大电网未来态一体化模型构建和融合技术研究

北极星智能电网在线 来源:《中国电力》杂志 2018/6/28 10:23:27 我要投稿

北极星智能电网在线讯:摘要：随着中国智能电网规模与复杂性的不断增加，针对未来态电网模型的应用需求日益强烈，现阶段调度自动化系统对于未来态建模缺乏快速高效的建模手段，缺乏上下级调度系统间未来模型的协调融合机制。通过研究电网未来模型管理体系架构，在不影响实时系统安全稳定运行的前提下，通过数据分片技术、分布式文件数据库的应用，通过基于消息中间件数据交互技术和以厂站为粒度的未来模型融合方法，实现模型未来版本维护环境的快速构建，实现网省一体化的未来模型融合的高效管理，满足不同应用对未来图模多版本维护的需求并为应用计算提供了一整套的解决方案。

关键词：未来态数据分片模型构建模型融合 MOM技术

引言

随着智能电网调度控制系统的研发和全面推广建设，配套制定了一系列标准、规范，初步建立了模型数据统一维护管理机制[1-6]。相关分析模块，如状态估计、潮流计算、N-1分析、调度员培训仿真系统(DTS)、自动电压无功控制(AVC)等均是在实时系统中当前时间维度的电网模型基础上开展的，为调度运行分析和辅助决策提供技术支撑，但缺乏在未来模型下的分析研究。同时各种业务调度控制系统迫切需要能够在各种假想方式下提前进行在线建模及分析工作，需要使用不同时期电网模型对电网的静态安全分析结果等进行比对追忆分析，以更好地分析电网的薄弱点，对电网的合理规划布局，从运行角度提出更好的建议。这些业务应用系统对于未来态模型的需求，对电网模型的未来态模型管理提出了更高的要求。

文献[7]重点介绍基于CIM/E的模型信息一体化管理，提出应用多模型、在线和离线模型、上下级调度系统之间公共模型的一体化管理。文献[8]侧重调控中心之间一体化建模具体方案和关键技术。文献[9]提出基于时间维度的调控全业务统一建模方案。但对于未来态建模环境快速构建，未来态模型一体化融合问题等未见论述。

当前模型管理方面的研究提供了较多针对电网当前模型、历史模型的维护手段，但对未来态模型的维护管理缺乏有效技术支撑。在线安全分析、调度计划及安全校核、电网规划相关分析等业务应用需各自维护未来态模型，各业务未来态模型不能充分共享，相互间联动不足，无法有效支撑上述应用对未来态模型管理的需求。特别是满足不同业务应用需求的未来态建模环境快速构建，及上下级间未来模型的一体化融合一直是影响未来态模型实用化的关键。本文通过研究未来态模型环境的快速构建方法，基于消息中间件(message-oriented dleware，MOM[10-11])数据交互技术和以厂站为粒度的未来模型融合方法，可有效解决了上述问题，为各应用业务系统提供未来态模型高效、安全的维护手段。

1 未来态一体化模型构建融合总体架构

1.1 总体方案概述

未来态一体化模型构建融合总体架构，如图1所示。在不影响实时系统安全稳定运行的前提下，支持多个相互独立的未来态模型版本维护环境，以满足预想方式下的在线安全分析、调度计划和安全校核、DTS等不同应用对多个未来态模型版本维护的需求。本文描述的未来态建模系统需要部署在安全I区网络环境中，与在线系统通过网络代理进行通信;系统中不需要安装关系型数据库，对单一版本不同模型表的数据使用多个轻量级文件数据库进行存储，并对不同版本模型采用多机分布式存储;系统不进行前置数据接站工作，可以通过接收运行系统数据转发获取实时数据，通过在线系统CASE数据断面或历史数据导出获取历史数据;系统支持以CIM/E[12-14]格式文件为数据源生成某一版本模型，并支持将某一版本模型导出为CIM/E格式文件供各应用系统使用。同时上下级间的未来态建模系统通过未来态模型一体化融合技术、厂站为粒度的模型融合方法以及MOM技术实现了上下级调度未来态建模系统中模型的高效融合，为后续应用计算提供了一整套的解决方案。

2 关键技术

2.1 未来态模型版本构建技术

2.1.1 未来态模型集定义方法

未来态模型维护版本内容构建功能，支持将未来态模型数据表划分为不同业务应用的模型集，用户可根据未来态模型维护需求将不同业务应用模型集组合构建成一个未来态模型维护版本。同一张未来态模型数据表只能属于一种业务应用模型集。未来态模型维护版本逻辑上是一个封装了该版本模型全量及变更内容的数据包，物理上是一个以CIM/E、轻量级文件数据库[15-17]为数据存取介质的文件目录。

以电网模型(电网设备及拓扑结构)为管理的核心模型，各业务私有模型为补充，形成应用维度模型集;用户可以根据维护、应用分析反演的需求灵活组合需要的模型，如图2所示。

模型集是对应不同业务应用模型类及其属性的集合，模型类中不同属性可分类划归至相应业务模型集中，模型类中同一属性不能属于多种业务模型。