一種基于圖形化交互操作的電網(wǎng)數(shù)據(jù)建模方法及其系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種基于圖形化交互操作的電網(wǎng)數(shù)據(jù)建模方法及系統(tǒng)，包括下述步驟：收集電網(wǎng)數(shù)據(jù)建模元件設(shè)備的出廠參數(shù)，并建立電網(wǎng)元件設(shè)備的典型參數(shù)庫(kù)；對(duì)廠站、線路進(jìn)行抽象、封裝，建立包括廠站模板和線路模板的常用模板庫(kù)；使用廠站模板和典型參數(shù)新建廠站數(shù)據(jù)；使用線路模板和典型參數(shù)新建線路數(shù)據(jù)；基于圖形化交互操作的大規(guī)劃電網(wǎng)建模，并實(shí)現(xiàn)仿真分析與建模同時(shí)進(jìn)行。在搭建較大規(guī)模的電網(wǎng)時(shí)相比基于文本、表格、單線圖的電網(wǎng)數(shù)據(jù)建模方法，本方法更加高效，基于典型參數(shù)的電網(wǎng)元件參數(shù)填充方法也簡(jiǎn)化了電網(wǎng)數(shù)據(jù)建模難度。

Grid data modeling method based on graphical interactive operation and system thereof

The present invention relates to a system and a grid data modeling method based on graphical interactive operation, which comprises the following steps: the factory parameter collection grid data modeling component, typical parameter library and established power grid equipment factory of components; station, line abstraction, package, including the commonly used building template library template and template line station the use of plant; plant template and the typical parameters of the new station data; using the line template and the typical parameters of new lines of data; large power network planning based on the interaction of the graphical modeling, and realize the analysis and modeling of simulation at the same time. Compared with the grid data modeling method of text, tables, graph based on building larger scale power grid, this method is more efficient, network element parameters of typical parameters based on filling method also simplifies the difficulty of modeling data grid.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種基于圖形化交互操作的電網(wǎng)數(shù)據(jù)建模方法及其系統(tǒng)
本專利技術(shù)涉及電力系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種基于圖形化交互操作的電網(wǎng)數(shù)據(jù)建模方法及其系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
電力系統(tǒng)是一個(gè)大規(guī)模、時(shí)變的復(fù)雜系統(tǒng)，而且在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有非常重要的作用。電力系統(tǒng)仿真已成為電力系統(tǒng)研究、規(guī)劃和設(shè)計(jì)的重要手段。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模快速增大，過(guò)去憑借操作人員經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行指導(dǎo)生產(chǎn)的方式越來(lái)越不可行，對(duì)電網(wǎng)仿真計(jì)算的依賴程度逐步提高。電力系統(tǒng)仿真計(jì)算已經(jīng)成為電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析與安全控制的基本工具，也是電力生產(chǎn)部門(mén)用于指導(dǎo)電網(wǎng)運(yùn)行的基本依據(jù)，而電力系統(tǒng)建模是電力系統(tǒng)仿真的基礎(chǔ)。通過(guò)一些輔助工具快速的對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行建模,構(gòu)建完整的電網(wǎng)數(shù)據(jù)可以減輕工作人員的工作負(fù)擔(dān)。通常用于構(gòu)建電網(wǎng)數(shù)據(jù)的輔助工具包括文本、表格、圖形化的編輯以及外部數(shù)據(jù)導(dǎo)入等。使用基于文本的工具構(gòu)建電網(wǎng)數(shù)據(jù)，工作人員需要按指定的文本格式編輯文本文件中的電網(wǎng)元件數(shù)據(jù)。這種方式對(duì)操作人員的要求極高，稍有不慎就會(huì)引入不必要的錯(cuò)誤，查錯(cuò)難度也很大。基于表格工具構(gòu)建和編輯電網(wǎng)數(shù)據(jù)比直接編輯文本數(shù)據(jù)更直觀一些但常用的表格工具在批量復(fù)制、粘貼、查找、替換等方面的不如文本工具方便。通過(guò)外部數(shù)據(jù)導(dǎo)入構(gòu)建電網(wǎng)數(shù)據(jù)的方式，可以基于已有電網(wǎng)數(shù)據(jù)快速搭建電網(wǎng)，但前提是需要提前約定好數(shù)據(jù)交換格式，且很難根據(jù)用戶需求任意修改電網(wǎng)數(shù)據(jù)，降低了電網(wǎng)仿真的靈活性，只能作為一種補(bǔ)充方案加以采用。圖形化的電網(wǎng)數(shù)據(jù)構(gòu)建和編輯工具為用戶直觀的展示出電網(wǎng)元件的連接關(guān)系，常見(jiàn)的有單線圖、地理接線圖兩種類型?；趩尉€圖的工具僅支持元件級(jí)別的圖形化編輯，每次可以增加或編輯一個(gè)母線、變壓器、發(fā)電機(jī)、負(fù)荷、線路等電網(wǎng)元件。目前，基于地理接線圖的圖形化數(shù)據(jù)構(gòu)建常常被限制，多數(shù)地理圖工具僅支持以圖形的方式繪制電網(wǎng)元件圖符，對(duì)元件關(guān)聯(lián)的電網(wǎng)數(shù)據(jù)的操作需要轉(zhuǎn)到相關(guān)的文本、表格或單線圖編輯工具中進(jìn)行，操作很不方便。另外，電力系統(tǒng)基本元件眾多，各元件參數(shù)復(fù)雜，用戶在仿真建模時(shí)很難做到對(duì)每個(gè)元件的全部參數(shù)爛熟于心，如果遇到不熟悉的元件現(xiàn)到文檔中查詢必定會(huì)降低仿真建模效率。而且，隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電力系統(tǒng)建模和仿真的數(shù)據(jù)規(guī)模也越來(lái)越大，圖形化的電網(wǎng)數(shù)據(jù)構(gòu)建方式被更多用戶接受，但使用變壓器、發(fā)電機(jī)、負(fù)荷、線路等單個(gè)電網(wǎng)元器件搭建龐大的電網(wǎng)數(shù)據(jù)效率低下。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本專利技術(shù)的目的是提供一種基于圖形化操作的電網(wǎng)數(shù)據(jù)建模方法及其系統(tǒng)，在搭建較大規(guī)模的電網(wǎng)時(shí)相比基于文本、表格、單線圖的電網(wǎng)數(shù)據(jù)建模方法，本方法更加高效，基于典型參數(shù)的電網(wǎng)元件參數(shù)填充方法也簡(jiǎn)化了電網(wǎng)數(shù)據(jù)建模難度。本專利技術(shù)的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：本專利技術(shù)提供一種基于圖形化交互操作的電網(wǎng)數(shù)據(jù)建模方法，其改進(jìn)之處在于，所述方法包括下述步驟：(1)收集電網(wǎng)數(shù)據(jù)建模元件設(shè)備的出廠參數(shù)，并建立電網(wǎng)元件設(shè)備的典型參數(shù)庫(kù)；(2)對(duì)廠站、線路進(jìn)行抽象、封裝，建立包括廠站模板和線路模板的常用模板庫(kù)；(3)使用廠站模板和典型參數(shù)新建廠站數(shù)據(jù)；(4)使用線路模板和典型參數(shù)新建線路數(shù)據(jù)；(5)基于圖形化交互操作的大規(guī)劃電網(wǎng)建模，并實(shí)現(xiàn)仿真分析與建模同時(shí)進(jìn)行。進(jìn)一步地，所述步驟(1)中，典型參數(shù)庫(kù)以元件類型、元件型號(hào)作為主鍵關(guān)聯(lián)電網(wǎng)元件的典型參數(shù)，所述典型參數(shù)庫(kù)與外部交互。進(jìn)一步地，所述步驟(2)中，所述廠站模板包括電廠模板和變電站模板，用于描述廠站內(nèi)包含的電網(wǎng)元件及其電氣接線關(guān)系并為廠站內(nèi)的電網(wǎng)元件存儲(chǔ)一組默認(rèn)參數(shù)；所述線路模板包括交流線路模板和直流線路模板，用于描述線路模型及其電氣接線關(guān)系并為線路存儲(chǔ)一組默認(rèn)參數(shù)。進(jìn)一步地，所述電廠模板包括火電廠、水電站、核電站、抽水蓄能電廠、風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站和其它電廠；所述變電站模板包括一般變電站、I接站、∏接站、開(kāi)關(guān)站、串補(bǔ)站、換流站和其它變電站。進(jìn)一步地，所述步驟(3)包括下述步驟：(3-1)通過(guò)模板編輯器新建電廠模板或變電站模板并進(jìn)行參數(shù)編輯；(3-2)進(jìn)行廠站模板選擇，包括電廠模板和變電站模板；(3-3)基于電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)加載元件基礎(chǔ)參數(shù)，并依據(jù)元件類型、型號(hào)自動(dòng)關(guān)聯(lián)電網(wǎng)元件典型參數(shù)；(3-4)在圖形界面上填寫(xiě)參數(shù)完畢，完成一個(gè)廠站建模，并返回步驟(3-1)。進(jìn)一步地，所述步驟(3-4)中，系統(tǒng)使用新的參數(shù)替換廠站模版中的默認(rèn)參數(shù)后將新的廠站數(shù)據(jù)添加到電網(wǎng)數(shù)據(jù)中，新建廠站數(shù)據(jù)成功。進(jìn)一步地，所述步驟(4)包括下述步驟：(4-1)在至少完成兩個(gè)廠站建模的基礎(chǔ)上，依次選擇兩個(gè)電壓等級(jí)對(duì)等的廠站，系統(tǒng)自動(dòng)加載電網(wǎng)拓?fù)湫畔ⅲ?4-2)加載默認(rèn)線路模板并依據(jù)線路型號(hào)填充典型參數(shù)，自動(dòng)計(jì)算線路長(zhǎng)度；(4-3)在圖形界面上填寫(xiě)剩余基礎(chǔ)參數(shù)完畢，完成一條線路建模。進(jìn)一步地，所述線路建模得到的線路在兩個(gè)廠站間被創(chuàng)建，并依據(jù)用戶配置參數(shù)值替換線路模板默認(rèn)參數(shù)值。本專利技術(shù)還提供一種基于圖形化交互操作的電網(wǎng)數(shù)據(jù)建模系統(tǒng)，其改進(jìn)之處在于，所述系統(tǒng)包括：電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理模塊，用于繼承現(xiàn)有PSASP、PSD-BPA系統(tǒng)中的電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)導(dǎo)入建立電網(wǎng)拓?fù)鋽?shù)據(jù)，也支持多種格式數(shù)據(jù)的導(dǎo)出；電網(wǎng)圖形展示模塊，用于展示電網(wǎng)網(wǎng)架地理信息和電網(wǎng)組成單元電氣主接線信息；模板數(shù)據(jù)管理模塊，為用戶提供編輯廠站模板和線路模板參數(shù)的模板編輯器；典型參數(shù)管理模塊，基于用戶預(yù)先收集的電網(wǎng)設(shè)備、元件出廠參數(shù)建立電網(wǎng)典型參數(shù)庫(kù)。進(jìn)一步地，所述典型參數(shù)庫(kù)以元件類型、元件型號(hào)作為主鍵關(guān)聯(lián)電網(wǎng)元件的典型參數(shù)，所述典型參數(shù)庫(kù)與外部交互。與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)提供的技術(shù)方案具有的優(yōu)異效果是：本專利技術(shù)提供的技術(shù)方案中，開(kāi)發(fā)人員預(yù)先收集電力系統(tǒng)多種典型元件的出廠參數(shù)并建立典型參數(shù)庫(kù)，用戶在使用仿真軟件進(jìn)行電網(wǎng)數(shù)據(jù)建模時(shí)，不需熟悉每個(gè)元件的全部參數(shù)，只需熟悉元件型號(hào)即可自動(dòng)關(guān)聯(lián)其它參數(shù)，降低用戶在使用仿真軟件過(guò)程中的認(rèn)知成本。另外，在基于地理接線圖的電網(wǎng)仿真軟件中，基于模板對(duì)電力系統(tǒng)廠站和線路單元進(jìn)行封裝，用戶在仿真軟件中搭建電網(wǎng)數(shù)據(jù)時(shí)，基于廠站、線路模板和典型參數(shù)庫(kù)，在軟件系統(tǒng)中通過(guò)簡(jiǎn)單的圖形化操作可一次建立一個(gè)廠站、一次建立一條線路，短時(shí)間內(nèi)能夠搭建較大規(guī)模的電網(wǎng)數(shù)據(jù)，滿足電網(wǎng)仿真計(jì)算、電網(wǎng)規(guī)劃需要。在搭建較大規(guī)模的電網(wǎng)時(shí)相比基于文本、表格、電氣接線圖的電網(wǎng)數(shù)據(jù)建模方法，本方法更加高效，可邊建模邊做分析，基于典型參數(shù)的電網(wǎng)元件參數(shù)填充方法也簡(jiǎn)化了電網(wǎng)數(shù)據(jù)建模難度。為了上述以及相關(guān)的目的，一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例包括后面將詳細(xì)說(shuō)明并在權(quán)利要求中特別指出的特征。下面的說(shuō)明以及附圖詳細(xì)說(shuō)明某些示例性方面，并且其指示的僅僅是各個(gè)實(shí)施例的原則可以利用的各種方式中的一些方式。其它的益處和新穎性特征將隨著下面的詳細(xì)說(shuō)明結(jié)合附圖考慮而變得明顯，所公開(kāi)的實(shí)施例是要包括所有這些方面以及它們的等同。附圖說(shuō)明圖1是本專利技術(shù)提供的一種基于圖形化操作的電網(wǎng)數(shù)據(jù)建模系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖；圖2是本專利技術(shù)提供的典型參數(shù)庫(kù)數(shù)據(jù)編輯器界面；圖3是本專利技術(shù)提供的廠站模板庫(kù)界面；圖4是本專利技術(shù)提供的變電站模板庫(kù)界面；圖5是本專利技術(shù)提供的基于廠站模板和典型參數(shù)的電網(wǎng)數(shù)據(jù)構(gòu)建流程圖；圖6是本專利技術(shù)提供的基于線路模板和典型參數(shù)的電網(wǎng)數(shù)據(jù)構(gòu)建流程圖；圖7是本專利技術(shù)提供的基于地理圖的仿真軟件、規(guī)劃軟件電網(wǎng)設(shè)計(jì)示例圖；圖8是本專利技術(shù)提供的一種基于圖形化交互操作的電網(wǎng)數(shù)據(jù)建模方法的流程圖本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于圖形化交互操作的電網(wǎng)數(shù)據(jù)建模方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟：(1)收集電網(wǎng)數(shù)據(jù)建模元件設(shè)備的出廠參數(shù)，并建立電網(wǎng)元件設(shè)備的典型參數(shù)庫(kù)；(2)對(duì)廠站、線路進(jìn)行抽象、封裝，建立包括廠站模板和線路模板的常用模板庫(kù)；(3)使用廠站模板和典型參數(shù)新建廠站數(shù)據(jù)；(4)使用線路模板和典型參數(shù)新建線路數(shù)據(jù)；(5)基于圖形化交互操作的大規(guī)劃電網(wǎng)建模，并實(shí)現(xiàn)仿真分析與建模同時(shí)進(jìn)行。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于圖形化交互操作的電網(wǎng)數(shù)據(jù)建模方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟：(1)收集電網(wǎng)數(shù)據(jù)建模元件設(shè)備的出廠參數(shù)，并建立電網(wǎng)元件設(shè)備的典型參數(shù)庫(kù)；(2)對(duì)廠站、線路進(jìn)行抽象、封裝，建立包括廠站模板和線路模板的常用模板庫(kù)；(3)使用廠站模板和典型參數(shù)新建廠站數(shù)據(jù)；(4)使用線路模板和典型參數(shù)新建線路數(shù)據(jù)；(5)基于圖形化交互操作的大規(guī)劃電網(wǎng)建模，并實(shí)現(xiàn)仿真分析與建模同時(shí)進(jìn)行。2.如權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)數(shù)據(jù)建模方法，其特征在于，所述步驟(1)中，典型參數(shù)庫(kù)以元件類型、元件型號(hào)作為主鍵關(guān)聯(lián)電網(wǎng)元件的典型參數(shù)，所述典型參數(shù)庫(kù)與外部交互。3.如權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)數(shù)據(jù)建模方法，其特征在于，所述步驟(2)中，所述廠站模板包括電廠模板和變電站模板，用于描述廠站內(nèi)包含的電網(wǎng)元件及其電氣接線關(guān)系并為廠站內(nèi)的電網(wǎng)元件存儲(chǔ)一組默認(rèn)參數(shù)；所述線路模板包括交流線路模板和直流線路模板，用于描述線路模型及其電氣接線關(guān)系并為線路存儲(chǔ)一組默認(rèn)參數(shù)。4.如權(quán)利要求3所述的電網(wǎng)數(shù)據(jù)建模方法，其特征在于，所述電廠模板包括火電廠、水電站、核電站、抽水蓄能電廠、風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站和其它電廠；所述變電站模板包括一般變電站、I接站、∏接站、開(kāi)關(guān)站、串補(bǔ)站、換流站和其它變電站。5.如權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)數(shù)據(jù)建模方法，其特征在于，所述步驟(3)包括下述步驟：(3-1)通過(guò)模板編輯器新建電廠模板或變電站模板并進(jìn)行參數(shù)編輯；(3-2)進(jìn)行廠站模板選擇，包括電廠模板和變電站模板；(3-3)基于電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)加載元件基礎(chǔ)參數(shù)，并依據(jù)元件...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄭志偉，鄒衛(wèi)美，裘微江，白俊杰，宮春明，潘有雙，曹曉晨，羅春青，張亮，吳國(guó)輝，張國(guó)亮，劉欣，孫永峰，陳勇，郭中華，康建東，李勤新，何春江，陳繼林，劉娜娜，孫冠中，羅浩宇，周智強(qiáng)，臧主峰，李亞樓，田芳，嚴(yán)劍鋒，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)電力科學(xué)研究院，國(guó)家電網(wǎng)公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：北京,11