一種含高滲透率分布式電源的電網圖譜分析方法及裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及電網分析技術領域，具體提供了一種含高滲透率分布式電源的電網圖譜分析方法及裝置，包括：按電網設備對象與拓撲節點的歸屬關系構建拓撲節點對應的電網設備對象集合；以拓撲分析起點設備對象為拓撲分析起點對拓撲節點對應的電網設備對象集合進行深層遍歷，得到各電網設備對象對應的父設備；將各電網設備對象與其對應的父設備連接，并剔除無效對象，得到電氣島圖譜；基于電網模型數據中的分布式電源臺賬信息，將分布式電源接入電氣島圖譜中對應的母線或線路上，得到含高滲透率分布式電源的電網圖譜。本發明專利技術提供的技術方案，能夠提升調度運行管理的精益化水平，為調度計劃安排、運行方式切換發揮重要支撐作用。運行方式切換發揮重要支撐作用。運行方式切換發揮重要支撐作用。

【技術實現步驟摘要】
一種含高滲透率分布式電源的電網圖譜分析方法及裝置


[0001]本專利技術涉及電網分析
，具體涉及一種含高滲透率分布式電源的電網圖譜分析方法及裝置。

技術介紹

[0002]近年來，分布式光伏裝機高速發展，其中低壓并網比重逐年提升。與常規電源相比，新能源發電單機容量小、數量多、布點分散，而且具有顯著的間歇性、波動性、隨機性特征。隨著新能源大規模開發、高比例并網，以及電力電子設備的大量應用，電力系統的原有技術、控制和運行機理將發生深刻變化，電力電量平衡、安全穩定控制等方面面臨諸多挑戰。
[0003]當前，電網調度機構僅營銷部門掌握低壓分布式光伏的裝機數據，低壓分布式光伏運行管理存在的問題主要有：(1)數據采集無法做到全覆蓋；(2)實時性上僅能保障T
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2，無法做到實時采集；(3)主配融合上營銷建立的分布式電源臺賬模型難以與主網模型融合，難以參與整體運行決策調度。
[0004]在現有技術條件下，電網調度部門缺少有效手段掌握分布式電源在電網供區、變電站、主變、母線等電網維度的匯聚情況，尤其對單機容量小、設備分散、數量眾多的分布式光伏的電網圖譜無法精準刻畫，難以實現包含大量分布式光伏在內的分布式電源在電網維度的整體可觀可測。因此，分布式電源電網圖譜的構建成為調度管理部門管理包含海量分布式電源在內的新能源可觀、可測、可控、可調的重要環節之一。
[0005]現有分布式電源主要是按照地理行政維度進行分層匯集，以國家電網為例，分為國家電網所屬全部網、分調、省調、地市調、區縣調維度。通過離線收資分布式電源并網的信息，最后形成不同行政層級的分布式電源裝機臺賬，結合分布式電源運行數據開展可觀可測方面的研究和應用系統建設。
[0006]針對分布式電源在省級電網、電網供區、變電站、主變、母線等電網維度層面的研究尚未涉及，暫無關于分布式電源電網圖譜構建方法的研究。
[0007]隨著新能源大規模接入電網，電網調度部門以提出要進一步加強對新能源接入電源的可觀、可測、可調、可控能力建設。現有新能源調度管理支撐系統由于在新能源的管理上主要采用行政分區的方式開展一定的可觀可測應用，存在以下局限性：
[0008]1.電網安全穩定運行所針對的運行對象是電網設備，并非管理對象上的行政分區，在行政分區上實現分布式電源的可觀可測方法僅滿足于行政管理需求，無法滿足電網運行調度需求；
[0009]2.隨著新能源大規模接入尤其是分布式電源的海量接入，電源基礎數據時刻都在變化調整，按照行政管理維度進行分層匯聚存在收資不及時、不準確、工作量大等諸多問題；
[0010]3.在運行方式需要發生改變時，無法精準刻畫電網供區、變電站、主變、母線下所并網的分布式電源的臺賬數據、運行數據、預測數據等，運行風險難以評估。

技術實現思路

[0011]為了克服上述缺陷，本專利技術提出了一種含高滲透率分布式電源的電網圖譜分析方法及裝置。
[0012]第一方面，提供一種含高滲透率分布式電源的電網圖譜分析方法，所述含高滲透率分布式電源的電網圖譜分析方法包括：
[0013]獲取電網模型數據，并在所述電網模型數據中選取電網設備對象；
[0014]按電網設備對象與拓撲節點的歸屬關系構建拓撲節點對應的電網設備對象集合；
[0015]以拓撲分析起點設備對象為拓撲分析起點對所述拓撲節點對應的電網設備對象集合進行深層遍歷，得到各電網設備對象對應的父設備；
[0016]將各電網設備對象與其對應的父設備連接，并剔除無效對象，得到電氣島圖譜；
[0017]基于電網模型數據中的分布式電源臺賬信息，將分布式電源接入所述電氣島圖譜中對應的母線或線路上，得到含高滲透率分布式電源的電網圖譜。
[0018]優選的，所述電網模型數據包括下述中的至少一種：電網模型信息、分布式電源臺賬信息、電網運行數據信息。
[0019]進一步的，所述電網模型包括下述中的至少一種：電網設備對應的屬性信息、10kV及以上分布式臺賬、0.4kV/380V低壓分布式臺賬、饋線臺賬數據；
[0020]其中，所述電網設備包括下述中的至少一種：變電站、變壓器、主變設備、繞組設備、線路、線段、線段端點、母線、開關、刀閘；所述屬性信息包括下述中的至少一種：拓撲連接點關系信息、對象ID、電壓等級、拓撲連接點信息；
[0021]所述分布式電源臺賬信息包括下述中的至少一種：分布式電源的裝機、電站類型、所屬區域、并網電壓等級、并網母線、并網線路信息；
[0022]所述電網運行數據信息包括下述中的至少一種：開關、刀閘的開關分合狀態、分布式電源的發電功率運行數據。
[0023]進一步的，所述電網設備對象包括下述中的至少一種：電壓等級為10kV至220kV范圍電壓等級的電網設備、電壓等級為10kV至220kV范圍電壓等級且起點終點連接點號不為空或起點終點連接點號不相同的線段、合狀態且兩端連接點號為不空或兩端連接點號不相同的開關和刀閘、電壓等級不為10kV且兩端連接點號不為空或兩端連接點號不相同的繞組設備。
[0024]進一步的，所述拓撲分析起點設備對象為220kV母線。
[0025]進一步的，所述以拓撲分析起點設備對象為拓撲分析起點對所述拓撲節點對應的電網設備對象集合進行深層遍歷，得到各電網設備對象對應的父設備，包括：
[0026]步驟301.初始化拓撲分析起點設備為當前遍歷對象；
[0027]步驟302.按預設遍歷條件在當前遍歷對象所屬的拓撲節點對應的電網設備對象集合中選取當前遍歷對象的子遍歷對象，當無法選取當前遍歷對象的子遍歷對象時，結束操作；
[0028]步驟303.將當前遍歷對象的設備信息記錄在子遍歷對象中，并標記當前遍歷對象為已遍歷；
[0029]步驟304.令子遍歷對象為當前遍歷對象并返回步驟302；
[0030]其中，所述設備信息包括下述中的至少一種：ID號、節點號、電壓等級；當與當前遍
歷對象的連接點號相同的子遍歷對象的電壓等級高于當前遍歷對象的電壓等級時，回溯至與當前遍歷對象緊鄰的開關置分狀態，當選取當前遍歷對象的子遍歷對象標記為已遍歷時，將當前遍歷對象與子遍歷對象之間的開關置分狀態。
[0031]進一步的，所述預設遍歷條件包括：
[0032]與當前遍歷對象的連接點號相同且電壓等級不高于當前遍歷對象的電壓等級。
[0033]進一步的，所述無效對象包括下述中的至少一種：開關、刀閘、無效分支。
[0034]進一步的，所述無效分支為末端設備對象為220kV母線的分支。
[0035]第二方面，提供一種含高滲透率分布式電源的電網圖譜分析裝置，所述含高滲透率分布式電源的電網圖譜分析裝置包括：
[0036]選取模塊，用于獲取電網模型數據，并在所述電網模型數據中選取電網設備對象；
[0037]構建模塊，用于按電網設備對象與拓撲節點的歸屬關系構建拓撲節點對應的電網設備對象集合；
[0038]分析模塊，本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種含高滲透率分布式電源的電網圖譜分析方法，其特征在于，所述方法包括：獲取電網模型數據，并在所述電網模型數據中選取電網設備對象；按電網設備對象與拓撲節點的歸屬關系構建拓撲節點對應的電網設備對象集合；以拓撲分析起點設備對象為拓撲分析起點對所述拓撲節點對應的電網設備對象集合進行深層遍歷，得到各電網設備對象對應的父設備；將各電網設備對象與其對應的父設備連接，并剔除無效對象，得到電氣島圖譜；基于電網模型數據中的分布式電源臺賬信息，將分布式電源接入所述電氣島圖譜中對應的母線或線路上，得到含高滲透率分布式電源的電網圖譜。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述電網模型數據包括下述中的至少一種：電網模型信息、分布式電源臺賬信息、電網運行數據信息。3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述電網模型包括下述中的至少一種：電網設備對應的屬性信息、10kV及以上分布式臺賬、0.4kV/380V低壓分布式臺賬、饋線臺賬數據；其中，所述電網設備包括下述中的至少一種：變電站、變壓器、主變設備、繞組設備、線路、線段、線段端點、母線、開關、刀閘；所述屬性信息包括下述中的至少一種：拓撲連接點關系信息、對象ID、電壓等級、拓撲連接點信息；所述分布式電源臺賬信息包括下述中的至少一種：分布式電源的裝機、電站類型、所屬區域、并網電壓等級、并網母線、并網線路信息；所述電網運行數據信息包括下述中的至少一種：開關、刀閘的開關分合狀態、分布式電源的發電功率運行數據。4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述電網設備對象包括下述中的至少一種：電壓等級為10kV至220kV范圍電壓等級的電網設備、電壓等級為10kV至220kV范圍電壓等級且起點終點連接點號不為空或起點終點連接點號不相同的線段、合狀態且兩端連接點號為不空或兩端連接點號不相同的開關和刀閘、電壓等級不為10kV且兩端連接點號不為空或兩端連接點號不相同的繞組設備。5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述拓撲分析起點設備對象為220kV母線。6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述以拓撲分析起點設備對象為拓撲分析起點對所述拓撲節點對應的電網設備對象集合進行深層遍歷，得到各電網設備對象對應的父設備，包括：步驟301.初始化拓撲分析起點設備為當前遍歷對象；步驟302.按預設遍歷條件在當前遍歷對象所屬的拓撲節點對應的電網設備對象集合中選取當前遍歷對象的子遍歷對象，當無法選取當前遍歷對象的子遍歷對象時，結束操作；步驟303.將當前遍歷對象的設備信息記錄在子遍歷對象中，并標記當前遍歷對象為已遍歷；步驟304.令子遍歷對象為當前遍歷對象并返回步驟302；其中，所述設備信息包括下述中的至少一種：ID號、節點號、電壓等級；當與當前遍歷對象的連接點號相同的子遍歷對象的電壓等級高于當前遍歷對象的電壓等級時，回溯至與當前遍歷對象緊鄰的開關置分狀態，當選取當前遍歷對象的子遍歷對象標記為已遍歷時，將當前遍歷對象與子遍歷對象之間的開關置分狀態。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述預設遍歷條件包括：與當前遍歷對象的連接點號相同且電壓等級不高于當前遍歷對象的電壓等級。8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述無效對象包括下述中的至少一種：開關、刀閘、無效分支。9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述無效分支為末端設備對象為220kV母線的分支。10.一種含高滲透率分布式電源的電網圖譜分析裝置，其特征在于，所述裝置包括：選取模塊，用于獲取電網模型數據，并在所述電網模型數據中選取電網設備對象；構建模塊，用于按電網設備對象與拓撲節點的歸屬關系...

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡汝偉，夏俊榮，張偉健，王會超，于若英，孔愛良，周昶，許曉慧，華光輝，葉榮波，曹瀟，劉海璇，栗峰，梁兆洪，
申請(專利權)人：中國電力科學研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：