[發明專利]電網結構脆弱性實時評估系統

有效

• 申請號: 201310092688.6
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN103150687A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 劉群英;劉起方;田貴云;胡志遠;廖永鋒;田云翔
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 李順德

技術領域

本發明涉及電力系統安全運行評估技術，特別涉及電網結構脆弱性的量化及可視化展示技術。

背景技術

隨著電網互聯進程的繼續推進，電網規模日益龐大。大電網的結構和運行方式更加復雜，不可預見的因素增多，電網的脆弱特性變得愈加難以掌控。從電網調度人員的角度，如何掌握大電網的全局結構脆弱特性，了解大電網的實際運行狀態，制定正確的調度模式，保證大電網的安全運行，是迫切之需。因此，如何提出有效的電網結構脆弱性量化指標并能可視化展示電網的結構脆弱性，已經成為電網安全性領域的研究焦點。

電網結構脆弱性評估方法的研究，主要基于故障類型，不同的故障類型所采用的評估方法不同。目前，電網的故障類型主要分為確定性的故障類型和不確定性的故障類型，基于以上故障分類，目前的研究思路主要從三個方面展開：（1）基于風險理論的結構脆弱性評估方法；（2）基于復雜系統理論的結構脆弱性評估方法；（3）基于能量函數的結構脆弱性評估方法。第一種的研究思路主要從概率的角度來評估電網結構脆弱的可能性，是屬于不確定性故障情況下的脆弱性研究，第（2）、（3）種主要從確定性的故障類型角度來展開結構脆弱性評估研究。第（2）種思路基于復雜系統理論來構建評估指標，是單純的電網結構脆弱性的評估。第（3）種思路基于能量函數來構建評估指標，側重于考慮電網運行狀態的結構脆弱性評估。目前，這些研究思路通過實驗室仿真驗證，都證明了其在評估大電網結構脆弱性的適用性，但都較少進入實際應用。

以滿足電力系統廣域數據的在線和實時采集為目標的WAMS(廣域測量系統Wide?Area?Measurement?System)，其發展和應用，能提高大電網的監測水平和安全監控能力。對現有廣域測量系統進行數據處理，實現其高級應用，更是當前現場和研究人員思考的熱點問題。因此，基于WAMS對電網運行過程的實時記錄、動態監視，結合現有電網結構脆弱性研究成果的實際應用，從而實現電網結構脆弱性的實時評估，提高調度可靠性水平，具有重要的實際應用價值。

目前已有的電力系統安全性評估系列軟件，大多數處于離線應用階段，作為近十幾年才展開的電網結構脆弱性研究，其研究成果更是還未能形成完整的軟件系統。基于此現狀，本發明致力于結合WAMS信息，將電網結構脆弱性的研究成果應用于實時評估中，進一步提高電力系統的安全性評估的實際應用水平。

發明內容

本發明所要解決的技術問題，就是針對現有電網結構脆弱性研究成果只能離線分析未能可視化的局限性，結合WAMS的優勢以及各種評估算法的優點，提供一種電網結構脆弱性實時評估系統，對電網結構脆弱性進行實時評估和分析。

本發明解決所述技術問題采用的技術方案是，電網結構脆弱性實時評估系統，包括系統管理模塊、數據通信模塊、脆弱性可視化模塊、評估指標模塊和數據庫模塊；

所述系統管理模塊，包括用戶權限管理模塊和系統資源配置模塊，用于用戶的權限管理、安全保護和各種操作的合法性檢驗，同時對系統內其它模塊的資源進行調度和配置；

所述數據通信模塊，包括UDP數據通信模塊、數據解析模塊和數據采集模塊，通過以太網連接廣域測量系統中的PMU進行通信，接收PMU發送的UDP報文，進行報文解析，將數據錄入并存于數據表；

所述脆弱性可視化模塊，包括評估指標圖形化展示模塊和評估指標GIS展示模塊，用于顯示電網當前運行狀況，所述評估指標圖形化展示模塊以柱狀圖的形式展示大電網安全狀況的結構脆弱性綜合評估指標及兩種不同指標下的評估：基于復雜系統理論的結構脆弱性評估和基于能量函數的結構脆弱性評估；

所述評估指標模塊，包括指標計算模塊、指標查詢模塊和指標配置模塊，指標計算模塊從數據庫中提取指標模型計算需要的實際運行參數值，通過指標模型計算得到評估指標的計算值；所述計算值在脆弱性可視化模塊中以儀表盤、柱狀圖、散點圖以及表格方式顯示；所述實際運行參數值包括發電機和線路的電壓、電流、功角、有功功率和無功功率；所述指標查詢模塊采用Ajax技術,具備查詢、生成對比柱狀圖以及生成詳細Excel報表三種功能；所述指標配置模塊具備擴展功能，在指標體系需要擴充或增減時，可調用該模塊進行指標體系的配置或更新，結果存入指標體系庫；

所述數據庫模塊包括用戶管理數據庫、母線數據庫、支路數據庫、發電機數據庫、負荷數據庫、評估結果數據庫。

具體的，所述數據庫模塊采用Access以及My?SQL來實現，具備與數據通信模塊通信功能。

具體的，所述數據通信模塊的通信符合IEEE?C37.118協議。