[發明專利]基于SG-CIM模型的配電網狀態估計方法

無效

• 申請號: 201310582260.X
• 申請日: 2013-11-20
• 公開（公告）號: CN103729801A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 胡揚波;王成現;陳紹洲
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;江蘇省電力公司;江蘇電力信息技術有限公司
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 陳揚

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技術領域

本發明屬于電力系統信息交互和電網運行領域。具體地說是一種基于SG-CIM模型的配電網狀態估計方法。

背景技術

狀態估計是利用電網量測信息的冗余度,結合電網絡實時網絡結構,采用估計理論,為調度中心提供準確完整的系統狀態數據。目前在輸電系統中應用較為成熟。

配電網和輸電網相比，其拓撲結構更為復雜，并且存在三相不平衡等因素。目前，配電網實時的監測布點較少，使得狀態估計算法應數據冗余度不足而難以進行。通常需要對負荷等物理量設置偽測量，保證狀態估計算法正常運行。由于偽測量主要依據歷史數據推導估計，精度不如實際測量，降低了結果的可信度。

近年來，配變終端安裝了配電臺區智能監控終端、智能電表等新型設備，加強了對末端電網的監控?？紤]成本因素，相關采集數據主要通過GPRS等無線公網定時送至用電信息采集系統。在狀態估計中引入配電臺區和智能電表信息可以增加數據冗余，提高狀態估計的準確度。

配電網中一般都會部署多套自動化系統，如：配網自動化系統、調度自動化系統(EMS)、地理信息系統(GIS)、生產管理系統(PMS)、營銷系統、95598系統、用電信息采集系統等。這些系統大多按各自專業建設，軟件間的集成難度也不斷加大，存在?“信息孤島”現象。目前這些信息的交互和集成亟須采用一種標準、開放的集成體系架構，來解決各業務應用之間的模型和數據交換問題，為高級應用功能的開發提供標準、開放的平臺。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種基于SG-CIM模型的配電網狀態估計方法，該方法基于電網公司公共信息模型（State?Grid?Common?Information?Model，SG-CIM）和組件接口規范（Component?Interface?Specification，CIS）解決系統間的數據交互問題。通過數據交互總線整合各系統的模型數據和量測，增加狀態估計算法的數據冗余，同時構建適用于配電網狀態估計的SG-CIM信息模型，提高了結果的精確度和適用性。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

一種基于SG-CIM模型的配電網狀態估計方法，其特征在于該方法包括如下步驟：

1）分析SG-CIM模型中和配電網拓撲結構相關的包、主要的類以及類之間的關系；

2）對主網、配電網以及用戶側拓撲模型進行拼接，獲取完整的配電網拓撲模型；

????3）獲取配電網實時數據信息，并根據狀態估計的算法對實時數據進行預處理，滿足狀態估計的需要；

????4）配電網狀態估計模型的擴展，使其滿足狀態估計計算各方面功能的要求，進行狀態估計。

本發明步驟1）中，涉及了IEC61970/61968的拓撲包(Topology)和核心包(Core)；包括了?5個比較重要的類：拓撲節點類(TopologicalNode)、拓撲島類(Topologicallsland)、導電設備類(ConductingEquipment)、端點類(Terminal)和連接節點類(ConnectivityNode)；其中，端點類(Terminal)代表導電設備連接到電力系統中的電氣接口，每一個端點都屬于一個具體的導電設備；原則上每一個端點必然連接到一個連接節點上，而每一個連接節點又一定屬于一個拓撲節點；類之間的關系主要有繼承、關聯、聚合。

步驟2）中，對調度自動化系統的主網、PMS系統的配網以及用電信息采集系統中的配電終端進行網絡拓撲拼接，構建配電網的全拓撲結構；實現不同系統之間的模型對接。

步驟3）中，對調度自動化中的實時量測、配電自動化的實時量測以及用電系統中的臺區和用戶量測進行數據集成，實現實時數據的跨系統集成，并根據狀態估計的需要進行數據變換。

步驟4）中，創建配電狀態估計類DistributionStateEstimaton，此類中定義必要的固有屬性，如量測矩陣MeasMatrix、信息矩陣G-Matrix、Jacobian矩陣H-Matrix、權系數矩陣W-Matrix；根據狀態估計算法對量測量進行變換，并進行狀態估計。

配電網狀態估計的主要步驟如下：

(1)配電網絡拓撲及電氣參數；獲取配電網絡支路、節點相關信息以及相關的電氣參數；

(2)初始化；初始化各節點電壓；

(3)量測變換；將各量測量進行等效量測變換；

(4)構造量測向量Z和權系數矩陣W；