一種電網調控一體化聯合的仿真方法
【專利摘要】本發明涉及電力系統調度自動化與仿真【技術領域】，具體涉及一種電網調控一體化聯合的仿真方法，該方法為獲取實際仿真教案，獲取電網實際監控信號表，建立監控信號仿真模型，仿真監控信號與實際監控信號進行對照，提供調控一體化仿真系統一致的潮流結果，實現異常監控信號仿真與DTS故障仿真的互聯，實現DTS故障仿真與故障監控信號仿真的互聯，從仿真信號事件表獲取對應的實際監控信號，生成實際監控信號的報警報文并至報警接收裝置。能夠使電網和監控仿真中電網一次設備模型完全一致，大大減少了維護工作量，保證了計算的準確性；保證了仿真信號的一致性；實現仿真監控信號與實際SCADA監控信號報文的自動關聯，仿真結果逼真，減輕了維護工作量。
【專利說明】一種電網調控一體化聯合的仿真方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力系統調度自動化與仿真【技術領域】，具體涉及一種電網調控一體化聯合的仿真方法。
【背景技術】
[0002]“調控一體化”是電網“大運行”的重要組成部分，調度/集中監控人員的技能水平直接關系電網安全，影響“調控一體化”工作能否順利開展。建設“調控一體化”環境下，涵蓋調度員、監控人員培訓的一體化聯合培訓系統顯得極為必要。傳統的電網培訓仿真系統(DTS)二次設備仿真比較簡單，對于變電站內部的設備細節仿真程度不夠。變電仿真能夠實現深度仿真，但由于廠站建模的工作量大而無法簡單覆蓋監控范圍的所有廠站。因此，如何在DTS系統的基礎上，完善電網二次設備的建模，詳細仿真設備監控信號是電網調度和監控聯合培訓仿真的技術關鍵。
[0003]調度和監控聯合培訓仿真系統擴大了反事故演練的內涵，實現電網調度、監控真實互動培訓仿真和聯合反事故演習，能有效提高運行人員事故時的快速正確決策和上下級協調處理事故能力，對實現電網的安全、穩定運行具有重要意義。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種電網調控一體化聯合的仿真方法，解決目前電網調控難度大，工作人員技能水平不熟練，以及所用的仿真方法及時性、準確性和真實性都不高的問題。
[0005]為解決上述的技術問題，本發明采用以下技術方案:一種電網調控一體化聯合的仿真方法，包括以下步驟:
從EMS系統中獲取電網真實運行數據作為實際仿真教案；
從實際仿真教案中獲取電網實際監控信號表；
基于變電站通用認知模型，根據實際仿真教案快速建立監控信號仿真模型；
仿真監控信號與實際監控信號進行對照；
采用DTS動態潮流實現電網實際仿真教案的潮流計算，提供調控一體化仿真系統一致的潮流結果；
通過仿真監控信號與電網一次次設備、二次設備的自動關聯，實現異常監控信號仿真與DTS故障仿真的互聯；
通過DTS保護、自動裝置等動作信號與仿真監控信號的自動關聯，實現DTS故障仿真與故障監控信號仿真的互聯；
以I秒為周期掃描仿真信號事件表，對于新插入的仿真監控信號，從仿真信號事件表獲取對應的實際監控信號，生成實際監控信號的報警報文并至報警接收裝置。
[0006]更進一步的技術方案是，所述獲取電網真實運行數據作為實際仿真教案，具體方法是每5分鐘獲取電網實時運行斷面，利用狀態估計計算并獲取潮流結果；將全天潮流結果，包括96點的發電機組出力、電壓，負荷注入、開關刀閘狀態信息生成仿真初始教案。
[0007]更進一步的技術方案是，所述從實際仿真教案中獲取電網實際監控信號表，具體方法是從SCADA系統遙信表中讀入監控信號表，獲取監控信號名稱、廠站、類型數據，寫入監控信號測點表，提取測點編號、類型等關鍵信息。
[0008]更進一步的技術方案是，所述基于變電站通用認知模型，根據實際仿真教案快速建立監控信號仿真模型，具體方法是:
根據電氣間隔中的實際二次設備的功能和操作相似性，按電壓等級和設備屬性建立二次設備原子信息，生成二次設備原子間關聯關系；
對于每個實際變電站，基于DTS網絡拓撲結構，通過拓撲自動搜索生成設備間隔信息； 對于每個實際變電站的所有設備間隔信息，根據二次設備原子信息，生成仿真監控信號。
[0009]更進一步的技術方案是，所述仿真監控信號與實際監控信號進行對照，具體方法是按照仿真監控信號和實際監控信號的設備名稱、類型、關聯一次設備名稱和編號，進行模糊匹配，自動生成對照關系，列出無法自動對照的仿真監控信號和實際監控信號，提供信號對照界面實現手工信號對照，生成信號對照表，記錄仿真監控信號和實際監控信號。
[0010]更進一步的技術方案是，所述采用DTS動態潮流實現電網實際仿真教案的潮流計算，提供調控一體化仿真系統一致的潮流結果，具體方法是:根據發電機和負荷功率的變化、潮流的變化和系統頻率的變化，每5秒進行一次動態潮流計算，給出電網潮流分布，當故障或者操作發生時，即時計算系統的動態潮流。
[0011]更進一步的技術方案是，所述實現異常監控信號仿真與DTS故障仿真的互聯，具體方法是:
在仿真系統中設定一個異常信號發生，獲取該信號的名稱、關聯一次設備名稱、關聯二次設備名稱；
當關聯一次設備名稱不為空時，根據信號類型，設定關聯一次設備的據動/誤動狀態；當關聯二次設備名稱不為空時，根據信號類型，設定關聯二次設備的據動/誤動、投運/退運狀態；
將生成信號保存到仿真信號事件表。
[0012]更進一步的技術方案是，所述實現DTS故障仿真與故障監控信號仿真的互聯，具體方法是:
在仿真系統中設定一個故障發生，設定該故障的相位、故障持續時間等信息；
根據故障的相位、故障持續時間信息，驅動DTS保護仿真動作，生成保護仿真動作邏輯事件表，按照時間順序生成保護動作信號、開關動作信號和自動裝置動作信號；
對于護仿真動作邏輯事件表中的每個動作信號，對于開關動作信號，查找監控信號表中關聯一次設備名稱一致的信號，設定為開關動作監控信號；
對于護仿真動作邏輯事件表中的每個動作信號，對于保護動作信號，查找監控信號表中關聯二次設備名稱一致的信號，設定為保護動作監控信號；
對于護仿真動作邏輯事件表中的每個動作信號，對于自動裝置動作信號，查找監控信號表中關聯二次設備名稱一致的信號，設定為自動裝置動作監控信號；
將生成的保護動作信號、開關動作信號和自動裝置動作信號保存到仿真信號事件表。[0013]更進一步的技術方案是，所述報警接收裝置按照信號時間、名稱、類型顯示仿真監控信號。
[0014]與現有技術相比，本發明的有益效果是:能夠使電網和監控仿真中電網一次設備模型完全一致，大大減少了維護工作量，保證了計算的準確性；實現了從電網仿真保護及自動裝置信號到監控信號的自動推理，保證了仿真信號的一致性；實現了仿真監控信號與實際SCADA監控信號報文的自動關聯，仿真結果逼真，減輕了維護工作量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明一種電網調控一體化聯合的仿真方法一個實施例的流程示意圖。【具體實施方式】
[0016]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0017]圖1不出了本發明一種電網調控一體化聯合的仿真方法的一個實施例:一種電網調控一體化聯合的仿真方法，包括以下步驟:
從EMS系統中獲取電網真實運行數據作為實際仿真教案；
從實際仿真教案中獲取電網實際監控信號表；
基于變電站通用認知模型，根據實際仿真教案快速建立監控信號仿真模型；
仿真監控信號與實際監控信號進行對照；
采用DTS動態潮流實現電網實際仿真教案的潮流計算，提供調控一體化仿真系統一致的潮流結果；
通過仿真監控信號與電網一次次設備、二次設備的自動關聯，實現異常監控信號仿真與DTS故障仿真的互聯；
通過DTS保護、自動裝置等動作信號與仿真監控信號的自動關聯，實現DTS故障仿真與故障監控信號仿真的互聯；
以I秒為周期掃描仿真信號事件表，對于新插入的仿真監控信號，從仿真信號事件表獲取對應的實際監控信號，生成實際監控信號的報警報文并至報警接收裝置。
[0018]根據本發明一種電網調控一體化聯合的仿真方法的一個優選實施例，所述獲取電網真實運行數據作為實際仿真教案，具體方法是每5分鐘獲取電網實時運行斷面，利用狀態估計計算并獲取潮流結果；將全天潮流結果，包括96點的發電機組出力、電壓，負荷注入、開關刀閘狀態信息生成仿真初始教案。
[0019]根據本發明一種電網調控一體化聯合的仿真方法的另一個優選實施例，所述從實際仿真教案中獲取電網實際監控信號表，具體方法是從SCADA系統遙信表中讀入監控信號表，獲取監控信號名稱、廠站、類型數據，寫入監控信號測點表，提取測點編號、類型關鍵信肩、O
[0020]根據本發明一種電網調控一體化聯合的仿真方法的另一個優選實施例，所述基于變電站通用認知模型，根據實際仿真教案快速建立監控信號仿真模型，具體方法是:
根據電氣間隔中的實際二次設備的功能和操作相似性，按電壓等級和設備屬性建立二次設備原子信息，生成二次設備原子間關聯關系；
對于每個實際變電站，基于DTS網絡拓撲結構，通過拓撲自動搜索生成設備間隔信息； 對于每個實際變電站的所有設備間隔信息，根據二次設備原子信息，生成仿真監控信號。
[0021]根據本發明一種電網調控一體化聯合的仿真方法的另一個優選實施例，所述仿真監控信號與實際監控信號進行對照，具體方法是按照仿真監控信號和實際監控信號的設備名稱、類型、關聯一次設備名稱和編號，進行模糊匹配，自動生成對照關系，列出無法自動對照的仿真監控信號和實際監控信號，提供信號對照界面實現手工信號對照，生成信號對照表，記錄仿真監控信號和實際監控信號。
[0022]根據本發明一種電網調控一體化聯合的仿真方法的另一個優選實施例，所述采用DTS動態潮流實現電網實際仿真教案的潮流計算，提供調控一體化仿真系統一致的潮流結果，具體方法是:根據發電機和負荷功率的變化、潮流的變化和系統頻率的變化，每5秒進行一次動態潮流計算，給出電網潮流分布，當故障或者操作發生時，即時計算系統的動態潮流。
[0023]根據本發明一種電網調控一體化聯合的仿真方法的另一個優選實施例，通過仿真監控信號與電網一次次設備、二次設備的自動關聯，實現異常監控信號仿真與DTS故障仿真的互聯，具體方法是:
在仿真系統中設定一個異常信號發生，獲取該信號的名稱、關聯一次設備名稱、關聯二次設備名稱；
當關聯一次設備名稱不為空時，根據信號類型，設定關聯一次設備的據動/誤動狀態；當關聯二次設備名稱不為空時，根據信號類型，設定關聯二次設備的據動/誤動、投運/退運狀態；
將生成信號保存到仿真信號事件表。
[0024]根據本發明一種電網調控一體化聯合的仿真方法的另一個優選實施例，所述通過DTS保護、自動裝置等動作信號與仿真監控信號的自動關聯，實現DTS故障仿真與故障監控信號仿真的互聯，具體方法是:
在仿真系統中設定一個故障發生，設定該故障的相位、故障持續時間信息；
根據故障的相位、故障持續時間信息，驅動DTS保護仿真動作，生成保護仿真動作邏輯事件表，按照時間順序生成保護動作信號、開關動作信號和自動裝置動作信號；
對于護仿真動作邏輯事件表中的每個動作信號，對于開關動作信號，查找監控信號表中關聯一次設備名稱一致的信號，設定為開關動作監控信號；
對于護仿真動作邏輯事件表中的每個動作信號，對于保護動作信號，查找監控信號表中關聯二次設備名稱一致的信號，設定為保護動作監控信號；
對于護仿真動作邏輯事件表中的每個動作信號，對于自動裝置動作信號，查找監控信號表中關聯二次設備名稱一致的信號，設定為自動裝置動作監控信號；
將生成的保護動作信號、開關動作信號和自動裝置動作信號保存到仿真信號事件表。
[0025]根據本發明一種電網調控一體化聯合的仿真方法的另一個優選實施例，所述報警接收裝置按照信號時間、名稱、類型顯示仿真監控信號。
【權利要求】
1.一種電網調控一體化聯合的仿真方法，其特征在于:包括以下步驟: 從EMS系統中獲取電網真實運行數據作為實際仿真教案； 從實際仿真教案中獲取電網實際監控信號表； 基于變電站通用認知模型，根據實際仿真教案快速建立監控信號仿真模型； 仿真監控信號與實際監控信號進行對照； 采用DTS動態潮流實現電網實際仿真教案的潮流計算，提供調控一體化仿真系統一致的潮流結果； 通過仿真監控信號與電網一次次設備、二次設備的自動關聯，實現異常監控信號仿真與DTS故障仿真的互聯； 通過DTS保護、自動裝置等動作信號與仿真監控信號的自動關聯，實現DTS故障仿真與故障監控信號仿真的互聯； 以I秒為周期掃描仿真信號事件表，對于新插入的仿真監控信號，從仿真信號事件表獲取對應的實際監控信號，生成實際監控信號的報警報文并至報警接收裝置。
2.根據權利要求1所述的一種電網調控一體化聯合的仿真方法，其特征在于:所述獲取電網真實運行數據作為實際仿真教案，具體方法是每5分鐘獲取電網實時運行斷面，利用狀態估計計算并獲取潮流結果；將全天潮流結果，包括96點的發電機組出力、電壓，負荷注入、開關刀閘狀態 信息生成仿真初始教案。
3.根據權利要求1所述的一種電網調控一體化聯合的仿真方法，其特征在于:所述從實際仿真教案中獲取電網實際監控信號表，具體方法是從SCADA系統遙信表中讀入監控信號表，獲取監控信號名稱、廠站、類型數據，寫入監控信號測點表，提取測點關鍵信息。
4.根據權利要求1所述的一種電網調控一體化聯合的仿真方法，其特征在于:所述基于變電站通用認知模型，根據實際仿真教案快速建立監控信號仿真模型，具體方法是: 按電壓等級和設備屬性建立二次設備原子信息，生成二次設備原子間關聯關系； 對于每個實際變電站，基于DTS網絡拓撲結構，通過拓撲自動搜索生成設備間隔信息； 對于每個實際變電站的所有設備間隔信息，根據二次設備原子信息，生成仿真監控信號。
5.根據權利要求1所述的一種電網調控一體化聯合的仿真方法，其特征在于:所述仿真監控信號與實際監控信號進行對照，具體方法是按照仿真監控信號和實際監控信號的設備名稱、類型、關聯一次設備名稱和編號，進行模糊匹配，自動生成對照關系，列出無法自動對照的仿真監控信號和實際監控信號，提供信號對照界面實現手工信號對照，生成信號對照表，記錄仿真監控信號和實際監控信號。
6.根據權利要求1所述的一種電網調控一體化聯合的仿真方法，其特征在于:所述采用DTS動態潮流實現電網實際仿真教案的潮流計算，提供調控一體化仿真系統一致的潮流結果，具體方法是:根據發電機和負荷功率的變化、潮流的變化和系統頻率的變化，每5秒進行一次動態潮流計算，給出電網潮流分布，當故障或者操作發生時，即時計算系統的動態潮流。
7.根據權利要求1所述的一種電網調控一體化聯合的仿真方法，其特征在于:所述通過仿真監控信號與電網一次次設備、二次設備的自動關聯，實現異常監控信號仿真與DTS故障仿真的互聯，具體方法是:在仿真系統中設定一個異常信號發生，獲取該信號的名稱、關聯一次設備名稱、關聯二次設備名稱； 當關聯一次設備名稱不為空時，根據信號類型，設定關聯一次設備的據動/誤動狀態；當關聯二次設備名稱不為空時，根據信號類型，設定關聯二次設備的據動/誤動、投運/退運狀態； 將生成信號保存到仿真信號事件表。
8.根據權利要求1所述的一種電網調控一體化聯合的仿真方法，其特征在于:所述通過DTS保護、自動裝置等動作信號與仿真監控信號的自動關聯，實現DTS故障仿真與故障監控信號仿真的互聯，具體方法是: 在仿真系統中設定一個故障發生，設定該故障的相位、故障持續時間信息； 根據故障的相位、故障持續時間信息，驅動DTS保護仿真動作，生成保護仿真動作邏輯事件表，按照時間順序生成保護動作信號、開關動作信號和自動裝置動作信號； 對于護仿真動作邏輯事件表中的每個動作信號，對于開關動作信號，查找監控信號表中關聯一次設備名稱一致的信號，設定為開關動作監控信號； 對于護仿真動作邏輯事件表中的每個動作信號，對于保護動作信號，查找監控信號表中關聯二次設備名稱一致的信號，設定為保護動作監控信號； 對于護仿真動作邏輯事件表中的每個動作信號，對于自動裝置動作信號，查找監控信號表中關聯二次設備名稱一致的信號，設定為自動裝置動作監控信號； 將生成的保護動作信號、開關動作信號和自動裝置動作信號保存到仿真信號事件表。
9.根據權利要求1所述的一種電網調控一體化聯合的仿真方法，其特征在于:所述報警接收裝置按照信號時間、名稱、類型顯示仿真監控信號。
【文檔編號】G05B17/02GK103901777SQ201410091202
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月13日 優先權日:2014年3月13日
【發明者】謝江, 王鵬, 湯磊, 鄭澍, 孫百哲, 劉勤 申請人:國網四川省電力公司宜賓供電公司, 北京清大高科系統控制有限公司