基于bpa數據的黑啟動決策支持系統數據準備方法
【專利摘要】一種基于BPA數據的黑啟動決策支持系統數據準備方法，包括：創(chuàng)建名稱關系對照表；讀取和解析BPA潮流文件，創(chuàng)建設備級類實體；根據名稱關系對照表創(chuàng)建廠站類實體；將名稱關系對照表的數據整合到設備級類實體；將設備級類實體添加到其所屬的廠站類實體；讀取和解析BPA穩(wěn)定文件，創(chuàng)建設備級補充類實體；將設備級補充類實體的數據整合到設備級類實體。本發(fā)明從BPA數據文件中提取數據，并且引入名稱關系對照表，經過數據整合構建黑啟動系統的模型數據，解決了BPA數據源無法應用到黑啟動系統的技術問題，簡化了黑啟動系統的電網數據準備工作，減少了調度員手工輸入電網數據的工作量，避免了數據輸入的錯漏情況，提高了黑啟動系統的使用效率。
【專利說明】基于BPA數據的黑啟動決策支持系統數據準備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電力網絡故障恢復處理【技術領域】，具體來說是基于BPA數據的黑啟動決策支持系統數據準備方法。
【背景技術】
[0002]黑啟動是指整個電力系統因故障停運后，系統全部停電，處于全“黑”狀態(tài)，不依賴別的網絡幫助，通過系統中具有自啟動能力的發(fā)電機組啟動，帶動無自啟動能力的發(fā)電機組，逐漸擴大系統恢復范圍，最終實現整個系統的恢復。黑啟動決策支持系統是一種能夠輔助調度員制定黑啟動方案的計算機軟件。BPA軟件是我國電力系統規(guī)劃、調度、生產運行及科研部門廣泛應用的一種分析計算軟件，從美國BPA公司引進并在其基礎上開發(fā)形成中國版BPA電力系統分析軟件。
[0003]黑啟動決策支持系統依賴于大量電網計算數據，特別是針對大網絡的恢復問題，調度員將電網的所有運行參數輸入到黑啟動決策支持系統里是一項非常繁雜且耗時的數據準備工作。由于電網的運行方式每年(或季度)都在改變，黑啟動決策支持系統需根據輸入不同的運行方式產生相應的黑啟動方案，所以新的運行方式里的大量數據需要重新輸入，造成了調度員在使用黑啟動決策支持系統進行計算之前將耗費大量精力投入到電網數據準備工作中。調度員在使用該系統時人工輸入整個電網數據的工程量非常巨大，不僅耗費時間長，而且容易造成數據輸入的錯漏情況。
[0004]國家電力公司電力科學研究院從美國BPA公司引進并在其基礎上開發(fā)形成的中國版BPA電力系統分析軟件，目前已在我國電力系統規(guī)劃、調度、生產運行及科研部門得到廣泛應用。電網公司按年(或季度)編制運行方式，依據BPA分析軟件進行仿真計算，其電網運行方式的大量計算數據及設備參數已包含在BPA輸入數據文件中。
[0005]目前國內外還沒有相關技術實現將BPA數據源應用于黑啟動決策支持系統。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種基于BPA數據的黑啟動決策支持系統數據準備方法。
[0007]實現本發(fā)明目的的技術方案如下:一種基于BPA數據的黑啟動決策支持系統數據準備方法，包括:
創(chuàng)建名稱關系對照表；
讀取和解析BPA潮流文件，創(chuàng)建設備級類實體；
根據名稱關系對照表創(chuàng)建廠站類實體；
將名稱關系對照表的數據整合到設備級類實體；
將設備級類實體添加到其所屬的廠站類實體；
讀取和解析BPA穩(wěn)定文件，創(chuàng)建設備級補充類實體；
將設備級補充類實體的數據整合到設備級類實體。
[0008]上述技術方案中，所述讀取和解析BPA潮流文件，創(chuàng)建設備級類實體，包括: 讀取BPA潮流文件；
逐行讀出數據，識別卡片類型，獲取有效卡片；
按照卡片格式切分字符串，得到卡片數據；
根據卡片類型生成設備級類實體，將卡片數據寫入設備級類實體的對應數據字段。
[0009]上述獲取的有效卡片中，有效卡片包括B卡、BQ卡、L卡、T卡和L+卡。
[0010]上述將名稱關系對照表的數據整合到設備級類實體，包括:
根據名稱關系對照表中的設備編號字段逐一查找對應的設備級類實體；
將名稱關系對照表的數據補充到所述設備級類實體。
[0011]上述讀取和解析BPA穩(wěn)定文件，創(chuàng)建設備級補充類實體，包括:
讀取BPA穩(wěn)定文件；
逐行讀出數據，識別卡片類型，獲取有效卡片；
按照卡片格式切分字符串，得到卡片數據；
根據卡片類型生成設備級補充類實體，將卡片數據寫入設備級補充類實體的對應數據字段。
[0012]上述獲取有效卡片中，有效卡片包括LO卡和M卡。
[0013]上述將設備級補充類實體的數據整合到設備級類實體，包括:
逐一提取設備級補充類實體，根據其中的設備編號字段逐一查找對應的設備級類實
體；
將設備級補充類實體的數據補充到設備級類實體。
[0014]本發(fā)明解決的技術問題和取得的有益效果是:從BPA潮流文件和穩(wěn)定文件中批量提取數據，并且引入名稱關系對照表，經過數據整合構建黑啟動決策支持系統的模型數據，從而解決了 BPA數據源無法應用到黑啟動決策支持系統的技術問題，簡化了黑啟動決策支持系統的電網數據準備工作，減少了調度員手工輸入電網數據的工作量，避免了數據輸入的錯漏情況，提高了黑啟動決策支持系統的使用效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的流程圖。
[0016]圖2示出了名稱關系對照表的數據格式。
[0017]圖3是名稱關系對照表數據文件實例。
[0018]圖4示出了 BPA潮流文件中B卡及BQ卡的數據格式。
[0019]圖5示出了 BPA潮流文件中L卡的數據格式。
[0020]圖6示出了 BPA潮流文件中T卡的數據格式。
[0021]圖7示出了 BPA潮流文件中L+卡的數據格式。
[0022]圖8示出了 BPA穩(wěn)定文件中LO卡的數據格式。
[0023]圖9示出了 BPA穩(wěn)定文件中M卡的數據格式。
【具體實施方式】
[0024]本發(fā)明的基本原理是:
1、根據本發(fā)明所設計的名稱關系對照表格式，由調度員創(chuàng)建并日常維護名稱關系對照表，根據讀入的名稱關系對照表補入BPA數據文件中不包含的參數到設備級類實體中，包括設備中文名稱、設備所屬廠站及其廠站類型，同時根據名稱關系對照表生成廠站類實體，為廠站類實體的包含的設備列表字段添加其所包含的設備級類實體。
[0025]2、讀取BPA潮流數據文件，解析其中數據項，將5種重要卡片(B卡、BQ卡、T卡、L卡、L+卡)轉換成算法模型數據，生成相應的設備級類實體。
[0026]3、讀取BPA穩(wěn)定數據文件，解析其中數據項，將2種重要卡片(L0卡、M卡)轉換成算法模型數據，生成相應的設備級補充類實體，根據其設備編號字段逐一查找對應的設備級類實體，將其數據整合到設備級類實體。
[0027]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
[0028]步驟一:創(chuàng)建名稱關系對照表。名稱關系對照表是本發(fā)明設計的一種自定義格式txt文本文件，運行人員按要求填寫設備信息。名稱關系對照表的格式如圖2所示:LpluS、BQ、T、L、B代表五種設備類型標識，“相連設備名稱”是BPA中對應設備的端節(jié)點名稱，“設備名稱”指BPA中母線節(jié)點名稱，電壓是BPA中設備的節(jié)點電壓，“回路號”指BPA中對應設備的回路號，第一個號之前出現的字符串代表設備編號，由此可保證每個設備編號的唯一性；“設備中文名稱”是運行人員根據日常經驗添加的中文名，對于BQ、T、B三種類型的設備，還需要運行人員根據電網實際情況添加所屬廠、站的名稱及類型。名稱關系對照表第一次創(chuàng)建之后，可以重復使用，運行人員只需要根據電網實際情況進行維護，包括修改、添加和刪除數據等。圖3示出了一個名稱關系對照表TXT數據文件的實例。
[0029]步驟二:讀取和解析BPA潮流文件，創(chuàng)建設備級類實體。BPA中數據以數據卡片的形式表示，電網中一個設備的數據根據其所屬卡片按要求在指定位置填寫相應數據。將數據從BPA潮流文件中逐行讀出，根據前兩位識別所讀取的數據所屬的卡片類型。本發(fā)明使用的數據卡包括B卡、BQ卡、L卡、T卡、L+卡(如圖4至圖7)。當遇到不可識別的卡片類型，數據被拋棄，讀取下一行。當遇到有效卡片，則按照卡片格式切分字符串，得到卡片數據，并且根據卡片類型生成相應的設備級類實體，再將卡片數據寫入到設備級類實體的對應數據字段。
[0030]步驟三:根據名稱關系對照表創(chuàng)建廠站類實體。讀取名稱關系對照表，將讀進來的數據行進行逐一處理，根據廠站信息創(chuàng)建廠站類實體。雖然在名稱關系對照表中，相同的廠站重復出現，但是廠站類實體創(chuàng)建過程中，需判斷該廠站實體是否已經創(chuàng)建，如果已創(chuàng)建則跳過，保證每個廠站只創(chuàng)建一個實體。
[0031]步驟四:將名稱關系對照表的數據整合到設備級類實體。根據名稱關系對照表中的設備編號字段逐一查找對應的設備級類實體，為設備級類實體插入設備中文名稱，并標記設備級類實體所屬廠站和廠站類型(線路、高抗除外)。
[0032]步驟五:將設備級類實體添加到其所屬的廠站類實體。遍歷所有已創(chuàng)建的設備級類實體(線路、高抗除外)，根據它們的所屬廠站信息，將其添加到相應廠站類實體中的包含的設備列表里。
[0033]步驟六:讀取和解析BPA穩(wěn)定文件，創(chuàng)建設備級補充類實體。將數據從BPA穩(wěn)定文件中逐行讀出，根據前兩位識別所讀取的數據所屬卡片類型。本發(fā)明使用的數據卡包括LO卡和M卡(如圖8、圖9)。當遇到不可識別的卡片類型，數據被拋棄，讀取下一行。當遇到有效卡片，則按照卡片格式切分字符串，得到卡片數據，并且根據卡片類型生成相應的設備級補充類實體，再將卡片數據寫入到設備級補充類實體的對應數據字段。
[0034]步驟七:將設備級補充類實體的數據整合到設備級類實體。將已創(chuàng)建的設備級補充類實體逐個提取出來，以設備編號為關鍵字，通過遍歷搜索設備編號相同的設備級類實體。如果搜索到匹配項目，則將設備級補充類實體中的數據(線路補充類實體的零序電抗、零序電納、零序電導、零序電阻等；發(fā)電機補充類實體的直軸同步電抗、直軸暫態(tài)電抗、交軸同步電抗、交軸暫態(tài)電抗、轉子漏抗、定子漏抗等)寫入到設備級類實體中的對應數據字段，進行數據補充；如未搜索到匹配項目則拋棄數據。
[0035]通過以上步驟，最終得到了廠站類實體的數據和設備級類實體的數據，作為黑啟動決策支持系統相關算法調用的模型數據。
[0036]本發(fā)明使用的數據類如下所示:
(I)設備級類:
母線類BClass {
設備名稱 設備編號 所屬廠站 帶電屬性 節(jié)點
節(jié)點電壓 有功負荷 無功負荷
母線允許最大電壓 母線允許最小電壓 此母線所在廠站一級有功負荷 此母線所在廠站二級有功負荷 此母線所在廠站特級有功負荷 給定容量項目，用于50萬母線做電源時候啟動 }
發(fā)電機類BQClass
{ 設備名稱 設備編號 所屬廠站 帶電屬性 節(jié)點
節(jié)點電壓 有功負荷 無功負荷 有功負荷無功負荷最大電壓最小電壓最大有功實際有功最大無功最小無功直軸同步電抗直軸暫態(tài)電抗交軸同步電抗交軸暫態(tài)電抗轉子漏抗定子漏抗容量
發(fā)電機機組類型輔機部分I輔機部分2輔機部分3輔機部分4輔機部分5}
變壓器類TClass
{
設備名稱設備編號所屬廠站帶電屬性節(jié)點I節(jié)點2節(jié)點I電壓節(jié)點2電壓回路號電抗電阻電納電導容量抽頭I抽頭2}
線路類LClass
{
設備名稱設備編號帶電屬性節(jié)點I節(jié)點2節(jié)點I電壓節(jié)點2電壓回路號電抗電阻電納電導
零序電抗零序電納零序電導零序電阻長度
額定電流
}
高抗類 LplusClass
{
設備名稱設備編號帶電屬性節(jié)點I節(jié)點2節(jié)點I電壓節(jié)點2電壓回路號
電抗器前側容量電抗器后側容量
}
(2)設備級補充類:發(fā)電機補充類BQ2Class
{
設備名稱設備編號 節(jié)點
直軸同步電抗 直軸暫態(tài)電抗 交軸同步電抗 交軸暫態(tài)電抗 轉子漏抗 定子漏抗 }
線路補充類L2Class
{
設備名稱 設備編號 節(jié)點I 節(jié)點2 零序電抗 零序電納 零序電導 零序電阻 }
(3)廠站類:廠站類是對現實中的電廠或者電站抽象產生的類，其作用是集合設備類。設備類實體根據其所屬電廠或電站信息被劃入到一個廠站類實體的包含的設備列表中。
[0037]廠站類 StationClass
{
廠站名稱 廠站類型 帶電屬性 分區(qū)標志 包含的設備列表 相連的廠站列表 1
【權利要求】
1.一種基于BPA數據的黑啟動決策支持系統數據準備方法，其特征在于，包括: 創(chuàng)建名稱關系對照表； 讀取和解析BPA潮流文件，創(chuàng)建設備級類實體； 根據名稱關系對照表創(chuàng)建廠站類實體； 將名稱關系對照表的數據整合到設備級類實體； 將設備級類實體添加到其所屬的廠站類實體； 讀取和解析BPA穩(wěn)定文件，創(chuàng)建設備級補充類實體； 將設備級補充類實體的數據整合到設備級類實體。
2.根據權利要求1所述的基于BPA數據的黑啟動決策支持系統數據準備方法，其特征在于，所述讀取和解析BPA潮流文件，創(chuàng)建設備級類實體，包括: 讀取BPA潮流文件； 逐行讀出數據，識別卡片類型，獲取有效卡片； 按照卡片格式切分字符串，得到卡片數據； 根據卡片類型生成設備級類實體，將卡片數據寫入設備級類實體的對應數據字段。
3.根據權利要求2所述的基于BPA數據的黑啟動決策支持系統數據準備方法，其特征在于，所述獲取有效卡片中，有效卡片包括B卡、BQ卡、L卡、T卡和L+卡。
4.根據權利要求1所述的基于BPA數據的黑啟動決策支持系統數據準備方法，其特征在于，所述將名稱關系對照表的數據整合到設備級類實體，包括: 根據名稱關系對照表中的設備編號字段逐一查找對應的設備級類實體； 將名稱關系對照表的數據補充到所述設備級類實體。
5.根據權利要求1所述的基于BPA數據的黑啟動決策支持系統數據準備方法，其特征在于，所述讀取和解析BPA穩(wěn)定文件，創(chuàng)建設備級補充類實體，包括: 讀取BPA穩(wěn)定文件； 逐行讀出數據，識別卡片類型，獲取有效卡片； 按照卡片格式切分字符串，得到卡片數據； 根據卡片類型生成設備級補充類實體，將卡片數據寫入設備級補充類實體的對應數據字段。
6.根據權利要求5所述的基于BPA數據的黑啟動決策支持系統數據準備方法，其特征在于，所述獲取有效卡片中，有效卡片包括LO卡和M卡。
7.根據權利要求1所述的基于BPA數據的黑啟動決策支持系統數據準備方法，其特征在于，所述將設備級補充類實體的數據整合到設備級類實體，包括: 逐一提取設備級補充類實體，根據其中的設備編號字段逐一查找對應的設備級類實體； 將設備級補充類實體的數據補充到設備級類實體。
【文檔編號】G06Q50/06GK103559650SQ201310540624
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月5日 優(yōu)先權日:2013年11月5日
【發(fā)明者】崔長江, 劉一奎, 張潔, 唐健, 鄒清林, 劉軍, 劉天琪, 魏玥 申請人:廣西電網公司, 四川大學