一种配电网风险协同管控系统

摘要

本发明公开了一种配电网风险协同管控系统，包括数据源层、通信层、数据层、业务支持层、业务逻辑层和用户层，所述数据源层通过所述通信层与所述数据层进行通信，所述业务逻辑层包括薄弱环节全景识别模块、综合风险评估模块和风险协同管控模块。本发明的配电网风险协同管控系统，在风险评估的基础上，对配电网进行风险协同管控，风险协同管控的目的就是要将电网风险降低到可接受范围内，保障系统的安全运行。

说明书

技术领域

本发明涉及一种配电网风险协同管控系统。

背景技术

电力系统风险分析主要包括“事故筛选”、“预想事故分析”和“安全控制”。其 中，前两项是安全分析的基础，其分析过程是在事故后果的严重程度行为指标的基 础上进行的。在相当长的一段时间内，风险评估研究都主要集中在发电和输电范畴， 因此对于输电网事故后果严重程度行为指标的定义及其应用的研究已经很成熟。但 是有关配电网的风险分析的研究还没有得到足够的重视，更加之配电网不同于输电 网的众多特点，因此如何提出较为实用和有效的安全性指标就成为一项很有意义的 工作。

配电网是整个电力系统的重要组成部分，它和用户直接相连，对用户的供电质 量有极大的影响。随着配电网规模的日益增大，配电网设备越来越多，分布范围越 来越广，受到的不确定风险因素也日益增多。配电网的特点主要有：(1)配电网地 域比较集中；(2)配电网电压等级较低、级数多，单条馈电线传输功率和距离一般 不大；(3)网络结构多样、复杂，一般采用闭环设计、开环运行的方式，并且存在 有数量众多的联络开关和分段开关，结构及运行方式更为灵活；(4)动态元件的数 量不是很多，暂态过程不明显。上述这些特点都决定了配电网的风险分析不宜随便 照搬输电网的准则和分析控制手段。

配电网风险协同管控是实现智能配电网自愈控制的重要技术手段，风险协同管 控的重要应用就是配电网故障恢复。配电网故障恢复重构是配电网建设亟待完善的 一项关键技术，配电网发生故障以后，调度人员应综合考虑各种约束条件，尽可能 快地制定最优的恢复重构方案，要求恢复时间短、恢复失电负荷多、拓扑保持辐射 状及恢复后保证配网安全可靠运行等。而在实际系统中，调度人员需处理的信息量 极大，要求其在短时间内做出最优决策是十分困难的，借助配电网故障恢复程序可 以很快得到解决方案。配电网故障恢复程序根据开关跳闸信息和故障指示信息准确 判断故障区段后隔离故障区域，缩小停电范围，并在故障后迅速恢复供电。

配电网风险评估协同管控所涉及的研究对象和评价方法不仅广泛而且复杂。时 至今日，在国内外学者的共同努力下，其科学方法体系虽不断臻于完善，但距离实 际应用还存在一定的差距。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种配电网风险协同管控系统，在 风险评估的基础上，对配电网进行风险协同管控，风险协同管控的目的就是要将电 网风险降低到可接受范围内，保障系统的安全运行。

实现上述目的的技术方案是：一种配电网风险协同管控系统，包括数据源层、 通信层、数据层、业务支持层、业务逻辑层和用户层，其中：

所述数据源层包括上海电网的能量管理系统(EMS系统)和生产管理系统(PMS 系统)，所述能量管理系统用于提供35kV及以上高压配电网的CIM模型、状态估计 数据和量测数据，进而获得高压配电网拓扑信息；所述生产管理系统用于提供10kV 中压配电网的网架结构模型；

所述数据源层通过所述通信层与所述数据层进行通信；

所述数据层包括实时数据模块、历史数据模块和图形数据模块，所述实时数据 模块接收并存储来源于所述能量管理系统的与风险因素相关的实时的风险数据，所 述风险数据包括高压配电网的CIM模型、状态估计数据和量测数据，风险评估过程 中产生的中间数据经过分析转换后导入所述实时数据模块；所述历史数据模块接收 风险数据以及风险计算的结果数据，所述风险数据以及风险计算的结果数据依次经 过适配、清洗、筛选和编辑转换后存储至所述历史数据模块，所述历史数据模块具 有数据查询、数据导出功能；所述图形数据模块用于存储各类图形；

所述业务支持层用于从所述数据层获取与风险因素相关的风险数据，结合风险 评估规则进行分险评估，风险评估过程中产生的中间数据经过分析转换后导入所述 数据层的实时数据模块；

所述业务逻辑层包括薄弱环节全景识别模块、综合风险评估模块和风险协同管 控模块，所述薄弱环节全景识别模块用于搜寻配电网的薄弱环节，识别出配电网的 设备层风险；所述综合风险评估模块用于评估配电网应对风险的一个综合指标，提 供配电网的系统层的综合分险指标；所述风险协同管控模块用于对35kV变电站预想 全停事故制定供电恢复方案，并对10kV母线检修制定相应的负荷转供方案；

所述用户层，用于实现人机交互。

上述的一种配电网风险协同管控系统，其中，所述业务支持层包括拓扑解析模 块、拓扑分析模块和风险评估规则库，所述拓扑解析模块用于对配电网拓扑信息进 行解析，所述拓扑分析模块用于对配电网拓扑信息进行分析，所述风险评估规则库 用于提供风险评估规则。

上述的一种配电网风险协同管控系统，其中，所述通信层包括文件模块、数据 库、缓存库和消息总线，其中：所述通信层采用数据库与缓存库相结合的方式为所 述配电网风险协同管控系统提供统一的动态数据服务，所述文件模块用于存储所述 配电网风险协同管控系统中的文件，所述消息总线用于为所述配电网风险协同管控 系统提供通信线路。

上述的一种配电网风险协同管控系统，其中，所述用户层包括界面展示模块、 系统设置模块、数据导入模块和用户管理模块。

本发明的配电网风险协同管控系统，与现有技术相比的有益效果是：在风险评 估的基础上，对配电网进行风险协同管控，风险协同管控的目的就是要将电网风险 降低到可接受范围内，保障系统的安全运行，不仅能够切实指导生产实践，同时也 推动了配电网风险评估理论的论证与发展。

附图说明

图1为本发明的配电网风险协同管控系统的结构框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图 对其具体实施方式进行详细地说明：

本发明的实施例：请参阅图1，一种配电网风险协同管控系统，包括数据源层1、 通信层2、数据层3、业务支持层4、业务逻辑层5和用户层6。

数据源层1包括上海电网的能量管理系统11和生产管理系统12，能量管理系 统11用于提供35kV及以上高压配电网的CIM模型、状态估计数据和量测数据，进 而获得高压配电网拓扑信息；生产管理系统12用于提供10kV中压配电网的网架结 构模型。

数据源层1通过通信层2与数据层3进行通信。

通信层2包括文件模块21、数据库22、缓存库23和消息总线24，其中：通信 层2采用数据库22与缓存库23相结合的方式为配电网风险协同管控系统提供统一 的动态数据服务，文件模块21用于存储配电网风险协同管控系统中的文件，消息总 线24用于为所述配电网风险协同管控系统提供通信线路。

数据层3包括实时数据模块31、历史数据模块32和图形数据模块33，其中： 实时数据模块31接收并存储来源于能量管理系统11的与风险因素相关的实时的风 险数据，该风险数据包括高压配电网的CIM模型、状态估计数据和量测数据，风险 评估过程中产生的中间数据经过分析转换后导入实时数据模块31；历史数据模块32 接收风险数据以及风险计算的结果数据，风险数据以及风险计算的结果数据依次经 过适配、清洗、筛选和编辑转换后存储至历史数据模块32，历史数据模块32具有 数据查询、数据导出功能；图形数据模块33用于存储各类图形。

业务支持层4用于从数据层3获取与风险因素相关的风险数据，结合风险评估 规则进行分险评估，风险评估过程中产生的中间数据经过分析转换后导入数据层3 的实时数据模块31。业务支持层4包括拓扑解析模块41、拓扑分析模块42和风险 评估规则库43，其中：拓扑解析模块41用于对配电网拓扑信息进行解析，拓扑分 析模块42用于对配电网拓扑信息进行分析，风险评估规则库43用于提供风险评估 规则。

业务逻辑层5包括薄弱环节全景识别模块51、综合风险评估模块52和风险协 同管控模块53，其中：薄弱环节全景识别模块51用于搜寻配电网的薄弱环节，识 别出配电网的设备层风险；综合风险评估模块52用于评估配电网应对风险的一个综 合指标，提供配电网的系统层的综合分险指标；风险协同管控模块53用于对35kV 变电站预想全停事故制定供电恢复方案，并对10kV母线检修制定相应的负荷转供方 案。

用户层6，用于实现人机交互。用户层6包括界面展示模块61、系统设置模块 62、数据导入模块63和用户管理模块64。系统设置模块62用于对配电网风险协同 管控系统进行基础设置，数据导入模块63用于导入数据到配电网风险协同管控系 统；用户管理模块64用于对配电网风险协同管控系统的用户进行管理

本发明的配电网风险协同管控系统，在风险评估的基础上，对配电网进行风险 协同管控，风险协同管控的目的就是要将电网风险降低到可接受范围内，保障系统 的安全运行，不仅能够切实指导生产实践，同时也推动了配电网风险评估理论的论 证与发展。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发 明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述 实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。