專利名稱：一種過網網損綜合計算分析系統的制作方法
一種過網網損綜合計算分析系統技術領域
本發明屬于電力系統過網網損管理控制技術領域，尤其涉及一種過網網損綜合計算分析系統。
背景技術：
在區域電力市場中，交易主體(市場成員)是各省電力公司和直接進入區域電網的獨立發電公司。各市場成員通過市場載體一省網及網間聯絡線進行交易。當售、購電雙方電網不相鄰時，處于兩電網間的省電力公司為其提供轉運服務。在電力市場環境下，市場成員間的關系是經濟利益關系，因此，相鄰兩省的電力交易以及有中間電網間隔的轉運交易對電能輸出省份以及提供轉運服務電網造成的輸電損耗，即過網損耗成為市場成員普遍關心的問題之一。
在這種模式下，電網公司成為獨立核算的經營實體，必然要分析輸電環節的成本構成，制定出公平合理的輸電成本分攤辦法及相應的價格體系，爭取政府部門和社會各界的認同，消除用戶對輸電成本合理性的疑慮，通過合理的成本分攤和分析，達到降低電能成本，提高優質服務，優化資源配置等綜合社會效益和經濟效益。
電力市場建立后，公平競爭將成為電力市場最重要和基本的原則。雖然在電力場交易中，輸電網的損耗之占全部成本很小的一部分，但是對具體的交易和電網戶卻可能有很大的影響。英國電力市場的運行實踐表明，不同的網損分攤方案可對交易電價的影響高達10%。因此，科學、公平、合理的確定網損分攤，是當前電力市場改革的重要問題。
現有的過網網損綜合計算分析系統中都采用穩態離線模型，而運行中的電網，其網損是由負荷大小，潮流分布等因素決定而隨時間變化的。因此靜態的功率損耗不能準確的反應真實的損耗，用一個固定的功率損耗作為網損分攤的依據顯然不夠準確。并且傳統的系統程序設計過程將應用程序分割成文件，模塊或類。然后將它們編譯并鏈接成一單模應用程序，系統的提供及升級者僅局限于軟件開發者。發明內容
本發明的目的在于，提供一種過網網損綜合計算分析系統，用于解決現有系統存在的上述問題。
為實現上述目的，本發明提供的技術方案是，一種過網網損綜合計算分析系統，通過采集靜態數據庫和實時數據庫的數據，計算電網中各節點的過網網損指標，其特征是所述系統包括基礎數據管理模塊、過網網損計算模塊、過網網損分攤計算模塊和結果顯示模塊；
基礎數據管理模塊分別與靜態數據庫和實時數據庫相連；過網網損計算模塊分別與靜態數據庫和實時數據庫相連；過網網損分攤計算模塊分別與靜態數據庫和實時數據庫相連；結果顯示模塊分別與靜態數據庫和實時數據庫相連；
所述靜態數據庫用于存儲離線數據，實時數據庫用于存儲實時數據；所述離線數據為區域電網的基礎運行方式數據，所述實時數據來源于能量管理系統；
所述基礎數據管理模塊用于導入離線數據和實時數據，還用于選擇導入的離線數據和實時數據，并將所選擇的離線數據和實時數據分別存儲到靜態數據庫和實時數據庫供過網網損計算模塊、過網網損分攤計算模塊和結果顯示模塊使用；
所述過網網損計算模塊用于提取靜態數據庫和實時數據庫中存儲的經過基礎數據管理模塊選擇的離線數據和實時數據，并利用所述選擇的離線數據或實時數據進行潮流計算和過網網損計算；還用于將潮流計算結果和過網網損計算結果分別存儲到靜態數據庫和實時數據庫中，供過網網損分攤計算模塊和結果顯示模塊使用；
所述過網網損分攤計算模塊用于提取靜態數據庫和實時數據庫中存儲的潮流計算結果、過網網損計算結果以及基礎數據管理模塊選擇的離線數據和實時數據，并利用潮流計算結果、過網網損計算結果以及基礎數據管理模塊選擇的離線數據和實時數據的電網結構參數數據，按照設定的網損分攤計算算法，計算得到電網中各節點的過網網損指標，并將各節點的過網網損指標存儲到靜態數據庫和實時數據庫中，供結果顯示模塊使用；
所述結果顯示模塊用于從靜態數據庫和實時數據庫中提取基礎數據管理模塊選擇的離線數據和實時數據、過網網損計算模塊進行潮流計算得到的潮流計算結果和過網網損計算結果以及過網網損分攤計算模塊計算得到電網中各節點的過網網損指標，并顯示所述選擇的離線數據和實時數據、潮流計算結果、過網網損計算結果以及電網中各節點的過網網損指標。
所述基礎數據管理模塊還用于在導入離線數據和實時數據前，識別待導入的離線數據和實時數據的數據格式是否為PSASP數據包或者E文本全數據格式，若待導入的離線數據和實時數據的數據格式是PSASP數據包或者E文本全數據格式，則將PSASP數據包或E 文本全數據轉換為過網網損綜合計算分析系統所需的數據格式；否則，提示用戶輸入正確的數據格式。
所述過網網損計算模塊還用于在潮流計算后，根據潮流計算結果判定潮流分布是否合理，并在判定潮流分布不合理時，提示用戶執行編輯數據指令。
所述基礎數據管理模塊還用于在用戶執行編輯數據指令時，修改或者刷新經過選擇的離線數據或實時數據。
所述網損分攤計算算法包括平均網損系數法、邊際網損系數法、逆序潮流追蹤法和網絡結構法。
所述過網網損指標包括網損分攤結果、轉供電網各相鄰省級電網過網網損分攤結果、轉供電網網損率和轉供電網中各節點的有功無功分攤因子。
本發明采用模塊化設計，每個模塊都可以單獨開發；另外，本發明根據既定運行方式的離線數據和實時數據進行潮流計算，并在潮流計算結果的基礎上計算過網網損分攤結果，解決了只使用靜態數據計算過網網損分攤結果導致的計算結果不準確的問題。


圖1是本發明提供的過網網損計算分析系統層次圖2是本發明提供的過網網損計算分析系統結構圖3是本發明提供的過網網損計算分析系統事物處理流程圖4是過網網損分攤計算模塊計算功能流程圖。
具體實施方式
下面結合附圖，對優選實施例作詳細說明。應該強調的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發明的范圍及其應用。
圖1是本發明提供的過網網損計算分析系統層次圖。圖1中，本發明提供的過網網損計算分析系統是具有多數據源和模塊技術的過網網損綜合計算分析系統，它采用三層結構。表現層提供用戶操作界面，包括圖形界面程序和報表顯示程序，由結果顯示模塊構成。數據層由靜態數據庫和實時數據庫構成，靜態數據庫是區域電網的基礎運行方式數據， 實時數據庫中的實時數據來源于能量管理系統(EMS)。綜合計算分析層是系統的核心，實現了過網網損綜合計算分析絕大多數的業務規則，是整個系統設計成敗的關鍵，由基礎數據管理模塊、過網網損計算模塊、過網網損分攤計算模塊構成。
圖2是本發明提供的過網網損計算分析系統結構圖。圖2中，基礎數據管理模塊分別與靜態數據庫和實時數據庫相連；過網網損計算模塊分別與靜態數據庫和實時數據庫相連；過網網損分攤計算模塊分別與靜態數據庫和實時數據庫相連；結果顯示模塊分別與靜態數據庫和實時數據庫相連。
圖3是本發明提供的過網網損計算分析系統事物處理流程圖。圖3中，基礎數據管理模塊具有多數據源，采用離線和實時雙重數據接口，連接靜態數據庫和實時數據庫，為過網網損計算模塊提供基礎數據，過網網損計算模塊利用基礎數據進行潮流計算，并將計算后的結果提供給過網網損分攤計算模塊，過網網損分攤計算模塊通過各種網損分攤計算算法計算后，由結果顯示模塊顯示最終分攤結果。
基礎數據管理模塊該模塊實現了過網網損綜合計算分析系統所需源數據的導入、顯示及編輯功能。該模塊管理的數據庫包括靜態數據庫和實時數據庫，靜態數據庫中是區域電網的基礎運行方式數據，即離線數據；實時數據庫中的實時數據來源于能量管理系統。在基礎數據管理模塊，通過離線數據或實時數據，選擇要進行網損計算和分攤計算的數據包，這些數據包是已經由基礎數據管理模塊導入的靜態數據庫和實時數據庫中的數據。 數據選擇包括數據類型選擇、數據包選擇和數據項選擇，數據類型分為離線和實時兩種，選擇數據后可以對顯示數據進行編輯。
基礎數據管理模塊在數據導入后，具有數據格式識別功能，能夠自動識別PSASP 數據包和E文本兩種數據格式。如果不是PSASP數據包和E文本全數據格式的數據，該模塊會提示用戶輸入正確的數據格式；如果導入的數據是這兩種數據格式，該模塊則開始進行數據轉換，將PSASP數據包或E文本全數據轉換為過網網損綜合計算分析系統所需的靜態或實時數據格式。
過網網損計算模塊該模塊包括數據選擇和網損計算，網損計算前需選擇確定數據包。在網損計算模塊中，先根據選擇的數據進行潮流計算，然后進行網損計算，網損計算結束后，重要的網損參數包括全網網損(此處指某區域電網)、線路損耗、變壓器損耗和聯絡線損耗通過結果顯示模塊顯示給用戶，以便對選定方式下網損水平形成粗略的了解，詳細的網損信息可以通過增加的過網網損信息管理模塊中查詢到。如果在進行潮流計算過程中，遇到潮流分布不合理的情況，網損計算模塊會要求用戶調整數據。過網網損計算模塊通過向基礎數據管理模塊發出編輯數據指令，要求用戶調整數據。用戶調整數據的方式有兩種，一種是數據修改，另一種是數據刷新。
修改數據操作在基礎數據管理模塊中進行。啟動該模塊后，基礎數據管理模塊的顯示界面將顯示過網網損綜合計算下選擇的數據，并且該數據并不會因為用戶的選擇而改變，即用戶在該模式下的基礎數據管理模塊中，只能對過網網損綜合計算中選擇的數據包內的數據進行修改，無法操作其他數據包的數據，防止了用戶的誤操作帶來的數據管理混亂問題。
數據刷新操作是用基礎數據來刷新計算數據，使得計算數據恢復至基礎數據狀態，重新進行數據調整。
調整數據后再次進行網損計算，直到潮流合理，準確計算出網損為止。
過網網損分攤計算模塊該模塊計算功能流程圖如圖4所示，該模塊根據網損計算模塊提供的潮流數據及基礎信息管理模塊提供的電網結構參數數據(選擇的離線數據和實時數據中都包括了電網結構參數數據)，按照不同的網損分攤思路和網損分攤計算模型(即不同的網損分攤計算算法)，計算得到電網中各節點的網損分攤結果、轉供電網各相鄰省級電網過網網損分攤結果、轉供電網網損率、轉供電網中各節點的有功無功分攤因子等一系列過網網損指標。網損分攤計算算法包括平均網損系數方法、邊際網損系數法、逆序潮流追蹤算法和網絡結構法。
平均網損系數方法根據用戶所用電能大小比例來分攤網損，它不考慮輸電網的結構、輸電線路的距離和電源負荷的分布情況，在全網范圍內按相同的網損系數進行分配。
邊際網損系數法是一種靈敏度分析方法，電網網損受各節點注入有功、無功的影響，故該方法按照某節點注入功率的單位變化引起全網網損量的大小對各節點上的負荷或發電機進行分攤網損。
逆序潮流追蹤算法依據比例分配原則，認為線路連接點是輸入功率的“混合器”， 輸出支路的潮流由各輸入支路的潮流混合而成，且其比例與輸入支路潮流占總輸入潮流的比例相同。逆序潮流追蹤算法假設已將總網損分配到各負荷節點，這時電力網絡變為一無損網絡，對應的節點負荷亦有所改變，而節點發電保持不變。保持發電機節點送出的潮流不變，通過計算負荷節點潮流，得到該負荷節點所分攤的系統網損。
網絡結構法利用阻抗矩陣和節點注入電流以及網損的計算公式將系統損耗自然分配到各個節點。
權利要求
1.一種過網網損綜合計算分析系統，通過采集靜態數據庫和實時數據庫的數據，計算電網中各節點的過網網損指標，其特征是所述系統包括基礎數據管理模塊、過網網損計算模塊、過網網損分攤計算模塊和結果顯示模塊；基礎數據管理模塊分別與靜態數據庫和實時數據庫相連；過網網損計算模塊分別與靜態數據庫和實時數據庫相連；過網網損分攤計算模塊分別與靜態數據庫和實時數據庫相連；結果顯示模塊分別與靜態數據庫和實時數據庫相連；所述靜態數據庫用于存儲離線數據，實時數據庫用于存儲實時數據；所述離線數據為區域電網的基礎運行方式數據，所述實時數據來源于能量管理系統；所述基礎數據管理模塊用于導入離線數據和實時數據，還用于選擇導入的離線數據和實時數據，并將所選擇的離線數據和實時數據分別存儲到靜態數據庫和實時數據庫供過網網損計算模塊、過網網損分攤計算模塊和結果顯示模塊使用；所述過網網損計算模塊用于提取靜態數據庫和實時數據庫中存儲的經過基礎數據管理模塊選擇的離線數據和實時數據，并利用所述選擇的離線數據或實時數據進行潮流計算和過網網損計算；還用于將潮流計算結果和過網網損計算結果分別存儲到靜態數據庫和實時數據庫中，供過網網損分攤計算模塊和結果顯示模塊使用；所述過網網損分攤計算模塊用于提取靜態數據庫和實時數據庫中存儲的潮流計算結果、過網網損計算結果以及基礎數據管理模塊選擇的離線數據和實時數據，并利用潮流計算結果、過網網損計算結果以及基礎數據管理模塊選擇的離線數據和實時數據的電網結構參數數據，按照設定的網損分攤計算算法，計算得到電網中各節點的過網網損指標，并將各節點的過網網損指標存儲到靜態數據庫和實時數據庫中，供結果顯示模塊使用；所述結果顯示模塊用于從靜態數據庫和實時數據庫中提取基礎數據管理模塊選擇的離線數據和實時數據、過網網損計算模塊進行潮流計算得到的潮流計算結果和過網網損計算結果以及過網網損分攤計算模塊計算得到電網中各節點的過網網損指標，并顯示所述選擇的離線數據和實時數據、潮流計算結果、過網網損計算結果以及電網中各節點的過網網損指標。
2.根據權利要求1所述的過網網損綜合計算分析系統，其特征是所述基礎數據管理模塊還用于在導入離線數據和實時數據前，識別待導入的離線數據和實時數據的數據格式是否為PSASP數據包或者E文本全數據格式，若待導入的離線數據和實時數據的數據格式是 PSASP數據包或者E文本全數據格式，則將PSASP數據包或E文本全數據轉換為過網網損綜合計算分析系統所需的數據格式；否則，提示用戶輸入正確的數據格式。
3.根據權利要求1所述的過網網損綜合計算分析系統，其特征是所述過網網損計算模塊還用于在潮流計算后，根據潮流計算結果判定潮流分布是否合理，并在判定潮流分布不合理時，提示用戶執行編輯數據指令。
4.根據權利要求3所述的過網網損綜合計算分析系統，其特征是所述基礎數據管理模塊還用于在用戶執行編輯數據指令時，修改或者刷新經過選擇的離線數據或實時數據。
5.根據權利要求1-4中任意一項權利要求所述的過網網損綜合計算分析系統，其特征是所述網損分攤計算算法包括平均網損系數法、邊際網損系數法、逆序潮流追蹤法和網絡結構法。
6.根據權利要求1-4中任意一項權利要求所述的過網網損綜合計算分析系統，其特征是所述過網網損指標包括網損分攤結果、轉供電網各相鄰省級電網過網網損分攤結果、轉供電網網損率和轉供電網中各節點的有功無功分攤因子。
全文摘要
本發明公開了電力系統過網網損管理控制技術領域中的過網網損綜合計算分析系統。系統包括基礎數據管理模塊、過網網損計算模塊、過網網損分攤計算模塊和結果顯示模塊；基礎數據管理模塊具有多數據源，采用離線和實時雙重數據接口，連接靜態數據庫和實時數據庫，為過網網損計算模塊提供基礎數據，過網網損計算模塊利用基礎數據進行潮流計算，并將計算后的結果提供給過網網損分攤計算模塊，過網網損分攤計算模塊通過各種網損分攤計算算法計算后，由結果顯示模塊顯示最終分攤結果。本發明根據既定運行方式的離線數據和實時數據進行潮流計算，并在潮流計算結果的基礎上計算過網網損分攤結果，解決了現有過網網損分攤計算方法計算結果不準確的問題。
文檔編號G06Q50/06GK102521310SQ20111039331
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月1日 優先權日2011年12月1日
發明者但揚清, 劉文穎, 劉景延, 盧甜甜, 周喜超, 張小敏, 李揚, 杜波, 杜珣, 楊勇, 楊斌, 楊楠, 梁才, 梁紀峰, 王佳明, 葛潤東, 趙子蘭, 鄭晶晶, 金娜 申請人:華北電力大學, 甘肅電力科學研究院