本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)仿真培訓領域，尤其涉及一種基于分布式互聯(lián)平臺的一省多地調(diào)控綜合模型拼接方法。

背景技術：

“十三五”期間，國家電網(wǎng)公司特高壓電網(wǎng)進入全面快速發(fā)展階段，骨干網(wǎng)架逐步形成，包含遼寧電網(wǎng)在內(nèi)的我國電網(wǎng)互聯(lián)更加緊密、電網(wǎng)特性由區(qū)域模式轉為總體模式、電網(wǎng)運行的整體性增強、局部故障可能演變成更大范圍的故障，特高壓電網(wǎng)的新特性對特特高壓電網(wǎng)調(diào)控運行人員的協(xié)同運行管理能力提出了更高的要求。

遼寧省調(diào)及下轄的多個地調(diào)已經(jīng)部署智能電網(wǎng)調(diào)度技術支持系統(tǒng)(d5000系統(tǒng))，并部署了調(diào)控培訓仿真系統(tǒng)，遼寧電網(wǎng)一省多地電網(wǎng)調(diào)控模型拼接，將實現(xiàn)遼寧省地電網(wǎng)模型的源端維護、全局共享，可快速的構建省地電網(wǎng)大模型，將為遼寧省地電網(wǎng)調(diào)控一體化聯(lián)合反事故演習奠定基礎，從而保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，提高各級電網(wǎng)調(diào)控人員協(xié)調(diào)處理事故的能力。

關于省地模型拼接方法多是從linux平臺獲取省地電網(wǎng)模型文件，基于windows平臺的軟件進行模型拼接合成，而后再將拼接好的省地大模型上傳至linux平臺上。拼接過程中，現(xiàn)有方法通常按各省地管轄范圍進行邊界設備(主變)拆分處理。對于待拼接的省、地電網(wǎng)模型，具有220kv主變模型的變電站是其關口變電站，其他非關口變電站直接拷貝全站模型到拼接實時庫。對于關口變電站，220kv及以上設備模型從省網(wǎng)模型中獲取，110kv及以下模型從地區(qū)電網(wǎng)模型獲?。辉谀Ｐ推唇舆^程需要修改地區(qū)電網(wǎng)220kv主變高壓側連接點，使其編號與省網(wǎng)該主變高壓側編號一致。

目前，針對省地電網(wǎng)模型拼接的方法多采用基于windows平臺的軟件進行，同時將220kv變壓器作為省地模型拼接的關口，缺點為：

(1)從linux平臺獲取省地電網(wǎng)模型文件，基于windows平臺的軟件進行模型拼接合成，而后再將拼接好的省地大模型上傳至linux平臺上，這種在兩種平臺之間轉換完成模型拼接，效率比較低，而且從網(wǎng)絡安全性考慮，也不宜在兩種平臺之間頻繁轉換。

(2)現(xiàn)有方法通常按各省地管轄范圍進行邊界設備(主變)拆分處理，采用220kv變壓器作為省地模型拼接的關口，220kv電壓等級取省網(wǎng)模型，110kv電壓等級取地區(qū)模型，在模型拼接過程需要修改地區(qū)電網(wǎng)220kv主變高壓側連接點，使其編號與省網(wǎng)該主變高壓側編號一致，設備拆分的處理過程相對繁瑣一些。

(3)從容錯性角度看，現(xiàn)有軟件對于一些冗余記錄沒有進行過濾處理，導致部分垃圾記錄直接影響軟件的下一步進行。

技術實現(xiàn)要素：

針對背景技術中的問題，本發(fā)明的目的是利用分布式互聯(lián)平臺，根據(jù)省調(diào)模型和多個地調(diào)模型文件完成一省多地大模型的拼接。旨在通過一省多地大模型的拼接，實現(xiàn)一省多地的調(diào)控運行人員能夠分別利用各自的智能電網(wǎng)調(diào)控一體仿真系統(tǒng)進行省地的聯(lián)合反事故演習，構建一個與實際電網(wǎng)高度一致的全范圍、全過程、全場景的數(shù)字模擬環(huán)境。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出如下技術方案：

一種基于分布式互聯(lián)平臺的一省多地調(diào)控綜合模型拼接方法，所述方法包括如下步驟：

(1)校驗省地模型文件；

(2)去掉重復的設備id，去掉重復的連接點號；

(3)根據(jù)id號去重過程形成地調(diào)新舊id的對照文件，同時進行圖形轉換；

(4)根據(jù)省地模型文件各設備表的中文名稱進行模糊匹配，生成省地設備對照文件；

(5)省地模型合并；

(6)關口潮流對應；

(7)大模型的檢查修正。

進一步地，所述步驟(1)又包括如下步驟：

(1.1)校驗省地模型文件是否為模型拼接指定的cime文件格式；

(1.2)校驗省調(diào)模型文件各表的列數(shù)和地調(diào)模型文件各表的列數(shù)是否一致；

(1.3)檢驗省地模型文件是否包含所需的各表。

進一步地，所述cime文件格式如下：

表頭：<表英文名::dts>；

英文標識：以“@”開頭，后接各字段英文標識，以空格區(qū)分開；

中文名稱：以“//”開頭，后接各字段中文名稱，以空格區(qū)分開；

表內(nèi)各記錄：以“#”開頭，后接各字段的值，以空格區(qū)分開；

表尾：</表英文名::dts>；

所述英文標識各列、中文名稱各列、表內(nèi)各記錄的各列是嚴格對應的。

進一步地，所述步驟(1.2)校驗過程會給出提示信息，告知地調(diào)廠站表格式與省調(diào)廠站表的格式不符。

進一步地，步驟(1.3)中所述各表的表頭為“<表英文名::dts>”，表尾為“</表英文名::dts>”，依照此對模型文件各表進行檢查，校驗是否含有模型拼接必需的各表，如果缺少必需的設備表，此步校驗過程會給出提示信息。

進一步地，所述步驟(2)又包括如下步驟：

(2.1)去掉重復的設備id：對于省地模型文件的同一張設備表，若設備id號有重復的，則省調(diào)設備id號保持不變，地調(diào)設備id號進行替換；綜合考慮省調(diào)模型文件和地調(diào)模型文件的該設備表，假設該設備表的最大記錄id為id_max，則第一個與省調(diào)設備id有沖突的地調(diào)設備id替換為id_max+1，后續(xù)與省調(diào)設備id沖突的地調(diào)設備id在此基礎上依次加1；

(2.2)去掉重復的連接點號：遍歷省地模型文件中所有連接點號，并記錄最大的連接點號nd，對于省地模型文件有重復的連接點號，省調(diào)設備連接點號保持不變，地調(diào)設備連接點號在nd的基礎上依次加1進行整體替換；

所述替換方法與步驟(2.1)中設備id替換方法相同。

進一步地，所述步驟(3)又包括如下步驟：

(3.1)在id去重過程中，省調(diào)id保持不變，地調(diào)id進行了去重替換，此時把替換前后的設備id保存并生成對照文件；

所述對照文件以表為單位，每張表為3列，分別為“序號、替換前的設備id、替換后的設備id”；

(3.2)根據(jù)地調(diào)新舊id對照文件進行廠站圖的轉換，將廠站圖g文件中的舊id替換為新id，以此完成圖形轉換過程。

進一步地，在所述步驟(4)中，根據(jù)交流線段端點表的廠站id和電壓類型id找到對應的廠站名稱“法庫”，電壓類型“220kv”，在廠站名稱和電壓類型一致的前提下，對設備中文名稱“電法一線”進行省地設備的模糊匹配生成對照文件；

生成的省地設備對照文件共四列，四列分別為省調(diào)設備id，省調(diào)設備名稱，地調(diào)設備id和地調(diào)設備名稱。

進一步地，在所述步驟(5)中，省地模型合并包括：

(5.1)電壓類型表的合并：對于同一電壓類型的，但省地id號不相同的，此時以省調(diào)的記錄為準；

省地拼接大模型的電壓類型表中，保留上述省調(diào)記錄，裁掉地調(diào)記錄；

對于只在省調(diào)模型有的記錄或是只在地調(diào)模型有的記錄，一般為220kv及以下的電壓類型，直接增加到大模型中；

(5.2)其他各表的合并：

主要原則：在省調(diào)模型基礎上進行省地模型的裁剪和地調(diào)模型的添加；

除交流線段表外的各表：將對照文件出現(xiàn)的廠站，刪掉含有省調(diào)廠站的所有記錄，替換為含有地調(diào)廠站的記錄；

交流線段表：在對照文件出現(xiàn)的廠站，將省調(diào)廠站id替換為地調(diào)廠站id。設備id仍采用省調(diào)的；

交流線段端點表：修正各記錄的線段id，通過與交流線段表的中文名稱進行匹配，并通過廠站id進行校驗，對地調(diào)記錄進行線段id的替換；

增加地調(diào)110及以下廠站的各表記錄。

進一步地，在所述步驟(6)中，廠站的關口潮流對應，主要是考慮主變下送潮流：

首先根據(jù)“dts供電區(qū)域信息表”與“dts設備與供電區(qū)域關系表”統(tǒng)計各供電區(qū)域所包含的所有主變，然后對省調(diào)各供電區(qū)域所包含的所有主變的有功功率和無功功率分別進行加和，同時對地調(diào)供電區(qū)域所包含的所有主變的有功功率和無功功率也分別進行加和，形成此供電區(qū)域負荷的有功比和無功比，即：

負荷有功比＝省調(diào)供電區(qū)域有功和/地調(diào)供電區(qū)域有功和

負荷無功比＝省調(diào)供電區(qū)域無功和/地調(diào)供電區(qū)域無功和拼接大模型中各負荷的潮流值如下：

負荷有功＝地調(diào)模型中該負荷有功*負荷有功比*有功修正系數(shù)

負荷無功＝地調(diào)模型中該負荷無功*負荷無功比*無功修正系數(shù)

其中，有功修正系數(shù)和無功修正系數(shù)初值為1，其值也可通過界面進行設置修改。

進一步地，所述步驟(7)對廠站的設備中的開關、刀閘、接地刀閘的遙信值與省調(diào)模型中這些設備的遙信值進行對比檢查，對于遙信值狀態(tài)不一致的設備或是只在省調(diào)模型出現(xiàn)的設備或是只在地調(diào)模型出現(xiàn)的設備，通過輸出日志文件進行記錄，經(jīng)確認后，可根據(jù)需要考慮按照省調(diào)設備的遙信狀態(tài)進行修正或保持原來狀態(tài)。

本發(fā)明的有益效果為：

(1)基于linux平臺，可隨時進行省地模型拼接，從省地側獲取多個地調(diào)的模型，逐一添加到省地模型中形成大模型，然后再通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)，利用分布式互聯(lián)平臺分發(fā)到各參與演習的地調(diào)中。這種基于linux平臺的模型拼接方法避免了跨平臺轉換的不方便，同時也提高了模型拼接的效率。

(2)充分利用了分布式互聯(lián)平臺，便于模型的獲取和分發(fā)，同時也將模型拼接與d5000平臺更好的進行融合，充分體現(xiàn)了智能電網(wǎng)調(diào)控系統(tǒng)的一體化功能。

(3)以省調(diào)模型為基礎，交流線段表采用省調(diào)模型，其他各表以廠站為單位進行設備模型的整體裁剪與添加，簡化了拼接過程。

(4)從容錯性角度考慮，現(xiàn)有方法對于一些冗余記錄進行了自動過濾處理，并通過日志文件的形式進行記錄，便于后續(xù)根據(jù)日志文件進行模型的修正與排除，同時也不會使得冗余模型記錄干擾模型拼接過程的進行。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的技術方案主要步驟示意圖。

圖2是本發(fā)明的省地模型拼接示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式，對本發(fā)明的具體實施方案作詳細的闡述。這些具體實施方式僅供敘述而并非用來限定本發(fā)明的范圍或實施原則，本發(fā)明的保護范圍仍以權利要求為準，包括在此基礎上所作出的顯而易見的變化或變動等。

圖1是本發(fā)明的技術方案主要步驟示意圖。

圖2是本發(fā)明的省地模型拼接示意圖。

如圖1所示，本發(fā)明的技術方案包括以下步驟：

步驟1：校驗省地模型文件：

1.1校驗省地模型文件是否為模型拼接指定的cime文件格式。

各表格式如下：

表頭：<表英文名::dts>；

英文標識：以“@”開頭，后接各字段英文標識，以空格區(qū)分開；

中文名稱：以“//”開頭，后接各字段中文名稱，以空格區(qū)分開；

表內(nèi)各記錄：以“#”開頭，后接各字段的值，以空格區(qū)分開；

表尾：</表英文名::dts>

其中，英文標識各列、中文名稱各列、表內(nèi)各記錄的各列是嚴格對應的。以廠站表的一條記錄做為示例，如下所示：

模型拼接所需的各表及各表的字段格式見附錄1。

1.2校驗省調(diào)模型文件各表的列數(shù)和地調(diào)模型文件各表的列數(shù)是否一致。

進行省地模型文件的拼接，首先要保證省地模型文件的各表的名稱及各表的字段要一致，如若不一致，拼接而成的文件就不可用。如下表所示，地調(diào)的廠站表比省調(diào)的廠站表少一列，這樣拼接出來的模型就會有問題，所以此步校驗過程會給出提示信息，告知地調(diào)廠站表格式與省調(diào)廠站表的格式不符，避免影響模型拼接的進行。

1.3檢驗省地模型文件是否包含所需的各表

各表的表頭為“<表英文名::dts>”，表尾為“</表英文名::dts>”，例如廠站表，表頭為“<substation::dts>”，表尾為“</substation::dts>”；依照此對模型文件各表進行檢查，校驗是否含有模型拼接必需的各表，如廠站表、電壓等級表、斷路器表等設備表，如果缺少必需的設備表，此步校驗過程會給出提示信息。

此步驟是對省地模型文件的校驗過程，對拼接過程中的每一步的模型問題都會給出提示，避免將局部錯誤數(shù)據(jù)拼接到大模型中，為后面的拼接工作做準備。

步驟2：去掉重復的設備id，去掉重復的連接點號：

2.1去掉重復的設備id：對于省地模型文件的同一張設備表，若設備id號有重復的，則省調(diào)設備id號保持不變，地調(diào)設備id號進行替換。綜合考慮省調(diào)模型文件和地調(diào)模型文件的該設備表，假設該設備表的最大記錄id為id_max，則第一個與省調(diào)設備id有沖突的地調(diào)設備id替換為id_max+1，后續(xù)與省調(diào)設備id沖突的地調(diào)設備id在此基礎上依次加1。

例如：省調(diào)模型文件廠站表最大記錄id為113997365920137902，地調(diào)模型文件廠站表最大記錄id為113997367262314941，則綜合考慮省地模型文件廠站表id_max為113997367262314941；若地調(diào)a廠站與省調(diào)某廠站id有沖突，則a廠站id將替換為113997367262314942，后續(xù)與省調(diào)有沖突的廠站id依次替換為113997367262314943，113997367262314944，......。

2.2去掉重復的連接點號：遍歷省地模型文件中所有連接點號，并記錄最大的連接點號nd，對于省地模型文件有重復的連接點號，省調(diào)設備連接點號保持不變，地調(diào)設備連接點號在nd的基礎上依次加1進行整體替換。方法與設備id替換的方法相同。

步驟3：根據(jù)id號去重過程形成地調(diào)新舊id的對照文件，同時進行圖形轉換：

3.1在id去重過程中，省調(diào)id保持不變，地調(diào)id進行了去重替換，此時把替換前后的設備id保存并生成對照文件。對照文件文件以表為單位，每張表為3列，分別為“序號、替換前的設備id、替換后的設備id”。

地調(diào)新舊id對照文件格式如下：

3.2根據(jù)地調(diào)新舊id對照文件進行廠站圖的轉換，將廠站圖g文件中的舊id替換為新id，以此完成圖形轉換過程。

步驟4：根據(jù)省地模型文件各設備表的中文名稱進行模糊匹配，生成省地設備對照文件：

生成的省地設備對照文件共四列，四列分別為省調(diào)設備id，省調(diào)設備名稱，地調(diào)設備id，地調(diào)設備名稱，具體形成過程如下：

根據(jù)交流線段端點表的廠站id和電壓類型id找到對應的廠站名稱“法庫”，電壓類型“220kv”，在廠站名稱和電壓類型一致的前提下，對設備中文名稱“電法一線”進行省地設備的模糊匹配生成對照文件，格式如下：

步驟5：省地模型合并：

5.1電壓類型表：省地此表合并的過程中需注意，對于同一電壓類型的，但省地id號不相同的，此時以省調(diào)的記錄為準。例如：

省地拼接大模型的電壓類型表中，保留上述省調(diào)記錄，裁掉地調(diào)記錄。

對于只在省調(diào)模型有的記錄或是只在地調(diào)模型有的記錄(一般為220kv及以下的電壓類型)，直接增加到大模型中。

5.2其他各表：500kv廠站以省調(diào)為主，220kv及以下廠站以地調(diào)為主，220kv在對照文件出現(xiàn)的，此部分廠站是省地同時含有的廠站，在合并模型過程主要處理此部分廠站信息。

(1)主要原則：在省調(diào)模型基礎上進行省地模型的裁剪和地調(diào)模型的添加。

(2)除交流線段表外的各表：將對照文件出現(xiàn)的廠站，刪掉含有省調(diào)廠站的所有記錄，替換為含有地調(diào)廠站的記錄。

(3)交流線段表：在對照文件出現(xiàn)的廠站，將省調(diào)廠站id替換為地調(diào)廠站id。設備id仍采用省調(diào)的。

(4)交流線段端點表：修正各記錄的線段id，通過與交流線段表的中文名稱進行匹配，并通過廠站id進行校驗，對地調(diào)記錄進行線段id的替換。

(5)增加地調(diào)110及以下廠站的各表記錄。

步驟6：關口潮流對應：

220kv廠站的關口潮流對應，主要是考慮主變下送潮流。首先根據(jù)“dts供電區(qū)域信息表”與“dts設備與供電區(qū)域關系表”統(tǒng)計各供電區(qū)域所包含的所有主變，然后對省調(diào)各供電區(qū)域所包含的所有主變的有功功率和無功功率分別進行加和，同時對地調(diào)供電區(qū)域所包含的所有主變的有功功率和無功功率也分別進行加和，形成此供電區(qū)域負荷的有功比和無功比，即：

負荷有功比＝省調(diào)供電區(qū)域有功和/地調(diào)供電區(qū)域有功和

負荷無功比＝省調(diào)供電區(qū)域無功和/地調(diào)供電區(qū)域無功和拼接大模型中各負荷的潮流值如下：

負荷有功＝地調(diào)模型中該負荷有功*負荷有功比*有功修正系數(shù)

負荷無功＝地調(diào)模型中該負荷無功*負荷無功比*無功修正系數(shù)

其中，有功修正系數(shù)和無功修正系數(shù)初值為1，其值也可通過界面進行設置修改。

步驟7：大模型的檢查修正：

由于220kv廠站的所有設備均以來自地調(diào)，即220kv的設備(開關、刀閘、接地刀閘、交流線端、母線等)均與地調(diào)模型一致，故此步驟對這些設備中的開關、刀閘、接地刀閘的遙信值與省調(diào)模型中這些設備的遙信值進行對比檢查，對于遙信值狀態(tài)不一致的設備或是只在省調(diào)模型出現(xiàn)的設備或是只在地調(diào)模型出現(xiàn)的設備，通過輸出日志文件進行記錄，經(jīng)確認后，可根據(jù)需要考慮按照省調(diào)設備的遙信狀態(tài)進行修正或保持原來狀態(tài)。日志文件的格式如下：

省地模型拼接完成后，需上傳至指定路徑進行潮流計算檢查，若潮流收斂，且總功率與原有省調(diào)模型總功率近似，即完成省地模型拼接過程。

附錄1：