調控一體化仿真方法及系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種調控一體化仿真方法及系統，該方法包括電網仿真系統DTS根據DTS仿真模型生成變電站仿真系統OTS的一次模型，所述OTS根據所述一次模型建立二次設備模型；所述DTS計算DTS網絡潮流結果并將其發送給所述OTS，所述OTS在所述二次設備模型的基礎上，根據所述DTS網絡潮流結果進行所述OTS仿真操作，并將所述仿真操作生成的OTS仿真信息發送給所述DTS；所述DTS根據所述OTS仿真信息計算所述DTS網絡潮流結果。本發明解決了DTS和OTS之間的信息無法交互的問題，具有提高調控一體化水平的有益效果。
【專利說明】調控一體化仿真方法及系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力領域，具體而言，涉及一種調控一體化仿真方法及系統。
【背景技術】
[0002]電網的統一調度、分級管理是互聯電網安全、穩定、優質運行的基本原則。在電網互聯規模日益擴大的今天，提高各級電網調度日常調度、事故處理的綜合協調能力顯得日益重要和緊迫。電網調度和變電運行人員的聯合反事故演習對提高互聯電網的安全防御能力十分重要。傳統的電網仿真系統(DTS)與變電站仿真系統(OTS)是孤立運行的，這種應用模式隔離了電網和變電仿真培訓的信息交互，影響了電網和變電站仿真的真實性和培訓效果
[0003]針對相關技術中DTS和OTS之間的信息無法交互的問題，目前尚未提出有效的解
決方案。

【發明內容】

[0004]本發明提供了一種調控一體化仿真方法及系統，以至少解決上述問題。
[0005]根據本發明的一個方面，提供了一種調控一體化仿真方法，包括:電網仿真系統DTS根據DTS仿真模型生成變電站仿真系統OTS的一次模型，所述OTS根據所述一次模型建立二次設備模型；所述DTS計算DTS網絡潮流結果并將其發送給所述0TS，所述OTS在所述二次設備模型的基礎上，根據所述DTS網絡潮流結果進行OTS仿真操作，并將所述OTS仿真操作生成的OTS仿真信息發送給所述DTS ;所述DTS根據所述OTS仿真信息計算所述DTS網絡潮流結果，并根據所述二次設備模型進行DTS仿真操作。
[0006]優選地，電網仿真系統DTS根據DTS仿真模型生成變電站仿真系統OTS的一次模型，所述OTS根據所述一次模型建立二次設備模型包括:所述DTS拆分所述DTS仿真模型生成所述OTS的一次模型，并將所述一次模型導出以供所述OTS所用；所述OTS采用定值仿真法，根據所述一次模型建立二次設備模型。
[0007]優選地，所述OTS在所述二次設備模型的基礎上，根據所述DTS網絡潮流結果進行所述OTS仿真操作之前，所述方法還包括:所述OTS邊界上的等值發電機和負荷周期性地從所述DTS中獲取邊界節點的有功、無功、電壓和相角數據，作為潮流計算的邊界注入數據；所述OTS根據所述DTS網絡潮流結果以及所述邊界注入數據計算OTS網絡潮流結果。
[0008]優選地，所述OTS在所述二次設備模型的基礎上，根據所述DTS網絡潮流結果進行所述OTS仿真操作包括以下至少之一:所述OTS根據所述OTS網絡潮流結果以及預先設置的故障情況啟動保護操作，并生成保護信息；所述OTS根據開關操作以及所述OTS網絡潮流結果得到開關變位信號；所述OTS根據開關操作、預先設置的故障情況以及OTS網絡潮流結果得到開關變位信號。
[0009]優選地，所述DTS根據所述OTS仿真信息計算所述DTS網絡潮流結果包括:所述DTS根據所述保護信息和/或開關變位信號計算所述DTS的網絡潮流結果。[0010]優選地，所述保護信息包括以下至少之一:保護名稱，保護關鍵字類型，延時，狀態，誤動，拒動，動作標志，其中，所述保護關鍵字類型包括高頻保護和/或距離保護和/或電流保護和/或零序電流保護和/或自動重合閘和/或失靈保護和/或母差保護和/或主設備保護。
[0011]根據本發明的另一方面，提供了一種調控一體化仿真系統，包括:電網仿真系統DTS，用于根據DTS仿真模型生成變電站仿真系統OTS的一次模型，計算DTS網絡潮流結果并將其發送給變電站仿真系統0TS，然后根據所述OTS反饋的仿真信息計算所述DTS網絡潮流結果，并根據所述二次設備模型進行DTS仿真操作；變電站仿真系統0TS，用于根據所述一次模型建立二次設備模型并在所述二次設備模型的基礎上，根據所述DTS網絡潮流結果進行OTS仿真操作，并將所述OTS仿真操作生成的OTS仿真信息發送給所述DTS。
[0012]優選地，所述DTS還用于拆分所述DTS仿真模型生成所述OTS的一次模型，并將所述一次模型導出以供所述OTS所用；所述OTS采用定值仿真法，根據所述一次模型建立二次設備模型。
[0013]優選地，所述OTS還用于通過其邊界上的等值發電機和負荷周期性地從所述DTS中獲取邊界節點的有功、無功、電壓和相角數據，作為潮流計算的邊界注入數據，并根據所述DTS網絡潮流結果以及所述邊界注入數據計算OTS網絡潮流結果。
[0014]優選地，所述OTS至少用于以下之一:用于根據所述OTS網絡潮流結果以及預先設置的故障情況啟動保護操作，并生成保護信息；用于根據開關操作以及所述OTS網絡潮流結果得到開關變位信號；用于根據開關操作、預先設置的故障情況以及OTS網絡潮流結果得到開關變位信號。
[0015]通過本發明，電網仿真系統DTS根據DTS仿真模型生成變電站仿真系統OTS的一次模型，OTS根據該一次模型建立二次設備模型，DTS計算DTS網絡潮流結果并將其發送給OTS，OTS在二次設備模型的基礎上，根據DTS網絡潮流結果進行OTS仿真操作，并將仿真操作生成的OTS仿真信息發送給DTS，DTS根據OTS仿真信息計算DTS網絡潮流結果，并根據所述二次設備模型進行DTS仿真操作，解決了 DTS和OTS之間的信息無法交互的問題，進而達到了提高調控一體化水平的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0017]圖1是根據本發明實施例的調控一體化仿真方法的流程圖；
[0018]圖2是根據本發明實施例的調控一體化仿真系統的結構框圖；
[0019]圖3是根據本發明優選實施例的調控一體化仿真方法的流程圖一；
[0020]圖4是根據本發明優選實施例的調控一體化仿真方法的流程圖二 ；
[0021]圖5是根據本發明優選實施例的調控一體化仿真方法的流程圖三；
[0022]圖5a是根據本發明實施例的通過DTS仿真模型拆分獲取OTS—次模型的示意圖；
[0023]圖6是根據本發明優選實施例的調度系統的結構框圖。
【具體實施方式】[0024]下文中將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0025]實施例一
[0026]本發明實施例提供了一種調控一體化仿真方法，圖1是根據本發明實施例的調控一體化仿真方法的流程圖，如圖1所示，該流程包括以下步驟:
[0027]步驟S102，電網仿真系統DTS根據DTS仿真模型生成變電站仿真系統OTS的一次模型，OTS根據一次模型建立二次設備模型。
[0028]步驟S104，DTS計算DTS網絡潮流結果并將其發送給OTS，OTS在二次設備模型的基礎上，根據DTS網絡潮流結果進行OTS仿真操作，并將OTS仿真操作生成的OTS仿真信息發送給DTS。
[0029]步驟S106，DTS根據OTS仿真信息計算DTS網絡潮流結果，并根據所述二次設備模型進行DTS仿真操作。
[0030]相關技術中，DTS與OTS是孤立運行的，這種應用模式隔離了 DTS和OTS的信息交互，一定程度上影響了 DTS和OTS的真實性和培訓效果。隨著調度、集控的一體化建設，對調度運行人員和變電運行人員的要求越來越高，研究實現調度、集控一體的聯合培訓仿真系統，實現調度員和變電運行人員的真實互動培訓仿真，對于進一步提高調控一體化水平，提高調度駕馭大電網的能力具有非常重要的意義。而通過上述步驟，改變了相關技術中OTS和DTS彼此孤立的做法，解決了 DTS和OTS之間的信息無法交互的問題，具有提高調控一體化水平的有益效果。
[0031]DTS可以拆分DTS仿真模型生成OTS的一次模型，并將該一次模型導出以供OTS所用。OTS采用定值仿真法，根據一次模型建立二次設備模型。通過上述步驟，保證了 DTS和OTS仿真一次模型的一致性。
[0032]OTS邊界上的等值發電機和負荷可以周期性地從DTS中獲取邊界節點的有功、無功、電壓和相角數據，作為潮流計算的邊界注入數據。OTS根據DTS網絡潮流結果以及邊界注入數據計算OTS網絡潮流結果。通過上述步驟，保證了 DTS和OTS網絡潮流計算的一致性。
[0033]OTS進行OTS仿真操作的方式有很多種，優選地，可以包括以下至少之一:可以根據OTS網絡潮流結果以及預先設置的故障情況啟動保護操作，并生成保護信息。可以根據開關操作以及OTS網絡潮流結果得到開關變位信號。還可以根據開關操作、預先設置的故障情況以及OTS網絡潮流結果得到開關變位信號。通過上述步驟，OTS可以根據OTS網絡潮流結果進行OTS仿真操作，而OTS網絡潮流結果又是根據DTS網絡潮流結果生成，因此，OTS可以根據DTS的網絡潮流結果進行OTS仿真操作。
[0034]DTS可以根據OTS生成的保護信息和/或開關變位信號計算DTS的網絡潮流結果。通過上述步驟，OTS進行OTS仿真操作，生成仿真操作信息，比如保護信息、開關變位信號等，可以反饋給DTS，DTS可以根據OTS的仿真操作信息計算OTS網絡潮流結果，從而使得DTS和OTS之間能夠進行一體化調控。
[0035]保護信息可以有很多種，優選地，可以包括以下至少之一:保護名稱，保護關鍵字類型，延時，狀態，誤動，拒動，動作標志，其中，保護關鍵字類型包括高頻保護和/或距離保護和/或電流保護和/或零序電流保護和/或自動重合閘和/或失靈保護和/或母差保護和/或主設備保護。
[0036]實施例二
[0037]本發明實施例提供了一種調控一體化仿真系統，該系統用于實現上述實施例及優選實施方式，已經進行過說明的不再贅述。如以下所使用的，術語“模塊”可以實現預定功能的軟件和/或硬件的組合。盡管以下實施例所描述的裝置較佳地以軟件來實現，但是硬件，或者軟件和硬件的組合的實現也是可能并被構想的。
[0038]圖2是根據本發明實施例的調控一體化仿真系統的結構框圖，如圖2所示，該系統包括電網仿真系統DTS202、變電站仿真系統0TS204。
[0039]電網仿真系統DTS202，用于根據DTS仿真模型生成變電站仿真系統0TS204的一次模型，計算DTS網絡潮流結果并將其發送給0TS204，然后根據0TS204反饋的仿真信息計算DTS網絡潮流結果，并根據二次設備模型進行DTS仿真操作。
[0040]變電站仿真系統0TS204,用于根據一次模型建立二次設備模型并在二次設備模型的基礎上，根據DTS網絡潮流結果進行OTS仿真操作，并將OTS仿真操作生成的OTS仿真信息發送給DTS202。
[0041]優選地，DTS202還用于拆分DTS仿真模型生成OTS的一次模型，并將該一次模型導出以供0TS204所用。0TS204采用定值仿真法，根據該一次模型建立二次設備模型。
[0042]優選地，0TS204還用于通過其邊界上的等值發電機和負荷周期性地從DTS202中獲取邊界節點的有功、無功、電壓和相角數據，作為潮流計算的邊界注入數據，并根據DTS202網絡潮流結果以及邊界注入數據計算OTS網絡潮流結果。
[0043]優選地，0TS204至少用于以下之一:
[0044]用于根據OTS網絡潮流結果以及預先設置的故障情況啟動保護操作，并生成保護信息；用于根據開關操作以及OTS網絡潮流結果得到開關變位信號；用于根據開關操作、預先設置的故障情況以及OTS網絡潮流結果得到開關變位信號。
[0045]在本發明實施例的優選實施方式中，該系統中的各個組成部分可以按照上述實施例一所述的方法相互組合完成相應的功能，并具有相同的有益效果，具體本發明實施例不再贅述。
[0046]實施例三
[0047]圖3是根據本發明優選實施例的調控一體化仿真方法的流程圖一，如圖3所示，該流程包括以下步驟:
[0048]步驟S302，DTS拆分DTS仿真模型得到OTS —次模型并提供給OTS。
[0049]DTS拆分DTS仿真模型得到OTS —次模型并提供給OTS，DTS與OTS的一次設備模型完全一致，因此可以實現DTS與OTS的設備狀態的自動映射。
[0050]步驟S304，DTS為OTS提供DTS網絡潮流。
[0051]DTS計算DTS網絡潮流結果并將其提供給OTS。
[0052]步驟S306，OTS向DTS提供保護動作和開關刀閘變位信息。
[0053]OTS發生故障時，由OTS進行動態計算，驅動站內保護動作，并將保護動作和開關刀閘變位信息提供給DTS。
[0054]步驟S308，DTS重新進行網絡拓撲計算。
[0055]DTS根據保護動作和開關刀閘變位情況，重新進行網絡拓撲計算，并計算故障后的網絡潮流。
[0056]步驟S310，OTS將操作信號發送給集控站仿真系統。
[0057]集控站仿真系統的一次模型和二次設備模型與OTS —致。OTS的各種操作信號，包括保護動作情況、開關刀閘變位和檔位變化等數據都直接傳送到集控站仿真系統。
[0058]步驟S312，集控站仿真系統處理OTS和DTS發送的信息。
[0059]集控站仿真系統接收DTS發送的網絡潮流結果，這樣保證了集控站仿真系統與DTS的網絡潮流結果完全一致。同時，集控站仿真系統接收OTS發送的操作信號，以保證OTS和集控站仿真系統的數據的一致性。
[0060]集控站仿真系統能實現對單個OTS監控畫面的調看與切換，實現與DTS、OTS間的聯合反事故演習。集控站仿真系統能夠實現與OTS —體化聯動模式，即集控站仿真系統進行遙控操作設備時，OTS可自動切到對應的現場設備。
[0061]實施例四
[0062]本發明實施例提供了一種調控一體化仿真方法。該方法一方面，基于IEC61970標準，實現電網和變電站仿真一次模型的一體化建模。按照變電站仿真范圍，DTS導出OTS —次模型CIM文件，直接提供給OTS使用；0TS建立的保護和自動裝置等二次設備模型直接導ADTS0另一方面，采用實時潮流匹配技術，OTS定期自動同步DTS的網絡潮流結果；采用動態潮流方法計算三相潮流，按照定值驅動保護和自動裝置動作。最后，電網和變電站仿真實現故障設置、開關動作、保護動作等事件的相互跟蹤，實現反事故演習過程的全息互動。
[0063]圖4是根據本發明優選實施例的調控一體化仿真方法的流程圖二，如圖4所示，該流程包括以下步驟:
[0064]步驟S402，進行DTS和OTS —次模型的一體化建模。
[0065]基于IEC61970標準，實現DTS和OTS —次模型的一體化建模，即OTS的一次模型由DTS通過模型拆分后自動生成，OTS的邊界線路上自動掛接等值發電機或負荷模型，從而保證DTS和OTS —次模型的一致性。
[0066]步驟S404，OTS建立二次設備模型，并導入到DTS中。
[0067]OTS建立二次設備模型，通過擴展CM標準導入到DTS模型中。變電保護模型采用定值法仿真，電網保護模型采用邏輯法仿真，既保證變電仿真的準確性，又滿足大電網仿真的計算速度要求。
[0068]步驟S406，OTS定期自動同步DTS的網絡潮流結果。
[0069]OTS定期自動同步DTS的網絡潮流結果。OTS邊界上的等值發電機和負荷周期性地從DTS中獲取邊界節點的有功、無功、電壓和相角數據，作為網絡潮流計算的邊界注入，保證潮流計算的一致性。
[0070]步驟S408，DTS和OTS進行仿真操作。
[0071]DTS和OTS實現故障設置、開關動作、保護動作等事件的相互跟蹤，實現反事故演習過程的全息互動。DTS和OTS既可以獨立培訓，也可以聯合反事故演習，提高系統的實用性。
[0072]實施例五
[0073]圖5是根據本發明優選實施例的調控一體化仿真方法的流程圖三，如圖5所示，該流程包括以下步驟:[0074]步驟S502，DTS和OTS進行一次模型的一體化建模。
[0075]基于IEC61970標準，進行DTS和OTS —次模型的一體化建模。即OTS的一次模型由DTS仿真模型通過模型拆分后自動生成，OTS仿真模型的邊界線路上自動掛接等值發電機或負荷模型，保證DTS和OTS —次模型的一致性。
[0076]圖5a是根據本發明實施例的通過DTS仿真模型拆分獲取OTS —次模型的示意圖，如圖5a所示，首先，在DTS仿真模型中將待仿真的OTS模型進行拆分，將單個OTS模型完全導出；0TS邊界線路對端設定為懸空端子，不掛接任何設備。然后，根據邊界線路的電壓等級和潮流數據信息，在懸空端子上自動掛接等值發電機和/或負荷，即自動追加等值機組和/或自動追加等值負荷。如下表所示，自動掛接的等值設備名稱規范為“線路名稱+設備類型”。
[0077]
【權利要求】
1.一種調控一體化仿真方法，其特征在于，包括: 電網仿真系統DTS根據DTS仿真模型生成變電站仿真系統OTS的一次模型，所述OTS根據所述一次模型建立二次設備模型； 所述DTS計算DTS網絡潮流結果并將其發送給所述0TS，所述OTS在所述二次設備模型的基礎上，根據所述DTS網絡潮流結果進行OTS仿真操作，并將所述OTS仿真操作生成的OTS仿真信息發送給所述DTS ； 所述DTS根據所述OTS仿真信息計算所述DTS網絡潮流結果，并根據所述二次設備模型進行DTS仿真操作。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，電網仿真系統DTS根據DTS仿真模型生成變電站仿真系統OTS的一次模型,所述OTS根據所述一次模型建立二次設備模型包括: 所述DTS拆分所述DTS仿真模型生成所述OTS的一次模型，并將所述一次模型導出以供所述OTS所用； 所述OTS采用定值仿真法，根據所述一次模型建立二次設備模型。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述OTS在所述二次設備模型的基礎上，根據所述DTS網絡潮流結果進行所述OTS仿真操作之前，所述方法還包括: 所述OTS邊界上的等值發電機和負荷周期性地從所述DTS中獲取邊界節點的有功、無功、電壓和相角數據，作為潮流計算的邊界注入數據； 所述OTS根據所述DTS網絡潮流結果以及所述邊界注入數據計算OTS網絡潮流結果。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述OTS在所述二次設備模型的基礎上，根據所述DTS網絡潮流結果進行所述OTS仿真操作包括以下至少之一: 所述OTS根據所述OTS網絡潮流結果以及預先設置的故障情況啟動保護操作，并生成保護息; 所述OTS根據開關操作以及所述OTS網絡潮流結果得到開關變位信號； 所述OTS根據開關操作、預先設置的故障情況以及OTS網絡潮流結果得到開關變位信號。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述DTS根據所述OTS仿真信息計算所述DTS網絡潮流結果包括: 所述DTS根據所述保護信息和/或開關變位信號計算所述DTS網絡潮流結果。
6.根據權利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述保護信息包括以下至少之一: 保護名稱，保護關鍵子類型，延時，狀態，誤動，拒動，動作標志，其中，所述保護關鍵子類型包括高頻保護和/或距離保護和/或電流保護和/或零序電流保護和/或自動重合閘和/或失靈保護和/或母差保護和/或主設備保護。
7.—種調控一體化仿真系統，其特征在于，包括: 電網仿真系統DTS，用于根據DTS仿真模型生成變電站仿真系統OTS的一次模型，計算DTS網絡潮流結果并將其發送給變電站仿真系統0TS，然后根據所述OTS反饋的仿真信息計算所述DTS網絡潮流結果，并根據所述二次設備模型進行DTS仿真操作； 變電站仿真系統0TS，用于根據所述一次模型建立二次設備模型并在所述二次設備模型的基礎上，根據所述DTS網絡潮流結果進行OTS仿真操作，并將所述OTS仿真操作生成的OTS仿真信息發送給所述DTS。
8.根據權利要求7所述的系統，其特征在于， 所述DTS還用于拆分所述DTS仿真模型生成所述OTS的一次模型，并將所述一次模型導出以供所述OTS所用； 所述OTS采用定值仿真法，根據所述一次模型建立二次設備模型。
9.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述OTS還用于通過其邊界上的等值發電機和負荷周期性地從所述DTS中獲取邊界節點的有功、無功、電壓和相角數據，作為潮流計算的邊界注入數據，并根據所述DTS網絡潮流結果以及所述邊界注入數據計算OTS網絡潮流結果。
10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，所述OTS至少用于以下之一: 用于根據所述OTS網絡潮流結果以及預先設置的故障情況啟動保護操作，并生成保護信息； 用于根據開關操作以及所述OTS網絡潮流結果得到開關變位信號； 用于根據開關操作、預先設置的故 障情況以及OTS網絡潮流結果得到開關變位信號。
【文檔編號】G09B9/00GK103810915SQ201210460573
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月15日 優先權日:2012年11月15日
【發明者】王鵬, 湯磊, 崔波 申請人:國家電網公司, 北京市電力公司, 北京清大高科系統控制有限公司