[发明专利]电力系统N-2仿真分析过程自动化实现的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统N-2仿真分析过程自动化实现的系统及方法。

背景技术

电力系统的安全性是衡量电网运行的重要指标，尤其是近年来，国内外电网频繁发生停电事故，相继故障导致的大面积停电事故，给社会生产、生活带来了巨大损失，使得电力工作者逐步意识到，以往电网安全校验的N-1准则虽然对于多数情况下都能保证电网的安全运行，但有少数情况有可能会发生严重的后续大事故。特别是现代电网的特高压、直流输电的引入以及风电场、光伏电场的大规模建设，电力系统更迫切需要从根本上解释和预防元件或元件组在整个系统中的脆弱属性导致的电网可靠性缺失乃至大面积停电，因而电网的安全稳定必须按照N-2准则对电网进行更加严苛的校验，进一步提高网络的安全性，预防那些“极少发生但后果极严重”的情形。

目前N-2仿真分析的过程中面临的主要问题是：

（1）随着电网的规模逐步扩大，运行方式复杂多样，预想事故集数量越来越庞大，故障种类繁多，常规分析方式只能遍历各种故障，耗时耗力，使得获得分析结果的时间延长，加大电网运行方式的制定时间。

（2）若只分析部分故障，则非常依赖运行人员的经验。在人工操作经验不够丰富的情况下，很可能漏掉了一些重要的事故元件组，造成电网长时间带隐患运行，从而对电网运行的安全性构成威胁。

（3）在电网结构进行了稍微的改动后，需要重新安排人员进行逐个测试，实质上进行了许多重复性的工作，浪费了人力资源且容易出错。

（4）目前只实现了程序化的N-1分析，N-2分析还没有形成高效而又快速的方案，难以保证对电网实现全方位的仿真。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种电力系统N-2仿真分析过程自动化实现的系统及方法，它具有自动化实现仿真功能，能够自动地对多种不同的运行方法、N-1分析和N-2分析自动化仿真，而无需人工的介入，此外，还具有自学习功能，运行结果纳入知识库系统，自动将目标区域电网以及指定的线路一一进行计算分析，最终实现对电网全方位无遗漏的快速仿真。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电力系统N-2仿真分析过程自动化实现的系统，包括：

运行方式调整模块，用于实现对用户所需要的不同运行方式的模拟，并将处理结果传输给数据识别模块；

数据识别模块，对运行方式调整模块的数据进行识别，用于对BPA软件数据格式进行识别、修改；

数据分发模块，接收数据识别模块提供的数据，对初始电网进行潮流计算及稳定仿真，在案例稳定的前提下，为每个不同的故障准备仿真数据，将仿真数据传输给案例仿真模块；

参数调整模块，使用户能够对仿真参数进行调整，将调整结果传输给案例仿真模块；

案例仿真模块，接收数据分发模块、参数调整模块和故障维护模块传输过来的数据，用于对每个案例逐一进行检验，穷尽所有的调整手段或者案例成功稳定位置，并将调整结果分别传输给数据总结模块和知识库模块；

数据总结模块，接收案例仿真模块提供的中间结果，并汇总以供用户直接查看或打印；按照电压越限标准或潮流越限标准对电网中的越限元件以及故障进行排序，查找出电网中最为薄弱的元件以及最为严重的故障，以供用户进一步分析；

知识库模块，接收案例仿真模块提供的数据，进行多次仿真后，提取出每次仿真后的故障情况；并把故障情况汇总为一个.ftf文件，供后续的使用；

故障维护模块，接收知识库模块的数据，并将不同故障类型的模拟的结果传输给案例仿真模块；

存档模块，把设置情况以及数据文件存档。

所述运行方式调整模块对运行方式的定义，对线路、变压器以及母线的定义。

所述参数调整模块的仿真参数包括仿真限制时间、指定“本站”母线，监控的线路、对不稳定案例的调整手段以及最终报告文件的内容和形式。

所述知识库模块中的故障情况包括低电压、潮流越限、电压潮流加权越限、阻尼比越限和仿真失败，其中低电压、潮流越限、电压潮流加权越限和阻尼比越限的阈值均允许用户自定义。

用于建立故障模板，实现不同故障类型的模拟，后续能够手动添加更多的类型；能够根据故障模板，生成特定区域或者整个电网的所有故障；后续过程允许选择部分以及全部故障进行仿真模拟。

上述系统所采用的工作方法，主要分为知识库的形成和知识库的调用两大部分：

知识库的形成，用于对多种运行方式、多种故障进行遍历性仿真，以找出较为严重的故障；