p1与p2中输出电力值极值的合计结果均值；为p2与p3中输出电力值极值的合计结果均值；

25、其中，所述p1、p2、p3为连续更迭周期中构建的虚拟立柱模型，且上式非穷举，生成模块接收虚拟立柱模型阶段设定接收组数为4组时，由上式变形得：

26、上式成立，则表示电力输出端的输出电力供给安全，反之，则不安全。

27、更进一步地，所述接收模块通过介质电性连接有校准模块及储存模块，所述储存模块通过介质电性连接有构建模块，所述构建模块通过介质电性连接有设计模块及更迭模块，所述更迭模块通过介质电性连接有生成模块，所述生成模块通过介质电性连接有分析模块。

28、第二方面，一种基于电厂能源调度校准方法，包括以下步骤：

29、步骤1：设定电厂输出电力数据采集周期，根据采集周期实时采集电厂输出电力数据；

30、步骤2：上传输出电力数据来源电力输出端配置参数；

31、步骤3：接收电力输出端配置参数，基于电力输出端配置参数设定筛选逻辑；

32、步骤31：电力输出端配置参数筛选阶段，基于筛选逻辑对电力输出端配置参数进行筛选；

33、步骤4：根据筛选所得的电力输出端配置参数对各输出电力数据进行校准；

34、步骤5：应用校准后得到的输出电力数据对电力输出端进行调度可视化监测；

35、其中，所述步骤4中对于输出电力数据的校准操作表示为：

36、

37、式中：δn为输出电力数据校准结果；n为输出电力值，n取周期单位输电量或指定电力输出端对一个输电量；u为电力输出端连接用电用户数量；s为电力输出端连接用电用户应用电力供给线路长度；δ为校准系数，电力输出端连接用电用户用电类型为民用电时δ＝1，电力输出端连接用电用户用电类型为非民用电时，δ＝1.578；k为电力输出端连接用电用户用电过程电力供给线路损耗比例，n取周期单位输电量时，k取虚拟立柱模型中包含各电力输出端的损耗比例均值。

38、采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下

39、有益效果：

40、1、本发明提供一种基于电厂能源调度可视化系统，该系统在运行过程中能够以采集的电厂输出电力数据为电厂输出电力情况带来可视化监控效果，该系统采集电厂输出电力数据阶段，以采集的输出电力数据构建了虚拟立柱模型，从而通过虚拟立柱模型的进一步表示，能够提供以各类电力数字图形的生成逻辑，使电厂输出电力情况的可视化监控表现形式呈多元化，进而达到满足系统端用户使用需求，增强电厂输出电力情况的可视化监控效果的目的。

41、2、本发明中系统在运行过程中，通过虚拟立柱模型更迭周期及系统运行周期的逻辑限定，使系统的运行更具实时性，从而以此使得系统的可视化监控结果精度更佳，输出结果更加可靠。

42、3、本发明中系统在限定电力输出端配置参数时，引入了电力供给线路损耗比例，从而以电力供给线路损耗比例的计算，为系统端用户提供了更多参考数据，且进一步为方法中的输出电力数据校准操作提供了必要的数据支持。

43、4、本发明提供一种基于电厂能源调度校准方法，通过该方法中的步骤执行，进一步为系统中对于输出电力值的校准提供了必要的校准逻辑，且以此为系统运行过程中所应用的输出电力数据带来了求精效果，以确保系统运行输出结果更加准确。