專利名稱：電力系統(tǒng)運行性能精細化分析系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力系統(tǒng)，具體地，涉及一種電力系統(tǒng)運行性能精細化分析系統(tǒng)。
背景技術：
目前，電力系統(tǒng)的電網調節(jié)器特性實時監(jiān)測系統(tǒng)可以實時分析機組一次調頻的相關性能指標，掌握單臺機組的一次調頻特性。電網通過PUM(功角測量裝置)裝置調度數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)單臺機組一次調頻性能指標的計算。但是，只針對單臺機組調速器特性進行性能指標計算是無法統(tǒng)計和分析機組及電網運行規(guī)律的。

實用新型內容本實用新型實施例的主要目的在于提供一種電力系統(tǒng)運行性能精細化分析系統(tǒng)， 以解決現(xiàn)有技術中的無法統(tǒng)計和分析機組及電網運行規(guī)律的問題。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型實施例提供一種電力系統(tǒng)運行性能精細化分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括WAMS(廣域測量系統(tǒng))數(shù)據(jù)平臺、運行性能分析單元以及顯示單元，其中， 所述的WAMS數(shù)據(jù)平臺與所述的運行性能分析單元連接，所述的運行性能分析單元與所述的顯示單元連接，所述的WAMS數(shù)據(jù)平臺獲取電力系統(tǒng)的發(fā)電機及電網性能信息，并將所述的發(fā)電機及電網性能信息發(fā)送給所述的運行性能分析單元，所述的運行性能分析單元根據(jù)所述的發(fā)電機及電網性能信息進行預定的性能分析，并將所述性能分析的結果發(fā)送給所述的顯示單元進行顯示。優(yōu)選地，上述的系統(tǒng)還包括EMS (能量管理系統(tǒng))數(shù)據(jù)平臺，與所述的運行性能分析單元連接，所述的EMS數(shù)據(jù)平臺獲取電力系統(tǒng)的運行和計算設定參數(shù)，并將所述的運行和計算設定參數(shù)發(fā)送給所述的運行性能分析單元進行性能分析。優(yōu)選地，上述的系統(tǒng)還包括數(shù)字化支撐平臺，與所述的運行性能分析單元連接， 所述的數(shù)字化支撐平臺獲取電力系統(tǒng)的機組參數(shù)，并將所述的機組參數(shù)發(fā)送給所述的運行性能分析單元進行性能分析。優(yōu)選地，上述的系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)庫平臺，與所述的WAMS數(shù)據(jù)平臺連接，所述的數(shù)據(jù)庫平臺存儲所述WAMS數(shù)據(jù)平臺獲取的發(fā)電機及電網性能信息。具體地，上述運行性能分析單元包括調速系統(tǒng)分析模塊和一次調頻考核模塊，其中，所述的調速系統(tǒng)分析模塊根據(jù)所述的發(fā)電機及電網性能信息進行電網動態(tài)頻率分析、 一次調頻裕度分析、機組歷史運行狀態(tài)分析以及一次調頻能力區(qū)域分布聯(lián)絡線判斷，所述的一次調頻考核模塊根據(jù)一次調頻考核原則和所述的發(fā)電機及電網性能信息進行一次調頻正確動作率運算和一次調頻性能指標運算。其中，調速系統(tǒng)分析模塊包括電網動態(tài)頻率分析模塊，用于根據(jù)所述的發(fā)電機及電網性能信息進行電網動態(tài)頻率分析；一次調頻裕度分析模塊，用于根據(jù)所述的發(fā)電機及電網性能信息進行一次調頻裕度分析；機組歷史運行狀態(tài)分析模塊，用于根據(jù)所述的發(fā)電機及電網性能信息進行機組歷史運行狀態(tài)分析；一次調頻能力區(qū)域分布聯(lián)絡線判斷模塊，用于根據(jù)所述的發(fā)電機及電網性能信息進行一次調頻能力區(qū)域分布聯(lián)絡線判斷。一次調頻考核模塊包括一次調頻正確動作率運算模塊，用于根據(jù)一次調頻考核原則和所述的發(fā)電機及電網性能信息進行一次調頻正確動作率運算；一次調頻性能指標運算模塊，用于根據(jù)一次調頻考核原則和所述的發(fā)電機及電網性能信息進行一次調頻性能指標運算。上述的系統(tǒng)還包括打印機，與所述的運行性能分析單元連接，所述的打印機打印所述運行性能分析單元輸出的信息。上述的系統(tǒng)還包括統(tǒng)計查詢單元，與所述的運行性能分析單元連接，所述的統(tǒng)計查詢單元存儲所述運行性能分析單元輸出的信息、以供查詢和/或統(tǒng)計信息操作。借助于上述技術方案，通過WAMS數(shù)據(jù)平臺獲取電力系統(tǒng)的發(fā)電機及電網性能信息給運行性能分析單元進行綜合分析，可以對機組及電網進行全面分析，從而可以統(tǒng)計和分析機組及電網的運行規(guī)律。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是根據(jù)本實用新型實施例的電力系統(tǒng)運行性能精細化分析系統(tǒng)的結構框圖；圖2是根據(jù)本實用新型實施例的電力系統(tǒng)運行性能精細化分析系統(tǒng)的優(yōu)選結構框圖；圖3是根據(jù)本實用新型實施例的電力系統(tǒng)運行性能精細化分析系統(tǒng)的另一優(yōu)選結構框圖；圖4是根據(jù)本實用新型實施例的電力系統(tǒng)運行性能精細化分析系統(tǒng)的又一優(yōu)選結構框圖；圖5是根據(jù)本實用新型實施例的運行性能分析單元2的具體結構框圖；圖6是根據(jù)本實用新型實施例的調速系統(tǒng)分析模塊21的具體結構框圖；圖7是根據(jù)本實用新型實施例的一次調頻考核模塊22的具體結構框圖；圖8是根據(jù)本實用新型實施例的電力系統(tǒng)運行性能精細化分析系統(tǒng)的又一優(yōu)選結構框圖；圖9是根據(jù)本實用新型實施例的電力系統(tǒng)運行性能精細化分析系統(tǒng)的詳細結構框圖；圖10是根據(jù)本實用新型實施例的調速系統(tǒng)分析模塊的工作流程框圖；圖11是根據(jù)本實用新型實施例的以故障點為中心延電氣距離和物理距離擴散特性的示意圖；圖12是根據(jù)本實用新型實施例的某類型機組和某區(qū)域的一次調頻能力示意圖；圖13是根據(jù)本實用新型實施例的機組工況運行統(tǒng)計圖；圖14是根據(jù)本實用新型實施例的聯(lián)絡線示意圖；圖15是根據(jù)本實用新型實施例的一次調頻考核模塊的工作流程框圖；[0030]圖16是機組在電網頻率發(fā)生波動時典型一次調頻調節(jié)曲線圖；圖17是根據(jù)本實用新型實施例的一次調頻裕度圖；圖18是根據(jù)本實用新型實施例的機組歷史曲線圖；圖19根據(jù)本實用新型實施例的一次調頻特性運算界面。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。本實用新型實施例提供一種電力系統(tǒng)運行性能精細化分析系統(tǒng)。
以下結合附圖對本實用新型進行詳細說明。圖1是電力系統(tǒng)運行性能精細化分析系統(tǒng)的結構框圖，如圖1所示，該系統(tǒng)包括WAMS數(shù)據(jù)平臺1、運行性能分析單元2以及顯示單元3，其中，WAMS數(shù)據(jù)平臺與運行性能分析單元連接，運行性能分析單元與顯示單元連接，WAMS數(shù)據(jù)平臺獲取電力系統(tǒng)的發(fā)電機及電網性能信息，并將發(fā)電機及電網性能信息發(fā)送給運行性能分析單元，運行性能分析單元根據(jù)發(fā)電機及電網性能信息進行預定的性能分析，并將性能分析的結果發(fā)送給顯示單元進行顯示。通過WAMS數(shù)據(jù)平臺獲取電力系統(tǒng)的發(fā)電機及電網性能信息給運行性能分析單元進行綜合分析，可以對機組及電網進行全面分析，從而可以統(tǒng)計和分析機組及電網的運行規(guī)律。優(yōu)選地，如圖2所示，上述系統(tǒng)還包括EMS數(shù)據(jù)平臺4，與運行性能分析單元連接， EMS數(shù)據(jù)平臺獲取電力系統(tǒng)的運行和計算設定參數(shù)，并將運行和計算設定參數(shù)發(fā)送給運行性能分析單元進行性能分析。如圖3所示，上述系統(tǒng)還可以包括數(shù)字化支撐平臺5，與運行性能分析單元連接， 數(shù)字化支撐平臺獲取電力系統(tǒng)的機組參數(shù)，并將機組參數(shù)發(fā)送給運行性能分析單元進行性能分析。如圖4所示，上述系統(tǒng)還可以包括數(shù)據(jù)庫平臺6，與WAMS數(shù)據(jù)平臺連接，數(shù)據(jù)庫平臺存儲WAMS數(shù)據(jù)平臺獲取的發(fā)電機及電網性能信息。具體地，如圖5所示，上述的運行性能分析單元2包括調速系統(tǒng)分析模塊21和一次調頻考核模塊22，其中，調速系統(tǒng)分析模塊根據(jù)發(fā)電機及電網性能信息進行電網動態(tài)頻率分析、一次調頻裕度分析、機組歷史運行狀態(tài)分析以及一次調頻能力區(qū)域分布聯(lián)絡線判斷，一次調頻考核模塊根據(jù)一次調頻考核原則和發(fā)電機及電網性能信息進行一次調頻正確動作率運算和一次調頻性能指標運算。調速系統(tǒng)分析模塊21具體包括圖6所示的模塊電網動態(tài)頻率分析模塊211，用于根據(jù)發(fā)電機及電網性能信息進行電網動態(tài)頻率分析；一次調頻裕度分析模塊212，用于根據(jù)發(fā)電機及電網性能信息進行一次調頻裕度分析；[0046]機組歷史運行狀態(tài)分析模塊213，用于根據(jù)發(fā)電機及電網性能信息進行機組歷史運行狀態(tài)分析；一次調頻能力區(qū)域分布聯(lián)絡線判斷模塊214，用于根據(jù)發(fā)電機及電網性能信息進行一次調頻能力區(qū)域分布聯(lián)絡線判斷。一次調頻考核模塊22具體包括圖7所示的模塊一次調頻正確動作率運算模塊221，用于根據(jù)一次調頻考核原則和發(fā)電機及電網性能信息進行一次調頻正確動作率運算；一次調頻性能指標運算模塊222，用于根據(jù)一次調頻考核原則和發(fā)電機及電網性能信息進行一次調頻性能指標運算。在實際操作中，上述系統(tǒng)還可以包括如圖8所示的打印機7、和/或統(tǒng)計查詢單元 8，其中，打印機，與運行性能分析單元連接，用于打印所述運行性能分析單元輸出的信息； 統(tǒng)計查詢單元，與運行性能分析單元連接，用于存儲所述運行性能分析單元輸出的信息、以供查詢和/或統(tǒng)計信息操作。為了更好的理解本實用新型實施例，以下給出一實例。圖9是電力系統(tǒng)運行性能精細化分析系統(tǒng)的具體結構框圖，如圖9所示，WAMS數(shù)據(jù)平臺將發(fā)電機及電網相關信息發(fā)送至數(shù)據(jù)庫平臺，數(shù)據(jù)經調速系統(tǒng)分析模塊和一次調頻考核模塊實現(xiàn)多種運算，并最終得以展示及輸出。本系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)來源包括WAMS平臺、 EMS系統(tǒng)(CC2000)及調度業(yè)務數(shù)字化支撐系統(tǒng)。WAMS平臺提供計算所需實時運行數(shù)據(jù)，由于PMU采樣精細，數(shù)據(jù)量較大，故將硬件部署在WAMS平臺同一網段，便于實時數(shù)據(jù)的采集與交換。本系統(tǒng)與EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換量不多，可定時以文件方式從EMS系統(tǒng)讀取部分運行和計算設定參數(shù)。本系統(tǒng)通過一區(qū)網絡接入AC2總線系統(tǒng)，通過AC2總線系統(tǒng)穿越至三區(qū)并以發(fā)布、訂閱方式獲取調度業(yè)務數(shù)字化支撐系統(tǒng)的機組參數(shù)等數(shù)據(jù)。以下結合圖9所示的系統(tǒng)分別描述調速系統(tǒng)分析模塊和一次調頻考核模塊的工作流程。圖10是調速系統(tǒng)分析模塊的工作流程框圖，如圖10所示，調速系統(tǒng)分析模塊根據(jù) WAMS數(shù)據(jù)平臺獲取的發(fā)電機及電網性能信息進行電網動態(tài)頻率分析、一次調頻裕度分析、 機組歷史運行狀態(tài)分析以及一次調頻能力區(qū)域分布聯(lián)絡線判斷，其中，一次調頻裕度分析還包括不同類型機組的一次調頻能力分析，以下分別描述這五種分許流程(一)電網動態(tài)頻率分析在電力系統(tǒng)網直調機組地理分布圖上以不同顏色實時顯示接入機組以及重要變電站的頻率，并可反演電力系統(tǒng)網直調機組頻率變化正常情況以及事故情況下，以故障點為中心延電氣距離和物理距離擴散特性，該特性可以如圖11所示。( 二)一次調頻裕度分析以電網的主網架地理圖為背景，用三維曲面圖的方式顯示不同區(qū)域的一次調頻裕度，并通過顏色和凹凸變化直觀表現(xiàn)當前運行狀態(tài)下一次調頻的整體情況，可以快速直觀地發(fā)現(xiàn)一次調頻裕度高和低的區(qū)域。支持從三維曲面圖到其它類型圖的畫面切換。在不同的類型圖之間，進入后就入該地區(qū)詳細每臺機組的一次調頻裕度情況。三維曲面圖和其它類型圖以及每臺機組的一次調頻裕度都可以隨著電網實時數(shù)據(jù)的刷新而變化，起到實時檢視和預警的作用。具體地，一次調頻裕度分析主要包括以下幾個步驟步驟1 單元機組一次調頻特性數(shù)據(jù)庫的構建單元機組一次調頻特性數(shù)據(jù)庫是電網一次調頻實時裕度在線評估系統(tǒng)的核心，各項功能的計算和顯示、分析、統(tǒng)計都基于該數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫主要存儲發(fā)電機的基礎信息，與調速系統(tǒng)有關擾動的信息以及計算出的機組相關性能指標等。庫中的主要內容包括1)發(fā)電機的基本信息發(fā)電機的基本信息表包括發(fā)電機組名，錄屬公司，容量，調速系統(tǒng)類型等。該內容前期手工錄入，后期應與數(shù)字化支撐平臺接口，直接讀取相關內容。2)發(fā)電機組調速系統(tǒng)模型參數(shù)發(fā)電機組的勵磁系統(tǒng)模型參數(shù)主要指各發(fā)電機組經過現(xiàn)場參數(shù)測試歸并到BPA 下的模型和參數(shù)。該內容前期手工錄入，后期應與數(shù)字化支撐平臺接口，直接讀取相關內容。3)擾動相關信息當電網發(fā)生較大擾動或者機組本身故障發(fā)生較大擾動時(一般指電網頻率躍變量超過某一數(shù)值)，則該庫應記錄從此刻起所有擾動事件信息。擾動事件信息包括啟動事件變量名、變量幅值、全網負荷、全網發(fā)電等。4)相關性能指標主要存取以下內容根據(jù)擾動計算出的一次調頻相關性能指標，記錄相關統(tǒng)計信
肩、^^ ο數(shù)據(jù)庫的主要關鍵字可以是機組名稱(所屬電廠)、機組額定容量、排汽冷卻方式、原動機類型、蒸汽參數(shù)、各個工況的轉速不等率及其對應的調節(jié)級壓力。數(shù)據(jù)庫可以分為機組基本信息數(shù)據(jù)庫和機組一次調頻特性數(shù)據(jù)庫，其中機組基本信息數(shù)據(jù)庫可以包括機組額定有功、排汽冷卻方式、原動機類型、蒸汽參數(shù)構成單元機組等，例如，該機組基本信息數(shù)據(jù)庫可以如表1所示表 權利要求1.一種電力系統(tǒng)運行性能精細化分析系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)包括 廣域測量系統(tǒng)WAMS數(shù)據(jù)平臺、運行性能分析單元以及顯示單元，其中，所述的WAMS數(shù)據(jù)平臺與所述的運行性能分析單元連接，所述的運行性能分析單元與所述的顯示單元連接，所述的WAMS數(shù)據(jù)平臺獲取電力系統(tǒng)的發(fā)電機及電網性能信息，并將所述的發(fā)電機及電網性能信息發(fā)送給所述的運行性能分析單元，所述的運行性能分析單元根據(jù)所述的發(fā)電機及電網性能信息進行預定的性能分析，并將所述性能分析的結果發(fā)送給所述的顯示單元進行顯示。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)還包括 能量管理系統(tǒng)EMS數(shù)據(jù)平臺，與所述的運行性能分析單元連接，所述的EMS數(shù)據(jù)平臺獲取電力系統(tǒng)的運行和計算設定參數(shù)，并將所述的運行和計算設定參數(shù)發(fā)送給所述的運行性能分析單元進行性能分析。
3.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)還包括 數(shù)字化支撐平臺，與所述的運行性能分析單元連接，所述的數(shù)字化支撐平臺獲取電力系統(tǒng)的機組參數(shù)，并將所述的機組參數(shù)發(fā)送給所述的運行性能分析單元進行性能分析。
4.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)還包括 數(shù)據(jù)庫平臺，與所述的WAMS數(shù)據(jù)平臺連接，所述的數(shù)據(jù)庫平臺存儲所述WAMS數(shù)據(jù)平臺獲取的發(fā)電機及電網性能信息。
5.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)還包括 打印機，與所述的運行性能分析單元連接，所述的打印機打印所述運行性能分析單元輸出的信息。
6.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)還包括 統(tǒng)計查詢單元，與所述的運行性能分析單元連接，所述的統(tǒng)計查詢單元存儲所述運行性能分析單元輸出的信息、以供查詢和/或統(tǒng)計信息操作。
專利摘要本實用新型提供一種電力系統(tǒng)運行性能精細化分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括WAMS數(shù)據(jù)平臺、運行性能分析單元以及顯示單元，其中，WAMS數(shù)據(jù)平臺與運行性能分析單元連接，運行性能分析單元與顯示單元連接，WAMS數(shù)據(jù)平臺獲取電力系統(tǒng)的發(fā)電機及電網性能信息，并將發(fā)電機及電網性能信息發(fā)送給運行性能分析單元，運行性能分析單元根據(jù)發(fā)電機及電網性能信息進行預定的性能分析，并將性能分析的結果發(fā)送給顯示單元進行顯示。通過本實用新型，可以統(tǒng)計和分析機組及電網的運行規(guī)律。
文檔編號G06Q50/00GK202150131SQ20112000736
公開日2012年2月22日 申請日期2011年1月11日 優(yōu)先權日2011年1月11日
發(fā)明者劉海濤, 劉海瓊, 孫曉彥, 孫海軍, 張德利, 李衛(wèi)華, 李勝, 楊東, 楊振勇, 汪鴻, 王蓓, 田云峰, 蘇為民, 許君德, 許曉菲, 謝曉東, 謝歡, 趙婷, 黃葆華 申請人:華北電力科學研究院有限責任公司, 華北電網有限公司