電網運行風險識防方法及系統的製作方法
2023-05-20 12:54:51
電網運行風險識防方法及系統的製作方法
【專利摘要】一種電網運行風險識防方法及系統，以CIM標準抽取電網模型，並向所述模型中定期導入所述電網的運行量測數據，形成準實時運行環境；在所述運行環境下引進電網運行風險定級標準、電氣拓撲分析算法和專家規則庫，建成電網運行風險識防庫，建立主動風險識別、事故評定、恢復控制於一體的輔助平臺，以CIM標準將電網實時運行方式下的數據進行整合，解決了不同廠商建設的信息系統數據不共享的難題，為電網安全評估提供了比較健全的數據支撐；在此基礎上，增加運行風險合理評估、定級的評價規範，構建了電網運行風險識防系統。實現以系統運行為中心，相關部門共同參與的運行風險防控工作模式，提升電網運行風險管控工作水平。
【專利說明】電網運行風險識防方法及系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力自動化【技術領域】，特別是涉及一種電網運行風險識防方法及系統。
【背景技術】
[0002]隨著社會經濟的發展，電網裝機容量、負荷水平逐年增長，電網規模日益增大，運行方式更加複雜。電網一旦發生事故，其影響範圍越來越廣，性質越來越嚴重。因此，必須將保證大規模互聯電力系統的安全、穩定和經濟運行作為重大戰略問題來解決，以加強電網安全可靠性研究，防止電網出現連鎖故障導致大停電事故發生。
[0003]在實際電網調度運行工作中，對電網運行風險管控主要側重於事故結果的分析和總結，並利用分析和總結的成果不斷對現有的風險管理規程進行完善和補充，通過對基層單位的宣貫和培訓落實電網運行過程中操作層面的風險控制。而根據當前電網實時運行方式，對突然發生的事故可能造成的影響範圍，以及在該事故時備自投設備等可能對事故進行抑制作和以及事故後進行恢復方案的擬定工作，則更多是依賴處理人員的個人運行經驗，由於缺乏有效的運行風險識別輔助工具與常態化的專家規則庫，無法對電網的運行風險管控工作進行有效支撐，建立電網風險識防系統迫在眉睫。
[0004]目前，建設地區級電網的運行風險的辨識與防控平臺面臨以下困難:
[0005]I)基礎數據分散，參與對未來檢修安排進行評估的各項數據項分散於多個不同廠商建設的信息系統中。
[0006]2)數據集成複雜度高，由於存放各項基礎數據的系統建設廠商和建模標準各不相同，需要將各系統中的設備模型描述進行統一。
[0007]3)缺乏可靠的安全校核輔助工具，以及對運行風險進行合理評估、定級的評價規範，用於指導運行風險管控工作的有序開展。
【發明內容】
[0008]基於此，有必要提供一種電網運行風險識防方法，解決了不同廠商建設的信息系統數據不共享的難題。
[0009]一種電網運行風險識防方法，包括以下步驟:
[0010]以CM標準抽取電網實時運行方式數據，並對所述實時運行方式數據進行解析、校核以建立全景數據模型；
[0011]從EMS/SCADA系統導入運行量測數據，將所述運行量測數據進行處理並形成全景基礎數據；
[0012]將所述全景基礎數據與所述全景數據模型進行關聯，建成準實時運行環境；
[0013]在所述準實時運行環境下引入電網運行風險定級標準、電氣拓撲分析算法和專家規則庫，建成電網運行風險識防庫；
[0014]以所述電網運行風險識防庫構建用於動風險識別、事故評定及恢復控制的基於SVG圖模技術的可視化展現平臺。
[0015]此外，還提供了一種電網運行風險識防系統，包括:
[0016]數據抽取模塊，用於以CM標準抽取電網實時運行方式數據，並對所述實時運行數據進行解析、校核，以建成全景數據模型；
[0017]數據導入模塊，用於從EMS/SCADA系統導入運行量測數據，通過對所述運行量測數據進行處理形成全景基礎數據；
[0018]環境建立模塊，用於將所述全景數據模型與所述全景基礎數據進行關聯，建成準實時運行環境；
[0019]識防庫建立模塊，用於在所述準實時運行環境下引入電網運行風險定級標準、電氣拓撲分析算法和專家規則庫，建成電網運行風險識防庫；
[0020]平臺建立模塊，用於以所述電網運行風險識防庫構建用於動風險識別、事故評定及恢復控制的基於SVG圖模技術的可視化展現平臺。
[0021]電網運行風險識防方法及系統以CM標準抽取電網模型，並向所述模型中定期導入所述電網的運行量測數據，形成準實時運行環境；在所述運行環境下引進電氣拓撲分析算法和專家規則庫，建立主動風險識別、事故評定、恢復控制於一體的輔助平臺。如此以CIM標準將電網實時運行方式下的數據進行整合，解決了不同廠商建設的信息系統數據不共享的難題，為電網安全評估提供了比較健全的數據支撐；在此基礎上，增加運行風險合理評估、定級的評價規範，構建了電網運行風險識防系統。實現以系統運行為中心，相關部門共同參與的運行風險防控工作模式，提升電網運行風險管控工作水平。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1為本發明較佳實施例中電網運行風險識防系統的設計思路的示意圖；
[0023]圖2為本發明較佳實施例中電網運行風險識防方法的流程圖；
[0024]圖3為本發明較佳實施例中電網運行風險識防系統的邏輯結構的示意圖；
[0025]圖4是本發明實施例提供的電網運行風險識防系統的模塊示意圖；
[0026]圖5是本發明實施例提供的電網運行風險識防系統硬體平臺示意圖；
[0027]圖6是本發明實施例提供的電網運行風險識防系統實現流程圖。
【具體實施方式】
[0028]為了使本發明要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
[0029]實施例一:
[0030]在電網運行風險管控系統的建設過程中需匯集電力系統、計算機IT技術、電力信息化等多個不同專業領域的最新前沿科技，依託現有基礎軟硬體環境搭建一個穩固、高可靠的應用平臺，即本發明提供的以電網運行風險識防系統。請參閱圖1，其平臺搭建的主體思路包括:
[0031]步驟1:從現有軟、硬體平臺系統以CIM(公共信息模型)/XML(Extensible MarkupLanguage，可擴展標記語言)標準抽取模型、數據等信息，構建準實時運行環境；
[0032]步驟2:運用電氣拓撲分析算法，結合風險定級標準和專家規則庫，構建電網運行風險識防庫；
[0033]步驟3:在步驟I和步驟2的基礎上構建基於SVG (Scalable Vector Graphics,可縮放矢量圖形)技術的可視化展現平臺，實現人機互動，對風險評估、事故發展和恢復的全過程進行圖形化展現。
[0034]請參閱圖2和3，更加具體地，上述應用平臺以電網運行風險識防方法搭建，該方法包括以下步驟:
[0035]步驟S110，以CM標準抽取電網實時運行方式數據，並對所述實時運行方式數據進行解析、校核以建立全景數據模型。具體地，是以基於IEC 61970的通用信息模型(CM)標準綜合併統一各應用系統間不同的數據模型，建成全景數據模型。
[0036]其中，所述全景數據模型包括:一次設備模型、量測模型、拓撲模型、電網網架模型、保信模型、電網暫態模型、計劃數據模型以及風險定級標準模型中的一種或多種。
[0037]所述一次設備模型包括:變壓器、斷路器、隔離開關、自動開關、接觸器、刀開關、母線、輸電線路等電氣一次設備的CIM模型。
[0038]所述量測模型包括:描述所述一次設備運行特徵的遙信、遙測等數據模型。
[0039]所述拓撲模型包括:描述電網中所述一次設備連接關係的數學模型。
[0040]所述電網網架模型包括:描述地區電網的開環、閉環結構及電網接線形式的數學模型。
[0041]所述保信模型包括:描述繼電保護裝置、錄波器、安全自動裝置等變電站內智能設備的固有屬性、設定參數、運行工況的數據模型。
[0042]所述電網暫態模型，是指電力系統從一種穩定狀態向另一種穩定狀態過渡過程中，某一時刻的所述量測模型、所述拓撲模型、所述電網網架模型、所述保信模型的一種或多種。
[0043]所述計劃數據模型，是指由計劃數據(電網規劃數據、負荷預測數據、外供電力計劃數據等)構成的一種所述電網暫態模型。
[0044]所述風險定級標準模型，是指:將《電力安全事故應急處置和調查處理條例》(國務院599號令)對於不同規模和等級的電網區域的事故定級標準原則進行量化後，生成的可供自動計算的計算機模型。
[0045]步驟S120,從 EMS(Energy Management System,電能管理系統)/SCADA(Supervisory Control And Data Acquisit1n,數據採集與監視控制系統)系統導入運行量測數據，將所述運行量測數據進行處理並形成全景基礎數據。具體地，通過對源數據的清洗、組合、規範化形成運行風險管控系統需要的全景基礎數據
[0046]其中，運行量測數據包括遙信數據和遙測數據，其中，所述遙信數據對應相應設備的開合狀態，所述遙測數據對應相應設備的有功功率、無功功率和電流值。全景基礎數據包括:實時數據、歷史數據、計劃數據、暫態數據以及定值數據中的一種或多種。
[0047]所述相應設備，是指隔離開關、斷路器等具有開關位置狀態的一次設備。
[0048]所述實時數據，是指在限定的響應時間內反應電網運行動態的數據集合，包括所述遙信、遙測等運行量測數據，以及響應的事件告警等。
[0049]所述歷史數據，是指「過去」某一時刻或時間段內的所述實時數據。
[0050]所述計劃數據，是指電網規劃數據、負荷預測數據、外供電力計劃數據等未來數據。
[0051]所述暫態數據，是指電力系統從一種穩定狀態向另一種穩定狀態過渡過程中，某一時刻的所述實時數據。
[0052]所述定值數據，是指繼電保護裝置、錄波器、安全自動裝置等變電站內智能設備運行的設定數據。
[0053]步驟S130，將所述全景基礎數據與所述全景數據模型進行關聯，建成準實時運行環境。其中，關聯規則為:定期(如每隔5分鐘、30分鐘等)刷新所述全景數據模型，不定期向所述全景數據模型中導入所述全景基礎數據。
[0054]步驟S140，在所述準實時運行環境下引入電網運行風險定級標準、電氣拓撲分析算法和專家規則庫，建成電網運行風險識防庫。
[0055]步驟S150，以所述電網運行風險識防庫構建用於動風險識別、事故評定及恢復控制的基於SVG圖模技術的可視化展現平臺。
[0056]以CM標準抽取電網實時運行方式(即正常運行方式)數據並對所述數據進行校核、解析，得到電網靜態數據(包括網架、拓撲關係、設備等)；WEMS系統定期導入運行量測數據，與所述電網靜態數據進行關聯，構建準實時運行環境；在所述運行環境下，通過人工選定需要進行風險評估的初始故障源(母線、主變和線路這3類設備之一)；利用電氣拓撲算法識別所述故障源發生故障後，所可能導致的變電站、線路、主變失壓的總體範圍；對所述範圍內的各站點失壓情況進行評定，對所述範圍內損失的負荷進行統計，並結合《電力安全事故應急處置和調查處理條例》(國務院599號令)對於省會級城市負荷損失評定標準進行風險評定；利用電氣拓撲分析算法，對事故後受損的網架和所述範圍站點的情況進行全面分析，結合固化的專家規則庫，自動生成默認的恢復策略並輸出；允許用戶根據經驗和個人對所述受損網架最優恢復順序的理解，自行定義站點的先後恢復順序；提供基於SVG圖模技術的可視化展現平臺，對事故發展和恢復的全過程進行圖形化展現，並以變色、高亮、閃爍等動態效果分步驟展示事故發展和故障恢復各步驟的順序
[0057]在本實施例中，電網運行風險定級標準，是以《電力安全事故應急處置和調查處理條例》(國務院599號令)對於不同規模和等級的電網區域針對性的制定了不同的事故定級標準原則，選擇其中的地區級標準作為風險評估的標準，將所述標準進行計算機數據模型化，並固化到本系統中，作為安全評估結果轉化為風險等級的的依據。
[0058]電氣拓撲分析算法，是以基於深度的拓撲算法為基礎，結合電網系統聯絡及廠站內接線圖的電氣連接特性，實現了一套基於EMS/CIM電氣拓撲包的電網網架拓撲分析算法，快速實現對事故所波及區域電網結構和廠站接線方式的實時分析，準確進行事故範圍的分析和恢復方案的輔助生成。
[0059]專家規則庫，是指將專家經驗進行抽象和模型化，作為事故評判和處理的一系列經驗集合。當某種特徵的故障發生時，從所述集合中挑選出適合故障以及相應診斷的一組規則，根據受損後的電網拓撲結構，自動生成一套有效的默認恢復策略。
[0060]那麼電網運行風險識防支撐庫，是將所述電網運行風險定級標準、所述電氣拓撲分析算法和所述專家規則庫有機融合而成的一套電腦程式文件和相應的調用接口集合。
[0061]本實施例中，所述基於SVG圖模技術的可視化展現平臺由SVG可視化平臺和圖形互操作API (Applicat1n Programming Interface,應用程式編程接口)庫結合而成。採用基於CIM結構的基礎資源平臺，實現了圖形、模型的統一，在圖形展現上採用廣泛適用於電力行業的SVG圖形格式，能夠使用戶直接在全圖形可視化界面上直觀地進行設備選取等操作，同時檢修計劃的校核信息也能夠通過全網系統圖的形式進行反饋。系統可通過數據交換機制從地調前期已經建設的EMS系統獲得CM/XML和SVG資源文件，從而自動獲取設備、拓撲、圖形資源。
[0062]所述SVG可視化平臺是基於CIM結構的基礎資源平臺，實現了圖形、模型的統一展示，在圖形展示上採用廣泛適用於電力行業的SVG圖形格式，所述平臺可可通過數據交換機制從地調前期已經建設的EMS系統獲得CM/XML和SVG資源文件，從而自動獲取設備、拓撲、圖形資源。
[0063]所述圖形互操作API庫是指在所述SVG可視化平臺上，能夠使用戶直接在全圖形可視化界面上直觀地進行設備選取等操作，同時檢修計劃的校核信息也能夠通過全網系統圖的形式進行反饋的一系列計算機交互指令集合。
[0064]進一步地，步驟SllO具體包括步驟一、二和三。
[0065]步驟一，對電網的實時運行方式數據進行抽取，並以EMS/C頂標準進行模型對象化的解析得到電網網架和電氣設備數據、網絡拓撲結構；
[0066]步驟二，對抽取到的所述電網網架和電氣設備數據、網絡拓撲結構進行校核，以得到電網靜態數據；
[0067]步驟三，以該電網靜態數據建成全景數據模型。
[0068]參考圖4，一種電網運行風險識防系統100，包括數據抽取模塊101、數據導入模塊102、環境建立模塊103、識防庫建立模塊104、平臺建立模塊105、以及數據轉換模塊106。
[0069]數據抽取模塊101用於以CM標準抽取電網實時運行方式數據，並對所述實時運行數據進行解析、校核，以建成全景數據模型；
[0070]數據導入模塊102，用於從EMS/SCADA系統導入運行量測數據，通過對所述運行量測數據進行處理形成全景基礎數據；
[0071]環境建立模塊103，用於將所述全景數據模型與所述全景基礎數據進行關聯，建成準實時運行環境；
[0072]識防庫建立模塊104，用於在所述準實時運行環境下引入電網運行風險定級標準、電氣拓撲分析算法和專家規則庫，建成電網運行風險識防庫；
[0073]平臺建立模塊105，用於以所述電網運行風險識防庫構建用於動風險識別、事故評定及恢復控制的基於SVG圖模技術的可視化展現平臺。
[0074]結合圖4和圖5，系統還包括依次通訊連接的資料庫伺服器、應用伺服器和客戶端，其中，所述資料庫伺服器設有所述數據抽取模塊101和所述數據導入模塊102，所述應用伺服器設有所述環境建立模塊103和所述識防庫建立模塊104，所述客戶端設有所述平臺建立模塊105。
[0075]還包括與所述資料庫伺服器(數據抽取模塊101)通訊連接的數據交互伺服器(數據轉換模塊106)，該數據交互伺服器(數據轉換模塊106)將非CM/XML標準的系統上的實時運行方式數據進行標準化轉換成CIM/XML標準後存入所述資料庫伺服器(數據抽取模塊101)。
[0076]參考圖5，更加具體地，上述主體思路指導下搭建硬體平臺，實施步驟包括:
[0077]第一，部署一臺資料庫伺服器，對於採用CIM/XML標準的EMS/SCADA系統，其模型、數據直接存入所述資料庫伺服器(對應步驟SllO和S120);對於DMIS(DispatchingManagement Informat1n System,調度管理信息系統)等非CIM/XML標準的系統，由專門部署的一臺數據交換伺服器先進行標準化轉換，標準化後的模型、數據直接存入所述資料庫伺服器。用作執行上述的步驟SllO和S120。
[0078]第二，部署一臺應用伺服器，其上運行一套電網運行風險識防服務程序，所述服務程序周期性從步驟S140所述資料庫伺服器中提取數據，構建準實時運行環境，在所述準實時運行環境下，由某種外部條件觸發調用電網運行風險識防庫進行計算，生成事故預案和恢復策略。用作執行上述的步驟S130和S140。
[0079]第三，部署一臺客戶端，其上運行一套基於SVG圖模技術的可視化程序，所述可視化程序提供人機互動接口，展示步驟5所述的準實時運行環境下的圖形和數據，同時圖形化展現事故發展和恢復的全過程。用作執行上述的步驟S150
[0080]上述步驟清晰地勾勒出本發明實施例所述系統的輪廓，其涉及的關鍵點包括:基於CIM標準的事故元件對像化、運行風險評估及定級、圖模一體化和可視化互操作環境。[0081 ] ①基於CM標準的事故元件對像化:
[0082]本發明實施例建設所需要的各項基礎數據分布於公司和地調所建設的其它系統中，如網架文件和實時運行數據來源於EMS系統，備自投配置信息來源於DMIS系統等，而由於源數據系統建設廠家的不一致，導致基礎設備數據模型得不到統一，而發明實施例需要對備自投動作及其配置情況進行評估，因此必須解決基礎模型統一的問題，因此對基於簡單文本形式的備自投裝置配置情況數據，必須利用CIM標準對其進行關聯設備的對象化，將備自投動作的執行過程轉化為EMS系統可識別的數據指令模型。
[0083]②運行風險評估及定級:
[0084]《電力安全事故應急處置和調查處理條例》(國務院599號令)對於不同規模和等級的電網區域針對性的制定了不同的事故定級標準原則，作為省會城市，南昌地調選擇其中的地區級標準作為風險評估的依據，因此在本發明實施例中必須對運行風險評估及定級的標準進行計算機模型化，在實現對運行計劃的安全評估結果後，根據結果與定級標準進行比對，確定不同檢修計劃的風險等級，並為後一步的控制措施制定提供基礎。
[0085]本發明實施例主要利用的定級依據如下:
[0086](I)特別重大電網事故(一級電網事件)，造成電網負荷2000兆瓦以上的省(自治區)人民政府所在地城市電網減供負荷60 %以上、或者70 %以上供電用戶停電者。
[0087](2)重大電網事故(二級電網事件)，造成電網負荷2000兆瓦以上的省(自治區)人民政府所在地城市電網減供負荷40%以上60%以下、或者50%以上70%以下供電用戶停電者。
[0088](3)較大電網事故(三級電網事件)，造成省(自治區)人民政府所在地城市電網減供負荷20%以上40%以下、或者30%以上50%以下供電用戶停電者。
[0089](4) 一般電網事故(四級電網事件)，造成省(自治區)人民政府所在地城市電網減供負荷10%以上20%以下，或者15%以上30%以下供電用戶停電者。
[0090](5)五級電網事件，造成電網減供負荷100兆瓦以上。
[0091](6)六級電網事件，造成電網減供負荷40兆瓦以上100兆瓦以下；變電站內110千伏(含66千伏)母線非計劃全停；一次事件造成同一變電站內兩臺以上110千伏(含66千伏)主變跳閘。
[0092](7)七級電網事件，變電站內35千伏母線非計劃全停；220千伏以上單一母線非計劃停運。
[0093](8)八級電網事件，110千伏(含20千伏、6千伏)供電設備(包括母線、直配線)異常運行或被迫停止運行，並造成減供負荷。
[0094]③圖模一體化和可視化互操作環境:
[0095]本發明實施例採用基於CIM結構的基礎資源平臺，實現了圖形、模型的統一，在圖形展現上採用廣泛適用於電力行業的SVG圖形格式，能夠使用戶直接在全圖形可視化界面上直觀地進行設備選取等操作，同時檢修計劃的校核信息也能夠通過全網系統圖的形式進行反饋。系統通過數據交換機制從地調前期已經建設的EMS系統獲得CM/XML和SVG資源文件，從而自動獲取設備、拓撲、圖形資源。
[0096]實施例二
[0097]定時從EMS/SCADA系統中獲取電網實時運行方式和運行量測數據，其中存放電網設備和網架、拓撲結構的EMS/CIM文件以天為時間間隔進行獲取(屬於相對靜態數據)，量測數據以6、12或24小時為單位進行獲取(屬於相對動態數據)，而後在用戶選定故障源設備後，即可分析故障元件失壓後故障的波及範圍及其負荷損失數據，並根據受損後的電網網架和專家經驗規則庫自動生成默認的恢復輔助決策方案。具體步驟如圖6所示:
[0098]步驟S1:開始。
[0099]步驟S2:對電網的實時運行方式進行抽取，同時對基於簡單文本的檢修計劃以EMS/CIM標準進行模型對象化的智能識別，為後面的安全評估奠定基礎。
[0100]步驟S3:對抽取到的以EMS/CIM文件記錄的電網網架和電氣設備數據、網絡拓撲結構進行校核，確認數據的有效性。若所述數據校核通過，執行步驟S4，否則執行步驟S3。
[0101]步驟S4:對由EMS定期導出的實時運行量測數據進行解析，量測數據主要由遙信數據和遙測數據組成，遙信數據反映的是設備的開合狀態，遙測數據則反映流經設備的有功、無功和電流值(P、Q、I值)。若所述數據解析完成，對所獲取的電網靜態數據(網架、拓撲關係、設備等)與動態數據(量測數據)進行關聯，構建準實時的運行環境，執行步驟S5。否則執行步驟S4。
[0102]步驟S5:由用戶選定需要進行風險評估的初始故障源，主要分為母線、主變、線路三類設備，也允許用戶選定全站失壓的故障源選項。
[0103]步驟S6:根據選定故障源和解析獲得的當前電網的準實時運行方式，利用基於深度搜索的電氣拓撲算法識別選定元件發生故障後，所可能導致的變電站、線路、主變失壓的總體範圍，根據事故過程中各階段的導引設備對故障的輪次進行劃分。
[0104]步驟S7:通過S6的分析得到源故障設備所引發的總體涉及範圍後，根據上一階段事故發展輪次的劃分，自第二輪次(第一輪次為故障源本身所在的站點)波及站點開始，以基於廣度的拓撲算法計算各站點在本站點本輪次導引元件設備失效情況下，本站點的連鎖失壓影響範圍，該分析過程考慮該站所配置備自投裝置正確動作情況所帶來局部失壓區域的自動恢復負荷情況。
[0105]步驟S8:在分析完所有波及站點的失壓範圍後，對各站點的失壓情況進行評定(全站失壓、局部失壓、不會失壓)，對損失的負荷進行統計，並結合599號令對於省會級城市負荷損失評定標準進行風險評定。
[0106]步驟S9:利用電氣拓撲分析算法，對事故後受損的網架和失壓範圍站點的情況進行全面分析，根據固化的專家規則庫，結合所識別的實時拓撲結構，根據每個站的受損狀況，自動尋找是否存在可能的備用電源點(如T字線路的反供，處於備用狀態的線路等)，自動生成默認的恢復策略並輸出。允許用戶根據經驗和個人對受損網架最優恢復順序的理解，由用戶自行定義站點的先後恢復順序，此時，前序站點失壓區域的恢復結果對後序站點的恢復會有著拓撲的先後關係，此時若後序站點存在從前序已恢復站點和其它備用電源恢復的多個選擇，則系統將選項全部列出，默認以前序站點恢復路徑為最優，其它選項以號標識，以供用戶選擇。若用戶選擇自定義恢復順序，執行步驟S9，否則執行步驟S10。
[0107]步驟SlO:提供基於SVG圖模技術的可視化展現平臺，對事故發展和恢復的全過程進行圖形化展現，並以變色、高亮、閃爍等動態效果分步驟展示事故發展和故障恢復各步驟的順序。
[0108]步驟SI 1:結束。
[0109]上述流程清晰地描述了本發明實施例提供的一種電網運行風險識防系統的實現方法，所述方法在的關鍵點包括:信息組織及集成模塊、風險評估標準的模型化、與自動化系統(EMS)的應用集成、圖模一體化和可視化互操作平臺、電氣拓撲算法、故障處置及恢復專家規則庫。
[0110]①信息組織及集成模塊
[0111]信息的組積和集成，是對參與電網運行風險預控所需要的各項基礎數據源的綜合以及數據模型的匹配和轉換。本發明實施例需要使用的基礎數據分布於多個不同應用系統，橫跨調度安全I1、III區，在時間維度上又分為按年、月、日、15min等不同間隔，為此發明實施例採用數據交換平臺對各系統中的數據進行綜合，以基於IEC 61970的通用信息模型(CIM)標準和國際常用數據交換格式(XML)標準，搭建數據集市，利用現有的信息技術手段實現多數據源的採集與綜合利用。
[0112]②風險評估標準的模型化:根據《電力安全事故應急處置和調查處理條例》(國務院599號令)中對於地區級電網在電力安全事故在危害後果和事故等級方面的劃分標準，將該標準進行數據模型化，並固化到本系統中，作為安全評估結果轉化為風險等級的的依據。
[0113]③與電能管理自動化系統(EMS)的應用集成:地區電網運行安全風險識別與防控系統中的安全評估模塊是利用目前地調的EMS系統所提供的基礎網架和設備數據提供基礎支撐，因此本發明實施例需要實現與EMS系統的應用集成，這就要求兩個系統間在數據模型間要實現標準化。
[0114]④圖模一體化和可視化互操作平臺:本發明實施例採用基於CM結構的基礎資源平臺，實現了圖形、模型的統一，在圖形展現上採用廣泛適用於電力行業的SVG圖形格式，能夠使用戶直接在全圖形可視化界面上直觀地進行設備選取等操作，同時檢修計劃的校核信息也能夠通過全網系統圖的形式進行反饋。本發明實施例通過數據交換機制從地調前期已經建設的EMS系統獲得CM/XML和SVG資源文件，從而自動獲取設備、拓撲、圖形資源。
[0115]⑤電氣拓撲算法:以基於深度的拓撲算法為基礎，結合電網系統聯絡及廠站內接線圖的電氣連接特性，實現了一套基於EMS/CIM電氣拓撲包的電網網架拓撲分析算法，快速實現對事故所波及區域電網結構和廠站接線方式的實時分析，準確進行事故範圍的分析和恢復方案的輔助生成。
[0116]⑥故障處置及恢復專家規則庫:在故障發生後，根據受損後的電網拓撲結構，利用電氣拓撲算法對各波及站點及系統的聯絡情況進行識別與分析，並根據專家經驗規則自動生成一套有效的默認恢復策略，供用戶參考，該規則庫的生成需要將地調運行人員的經驗進行抽象和模型化。
[0117]綜上所述，本發明實施例提供了一種電網運行風險識防系統與方法:以CM標準模型為核心，與EMS等多類應用系統高度集成，通過構建電網運行風險識防庫和基於SVG圖模技術的可視化展現平臺，實現由「人工分析型」向「自動智能型」轉化，最終實現電網運行風險識防智能系統。
[0118]本領域普通技術人員可以理解上述實施例的各種方法中的全部或部分步驟可以通過硬體來完成，也可以通過程序指令相關的硬體來完成，該程序可以存儲於一計算機可讀存儲介質中，存儲介質可以包括:只讀存儲器、隨機讀取存儲器、磁碟或光碟等。
[0119]以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種電網運行風險識防方法，其特徵在於，包括以下步驟: 以CIM標準抽取電網實時運行方式數據，並對所述實時運行方式數據進行解析、校核以建立全景數據模型； 從EMS/SCADA系統導入運行量測數據，將所述運行量測數據進行處理並形成全景基礎數據； 將所述全景基礎數據與所述全景數據模型進行關聯，建成準實時運行環境； 在所述準實時運行環境下引入電網運行風險定級標準、電氣拓撲分析算法和專家規則庫，建成電網運行風險識防庫； 以所述電網運行風險識防庫構建用於動風險識別、事故評定及恢復控制的基於SVG圖模技術的可視化展現平臺。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述以CIM標準抽取電網實時運行數據，並對所述實時運行數據進行校核、解析，以建成全景數據模型的步驟，具體為: 對電網的實時運行方式數據進行抽取，並以EMS/CIM標準進行模型對象化的解析得到電網網架和電氣設備數據、網絡拓撲結構； 對抽取到的所述電網網架和電氣設備數據、網絡拓撲結構進行校核，以得到電網靜態數據； 以該電網靜態數據建成全景數據模型。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於:運行量測數據包括遙信數據和遙測數據，其中，所述遙信數據對應相應設備的開合狀態，所述遙測數據對應相應設備的有功功率、無功功率和電流值。
4.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述全景數據模型包括:一次設備模型、量測模型、拓撲模型、電網網架模型、保信模型、電網暫態模型、計劃數據模型以及風險定級標準模型中的一種或多種。
5.根據權利要求1或3所述的方法，其特徵在於，所述全景基礎數據包括:實時數據、歷史數據、計劃數據、暫態數據以及定值數據中的一種或多種。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於:所述準實時運行環境由所述全景數據模型和全景基礎數據關聯構成，所述關聯規則為:定期刷新所述全景數據模型，不定期向所述全景數據模型中導入所述全景基礎數據。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於:所述基於SVG圖模技術的可視化展現平臺由SVG可視化平臺和圖形互操作API庫結合而成。
8.一種電網運行風險識防系統，其特徵在於，包括: 數據抽取模塊，用於以CIM標準抽取電網實時運行方式數據，並對所述實時運行數據進行解析、校核，以建成全景數據模型； 數據導入模塊，用於從EMS/SCADA系統導入運行量測數據，通過對所述運行量測數據進行處理形成全景基礎數據； 環境建立模塊，用於將所述全景數據模型與所述全景基礎數據進行關聯，建成準實時運行環境； 識防庫建立模塊，用於在所述準實時運行環境下引入電網運行風險定級標準、電氣拓撲分析算法和專家規則庫，建成電網運行風險識防庫； 平臺建立模塊，用於以所述電網運行風險識防庫構建用於動風險識別、事故評定及恢復控制的基於SVG圖模技術的可視化展現平臺。
9.根據權利要求8所述的系統，其特徵在於:包括依次通訊連接的資料庫伺服器、應用伺服器和客戶端，其中，所述資料庫伺服器設有所述數據抽取模塊和所述數據導入模塊，所述應用伺服器設有所述環境建立模塊和所述識防庫建立模塊，所述客戶端設有所述平臺建立模塊。
10.根據權利要求9所述的系統，其特徵在於:還包括與所述資料庫伺服器通訊連接的數據交互伺服器，該數據交互伺服器將非CM/XML標準的系統上的實時運行方式數據進行標準化轉換成CIM/XML標準後存入所述資料庫伺服器。
【文檔編號】G06Q50/06GK104463696SQ201410696960
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月26日 優先權日:2014年11月26日
【發明者】徐淵, 易文韜, 胡斌, 李甦康, 浦文雄, 童凡, 劉哲 申請人:國家電網公司, 國網江西省電力公司南昌供電分公司