[发明专利]多级多区互联电网数据模型的组建方法

说明书

技术领域

本发明涉及运行相对独立、彼此相互关联的多级、多区互联电网运行方式分析数据 模型的组建方法，尤其适用于电磁环网已解环、分片运行电力系统数据模型的组建、共 享与维护。

背景技术

当前国内电网是按照分层、分区管理模式运行的，“分层”是指电网调度中心分为 不同的级别，如：网调、省调、地调等；“分区”是指相同级别电网调度中心按照区域 来划分。如图1所示，“分层”管理在实际系统运行上又表现为对特定区域内电力设备、 运行方式的管理，如网调负责管理500kV厂站、站间联络线及省间联络线潮流，省调负 责管理220kV厂站、站间联络线及220kV站下网潮流等。

电力系统分层、分区管理模式下，电网数据模型由各级调度中心的不同主体共同来 维护，每一个主体负责其管辖范围内的部分，数据模型管理与电力设备管理在权责的划 分上是一致的。

电力系统运行方式分析包括潮流计算、静态安全稳定分析、暂态稳定分析、暂态稳 定裕度分析、暂态稳定控制策略分析、动态(小扰动)稳定分析等内容。潮流计算确定 系统的稳态运行点，是开展运行方式分析的基础；对于互相关联的两个系统，如果关联 点交换功率(P、Q)已知，在一个系统可将另外一个系统等值为恒定功率负荷或发电机， 从而单独对其中一个系统进行潮流计算和相关静态安全稳定分析；潮流计算后，可确定 系统内各支路潮流(P、Q)和各节点电压(U)。如果一个系统与其他系统相关联，其暂 态及动态稳定特性要受关联系统的影响，在作此类系统分析时，需要以多个系统或全网 数据模型为基础。

在传统模式下，全网数据模型由各个主体所维护模型整合而成，并为所有主体共用。 图2为省调系统分析所需的系统数据模型示意图，一方面，系统分析要以全网模型为基 础；另一方面，每个主体只维护全系统模型中的一部分，二者必然存在一定的矛盾，这 种矛盾表现在：

(1)全网系统模型的整合一般是按照从下级到上级逐级进行的，每一次整合都由其 中最高级的主体来执性，不能有效发挥高级主体的协调与管理职能；

(2)当某一主体所维护模型或参数发生变化，必然要求这种变化在所有拥有该模型 的主体上同步更新，目前还不能高效、可靠地实现该目标，同时全网数据模型的管理 与维护工作也是一项沉重负担；

(3)各个电网运营主体整合起来的全网模型，不能有效确保潮流计算是收敛的、潮 流分布是合理的；这种将所有数据模型集中后再进行运行方式分析的模式与电力设备 及模型由不同主体分别来管理和维护的模式不相协调，且不能有效体现各级调度中心 在电网运行方式计划与分析中的协作关系；

(4)全网系统运行方式分析为了实现更高层次协作，一些时候需要采用集中计算形 式，将相关主体的运行方式人员在某一段时间集中在同一地点，采用人为协调的形式， 进行运行方式分析和控制策略研究。这种协作同样要以全网数据模型为基础，如果某 一单位数据模型维护工作滞后，全网系统分析工作无法有效开展，如果分析中某一设 备参数需要修正，所有参与计算人员都要对各自数据进行修改；这种人为组织的协作， 在运作上对人员、时间、地点有要求，限制了系统分析工作的方便性，不能充分利用 全网内运行方式人力资源；这种协作从发起、组织到任务划分都需要对“人”的直接 依赖，不能有效确保协作的质量和效率。

通过电网内不同设备管理者间的分布式协调与协作，实现全网系统模型构建、维护 和运行方式管理，使系统模型在得到有效保护同时又能为系统分析提供方便地服务，已 成为电力系统运行与管理者不得不面对的问题。

电力系统潮流计算模型可以参考《电力系统计算》，西安交通大学等六院所合编， 水利电力出版社，1978年出版，第118页。

电力系统运行方式分析国内主要工具有：BPA、PSASP等；国外主要工具有：PSS/E、 NETOMAC、EUROSTAG等。

发明内容