專利名稱：基于電網停電計劃的主網n-1風險評估方法和系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及電力技術領域，特別涉及一種基于電網停電計劃的主網N-I風險評估方法和系統。
背景技術：
隨著電力業務的不斷發展，各電力業務系統也在不斷的完善，現有的較成熟的電力業務系統有主網EMS系統(能量管理系統)、配網GIS系統、主網資產系統、主網生產系統、計量自動化系統等等，這些電力業務系統存儲了電網運行的各種數據。隨著電力業務的發展，應用業務集成、一體化平臺及統一門戶已經成為趨勢，如何充分利用這些電力業務系統中存儲的海量數據以獲取更好的應用效果，為營銷業務管理帶來了變革，為取得了顯著的經濟效益和社會效益仍面臨著新的挑戰。另外，安全是電網運行永恒的主題，隨著電網網絡結構和硬件設施的不斷完善，對配電網的供電可靠性要求也在不斷地提高。按照電網穩定導則的有關定義，N-I準則是指電網正常運行方式下電力系統中任意一元件(如線路、發電機、變壓器等)無故障或因故障斷開后，電力系統應能保持穩定運行和正常供電，其他元件不過負荷，電壓和頻率均在允許范圍內。N-I準則包含兩層含義一是保證電網的穩定；二是保證用戶得到符合質量要求的連續供電。電力系統中單一元件無故障斷開后，直接影響其靜態穩定和電壓穩定，使正常輸變電能力受到限制，其中以發電機組和輸電線路停運較為明顯，尤其是單電源線路或單臺主變壓器供電的變電站，當線路或變壓器停電檢修時影響最直接。為了保證電網的運行安全，有效提高電網的持續供電能力，如何應對電網停電時，由于設備故障發生可能造成的電網風險，如何實現提前預知，有效評估，都是電網人員需要關注的問題。目前應對電網停電時的電網風險分析還停留在人工依據經驗進行操作層面，效率低、成本高。
發明內容
本發明的目的在于提供一種基于電網停電計劃的主網N-I風險評估方法和系統，應對電網停電時，對設備故障發生可能造成的電網風險進行評估，操作簡便、易實現。本發明的目的通過如下技術方案實現一種基于電網停電計劃的主網N-I風險評估方法，包括如下步驟獲取業務數據、電網拓撲、設備臺賬信息，所述業務數據包括停電計劃數據；根據所述電網拓撲以及所述停電計劃數據進行運方轉換后生成新電網拓撲；通過所述設備臺賬信息以及所述新電網拓撲建立假想故障集，所述假想故障集中的各元素分別對應于所述設備臺賬信息中的滿足預設條件的電網設備；遍歷假想故障集中的各元素，以所述假想故障集中的各元素所對應設備的為假想故障設備，根據所述新電網拓撲進行假想故障分析獲得分析結果。一種基于電網停電計劃的主網N-I風險評估系統，包括如下步驟
采集模塊，用于獲取業務數據、電網拓撲、設備臺賬信息，所述業務數據包括停電計劃數據；仿真模塊，用于根據所述電網拓撲以及所述停電計劃數據進行運方轉換后生成新電網拓撲；故障集建立模塊，用于通過所述設備臺賬信息以及所述新電網拓撲建立假想故障集，所述假想故障集中的各元素分別對應于所述設備臺賬信息中的滿足預設條件的電網設備;分析模塊，用于遍歷假想故障集中的各元素，以所述假想故障集中的各元素所對應設備的為假想故障設備，根據所述新電網拓撲進行假想故障分析獲得分析結果；顯示模塊，用于顯示所述分析結果。 依據上述本發明的方案，其在獲取了停電計劃安排信息、電網拓撲、設備臺賬信息后，可以根據所述電網拓撲以及所述停電計劃數據進行運方轉換后生成新電網拓撲，再通過所述設備臺賬信息以及所述新電網拓撲建立假想故障集，遍歷假想故障集中的各元素，以所述假想故障集中的各元素所對應元件的為假想故障元件在新電網拓撲中進行假想故障分析。本發明可以大量節省人力，同時分析結果準確，大大提高了停電計劃審批效率。
圖I為本發明的基于電網停電計劃的主網N-I風險評估方法實施例的流程示意圖；圖2為本發明的基于電網停電計劃的主網N-I風險評估系統實施例的結構示意圖；圖3為圖2中的分析模塊的細化結構示意圖。
具體實施例方式下面結合實施例及附圖對本發明作進一步闡述，但本發明的實施方式不限于此。實施例I參見圖I所示，為本發明的基于電網停電計劃的主網N-I風險評估方法實施例的流程示意圖。如圖I所示，本實施例中的基于電網停電計劃的主網N-I風險評估方法包括如下步驟步驟SlOl :獲取業務數據、電網拓撲、設備臺賬信息，所述業務數據包括停電計劃數據，進入步驟S102，其中，電網拓撲包括主網設備拓撲信息和配網設備拓撲信息，設備臺賬信息又分為主網臺賬信息和配網臺賬信息，停電計劃數據可以從主網生產系統中獲取，主網設備拓撲信息一般是從主網EMS系統獲取，配網設備拓撲信息可以是從配網GIS系統獲取，主網臺賬信息可以從主網資產系統獲取，配網臺賬信息一般從配網GIS系統中獲取；步驟S102 :根據所述電網拓撲以及所述停電計劃數據進行運方轉換后生成新電網拓撲，進入步驟S103，一般是根據停電計劃數據在電網拓撲上進行運行方式轉換，形成一個新電網拓撲，由當前的停電計劃還未執行，所生此步驟一般通過模擬操作實現；步驟S103 :通過所述設備臺賬信息以及所述新電網拓撲建立假想故障集，所述假想故障集中的各元素分別對應于所述設備臺賬信息中的滿足預設條件的電網設備，進入步驟S104，其中，預設條件可以根據實際情況設定，一般是要至少是新網絡拓撲中對應的設備，另外，一般選主變壓器作為假想故障集中的元素；步驟S104 :遍歷假想故障集中的各元素，以所述假想故障集中的各元素所對應設備的為假想故障設備，根據所述新電網拓撲進行假想故障分析獲得分析結果。據此，依據本實施例中的方案，其在獲取了停電計劃安排信息、電網拓撲、設備臺賬信息后，可以根據所述電網拓撲以及所述停電計劃數據進行運方轉換后生成新電網拓撲，再通過設備臺賬信息以及新電網拓撲建立假想故障集，遍歷假想故障集中的各元素，以所述假想故障集中的各元素所對應元件的為假想故障元件在新電網拓撲中進行假想故障分析。一方面通過將各業務系統的大量數據進行集成、統計分析，實現了業務數據的共享，另一方面通過電網拓撲模擬轉換，分析若以當前采集到的用電計劃數據進行設備轉供電后會出現假想故障的情況進行提醒，可以有效輔助電網的停電專職、調度審批人員進行決策，大大提高了停電計劃的審批效率，同時可以有效的避免主網風險的發生。其中，上述的假想故障分析可以有不同的實現方式，但一般的實現方式主要包括主網風險等級評估、損失負荷分析、影響變電站分析三方面中的一方面或者多方面。下面詳 細對這三個方面進行詳細分析。在其中一個實施例中，主網風險等級評估具體實現過程可以是獲取各種電網運行風險對應的后果值和概率值，根據風險值等于對應的后果值乘以概率值確定各種電網運行風險的風險值，并根據所述風險值確定電網運行風險的風險等級。其中，電網運行風險一般包括基準風險和基于問題的風險，基準風險是指電網正常運行情況下較長時間存在的風險，基于問題的風險是指系統實驗、設備檢修、設備異常等非正常或特定情況下一定時期內存在的風險；對這些電網運行風險進行量化，具體是各種電網運行風險分別對應一個后果值和一個概率值，而把對應的后果值和概率值的乘積作為對應電網運行風險的風險值；同時，等級劃分是基于風險值的大小的。在其中一個實施例中，損失負荷分析的具體過程可以是獲取準實時數據，根據所述準實時數據確定所述假想故障集中的各元素所對應設備負擔的電網負荷，該設備負擔的電網負荷也就是在該設備發生故障時電網損失的負荷。其中，準實時數據是從計量自動化系統中獲取。在其中一個實施例中，影響變電站分析的具體過程可以是分別根據所述新電網拓撲分析在所述假想故障集中的各元素所對應設備故障所影響的變電站的數量。一般是在假設某設備故障，也就是斷開該設備，通過拓撲分析獲得影響的變電站數量。在電網設計時，為了保證持續供電能力，一般需要考慮備自投策略，也就是，在設備發生故障時，備用進線自動投入運行，但這樣有可能導致其他設備發生重載，因而，還需要對引起的重載情況進行分析，一般是通過拓撲分析方式得到，在此不予贅述。實施例2依據上述本發明的基于電網停電計劃的主網N-I風險評估方法，本發明還提供一種基于電網停電計劃的主網N-I風險評估系統。以下就基于電網停電計劃的主網N-I風險評估系統的具體實施例進行詳細說明。如圖2所示，為本發明的基于電網停電計劃的主網N-I風險評估系統實施例的結構示意圖，其包括
采集模塊201，用于獲取業務數據、電網拓撲、設備臺賬信息，所述業務數據包括停電計劃數據，這些數據信息可以通過數據接口從對應的業務系統中獲取，其中，電網拓撲包括主網設備拓撲信息和配網設備拓撲信息，設備臺賬信息又分為主網臺賬信息和配網臺賬信息，停電計劃數據可以從主網生產系統中獲取，主網設備拓撲信息一般是從主網EMS系統獲取，配網設備拓撲信息可以是從配網GIS系統獲取，主網臺賬信息可以從主網資產系統獲取，配網臺賬信息一般從配網GIS系統中獲取；仿真模塊202，用于根據所述電網拓撲以及所述停電計劃數據進行運方轉換后生成新電網拓撲，一般是根據停電計劃數據在電網拓撲上進行運行方式轉換，形成一個新電網拓撲，由當前的停電計劃還未執行，所生此步驟一般通過模擬操作實現；故障集建立模塊203，用于通過所述設備臺賬信息以及所述新電網拓撲建立假想故障集，所述假想故障集中的各元素分別對應于所述設備臺賬信息中的滿足預設條件的電網設備，其中，預設條件可以根據實際情況設定，一般是要至少是新網絡拓撲中對應的設 備，另外，一般選主變壓器作為假想故障集中的元素；分析模塊204，用于遍歷假想故障集中的各元素，以所述假想故障集中的各元素所對應設備的為假想故障設備，根據所述新電網拓撲進行假想故障分析獲得分析結果；顯示模塊205，用于顯示所述分析結果。據此，依據本實施例中的方案，在采集模塊201獲取了停電計劃安排信息、電網拓撲、設備臺賬信息后，仿真模塊202可以根據電網拓撲以及停電計劃安排信息生成新電網拓撲，故障集建立模塊203通過所述設備臺賬信息以及所述新電網拓撲建立假想故障集，分析模塊204遍歷假想故障集中的各元素，以所述假想故障集中的各元素所對應元件的為假想故障元件在新電網拓撲中進行假想故障分析獲得分析結果，該分析結果可以通過顯示模塊205進行顯示。一方面通過將各業務系統的大量數據進行集成、統計分析，實現了電力業務數據的共享與集成，另一方面通過電網拓撲模擬轉換，分析若以當前采集到的用電計劃數據進行設備轉供電后會出現假想故障的情況進行提醒，可以有效輔助電網的停電專職、調度審批人員進行決策，大大提高了停電計劃的審批效率，同時可以有效的避免主網風險的發生。其中，上述的分析模塊204可以實現不同的功能，但一般主要包括主網風險等級評估、損失負荷分析、影響變電站分析三種功能的中的一種或者多種。圖3中示出了本發明的分析模塊204的一個較佳示例的結構示意圖。依據不同的考慮因素，在具體實現本發明的基于電網停電計劃的主網N-I風險評估系統時，可以包含圖3中所示的全部，也可以只包含圖3中所示的其中一部分，以下就針對其中的幾個具體實施例進行詳細說明。在其中一個實施例中，分析模塊204可以包括風險分析單元2041，風險分析單元2041用于獲取各種電網運行風險對應的后果值和概率值，根據風險值等于對應的后果值乘以概率值確定各種電網運行風險的風險值，并根據所述風險值確定電網運行風險的風險等級。其中，電網運行風險一般包括基準風險和基于問題的風險，基準風險是指電網正常運行情況下較長時間存在的風險，基于問題的風險是指系統實驗、設備檢修、設備異常等非正常或特定情況下一定時期內存在的風險；對這些電網運行風險進行量化，具體是各種電網運行風險分別對應一個后果值和一個概率值，而把對應的后果值和概率值的乘積作為對應電網運行風險的風險值；同時，等級劃分是基于風險值的大小的。
在其中一個實施例中，分析模塊204還可以包括損失負荷分析單元2042，損失負荷分析單元2042用于獲取準實時數據，根據所述準實時數據確定所述假想故障集中的各元素所對應設備負擔的電網負荷，該設備負擔的電網負荷也就是在該設備發生故障時電網損失的負荷，相應的，采集模塊201還用于獲取準實時數據。其中，準實時數據是從計量自動化系統中犾取。在其中一個實施例中，分析模塊204還可以包括影響變電站分析單元2043，影響變電站分析單元2043用于分別根據所述新電網拓撲分析在所述假想故障集中的各元素所對應設備故障所影響的變電站的數量。一般是在假設某設備故障，也就是斷開該設備，通過拓撲分析獲得影響的變電站數量。在電網設計時，為了保證持續供電能力，一般需要考慮備自投策略，也就是，在設備發生故障時，備用進線自動投入運行，但這樣有可能導致其他設備發生重載，因而，本發明的基于電網停電計劃的主網N-I風險評估系統，還可以包括重載分析模塊206，用于分析 在所述假想故障集中的各元素所對應設備故障且在對應的備用進線自動投入運行時確定重載設備，一般是通過拓撲分析方式得到，在此不予贅述。以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1.一種基于電網停電計劃的主網N-I風險評估方法，其特征在于，包括如下步驟 獲取業務數據、電網拓撲、設備臺賬信息，所述業務數據包括停電計劃數據； 根據所述電網拓撲以及所述停電計劃數據進行運方轉換后生成新電網拓撲； 通過所述設備臺賬信息以及所述新電網拓撲建立假想故障集，所述假想故障集中的各元素分別對應于所述設備臺賬信息中的滿足預設條件的電網設備； 遍歷假想故障集中的各元素，以所述假想故障集中的各元素所對應設備的為假想故障設備，根據所述新電網拓撲進行假想故障分析獲得分析結果。
2.根據權利要求I所述的基于電網停電計劃的主網N-I風險評估方法，其特征在于，所述假想故障分析包括電網風險等級分析，所述電網風險等級分析包括步驟獲取各種電網運行風險對應的后果值和概率值，根據風險值等于對應的后果值乘以概率值確定各種電網運行風險的風險值，并根據所述風險值確定電網運行風險的風險等級。
3.根據權利要求I或2所述的基于電網停電計劃的主網N-I風險評估方法，其特征在于，所述假想故障分析還包括損失負荷分析，所述損失負荷分析包括步驟獲取準實時數據，根據所述準實時數據確定所述假想故障集中的各元素所對應設備負擔的電網負荷。
4.根據權利要求3所述的基于電網停電計劃的主網N-I風險評估方法，其特征在于，所述假想故障分析還包括影響變電站分析，所述電網拓撲包括主網拓撲，所述影響變電站分析包括步驟分別根據所述新電網拓撲確定若所述假想故障集中各元素所對應設備發生故障所影響的變電站的數量。
5.根據權利要求4所述的基于電網停電計劃的主網N-I風險評估方法，其特征在于，還包括步驟分析在所述假想故障集中的各元素所對應設備故障且在對應的備用進線自動投入運行時確定重載設備。
6.一種基于電網停電計劃的主網N-I風險評估系統，其特征在于，包括如下步驟 采集模塊，用于獲取業務數據、電網拓撲、設備臺賬信息，所述業務數據包括停電計劃數據； 仿真模塊，用于根據所述電網拓撲以及所述停電計劃安排信息進行運方轉換后生成新電網拓撲； 故障集建立模塊，用于通過所述設備臺賬信息以及所述新電網拓撲建立假想故障集，所述假想故障集中的各元素分別對應于所述設備臺賬信息中的滿足預設條件的電網設備; 分析模塊，用于遍歷假想故障集中的各元素，以所述假想故障集中的各元素所對應設備的為假想故障設備，根據所述新電網拓撲進行假想故障分析獲得分析結果； 顯示模塊，用于顯示所述分析結果。
7.根據權利要求6所述的基于電網停電計劃的主網N-I風險評估系統，其特征在于，所述分析模塊包括風險分析單元，所述風險分析單元用于獲取各種電網運行風險對應的后果值和概率值，根據風險值等于對應的后果值乘以概率值確定各種電網運行風險的風險值，并根據所述風險值確定電網運行風險的風險等級。
8.根據權利要求6或7所述的基于電網停電計劃的主網N-I風險評估系統，其特征在于，所述采集模塊還用于獲取準實時數據，所述分析模塊還包括損失負荷分析單元，所述損失負荷分析單元用于根據所述準實時數據確定所述假想故障集中的各元素所對應設備負擔的電網負荷。
9.根據權利要求8所述的基于電網停電計劃的主網N-I風險評估系統，其特征在于，所述假想故障分析還包括影響變電站分析單元，所述影響變電站分析單元用于分別根據所述新電網拓撲確定若所述假想故障集中各元素所對應設備發生故障所影響的變電站的數量。
10.根據權利要求9所述的基于電網停電計劃的主網N-I風險評估系統，其特征在于，還包括重載分析模塊，用于分析在所述假想故障集中的各元素所對應設備故障且在對應的備用進線自動投入運行時確定重載設備。
全文摘要
本發明提供一種基于電網停電計劃的主網N-1風險評估方法，包括步驟獲取業務數據、電網拓撲、設備臺賬信息，所述業務數據包括停電計劃數據；根據所述電網拓撲以及所述停電計劃數據生成新電網拓撲；通過所述設備臺賬信息以及所述新電網拓撲建立假想故障集，所述假想故障集中的各元素分別對應于所述設備臺賬信息中的滿足預設條件的電網設備；遍歷假想故障集中的各元素，以所述假想故障集中的各元素所對應設備的為假想故障設備，根據所述新電網拓撲進行假想故障分析獲得分析結果。本發明的應用可以大量節省人力，同時分析結果準確，大大提高了停電計劃審批效率。
文檔編號G06Q10/06GK102938106SQ201210472238
公開日2013年2月20日 申請日期2012年11月20日 優先權日2012年11月20日
發明者齊志剛, 阮文鋒, 楊眉, 黃德輝, 彭健, 黃敬志, 黎煉, 秦浦雄, 李志堅 申請人:廣東電網公司, 廣州科騰信息技術有限公司