電力系統(tǒng)n-2仿真分析過程自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電力系統(tǒng)N-2仿真分析過程自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)具有自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)仿真功能，能夠自動(dòng)地對(duì)多種不同的運(yùn)行方法、N-1分析和N-2分析自動(dòng)化仿真，而無需人工的介入，此外，系統(tǒng)還具有自學(xué)習(xí)功能，運(yùn)行結(jié)果納入知識(shí)庫系統(tǒng)，自動(dòng)將目標(biāo)區(qū)域電網(wǎng)以及指定的線路一一進(jìn)行計(jì)算分析，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)全方位無遺漏的快速仿真；本發(fā)明實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)多種不同運(yùn)行方式的所有故障無遺漏的仿真，其中除初始設(shè)置外，不需要人工的介入，節(jié)省用戶大量的時(shí)間；在緊急情況下，可以調(diào)用知識(shí)庫中的內(nèi)容，快速地對(duì)可能發(fā)生不穩(wěn)定的案例進(jìn)行仿真，在節(jié)省時(shí)間的前提下，基本能夠命中絕大部分的不穩(wěn)定案例，提高仿真的有效性。
【專利說明】電力系統(tǒng)N-2仿真分析過程自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)N-2仿真分析過程自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電力系統(tǒng)的安全性是衡量電網(wǎng)運(yùn)行的重要指標(biāo)，尤其是近年來，國(guó)內(nèi)外電網(wǎng)頻繁發(fā)生停電事故，相繼故障導(dǎo)致的大面積停電事故，給社會(huì)生產(chǎn)、生活帶來了巨大損失，使得電力工作者逐步意識(shí)到，以往電網(wǎng)安全校驗(yàn)的N-1準(zhǔn)則雖然對(duì)于多數(shù)情況下都能保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行，但有少數(shù)情況有可能會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的后續(xù)大事故。特別是現(xiàn)代電網(wǎng)的特高壓、直流輸電的引入以及風(fēng)電場(chǎng)、光伏電場(chǎng)的大規(guī)模建設(shè)，電力系統(tǒng)更迫切需要從根本上解釋和預(yù)防元件或元件組在整個(gè)系統(tǒng)中的脆弱屬性導(dǎo)致的電網(wǎng)可靠性缺失乃至大面積停電，因而電網(wǎng)的安全穩(wěn)定必須按照N-2準(zhǔn)則對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行更加嚴(yán)苛的校驗(yàn)，進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)的安全性，預(yù)防那些“極少發(fā)生但后果極嚴(yán)重”的情形。
[0003]目前N-2仿真分析的過程中面臨的主要問題是:
[0004](I)隨著電網(wǎng)的規(guī)模逐步擴(kuò)大，運(yùn)行方式復(fù)雜多樣，預(yù)想事故集數(shù)量越來越龐大，故障種類繁多，常規(guī)分析方式只能遍歷各種故障，耗時(shí)耗力，使得獲得分析結(jié)果的時(shí)間延長(zhǎng)，加大電網(wǎng)運(yùn)行方式的制定時(shí)間。
[0005](2)若只分析部分故障，則非常依賴運(yùn)行人員的經(jīng)驗(yàn)。在人工操作經(jīng)驗(yàn)不夠豐富的情況下，很可能漏掉了 一些重要的事故元件組，造成電網(wǎng)長(zhǎng)時(shí)間帶隱患運(yùn)行，從而對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的安全性構(gòu)成威脅。
[0006](3)在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了稍微的改動(dòng)后，需要重新安排人員進(jìn)行逐個(gè)測(cè)試，實(shí)質(zhì)上進(jìn)行了許多重復(fù)性的工作，浪費(fèi)了人力資源且容易出錯(cuò)。
[0007](4)目前只實(shí)現(xiàn)了程序化的N-1分析，N-2分析還沒有形成高效而又快速的方案，難以保證對(duì)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)全方位的仿真。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種電力系統(tǒng)N-2仿真分析過程自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)及方法，它具有自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)仿真功能，能夠自動(dòng)地對(duì)多種不同的運(yùn)行方法、N-1分析和N-2分析自動(dòng)化仿真，而無需人工的介入，此外，還具有自學(xué)習(xí)功能，運(yùn)行結(jié)果納入知識(shí)庫系統(tǒng)，自動(dòng)將目標(biāo)區(qū)域電網(wǎng)以及指定的線路一一進(jìn)行計(jì)算分析，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)全方位無遺漏的快速仿真。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0010]一種電力系統(tǒng)N-2仿真分析過程自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)，包括:
[0011]運(yùn)行方式調(diào)整模塊，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶所需要的不同運(yùn)行方式的模擬，并將處理結(jié)果傳輸給數(shù)據(jù)識(shí)別模塊；
[0012]數(shù)據(jù)識(shí)別模塊，對(duì)運(yùn)行方式調(diào)整模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，用于對(duì)BPA軟件數(shù)據(jù)格式進(jìn)行識(shí)別、修改；[0013]數(shù)據(jù)分發(fā)模塊，接收數(shù)據(jù)識(shí)別模塊提供的數(shù)據(jù)，對(duì)初始電網(wǎng)進(jìn)行潮流計(jì)算及穩(wěn)定仿真，在案例穩(wěn)定的前提下，為每個(gè)不同的故障準(zhǔn)備仿真數(shù)據(jù)，將仿真數(shù)據(jù)傳輸給案例仿真模塊；
[0014]參數(shù)調(diào)整模塊，使用戶能夠?qū)Ψ抡鎱?shù)進(jìn)行調(diào)整，將調(diào)整結(jié)果傳輸給案例仿真模塊；
[0015]案例仿真模塊，接收數(shù)據(jù)分發(fā)模塊、參數(shù)調(diào)整模塊和故障維護(hù)模塊傳輸過來的數(shù)據(jù)，用于對(duì)每個(gè)案例逐一進(jìn)行檢驗(yàn)，窮盡所有的調(diào)整手段或者案例成功穩(wěn)定位置，并將調(diào)整結(jié)果分別傳輸給數(shù)據(jù)總結(jié)模塊和知識(shí)庫模塊；
[0016]數(shù)據(jù)總結(jié)模塊，接收案例仿真模塊提供的中間結(jié)果，并匯總以供用戶直接查看或打?。话凑针妷涸较迾?biāo)準(zhǔn)或潮流越限標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電網(wǎng)中的越限元件以及故障進(jìn)行排序，查找出電網(wǎng)中最為薄弱的元件以及最為嚴(yán)重的故障，以供用戶進(jìn)一步分析；
[0017]知識(shí)庫模塊，接收案例仿真模塊提供的數(shù)據(jù)，進(jìn)行多次仿真后，提取出每次仿真后的故障情況；并把故障情況匯總為一個(gè).ftf文件，供后續(xù)的使用；
[0018]故障維護(hù)模塊，接收知識(shí)庫模塊的數(shù)據(jù)，并將不同故障類型的模擬的結(jié)果傳輸給案例仿真模塊；
[0019]存檔模塊，把設(shè)置情況以及數(shù)據(jù)文件存檔。
[0020]所述運(yùn)行方式調(diào)整模塊對(duì)運(yùn)行方式的定義，對(duì)線路、變壓器以及母線的定義。
[0021]所述參數(shù)調(diào)整模塊的仿真參數(shù)包括仿真限制時(shí)間、指定“本站”母線，監(jiān)控的線路、對(duì)不穩(wěn)定案例的調(diào)整手段以及最終報(bào)告文件的內(nèi)容和形式。
[0022]所述知識(shí)庫模塊中的故障情況包括低電壓、潮流越限、電壓潮流加權(quán)越限、阻尼比越限和仿真失敗，其中低電壓、潮流越限、電壓潮流加權(quán)越限和阻尼比越限的閾值均允許用戶自定義。
[0023]用于建立故障模板，實(shí)現(xiàn)不同故障類型的模擬，后續(xù)能夠手動(dòng)添加更多的類型；能夠根據(jù)故障模板，生成特定區(qū)域或者整個(gè)電網(wǎng)的所有故障；后續(xù)過程允許選擇部分以及全部故障進(jìn)行仿真模擬。
[0024]上述系統(tǒng)所采用的工作方法，主要分為知識(shí)庫的形成和知識(shí)庫的調(diào)用兩大部分:
[0025]知識(shí)庫的形成，用于對(duì)多種運(yùn)行方式、多種故障進(jìn)行遍歷性仿真，以找出較為嚴(yán)重的故障；
[0026]知識(shí)庫的調(diào)用，用于需要快速仿真的嘗試，對(duì)知識(shí)庫中已有的嚴(yán)重故障進(jìn)行仿真，形成匯總的word文件，供用戶閱讀和參考。
[0027]所述知識(shí)庫的形成包括以下步驟:
[0028]步驟(I):并發(fā)進(jìn)行BPA數(shù)據(jù)識(shí)別和BPA數(shù)據(jù)修改、故障類型模板定制和不穩(wěn)定案例調(diào)整手段預(yù)定義三個(gè)步驟；
[0029]步驟(2):故障列表生成和故障列表維護(hù)；根據(jù)步驟(1-2)的故障模板，選擇一個(gè)或多個(gè)故障列表，自動(dòng)生成需要仿真的故障列表；用戶能夠選擇故障列表中的全部或部分故障進(jìn)行仿真；
[0030]步驟(3):形成各個(gè)單獨(dú)的故障仿真案例；利用已有的無故障.swi文件，以及故障列表中用戶指定需要仿真的故障，形成多個(gè)包含故障的.SWi文件，每個(gè).SWl文件只包含一個(gè)故障，連同初始潮流.bse文件、.dat文件，放入一個(gè)文件夾內(nèi)，形成單獨(dú)的仿真案例；[0031]步驟(4):對(duì)各個(gè)案例進(jìn)行仿真；調(diào)用BPA以及文件夾內(nèi)的數(shù)據(jù)文件，進(jìn)行暫態(tài)穩(wěn)定仿真。
[0032]步驟(5):判斷案例是否穩(wěn)定，如果是就進(jìn)入步驟(6)，如果否就進(jìn)入步驟(7);判斷穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)可以由用戶指定，具體的參數(shù)包括:頻率的上下限，功角的上限；
[0033]步驟(6):案例仿真結(jié)果信息匯總；
[0034]步驟(7):將案例加入一般事故集合；
[0035]步驟(8):按調(diào)整手段順序嘗試對(duì)案例進(jìn)行調(diào)整，直到穩(wěn)定或者窮盡調(diào)整手段；
[0036]根據(jù)步驟(1-3)中預(yù)定義的手段嘗試進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整的具體過程為:根據(jù)預(yù)定義修改.dat文件，以新的.dat文件進(jìn)行潮流和暫態(tài)穩(wěn)定仿真。判斷案例調(diào)整后是否穩(wěn)定，如果是就進(jìn)入步驟(9)，如果否且調(diào)整手段未窮盡則就進(jìn)入步驟(8)，采用下一手段；如果否且調(diào)整手段已窮盡，進(jìn)入步驟(10)；
[0037]步驟(9):給出調(diào)整手段并報(bào)告于用戶，返回步驟(6);報(bào)告用戶用何種手段可以使原本不穩(wěn)定的案例調(diào)整為穩(wěn)定，以供用戶作為參考；
[0038]步驟(10):將案例加入嚴(yán)重事故集合，返回步驟(6);列為嚴(yán)重故障，指出在預(yù)定義的方法手段內(nèi)，無法使得案例保持穩(wěn)定，指示用戶應(yīng)該尤其關(guān)注此故障；
[0039]步驟(11):統(tǒng)計(jì)仿真過程中存在越限情況的元件，發(fā)生越限情況進(jìn)行排序，找出最嚴(yán)重的故障；進(jìn)入步驟(12);排序的依據(jù)有:故障中電壓越限的嚴(yán)重程序，多次仿真中被命中的次數(shù)；潮流越限的嚴(yán)重程序，多次仿真中被命中的次數(shù)；電壓和潮流加權(quán)的越限嚴(yán)重程度，多次仿真中被命中的次數(shù)；以此可以找出系統(tǒng)中比較薄弱的環(huán)節(jié)；
[0040]步驟(12):統(tǒng)計(jì)案例的越限數(shù)目與越限程度并加入到知識(shí)庫；進(jìn)入步驟(13);排序的依據(jù)有:故障中電壓越限的嚴(yán)重程序，以及越限元件的數(shù)目；潮流越限的嚴(yán)重程序，以及越限元件的數(shù)目；電壓和潮流加權(quán)的越限嚴(yán)重程度，以及越限元件的數(shù)目；阻尼比的大??；以此找出系統(tǒng)中容易出現(xiàn)意外的故障；
[0041]步驟(13):匯總知識(shí)庫，結(jié)束。
[0042]所述BPA數(shù)據(jù)識(shí)別和BPA數(shù)據(jù)修改是實(shí)現(xiàn)對(duì)BPA軟件的.dat和.swi數(shù)據(jù)導(dǎo)入到本軟件，以實(shí)現(xiàn)在本軟件內(nèi)直觀地閱讀和修改，且修改后保存為兼容BPA程序的.dat和.swi文件；
[0043]所述故障類型模板定制是預(yù)定義若干種不同的故障類型，用戶選定所需要的故障類型后，用替代法列出某個(gè)節(jié)點(diǎn)附近區(qū)域或者整個(gè)網(wǎng)絡(luò)所有同種故障，并形成故障列表，以供后續(xù)步驟使用；
[0044]所述不穩(wěn)定案例調(diào)整手段預(yù)定義是當(dāng)仿真時(shí)遇到不穩(wěn)定的案例時(shí)，需要使用某些方法嘗試進(jìn)行調(diào)整，目前的方法有:切除距離故障點(diǎn)用戶指定范圍內(nèi)的負(fù)荷、減少用戶指定范圍內(nèi)的機(jī)組出力或者切除用戶指定范圍內(nèi)的機(jī)組。
[0045]所述知識(shí)庫的調(diào)用包括如下步驟:
[0046]步驟(14):選取某個(gè)母線作為“本站”節(jié)點(diǎn)；以校驗(yàn)“本站”周圍的元件，而并非整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的元件；
[0047]步驟(15):從知識(shí)庫中提取“本站”附近可能發(fā)生的最嚴(yán)重的故障；由用戶指定，參數(shù)包括:歷史仿真中曾出現(xiàn)電壓、潮流或者二者加權(quán)、或者阻尼比超過某個(gè)閾值的故障，或者出現(xiàn)故障且無法利用已知手段進(jìn)行調(diào)整的嚴(yán)重故障；[0048]步驟(16):從知識(shí)庫中提取“本站”附近可最薄弱的環(huán)節(jié)，假設(shè)其發(fā)生故障；由用戶指定，選擇校驗(yàn)特定的元件，所述特定的元件包括但不限于線路、發(fā)電機(jī)、母線；
[0049]步驟(17):匯總故障列表；利用步驟(15)和步驟(16)的設(shè)置，從知識(shí)庫中選擇某些用戶認(rèn)為需要校驗(yàn)的故障，匯總成為一個(gè)總的故障列表；
[0050]步驟(18):對(duì)各個(gè)案例進(jìn)行仿真，并對(duì)不穩(wěn)定案例給出調(diào)整方案；實(shí)質(zhì)上為上述的步驟(4 ) - (13 )，同時(shí)此次仿真也增強(qiáng)了知識(shí)庫中內(nèi)容；
[0051]步驟(19):給出各個(gè)案例的功角、頻率、電壓的監(jiān)視曲線；利用開源的GUN_PL0T繪圖軟件，讀取仿真結(jié)束后的數(shù)據(jù)文件，實(shí)現(xiàn)對(duì)上述參數(shù)的繪圖；
[0052]步驟(20):將所有信息匯總成為直接能夠打印的WORD文檔。
[0053]本發(fā)明的有益效果:
[0054]I該方法擁有自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)仿真功能，能夠自動(dòng)地對(duì)多種不同的運(yùn)行方法、N-1分析和N-2分析自動(dòng)化仿真，而無需人工的介入，此外，還具有自學(xué)習(xí)功能，運(yùn)行結(jié)果納入知識(shí)庫系統(tǒng)，自動(dòng)將目標(biāo)區(qū)域電網(wǎng)以及指定的線路一一進(jìn)行計(jì)算分析，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)全方位無遺漏的快速仿真；
[0055]2在計(jì)算機(jī)空閑且時(shí)間允許時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)多種不同運(yùn)行方式的所有故障無遺漏的仿真，其中除初始設(shè)置外，不需要人工的介入；可以節(jié)省用戶大量的時(shí)間；
[0056]3在緊急情況下，可以調(diào)用知識(shí)庫中的內(nèi)容，快速地對(duì)可能發(fā)生不穩(wěn)定的案例進(jìn)行仿真，在節(jié)省時(shí)間的前提下，基本能夠命中絕大部分的不穩(wěn)定案例，提高仿真的有效性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0057]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)框圖；
[0058]圖2為本發(fā)明的知識(shí)庫的形成流程圖；
[0059]圖3為本發(fā)明的知識(shí)庫的調(diào)用流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0060]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0061]如圖1所示，一種電力系統(tǒng)N-2仿真分析過程自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)，包括:
[0062]運(yùn)行方式調(diào)整模塊，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶所需要的不同運(yùn)行方式的模擬，對(duì)運(yùn)行方式的定義，對(duì)線路、變壓器以及母線的定義，并將處理結(jié)果傳輸給數(shù)據(jù)識(shí)別模塊；
[0063]數(shù)據(jù)識(shí)別模塊，對(duì)運(yùn)行方式調(diào)整模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，用于對(duì)BPA數(shù)據(jù)格式進(jìn)行識(shí)別，以實(shí)現(xiàn)對(duì)BPA數(shù)據(jù)文件的讀取和修改；
[0064]數(shù)據(jù)分發(fā)模塊，接收數(shù)據(jù)識(shí)別模塊提供的數(shù)據(jù)，對(duì)初始電網(wǎng)進(jìn)行潮流計(jì)算及穩(wěn)定仿真，在案例穩(wěn)定的前提下，為每個(gè)不同的故障準(zhǔn)備仿真數(shù)據(jù)，包括.bse文件及帶有故障的.swi文件，將數(shù)據(jù)傳輸給案例仿真模塊；
[0065]參數(shù)調(diào)整模塊，使用戶能夠?qū)Ψ抡娴膮?shù)進(jìn)行調(diào)整，例如仿真限制時(shí)間、指定“本站”母線，監(jiān)控的線路、對(duì)不穩(wěn)定案例的調(diào)整手段以及最終報(bào)告文件的內(nèi)容和形式，并將調(diào)整結(jié)果傳輸給案例仿真模塊；
[0066]案例仿真模塊，接收數(shù)據(jù)分發(fā)模塊、參數(shù)調(diào)整模塊和故障維護(hù)模塊傳輸過來的數(shù)據(jù)，用于對(duì)每個(gè)案例逐一進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)于不穩(wěn)定的案例，嘗試使用指定的調(diào)整手段進(jìn)行調(diào)整，直至窮盡所有的調(diào)整手段或者案例成功穩(wěn)定位置，并將調(diào)整結(jié)果分別傳輸給數(shù)據(jù)總結(jié)模塊和知識(shí)庫模塊；
[0067]數(shù)據(jù)總結(jié)模塊，接收案例仿真模塊提供的中間結(jié)果，對(duì)所有案例的仿真結(jié)果進(jìn)行收集，并匯總成為一個(gè).doc文檔，以供用戶直接查看或打印；按照指定的方式對(duì)電網(wǎng)中的越限元件以及故障進(jìn)行排序，查找出電網(wǎng)中最為薄弱的元件以及最為嚴(yán)重的故障，以供用戶進(jìn)一步分析；
[0068]知識(shí)庫模塊，接收案例仿真模塊提供的數(shù)據(jù)，進(jìn)行多次仿真后，提取出每次仿真后的故障情況；所述故障情況包括低電壓、潮流越限、電壓潮流加權(quán)越限、阻尼比越限和仿真失敗，其中低電壓、潮流越限、電壓潮流加權(quán)越限和阻尼比越限的閾值均允許用戶自定義，并把故障匯總為一個(gè).ftf文件，供后續(xù)的使用；
[0069]故障維護(hù)模塊，接收知識(shí)庫模塊的數(shù)據(jù)，并將出來后的結(jié)果傳輸給案例仿真模塊，用于建立故障模板，實(shí)現(xiàn)不同故障類型的模擬，后續(xù)能夠手動(dòng)添加更多的類型；能夠根據(jù)故障模板，生成特定區(qū)域或者整個(gè)電網(wǎng)的所有故障；后續(xù)過程允許選擇部分以及全部故障進(jìn)行仿真模擬。
[0070]存檔模塊，把設(shè)置情況以及數(shù)據(jù)文件保留一個(gè)副本，下次使用能夠直接載入，不需要重新設(shè)置；連續(xù)設(shè)置若干個(gè)存檔，以后不需要人工介入地進(jìn)行若干次仿真。
[0071]如圖2所示，上述系統(tǒng)所采用的工作方法，主要分為知識(shí)庫的形成和知識(shí)庫的調(diào)用兩大部分。知識(shí)庫的形成，用于對(duì)多種運(yùn)行方式、多種故障進(jìn)行遍歷性仿真，以找出較為嚴(yán)重的故障；知識(shí)庫的調(diào)用，用于需要快速仿真的嘗試，對(duì)知識(shí)庫中已有的嚴(yán)重故障進(jìn)行仿真。
[0072]所述知識(shí)庫的形成的具體步驟為:
[0073]步驟(1-1):BPA數(shù)據(jù)識(shí)別和BPA數(shù)據(jù)修改；實(shí)現(xiàn)對(duì)BPA軟件的.dat和.swi數(shù)據(jù)導(dǎo)入到本軟件，以實(shí)現(xiàn)在本軟件內(nèi)直觀地閱讀和修改，且修改后保存為兼容BPA程序的.dat和.swi文件；
[0074]步驟(1-2):故障類型模板定制；預(yù)定義若干種不同的故障類型，用戶選定特定的故障類型后，用替代法列出特定區(qū)域或者整個(gè)網(wǎng)絡(luò)所有同種故障，并形成故障列表(一個(gè)包含需要仿真的案例的匯總列表)，以供后續(xù)步驟使用；
[0075]步驟(1-3):不穩(wěn)定案例調(diào)整手段預(yù)定義；當(dāng)仿真時(shí)遇到不穩(wěn)定的案例時(shí)，需要使用某些方法嘗試進(jìn)行調(diào)整。目前的方法有:切除特定范圍內(nèi)負(fù)荷、減少特定范圍內(nèi)機(jī)組出力、切除特定范圍內(nèi)機(jī)組；
[0076]步驟(2):故障列表生成和故障列表維護(hù)；根據(jù)步驟(1-2)的故障模板，選擇一個(gè)或多個(gè)故障列表，自動(dòng)生成需要仿真的故障列表；用戶能夠選擇故障列表中的全部或部分故障進(jìn)行仿真；
[0077]步驟(3):形成各個(gè)單獨(dú)的故障仿真案例；利用已有的無故障.swi文件，以及故障列表中用戶指定需要仿真的故障，形成多個(gè)包含故障的.SWi文件，每個(gè).SWl文件只包含一個(gè)故障，連同初始潮流.bse文件、.dat文件，放入一個(gè)文件夾內(nèi)，形成單獨(dú)的仿真案例；
[0078]步驟(4):對(duì)各個(gè)案例進(jìn)行仿真；調(diào)用BPA以及文件夾內(nèi)的數(shù)據(jù)文件，進(jìn)行暫態(tài)穩(wěn)定仿真。
[0079]步驟(5):判斷案例是否穩(wěn)定，如果是就進(jìn)入步驟(6)，如果否就進(jìn)入步驟(7);判斷穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)可以由用戶指定，具體的參數(shù)包括:頻率的上下限，功角的上限；
[0080]步驟(6):案例仿真結(jié)果信息匯總；
[0081]步驟(7):將案例加入一般事故集合；
[0082]步驟(8):按調(diào)整手段順序嘗試對(duì)案例進(jìn)行調(diào)整，直到穩(wěn)定或者窮盡調(diào)整手段；
[0083]根據(jù)步驟(1-3)中預(yù)定義的手段嘗試進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整的具體過程為:根據(jù)預(yù)定義修改.dat文件，以新的.dat文件進(jìn)行潮流和暫態(tài)穩(wěn)定仿真。判斷案例調(diào)整后是否穩(wěn)定，如果是就進(jìn)入步驟(9)，如果否且調(diào)整手段未窮盡則就進(jìn)入步驟(8)，采用下一手段；如果否且調(diào)整手段已窮盡，進(jìn)入步驟(10)；
[0084]步驟(9):給出調(diào)整手段并報(bào)告于用戶，返回步驟(6);報(bào)告用戶用何種手段能夠使原本不穩(wěn)定的案例調(diào)整為穩(wěn)定，以供用戶作為參考；
[0085]步驟(10):將案例加入嚴(yán)重事故集合，返回步驟(6);列為嚴(yán)重故障，指出在預(yù)定義的方法手段內(nèi)，無法使得案例保持穩(wěn)定，指示用戶應(yīng)該尤其關(guān)注此故障；
[0086]步驟(11):統(tǒng)計(jì)仿真過程中存在越限情況的元件，發(fā)生越限情況進(jìn)行排序，找出最嚴(yán)重的故障；進(jìn)入步驟(12);排序的依據(jù)有:故障中電壓越限的嚴(yán)重程序，多次仿真中被命中的次數(shù)；潮流越限的嚴(yán)重程序，多次仿真中被命中的次數(shù)；電壓和潮流加權(quán)的越限嚴(yán)重程度，多次仿真中被命中的次數(shù)；以此找出電力系統(tǒng)中比較薄弱的環(huán)節(jié)；
[0087]步驟(12):統(tǒng)計(jì)案例的越限數(shù)目與越限程度并加入到知識(shí)庫；進(jìn)入步驟(13);排序的依據(jù)有:故障中電壓越限的嚴(yán)重程序，以及越限元件的數(shù)目；潮流越限的嚴(yán)重程序，以及越限元件的數(shù)目；電壓和潮流加權(quán)的越限嚴(yán)重程度，以及越限元件的數(shù)目；阻尼比的大??；以此找出電力系統(tǒng)中容易出現(xiàn)意外的故障；
[0088]步驟(13):匯總知識(shí)庫，結(jié)束。
[0089]如圖3所示，所述知識(shí)庫的調(diào)用分為如下步驟:
[0090]步驟(14):選取某個(gè)母線作為“本站”節(jié)點(diǎn)；以校驗(yàn)“本站”周圍的元件，而并非整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的元件；
[0091]步驟(15):從知識(shí)庫中提取“本站”附近可能發(fā)生的最嚴(yán)重的故障；由用戶指定，參數(shù)包括:歷史仿真中曾出現(xiàn)電壓、潮流或者二者加權(quán)、或者阻尼比超過某個(gè)閾值的故障，或者出現(xiàn)故障且無法利用已知手段進(jìn)行調(diào)整的嚴(yán)重故障；
[0092]步驟(16):從知識(shí)庫中提取“本站”附近可最薄弱的環(huán)節(jié)，假設(shè)其發(fā)生故障；
[0093]步驟(17):匯總故障列表；利用步驟(15)和步驟(16)的設(shè)置，從知識(shí)庫中提取出網(wǎng)絡(luò)中可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果的故障，匯總成為一個(gè)總的故障列表；
[0094]步驟(18):對(duì)各個(gè)案例進(jìn)行仿真，并對(duì)不穩(wěn)定案例給出調(diào)整方案；實(shí)質(zhì)上為上述的步驟(4 ) - (13 )，同時(shí)此次仿真也增強(qiáng)了知識(shí)庫中內(nèi)容；
[0095]步驟(19):給出各個(gè)案例的功角、頻率、電壓的監(jiān)視曲線；利用開源的GUN_PL0T繪圖軟件，讀取仿真結(jié)束后的數(shù)據(jù)文件，實(shí)現(xiàn)對(duì)上述參數(shù)的繪圖；
[0096]步驟(20):將所有信息匯總成為直接能夠打印的WORD文檔。
[0097]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電力系統(tǒng)N-2仿真分析過程自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)，其特征是，包括: 運(yùn)行方式調(diào)整模塊，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶所需要的不同運(yùn)行方式的模擬，并將處理結(jié)果傳輸給數(shù)據(jù)識(shí)別模塊； 數(shù)據(jù)識(shí)別模塊，對(duì)運(yùn)行方式調(diào)整模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，用于對(duì)BPA數(shù)據(jù)格式進(jìn)行識(shí)別、修改； 數(shù)據(jù)分發(fā)模塊，接收數(shù)據(jù)識(shí)別模塊提供的數(shù)據(jù)，對(duì)初始電網(wǎng)進(jìn)行潮流計(jì)算及穩(wěn)定仿真，在案例穩(wěn)定的前提下，為每個(gè)不同的故障準(zhǔn)備仿真數(shù)據(jù)，將仿真數(shù)據(jù)傳輸給案例仿真模塊； 參數(shù)調(diào)整模塊，使用戶能夠?qū)Ψ抡鎱?shù)進(jìn)行調(diào)整，將調(diào)整結(jié)果傳輸給案例仿真模塊；案例仿真模塊，接收數(shù)據(jù)分發(fā)模塊、參數(shù)調(diào)整模塊和故障維護(hù)模塊傳輸過來的數(shù)據(jù)，用于對(duì)每個(gè)案例逐一進(jìn)行檢驗(yàn)，窮盡所有的調(diào)整手段或者案例成功穩(wěn)定位置，并將調(diào)整結(jié)果分別傳輸給數(shù)據(jù)總結(jié)模塊和知識(shí)庫模塊； 數(shù)據(jù)總結(jié)模塊，接收案例仿真模塊提供的中間結(jié)果，并匯總以供用戶直接查看或打?。话凑针妷涸较迾?biāo)準(zhǔn)或潮流越限標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電網(wǎng)中的越限元件以及故障進(jìn)行排序，查找出電網(wǎng)中最為薄弱的元件以及最為嚴(yán)重的故障，以供用戶進(jìn)一步分析； 知識(shí)庫模塊，接收案例仿真模塊提供的數(shù)據(jù)，進(jìn)行多次仿真后，提取出每次仿真后的故障情況；并把故障情況匯總為一個(gè).ftf文件，供后續(xù)的使用； 故障維護(hù)模塊，接收知識(shí)庫模塊的數(shù)據(jù)，并將不同故障類型的模擬的結(jié)果傳輸給案例仿真模塊； 存檔模塊，把設(shè)置情況以及數(shù)據(jù)文件存檔。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是， 所述運(yùn)行方式調(diào)整模塊對(duì)運(yùn)行方式的定義，對(duì)線路、變壓器以及母線的定義。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是， 所述參數(shù)調(diào)整模塊的仿真參數(shù)包括仿真限制時(shí)間、指定“本站”母線，監(jiān)控的線路、對(duì)不穩(wěn)定案例的調(diào)整手段以及最終報(bào)告文件的內(nèi)容和形式。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是， 所述知識(shí)庫模塊中的故障情況包括低電壓、潮流越限、電壓潮流加權(quán)越限、阻尼比越限和仿真失敗，其中低電壓、潮流越限、電壓潮流加權(quán)越限和阻尼比越限的閾值均允許用戶自定義。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是， 用于建立故障模板，實(shí)現(xiàn)不同故障類型的模擬，后續(xù)能夠手動(dòng)添加更多的類型；能夠根據(jù)故障模板，生成特定區(qū)域或者整個(gè)電網(wǎng)的所有故障；后續(xù)過程允許選擇部分以及全部故障進(jìn)行仿真模擬。
6.上述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)所采用的工作方法，其特征是，主要分為知識(shí)庫的形成和知識(shí)庫的調(diào)用兩大部分: 知識(shí)庫的形成，用于對(duì)多種運(yùn)行方式、多種故障進(jìn)行遍歷性仿真，以找出較為嚴(yán)重的故障； 知識(shí)庫的調(diào)用，用于需要快速仿真的嘗試，對(duì)知識(shí)庫中已有的嚴(yán)重故障進(jìn)行仿真，形成匯總的word文件，供用戶閱讀和參考。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征是，所述知識(shí)庫的形成包括以下步驟: 步驟(1):并發(fā)進(jìn)行BPA數(shù)據(jù)識(shí)別和BPA數(shù)據(jù)修改、故障類型模板定制和不穩(wěn)定案例調(diào)整手段預(yù)定義三個(gè)步驟； 步驟(2):故障列表生成和故障列表維護(hù)；根據(jù)步驟(1-2)的故障模板，選擇一個(gè)或多個(gè)故障列表，自動(dòng)生成需要仿真的故障列表；用戶能夠選擇故障列表中的全部或部分故障進(jìn)行仿真； 步驟(3):形成各個(gè)單獨(dú)的故障仿真案例；利用已有的無故障.swi文件，以及故障列表中用戶指定需要仿真的故障，形成多個(gè)包含故障的.swi文件，每個(gè).SWl文件只包含一個(gè)故障，連同初始潮流.bse文件、.dat文件，放入一個(gè)文件夾內(nèi)，形成單獨(dú)的仿真案例； 步驟(4):對(duì)各個(gè)案例進(jìn)行仿真；調(diào)用BPA以及文件夾內(nèi)的數(shù)據(jù)文件，進(jìn)行暫態(tài)穩(wěn)定仿真。 步驟(5):判斷案例是否穩(wěn)定，如果是就進(jìn)入步驟(6)，如果否就進(jìn)入步驟(7);判斷穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)可以由用戶指定，具體的參數(shù)包括:頻率的上下限，功角的上限； 步驟(6):案例仿真結(jié)果信息匯總； 步驟(7):將案例加入一般事故集合； 步驟(8):按調(diào)整手段順序嘗試對(duì)案例進(jìn)行調(diào)整，直到穩(wěn)定或者窮盡調(diào)整手段； 根據(jù)步驟(1-3)中預(yù)定義的手段嘗試進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整的具體過程為:根據(jù)預(yù)定義修改.dat文件，以新的.dat文件 進(jìn)行潮流和暫態(tài)穩(wěn)定仿真。判斷案例調(diào)整后是否穩(wěn)定，如果是就進(jìn)入步驟(9)，如果否且調(diào)整手段未窮盡則就進(jìn)入步驟(8)，采用下一手段；如果否且調(diào)整手段已窮盡，進(jìn)入步驟(10)； 步驟(9):給出調(diào)整手段并報(bào)告于用戶，返回步驟(6);報(bào)告用戶用何種手段可以使原本不穩(wěn)定的案例調(diào)整為穩(wěn)定，以供用戶作為參考； 步驟(10):將案例加入嚴(yán)重事故集合，返回步驟(6);列為嚴(yán)重故障，指出在預(yù)定義的方法手段內(nèi)，無法使得案例保持穩(wěn)定，指示用戶應(yīng)該尤其關(guān)注此故障； 步驟(11):統(tǒng)計(jì)仿真過程中存在越限情況的元件，發(fā)生越限情況進(jìn)行排序，找出最嚴(yán)重的故障；進(jìn)入步驟(12);排序的依據(jù)有:故障中電壓越限的嚴(yán)重程序，多次仿真中被命中的次數(shù)；潮流越限的嚴(yán)重程序，多次仿真中被命中的次數(shù)；電壓和潮流加權(quán)的越限嚴(yán)重程度，多次仿真中被命中的次數(shù)；以此可以找出系統(tǒng)中比較薄弱的環(huán)節(jié)； 步驟(12):統(tǒng)計(jì)案例的越限數(shù)目與越限程度并加入到知識(shí)庫；進(jìn)入步驟(13);排序的依據(jù)有:故障中電壓越限的嚴(yán)重程序，以及越限元件的數(shù)目；潮流越限的嚴(yán)重程序，以及越限元件的數(shù)目；電壓和潮流加權(quán)的越限嚴(yán)重程度，以及越限元件的數(shù)目；阻尼比的大??；以此找出系統(tǒng)中容易出現(xiàn)意外的故障； 步驟(13):匯總知識(shí)庫，結(jié)束。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征是， 所述BPA數(shù)據(jù)識(shí)別和BPA數(shù)據(jù)修改是實(shí)現(xiàn)對(duì)BPA軟件的.dat和.swi數(shù)據(jù)導(dǎo)入到本軟件，以實(shí)現(xiàn)在本軟件內(nèi)直觀地閱讀和修改，且修改后保存為兼容BPA程序的.dat和.swi文件； 所述故障類型模板定制是預(yù)定義若干種不同的故障類型，用戶選定所需要的故障類型后，用替代法列出某個(gè)節(jié)點(diǎn)附近區(qū)域或者整個(gè)網(wǎng)絡(luò)所有同種故障，并形成故障列表，以供后續(xù)步驟使用； 所述不穩(wěn)定案例調(diào)整手段預(yù)定義是當(dāng)仿真時(shí)遇到不穩(wěn)定的案例時(shí)，需要使用某些方法嘗試進(jìn)行調(diào)整，目前的方法有:切除距離故障點(diǎn)用戶指定范圍內(nèi)的負(fù)荷、減少用戶指定范圍內(nèi)的機(jī)組出力或者切除用戶指定范圍內(nèi)的機(jī)組。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征是，所述知識(shí)庫的調(diào)用包括如下步驟: 步驟(14):選取某個(gè)母線作為“本站”節(jié)點(diǎn)；以校驗(yàn)“本站”周圍的元件，而并非整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的元件； 步驟(15):從知識(shí)庫中提取“本站”附近可能發(fā)生的最嚴(yán)重的故障；由用戶指定，參數(shù)包括:歷史仿真中曾出現(xiàn)電壓、潮流或者二者加權(quán)、或者阻尼比超過某個(gè)閾值的故障，或者出現(xiàn)故障且無法利用已知手段進(jìn)行調(diào)整的嚴(yán)重故障； 步驟(16):從知識(shí)庫中提取“本站”附近可最薄弱的環(huán)節(jié)，假設(shè)其發(fā)生故障；由用戶指定，可以選擇校驗(yàn)特定的元件；所述特定的元件包括但不限于線路、發(fā)電機(jī)、母線； 步驟(17):匯總故障列表；利用步驟(15)和步驟(16)的設(shè)置，從知識(shí)庫中選擇某些用戶認(rèn)為需要校驗(yàn)的故障，匯總成為一個(gè)總的故障列表； 步驟(18):對(duì)各個(gè)案例進(jìn)行仿真，并對(duì)不穩(wěn)定案例給出調(diào)整方案；實(shí)質(zhì)上為上述的步驟(4)- (13)，同時(shí)此次仿真也增強(qiáng)了知識(shí)庫中內(nèi)容； 步驟(19):給出各個(gè)案例的功角、頻率、電壓的監(jiān)視曲線；利用開源的GUN_PLOT繪圖軟件，讀取仿真結(jié)束后的數(shù)據(jù)文件，實(shí)現(xiàn)對(duì)上述參數(shù)的繪圖； 步驟(20):將所有信息匯總成為`直接能夠打印的WORD文檔。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK103559370SQ201310587258
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月19日
【發(fā)明者】李鵬飛, 周志勇, 張凡, 張航, 林澤源, 韓本帥, 張斌, 林華, 嚴(yán)正, 周挺輝, 趙文愷 申請(qǐng)人:山東電力工程咨詢?cè)河邢薰?br>