[发明专利]一种基于GIS的电网断面辅助确定分析方法

说明书

本发明提供一种基于GIS的电网断面辅助确定分析方法，包括以下步骤：选定运行方式数据，基于GIS生成电网地理接线图；进行潮流计算，获得有功功率等响应参数；将电网潮流计算响应数据实时映射到GIS地图，实现潮流分布可视化及重载线路的着色展示；基于GIS指定关键断面子集元件和按照地理位置划分指定所关注的区域断面；基于图论和统计分析原理，对指定电网拓扑进行分析和校核，得到组成断面支路的精确集合；将精确断面组成信息在GIS地图映射显示，并对指定断面指标进行可视化显示。本发明基于GIS可视化地图，满足了新形势下交直流混联电网断面获取易操作性、准确性、快速性的要求，方法的采用可提高电网断面分析自动化效率。

技术领域

本发明属于电力系统安全稳定分析与电网可视化领域，具体涉及一种基于GIS的电网断面辅助确定分析方法。

背景技术

在大规模绿色能源并网运行和交直流特高压建设的背景下，我国电网发展迅速，电网运行特性也变得更加复杂，控制管理困难加大，因此提高电力系统安全稳定运行成为首要任务。根据电网安全稳定要求，对输电断面安全分析是基础工作之一，因为断面往往集中体现了电网的薄弱环节，因此成为电网分析与调度监视的重点。输电断面是指在电网安全或电量交易上相互关联的一组输电线路，是能量交换分析和结算交易的重要参考对象，在电网安全分析中，根据断面网络可以形成多个分区，将一个大系统转化为若干个小系统，使安全分析得到化简。从构成元素看，组成断面线路全部断开时，整个系统将形成两个独立网络；从实际电力系统运行分析而言，断面往往指的是两端母线具有相同送受端关系的并行输电线路的集合。

现有潮流断面分析方法，往往通过专用工具将电网方式数据以文本方式或表格方式打开，基于卡片格式对断面组成元素进行查找、配置和修改，再调用计算程序验证修改结果是否正确；断面分析和验证结果一般再次以文本形式打开，用户逐行查看计算结果。因此，电网断面的输入输出数据只能以文本形式显示，无法直观显示该断面实际地理位置和相应的关键数据。其次，传统方法对电网断面进行文本方式配置和分析时，往往要求工作人员对研究电网非常熟悉，当断面配置有误时，会造成计算失败。多个断面分析时，工作效率低下，故传统基于文本配置的方式局限性大，需要新方法支持。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种基于GIS的电网断面辅助确定方法。为满足新形势下交直流混联电网断面拓扑分析灵活性、可视化、自动化及快速性要求，本发明主要基于电网GIS可视化拓扑结构和实时潮流分布，选定关键潮流断面或组成关键断面的关键支路，结合拓扑校核等方法，提供一种基于GIS的电网断面辅助确定可视化选择、配置、展示及分析方法。

实现上述目的所采用的解决方案为：

一种基于GIS的电网断面辅助确定分析方法，所述分析方法包括如下步骤：

步骤1：选定运行方式数据，基于GIS生成电网地理接线图；

步骤2：基于运行方式数据进行潮流计算，得到电网潮流计算响应数据；

步骤3：将电网潮流计算响应数据实时映射到GIS地图，实现潮流分布可视化及重载线路的着色展示，将过载或重载线路集合定义为关键支路集合I；

步骤4：依据步骤3中GIS展示信息中的关键支路集合I，将断面分析模式设定为关键支路分析模式或按照地理位置划分的区域断面分析模式，将上述两类分析模式之一分析得到的支路集合定义为断面的关键支路集合II；

步骤5：根据步骤4选定的分析模式和断面的关键支路集合II，基于图论方法对包含选定关键支路或区域的精确断面支路集合进行查找和校核，将校核得到的构成断面的支路集合定义为断面的精确支路集合III；

步骤6：将步骤5得到的断面的精确支路集合III在GIS地图进行映射着色显示；

步骤7：对电网断面薄弱指标、输电极限和指定断面失稳的强相关约束条件进行GIS展示。