配网自动化系统中的主配网模型拼接方法及其系统[发明专利]

(10)申请公布号 (43)申请公布日 2010.11.24*CN101895154A*
(21)申请号 201010237225.0
(22)申请日 2010.07.23
H02J 13/00(2006.01)
(71)申请人广东电网公司中山供电局
地址528400 广东省中山市悦来南路13号
(72)发明人卢小海
(74)专利代理机构广州华进联合专利商标代理
有限公司 44224
代理人王茹
曾旻辉
(54)发明名称
配网自动化系统中的主配网模型拼接方法及
其系统
(57)摘要
本发明提供一种配网自动化系统中的主配网
模型拼接方法及其系统，所述方法包括以下步骤：
将所述主网调度自动化系统更新的主网模型和配
网自动化系统中预先储存的主网模型比较，计算
所述主网模型的更新信息；判断所述更新信息中
是否包含与所述配网模型连接的边界设备，如果
是，则更新所述配网模型中对应的边界设备的信
息；更新所述配网自动化系统中储存的主网模型
信息。

本发明提供的配网自动化系统中的主配网
模型拼接方法及其系统可以在配网自动化系统中
实现主网模型和配网模型的拼接，获得完整的全
网模型数据，节省了主配网模型拼接的工作量，为
配网自动化系统的运行决策提供了可靠的依据。

(51)Int.Cl.
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 2 页 说明书 6 页 附图 3 页CN 101895154 A
C N 101895154 A
1.一种配网自动化系统中的主配网模型拼接方法，其特征在于包括以下步骤：
将主网调度自动化系统更新的主网模型和配网自动化系统中预先储存的主网模型比较，计算所述主网模型的更新信息；
判断所述更新信息中是否包含与配网模型连接的边界设备，如果是，则根据所述更新信息更新所述配网模型中对应的边界设备的信息，否则不更新所述配网模型的信息；
根据所述更新信息更新所述配网自动化系统中储存的主网模型信息。

2.如权利要求1所述的配网自动化系统中的主配网模型拼接方法，其特征在于，更新所述配网模型中的边界设备的信息的步骤包括：
根据所述更新信息中包含的主网模型的边界设备的节点号信息，修改所述配网模型中对应的边界设备的节点号。

3.如权利要求1或者2所述的配网自动化系统中的主配网模型拼接方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：
将所述主网调度自动化系统更新后的主网模型以IEC61970CIM标准的格式导出，并将所述主网模型通过网络传送到所述配网自动化系统。

4.如权利要求1或者2所述的配网自动化系统中的主配网模型拼接方法，其特征在于：在更新所述配网模型中的边界设备的信息之后，进一步判断所述配网自动化系统中是否存在所述配网模型内部设备的更新信息，是则根据所述内部设备的更新信息以及所述边界设备的更新信息，对所述配网模型重新建模。

5.如权利要求1或者2所述的配网自动化系统中的主配网模型拼接方法，其特征在于：进一步将所述主网模型和所述配网模型之间的联络支路上的10kV设备定义为所述主网模型和所述配网模型的边界设备。

6.一种配网自动化系统中的主配网模型拼接系统，其特征在于包括：
计算模块，用于将所述主网调度自动化系统更新的主网模型和配网自动化系统中预先储存的主网模型比较，计算所述主网模型的更新信息；
配网模型更新模块，用于判断所述更新信息中是否包含与所述配网模型连接的边界设备，如果是，则根据所述更新信息更新所述配网模型中对应的边界设备的信息，否则不更新所述配网模型的信息；
主网模型更新模块，用于根据所述更新信息更新所述配网自动化系统中储存的主网模型信息。

7.如权利要求6所述的配网自动化系统中的主配网模型拼接系统，其特征在于：所述配网模型更新模块获取所述主网模型和所述配网模型的联络支路上的边界设备的节点号信息，并根据在所述联络支路上的边界设备的节点号更新信息，修改所述配网模型中对应的边界设备的节点号。

8.如权利要求6或者7所述的配网自动化系统中的主配网模型拼接系统，其特征在于：所述配网自动化系统中的主配网模型拼接系统进一步包括通信模块，所述通信模块将所述主网调度自动化系统更新后的主网模型以IEC61970CIM标准的格式导出，并将所述主网模型通过网络传送到所述配网自动化系统。

9.如权利要求6或者7所述的配网自动化系统中的主配网模型拼接系统，其特征在于：所述配网模型更新模块在更新所述配网模型中的边界设备的信息之后，进一步判断所述配
网自动化系统中是否存在所述配网模型内部设备的更新信息，是则根据所述内部设备的更新信息以及所述边界设备的更新信息，对所述配网模型重新建模。

10.如权利要求6或者7所述的配网自动化系统中的主配网模型拼接系统，其特征在于：所述主网模型和所述配网模型的边界设备设定为所述主网模型和所述配网模型之间的联络支路上的10kV设备。

配网自动化系统中的主配网模型拼接方法及其系统
技术领域
[0001] 本发明涉及电力系统分析技术领域，尤其涉及一种配网自动化系统中的主配网模型拼接方法，本发明还涉及一种配网自动化系统中的主配网模型拼接系统。

背景技术
[0002] 随着电力系统的发展，对电力网络进行建模成为管理电力网路的重要手段，通常在主网端的调度自动化系统中建立配电网之上到发电厂之间的网络模型，即主网模型；在配网端的配网自动化系统中建立配电线路组成的网络的模型，即配网模型。

例如，在配网自动化系统建立所述配网模型时，将站外模型(含馈线的一遥、两遥、三遥设备)的数据存入所述配网自动化系统SCADA服务器，通过系统的作图工具和数据库维护工具建立模型。

[0003] 提高电网安全稳定运行水平，确保国家电网的安全可靠运行，是我国电力系统目前面临的迫切问题。

要解决好这个问题，就必须对电力系统进行更为可靠的分析，为运行决策提供更可信的数据理论依据，而在配网端需要解决的问题就是如何实现主配网的模型拼接，对于互联的电力系统，配网自动化系统对整个电力系统的认识必须是及时、全面、准确和完整的，在获得完整的全网模型数据基础上进行分析，才有可能提供出可靠可信的分析结果。

[0004] 国际电工委员会制定的IEC61970CIM系列标准，对电力系统公共信息模型及其应用程序接口进行了规范，是整个电力系统控制的框架性基础，为电力系统不同控制区域之间的交换模型信息提供了可能，本发明也是基于符合这一国际标准的前提下实现的。

发明内容
[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种效率较高的配网自动化系统中的主配网模型拼接方法及其系统，可以在配网自动化系统中实现主网模型和配网模型的拼接，使配网自动化系统中能够获得完整的全网模型数据。

[0006] 为解决上述问题，本发明提供的配网自动化系统中的主配网模型拼接方法，包括以下步骤：将所述主网调度自动化系统更新的主网模型和配网自动化系统中预先储存的主网模型比较，计算所述主网模型的更新信息；判断所述更新信息中是否包含与所述配网模型连接的边界设备，如果是，则更新所述配网模型中对应的边界设备的信息，否则不更新所述配网模型的信息；更新所述配网自动化系统中储存的主网模型信息。

[0007] 为解决上述问题，本发明提供的配网自动化系统中的主配网模型拼接系统包括：计算模块、配网模型更新模块和主网模型更新模块。

所述计算模块用于将所述主网调度自动化系统更新的主网模型和配网自动化系统中预先储存的主网模型比较，计算所述主网模型的更新信息；所述配网模型更新模块用于判断所述更新信息中是否包含与所述配网模型连接的边界设备，如果是，则更新所述配网模型中对应的边界设备的信息，否则不更新所述配网模型的信息；所述主网模型更新模块用于更新所述配网自动化系统中储存的主网模型信息。

[0008] 与现有技术相比较，由于本发明的配网自动化系统中的主配网模型拼接方法及其系统充分利用了主网端的电力调度自动化系统中更新的主网模型资源，计算所述主网模型的更新信息，因此无需更新所述配网自动化系统中建立所述主网模型，而只需根据所述更新信息更新所述配网自动化系统中储存的主网模型，节省了在配网自动化系统中更新主网模型的工作量。

[0009] 同时在判断所述主网模型的更新信息中涉及与所述配网模型连接的边界设备时，对应更新所述配网模型的边界设备，否则不更新所述配网模型的信息，确保了主配网系统间的数据统一，在配网自动化系统中建立完整的电力系统全网模型，实现了主配网一体化建模，方便对电力系统的整体分析，为配网自动化系统的运行决策提供了可靠的依据。

附图说明
[0010] 图1是本发明配网自动化系统中的主配网模型拼接方法的流程示意图；[0011] 图2是主网模型的示意图；
[0012] 图3是配网模型的示意图；
[0013] 图4是本发明配网自动化系统中的主配网模型拼接系统的结构示意图；[0014] 图5是本发明配网自动化系统中的主配网模型拼接系统一种优选实施方式的结构示意图。

[0015] 其中，10配网自动化系统中的主配网模型拼接系统；
[0016] 11计算模块；
[0017] 12配网模型更新模块；
[0018] 13主网模型更新模块；
[0019] 14第一通信模块；
[0020] 15第二通信模块。

具体实施方式
[0021] 请参阅图1，图1是本发明配网自动化系统中的主配网模型拼接方法的流程示意图。

[0022] 所述配网自动化系统中的主配网模型拼接方法包括以下步骤：
[0023] S101，获取主网调度自动化系统更新的主网模型；
[0024] 主网调度自动化系统需要对主网进行管理，因此通常建立配电网之上到发电厂之间的网络模型，即主网模型，并对所述主网模型进行维护更新。

[0025] 在确定所述主网模型和配网模型时，首先确定所述主网模型和所述配网模型的边界，一般电力系统对主配网模型边界的定义为：以主网模型和配网模型的联络支路上10kV 的电力设备为边界设备。

所述主网模型和所述配网模型具有共同的边界，即所述主网模型以所述联络支路上的10kV边界设备为终点；所述配网模型以所述联络支路上的10kV边界设备为起点，所述配网自动化系统以所述边界设备为基础对配网模型进行建模。

[0026] 例如图2所示的主网模型中以10kV出线开关1012、1013为末端边界设备，而在图3所示的配网模型中则以10kV出线开关1013作为起点边界设备，因此所述主网模型和所述配网模型在所述10kV出线开关1013上实现拼接。

[0027] 在本步骤中，充分利用所述主网调度自动化系统中已有的主网模型资源，在所述主网调度自动化系统更新所述主网模型后，将所述主网模型以符合IEC61970CIM标准的格式导出，然后通过网络发送至所述配网自动化系统。

[0028] 可以设定所述主网自动化系统对所述主网模型进行定时发送，或者在更新之后自动导出发送；也可以在所述配网自动化系统发送预设指令，使所述主网调度自动化系统在收到所述预设指令时，从系统中导出所述主网模型并通过网络发送至所述配网自动化系统。

[0029] 所述配网自动化系统通过网络接收所述主网调度自动化系统发送的主网模型，并将所述主网模型以符合IEC61970CIM标准的格式导入系统。

[0030] S102，将所述更新的主网模型和配网自动化系统中预先储存的主网模型比较，计算所述主网模型的更新信息；
[0031] 为在配网端能够根据全网模型进行分析决策，因此，在所述配网自动化系统中预先储存电力系统的完整全网模型信息，所述全网模型信息包括所述主网模型、所述配网模型以及主、配网模型之间的联络支路，边界设备的节点信息等。

[0032] 在本步骤中将所述主网调度自动化系统发送的主网模型与所述配网自动化系统中预先储存的主网模型相比较，可以确定所述主网模型的更新信息。

所述更新信息包括所述主网模型中增加的设备，减少的设备，以及设备的节点号的改变等等。

[0033] 如果在本步骤中，通过比较计算得知所述主网模型未发生任何变化，则无需进行之后的步骤，直接结束本次主配网模型拼接流程，从步骤S101开始重新进行配网自动化系统中的主配网模型拼接流程。

[0034] S103，判断所述更新信息中是否包含与所述配网模型连接的边界设备，如果是，则执行步骤S104；如果否，则执行步骤S105。

[0035] 可以先根据所述更新信息是否涉及10kV设备的更新，判断所述更新信息是否涉及所述主网模型的边界设备，如果不涉及所述主网模型的边界设备，直接执行步骤S105。

[0036] 如果所述更新信息涉及所述主网模型的边界设备，则需要进一步根据所述主、配网模型之间的联络支路上对应的10kV边界设备的信息，判断更新的主网模型的边界设备是否与所述配网模型相连接。

如果是，则执行步骤S104，如果否，则直接执行步骤S105。

[0037] S104，更新所述配网模型中对应的边界设备的信息，并执行步骤S105；[0038] 当判断所述主网模型中更新的边界设备与所述配网模型相连接时，对应更新所述配网模型中的边界设备的信息。

[0039] 例如，当所述主网模型中的边界设备的节点号改变时，则对应修改所述配网模型中对应的边界设备的节点号。

以图2和图3所示的主网模型和配网模型为例，假若所述主网模型中的出线开关1012的节点号改为1014，而出线开关1013的节点号不变，则因为所述出线开关1012没有和所述配网模型连接，不属于所述主、配网联络支路上的边界设备，所以不需要改变所述配网模型；而假若所述出线开关1013的节点号改为1015，则应该对应将所述配网模型中的10kV出线开关边界设备的节点号改为1015，使主配网的连接关系保持正确。

[0040] 还有一种情况是在所述主网模型更新时，所述配网模型自身的内部设备同时发生改变，则此时不仅需要修改所述配网模型的边界设备的信息，而且更要修改内部设备的信
息，甚至需要对所述配网模型重新建模。

如果对所述配网模型重新建模，则可在更新所述配网模型的边界设备之后，重新搜索所述配网模型的边界设备，然后以所述边界设备作为模型的起点，对所述配网模型重新建模。

[0041] 在完成以上步骤之后，执行步骤S105。

[0042] S105，更新所述配网自动化系统中储存的主网模型信息。

[0043] 根据在步骤S102中计算获得的所述主网模型的更新信息，对所述配网自动化系统中储存的主网模型进行更新。

[0044] 例如根据所述更新信息中包含的增加设备信息在所述主网模型中添加新的设备模型；根据所述更新信息中包含的减少设备的信息，删除所述主网模型中现有的某些设备模型；以及根据所述更新信息中包含的设备模型节点号改变的信息，修改所述主网模型中对应的设备模型的节点号等等。

由于只需要根据所述更新信息更新所述主网模型的部分设备模型，而不需要对整个所述主网模型进行更新，因此减少所述主网模型更新的工作量，提高了主配网模型拼接的工作效率。

[0045] 与现有技术相比较，本发明的配网自动化系统中的主配网模型拼接方法利用了主网调度系统中的现有的主网模型资源，通过主配网模型拼接技术，在所述配网自动化系统中构建完整的电网模型，实现了主配网一体化建模的问题，从而大大减轻了配网建模的工作量，也确保了主配网系统之间的数据统一。

而且，在所述配网自动化系统中可以根据全网模型进行分析决策，提高配网自动化系统调度管理的合理性和效率。

[0046] 另外，在主配网模型拼接时根据主网模型的更新信息判断是否涉及配网模型的更新，只在所述更新信息涉及配网模型时，才对所述配网模型进行更新，如果不涉及所述配网模型，则直接更新所述配网自动化系统中储存的主网模型信息。

从而无需对所述配网自动化系统中的整个网络模型进行更新，减少模型拼接的工作量，提高模型拼接的工作效率。

[0047] 请参阅图4，图4是本发明配网自动化系统中的主配网模型拼接系统的结构示意图。

[0048] 所述配网自动化系统中的主配网模型拼接系统10包括：计算模块11、配网模型更新模块12和主网模型更新模块13。

所述计算模块11用于将所述主网调度自动化系统更新的主网模型和配网自动化系统中预先储存的主网模型比较，计算所述主网模型的更新信息；所述配网模型更新模块12用于根据所述主网模型与配网模型连接关系信息，判断所述更新信息中是否包含与所述配网模型连接的边界设备，如果是，则更新所述配网模型中对应的边界设备的信息；所述主网模型更新模块13用于更新所述配网自动化系统中储存的主网模型信息。

[0049] 请参阅图5，图5是本发明配网自动化系统中的主配网模型拼接系统一种优选实施方式的结构示意图。

[0050] 所述配网自动化系统中的主配网模型拼接系统10进一步包括第一通信模块14和第二通信模块15，所述第一通信模块14用于将所述主网调度自动化系统更新的所述主网模型以符合IEC61970CIM标准的格式导出，然后通过网络发送至所述第二通信模块15；所述第二通信模块15用于从网络上接收所述第一通信模块14发送的主网模型，并将所述主网模型以符合IEC61970CIM标准的格式导入配网自动化系统。

[0051] 具体实现时，可以设置所述第一通信模块14对所述主网模型进行定时发送，或者
在更新之后自动导出发送；也可以通过所述第二通信模块15对所述第一通信模块14发送预设指令，所述第二通信模块15在收到所述预设指令时，从系统中导出所述主网模型并通过网络发送至所述第二通信模块15。

[0052] 主网调度自动化系统需要对主网进行管理，因此通常建立配电网之上到发电厂之间的网络模型，即主网模型，并对所述主网模型进行维护更新。

通过设置所述第一通信模块14和所述第二通信模块15可以充分利用所述主网调度自动化系统中已有的主网模型资源，使配网端无需资料收集即可获得主网模型的信息。

[0053] 在确定所述主网模型和配网模型时，首先确定所述主网模型和所述配网模型的边界，一般电力系统对主配网模型边界的定义为：以主网模型和配网模型的联络支路上10kV 的电力设备为共同的边界设备。

[0054] 同时，为在配网端能够根据全网模型进行分析决策，因此，在所述配网自动化系统中预先储存电力系统的完整全网模型信息，所述全网模型信息包括所述主网模型、所述配网模型以及主、配网模型之间的联络支路，边界设备的节点信息等。

[0055] 所述计算模块11将所述主网调度自动化系统发送的主网模型与所述配网自动化系统中预先储存的主网模型相比较，从而计算出所述主网模型的更新信息。

所述更新信息包括所述主网模型中增加的设备，减少的设备，以及设备的节点号的改变等等。

[0056] 所述计算模块11通过比较计算获得的所述主网模型的更新信息，传送至所述配网模型更新模块12和所述主网模型更新模块13。

如果所述计算模块11通过比较计算后，未获得所述主网模型的更新信息，即所述主网模型无任何更新信息，则无需对所述配网模型更新模块12或者所述主网模型更新模块13发送所述主网模型的更新信息。

[0057] 所述配网模型更新模块12用于判断所述更新信息中是否包含与所述配网模型连接的边界设备，如果是，则更新所述配网模型中对应的边界设备的信息；如果否，则不会根据所述更新信息对所述配网模型作更新处理。

[0058] 所述配网模型更新模块12可以先根据所述更新信息是否涉及10kV设备的更新，判断所述更新信息是否涉及所述主网模型的边界设备，如果不涉及所述主网模型的边界设备，则不会根据所述更新信息对所述配网模型作更新处理。

[0059] 如果所述更新信息涉及所述主网模型的边界设备，则所述配网模型更新模块12需要进一步根据所述主、配网模型之间的联络支路上对应的10kV边界设备的信息，判断更新的主网模型的边界设备是否与所述配网模型相连接。

如果是，则更新所述配网模型中对应的边界设备的信息；如果否，则不会根据所述更新信息对所述配网模型作更新处理。

[0060] 所述配网模型更新模块12更新所述配网模型中对应的边界设备的信息的操作包括：当所述主网模型中的边界设备的节点号改变时，则对应修改所述配网模型中对应的边界设备的节点号。

[0061] 所述配网模型更新模块12还用于对所述配网模型自身的内部设备进行更新。

当所述主网模型更新时，所述配网模型自身的内部设备也同时发生改变，则此时所述配网模型更新模块12不仅需要修改所述配网模型的边界设备的信息，而且更要修改内部设备的信息，甚至需要对所述配网模型重新建模。

所述配网模型更新模块12对所述配网模型重新建模时，在更新所述配网模型的边界设备之后，重新搜索所述配网模型的边界设备，然后以所述边界设备作为模型的起点，对所述配网模型重新建模。