[发明专利]对电力系统实时状态进行无功电压优化控制的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及电网无功分析及优化控制技术领域，具体是一种针对电力系统实时状态进行无功电压优化控制的系统和方法。

背景技术

制定合理的电力系统无功运行方式是一项技术含量高，内容复杂，关系到电网能否安全、稳定运行的十分重要的工作，同时也是各级电网的日常工作。随着电力系统的日益扩大，新能源的接入，交直流系统的互联，水火电力调度的协调，制定电网的运行方式已经日益复杂，需要考虑的问题也越来越多。与此同时，由于负责制定电网无功运行方式的人员工作经验的不同，考虑问题方式各异，加之受到制定运行方式特有的完成时间的制约，使得不同的人员制定出的无功运行方式均有差异，有时甚至耗费大量的时间和精力都很难找到满意的结果。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于电网实时数据的电力系统实时无功电压优化的控制系统和方法，为电力系统运行的实时电压控制提供调整策略。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种对电力系统实时状态进行无功电压优化控制的系统，其特征在于，包括数据采集和筛选模块、BPA数据解析模块、BPA数据潮流校验模块、BPA数据网络等值模块、CIM模型解析模块、参数设置模块、无功电压优化模块、结果展示输出模块以及数据库模块；

数据采集和筛选模块的作用是采用数据采集接口从电网OPEN3000系统以及SCADA系统上分别采集CIM模型数据和BPA数据获取当前系统运行的网架数据以及运行数据，并根据导出的数据类型选择进入与该数据类型对应的计算流程；

BPA数据潮流校验模块的作用是根据导出的BPA数据文件进行潮流计算，判断该数据文件描述的电力系统潮流的收敛性；

BPA数据解析模块的作用是根据BPA数据文件中的卡片类型以及数据结构，解析出电力系统各元件的基本参数以及对应的运行参数，将其转换为自定义的数据格式，包含系统总体参数、平衡节点参数、输电线路才成年树、接地支路参数、变压器信息、可调电容电抗参数、节点功率参数、有功出力参数、无功出力参数、电压参数、电流参数，对节点进行重新编号，并生成与BPA数据当中节点名相对应的节点编号对照表；

BPA数据网络等值模块的作用是根据BPA数据的潮流计算结果，把全网数据采用等值发电机原理把需要进行无功电压控制区域以外的系统等值成为发电机，缩小所需计算的网络规模；

CIM模型解析模块的作用是根据XML文件中CIM模型中以类为单位存储的电力系统设备，通过分析其拓扑关系，生成电力系统的网架数据；通过对应的设备名称，将DT文件当中的运行数据与生成的网架数据结合，从而得到自定义的数据格式，包含系统总体参数、平衡节点参数、输电线路才成年树、接地支路参数、变压器信息、可调电容电抗参数、节点功率参数、有功出力参数、无功出力参数、电压参数、电流参数；

系统设置模块的作用是在进行无功优化之前，形成优化参数的约束条件并确定参与优化的控制变量，包括设置系统的控制参数、约束参数以及系统的控制策略参数，把优化参数加入到自定义数据当中，形成最终用于无功优化计算的计算数据；

无功电压优化模块的作用是对电力系统的发电机出力、有载调压变压器分接头档位、电容电抗器组的投切进行调整，从而使得系统的各母线处的电压满足各个电压等级的安全约束要求，并且优化系统的网络损耗。

数据库模块的作用是管理计算所需的数据，以数据表的格式进行存储；采用的数据库为ACCESS数据库；

结果展示输出模块的作用是对无功优化计算后的控制变量以及状态变量进行展示以及比较，针对BPA数据格式的计算结果则需要将计算结果回写到BPA数据文件当中，输出最终的结果文件。

一种与上述对电力系统实时状态进行无功电压优化控制的系统相适应的控制方法，针对OPEN3000导出的CIM模型数据文件以及SCADA系统导出的BPA格式数据文件所描述的电力系统进行无功优化计算；具体包括以下步骤：

步骤一，获取数据文件：

通过数据接口从SCADA系统中获取电力系统运行的DAT格式实时BPA数据文件，从OPEN3000系统中获取的CIM模型文件，包括CIM格式文件中的XML格式网架数据文件以及DT格式运行数据文件；

步骤二，根据数据文件的类型进行潮流计算或者数据解析：

对于BPA数据文件按照以下步骤进行潮流计算：