电力系统运行性能精细化分析系统的制作方法

xiaoxiao2020-7-23  6

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专利名称:电力系统运行性能精细化分析系统的制作方法
技术领域
本实用新型涉及电力系统,具体地,涉及一种电力系统运行性能精细化分析系统。
背景技术
目前,电力系统的电网调节器特性实时监测系统可以实时分析机组一次调频的相关性能指标,掌握单台机组的一次调频特性。电网通过PUM(功角测量装置)装置调度数据采集和监控系统,实现单台机组一次调频性能指标的计算。但是,只针对单台机组调速器特性进行性能指标计算是无法统计和分析机组及电网运行规律的。

实用新型内容本实用新型实施例的主要目的在于提供一种电力系统运行性能精细化分析系统, 以解决现有技术中的无法统计和分析机组及电网运行规律的问题。为了实现上述目的,本实用新型实施例提供一种电力系统运行性能精细化分析系统,该系统包括WAMS(广域测量系统)数据平台、运行性能分析单元以及显示单元,其中, 所述的WAMS数据平台与所述的运行性能分析单元连接,所述的运行性能分析单元与所述的显示单元连接,所述的WAMS数据平台获取电力系统的发电机及电网性能信息,并将所述的发电机及电网性能信息发送给所述的运行性能分析单元,所述的运行性能分析单元根据所述的发电机及电网性能信息进行预定的性能分析,并将所述性能分析的结果发送给所述的显示单元进行显示。优选地,上述的系统还包括EMS (能量管理系统)数据平台,与所述的运行性能分析单元连接,所述的EMS数据平台获取电力系统的运行和计算设定参数,并将所述的运行和计算设定参数发送给所述的运行性能分析单元进行性能分析。优选地,上述的系统还包括数字化支撑平台,与所述的运行性能分析单元连接, 所述的数字化支撑平台获取电力系统的机组参数,并将所述的机组参数发送给所述的运行性能分析单元进行性能分析。优选地,上述的系统还包括数据库平台,与所述的WAMS数据平台连接,所述的数据库平台存储所述WAMS数据平台获取的发电机及电网性能信息。具体地,上述运行性能分析单元包括调速系统分析模块和一次调频考核模块,其中,所述的调速系统分析模块根据所述的发电机及电网性能信息进行电网动态频率分析、 一次调频裕度分析、机组历史运行状态分析以及一次调频能力区域分布联络线判断,所述的一次调频考核模块根据一次调频考核原则和所述的发电机及电网性能信息进行一次调频正确动作率运算和一次调频性能指标运算。其中,调速系统分析模块包括电网动态频率分析模块,用于根据所述的发电机及电网性能信息进行电网动态频率分析;一次调频裕度分析模块,用于根据所述的发电机及电网性能信息进行一次调频裕度分析;机组历史运行状态分析模块,用于根据所述的发电机及电网性能信息进行机组历史运行状态分析;一次调频能力区域分布联络线判断模块,用于根据所述的发电机及电网性能信息进行一次调频能力区域分布联络线判断。一次调频考核模块包括一次调频正确动作率运算模块,用于根据一次调频考核原则和所述的发电机及电网性能信息进行一次调频正确动作率运算;一次调频性能指标运算模块,用于根据一次调频考核原则和所述的发电机及电网性能信息进行一次调频性能指标运算。上述的系统还包括打印机,与所述的运行性能分析单元连接,所述的打印机打印所述运行性能分析单元输出的信息。上述的系统还包括统计查询单元,与所述的运行性能分析单元连接,所述的统计查询单元存储所述运行性能分析单元输出的信息、以供查询和/或统计信息操作。借助于上述技术方案,通过WAMS数据平台获取电力系统的发电机及电网性能信息给运行性能分析单元进行综合分析,可以对机组及电网进行全面分析,从而可以统计和分析机组及电网的运行规律。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本实用新型实施例的电力系统运行性能精细化分析系统的结构框图;图2是根据本实用新型实施例的电力系统运行性能精细化分析系统的优选结构框图;图3是根据本实用新型实施例的电力系统运行性能精细化分析系统的另一优选结构框图;图4是根据本实用新型实施例的电力系统运行性能精细化分析系统的又一优选结构框图;图5是根据本实用新型实施例的运行性能分析单元2的具体结构框图;图6是根据本实用新型实施例的调速系统分析模块21的具体结构框图;图7是根据本实用新型实施例的一次调频考核模块22的具体结构框图;图8是根据本实用新型实施例的电力系统运行性能精细化分析系统的又一优选结构框图;图9是根据本实用新型实施例的电力系统运行性能精细化分析系统的详细结构框图;图10是根据本实用新型实施例的调速系统分析模块的工作流程框图;图11是根据本实用新型实施例的以故障点为中心延电气距离和物理距离扩散特性的示意图;图12是根据本实用新型实施例的某类型机组和某区域的一次调频能力示意图;图13是根据本实用新型实施例的机组工况运行统计图;图14是根据本实用新型实施例的联络线示意图;图15是根据本实用新型实施例的一次调频考核模块的工作流程框图;[0030]图16是机组在电网频率发生波动时典型一次调频调节曲线图;图17是根据本实用新型实施例的一次调频裕度图;图18是根据本实用新型实施例的机组历史曲线图;图19根据本实用新型实施例的一次调频特性运算界面。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。本实用新型实施例提供一种电力系统运行性能精细化分析系统。
以下结合附图对本实用新型进行详细说明。图1是电力系统运行性能精细化分析系统的结构框图,如图1所示,该系统包括WAMS数据平台1、运行性能分析单元2以及显示单元3,其中,WAMS数据平台与运行性能分析单元连接,运行性能分析单元与显示单元连接,WAMS数据平台获取电力系统的发电机及电网性能信息,并将发电机及电网性能信息发送给运行性能分析单元,运行性能分析单元根据发电机及电网性能信息进行预定的性能分析,并将性能分析的结果发送给显示单元进行显示。通过WAMS数据平台获取电力系统的发电机及电网性能信息给运行性能分析单元进行综合分析,可以对机组及电网进行全面分析,从而可以统计和分析机组及电网的运行规律。优选地,如图2所示,上述系统还包括EMS数据平台4,与运行性能分析单元连接, EMS数据平台获取电力系统的运行和计算设定参数,并将运行和计算设定参数发送给运行性能分析单元进行性能分析。如图3所示,上述系统还可以包括数字化支撑平台5,与运行性能分析单元连接, 数字化支撑平台获取电力系统的机组参数,并将机组参数发送给运行性能分析单元进行性能分析。如图4所示,上述系统还可以包括数据库平台6,与WAMS数据平台连接,数据库平台存储WAMS数据平台获取的发电机及电网性能信息。具体地,如图5所示,上述的运行性能分析单元2包括调速系统分析模块21和一次调频考核模块22,其中,调速系统分析模块根据发电机及电网性能信息进行电网动态频率分析、一次调频裕度分析、机组历史运行状态分析以及一次调频能力区域分布联络线判断,一次调频考核模块根据一次调频考核原则和发电机及电网性能信息进行一次调频正确动作率运算和一次调频性能指标运算。调速系统分析模块21具体包括图6所示的模块电网动态频率分析模块211,用于根据发电机及电网性能信息进行电网动态频率分析;一次调频裕度分析模块212,用于根据发电机及电网性能信息进行一次调频裕度分析;[0046]机组历史运行状态分析模块213,用于根据发电机及电网性能信息进行机组历史运行状态分析;一次调频能力区域分布联络线判断模块214,用于根据发电机及电网性能信息进行一次调频能力区域分布联络线判断。一次调频考核模块22具体包括图7所示的模块一次调频正确动作率运算模块221,用于根据一次调频考核原则和发电机及电网性能信息进行一次调频正确动作率运算;一次调频性能指标运算模块222,用于根据一次调频考核原则和发电机及电网性能信息进行一次调频性能指标运算。在实际操作中,上述系统还可以包括如图8所示的打印机7、和/或统计查询单元 8,其中,打印机,与运行性能分析单元连接,用于打印所述运行性能分析单元输出的信息; 统计查询单元,与运行性能分析单元连接,用于存储所述运行性能分析单元输出的信息、以供查询和/或统计信息操作。为了更好的理解本实用新型实施例,以下给出一实例。图9是电力系统运行性能精细化分析系统的具体结构框图,如图9所示,WAMS数据平台将发电机及电网相关信息发送至数据库平台,数据经调速系统分析模块和一次调频考核模块实现多种运算,并最终得以展示及输出。本系统所需的数据来源包括WAMS平台、 EMS系统(CC2000)及调度业务数字化支撑系统。WAMS平台提供计算所需实时运行数据,由于PMU采样精细,数据量较大,故将硬件部署在WAMS平台同一网段,便于实时数据的采集与交换。本系统与EMS系统数据交换量不多,可定时以文件方式从EMS系统读取部分运行和计算设定参数。本系统通过一区网络接入AC2总线系统,通过AC2总线系统穿越至三区并以发布、订阅方式获取调度业务数字化支撑系统的机组参数等数据。以下结合图9所示的系统分别描述调速系统分析模块和一次调频考核模块的工作流程。图10是调速系统分析模块的工作流程框图,如图10所示,调速系统分析模块根据 WAMS数据平台获取的发电机及电网性能信息进行电网动态频率分析、一次调频裕度分析、 机组历史运行状态分析以及一次调频能力区域分布联络线判断,其中,一次调频裕度分析还包括不同类型机组的一次调频能力分析,以下分别描述这五种分许流程(一)电网动态频率分析在电力系统网直调机组地理分布图上以不同颜色实时显示接入机组以及重要变电站的频率,并可反演电力系统网直调机组频率变化正常情况以及事故情况下,以故障点为中心延电气距离和物理距离扩散特性,该特性可以如图11所示。( 二)一次调频裕度分析以电网的主网架地理图为背景,用三维曲面图的方式显示不同区域的一次调频裕度,并通过颜色和凹凸变化直观表现当前运行状态下一次调频的整体情况,可以快速直观地发现一次调频裕度高和低的区域。支持从三维曲面图到其它类型图的画面切换。在不同的类型图之间,进入后就入该地区详细每台机组的一次调频裕度情况。三维曲面图和其它类型图以及每台机组的一次调频裕度都可以随着电网实时数据的刷新而变化,起到实时检视和预警的作用。具体地,一次调频裕度分析主要包括以下几个步骤步骤1 单元机组一次调频特性数据库的构建单元机组一次调频特性数据库是电网一次调频实时裕度在线评估系统的核心,各项功能的计算和显示、分析、统计都基于该数据库。数据库主要存储发电机的基础信息,与调速系统有关扰动的信息以及计算出的机组相关性能指标等。库中的主要内容包括1)发电机的基本信息发电机的基本信息表包括发电机组名,录属公司,容量,调速系统类型等。该内容前期手工录入,后期应与数字化支撑平台接口,直接读取相关内容。2)发电机组调速系统模型参数发电机组的励磁系统模型参数主要指各发电机组经过现场参数测试归并到BPA 下的模型和参数。该内容前期手工录入,后期应与数字化支撑平台接口,直接读取相关内容。3)扰动相关信息当电网发生较大扰动或者机组本身故障发生较大扰动时(一般指电网频率跃变量超过某一数值),则该库应记录从此刻起所有扰动事件信息。扰动事件信息包括启动事件变量名、变量幅值、全网负荷、全网发电等。4)相关性能指标主要存取以下内容根据扰动计算出的一次调频相关性能指标,记录相关统计信
肩、^^ ο数据库的主要关键字可以是机组名称(所属电厂)、机组额定容量、排汽冷却方式、原动机类型、蒸汽参数、各个工况的转速不等率及其对应的调节级压力。数据库可以分为机组基本信息数据库和机组一次调频特性数据库,其中机组基本信息数据库可以包括机组额定有功、排汽冷却方式、原动机类型、蒸汽参数构成单元机组等,例如,该机组基本信息数据库可以如表1所示表 权利要求1.一种电力系统运行性能精细化分析系统,其特征在于,所述的系统包括 广域测量系统WAMS数据平台、运行性能分析单元以及显示单元,其中,所述的WAMS数据平台与所述的运行性能分析单元连接,所述的运行性能分析单元与所述的显示单元连接,所述的WAMS数据平台获取电力系统的发电机及电网性能信息,并将所述的发电机及电网性能信息发送给所述的运行性能分析单元,所述的运行性能分析单元根据所述的发电机及电网性能信息进行预定的性能分析,并将所述性能分析的结果发送给所述的显示单元进行显示。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述的系统还包括 能量管理系统EMS数据平台,与所述的运行性能分析单元连接,所述的EMS数据平台获取电力系统的运行和计算设定参数,并将所述的运行和计算设定参数发送给所述的运行性能分析单元进行性能分析。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述的系统还包括 数字化支撑平台,与所述的运行性能分析单元连接,所述的数字化支撑平台获取电力系统的机组参数,并将所述的机组参数发送给所述的运行性能分析单元进行性能分析。
4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述的系统还包括 数据库平台,与所述的WAMS数据平台连接,所述的数据库平台存储所述WAMS数据平台获取的发电机及电网性能信息。
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述的系统还包括 打印机,与所述的运行性能分析单元连接,所述的打印机打印所述运行性能分析单元输出的信息。
6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述的系统还包括 统计查询单元,与所述的运行性能分析单元连接,所述的统计查询单元存储所述运行性能分析单元输出的信息、以供查询和/或统计信息操作。
专利摘要本实用新型提供一种电力系统运行性能精细化分析系统,该系统包括WAMS数据平台、运行性能分析单元以及显示单元,其中,WAMS数据平台与运行性能分析单元连接,运行性能分析单元与显示单元连接,WAMS数据平台获取电力系统的发电机及电网性能信息,并将发电机及电网性能信息发送给运行性能分析单元,运行性能分析单元根据发电机及电网性能信息进行预定的性能分析,并将性能分析的结果发送给显示单元进行显示。通过本实用新型,可以统计和分析机组及电网的运行规律。
文档编号G06Q50/00GK202150131SQ20112000736
公开日2012年2月22日 申请日期2011年1月11日 优先权日2011年1月11日
发明者刘海涛, 刘海琼, 孙晓彦, 孙海军, 张德利, 李卫华, 李胜, 杨东, 杨振勇, 汪鸿, 王蓓, 田云峰, 苏为民, 许君德, 许晓菲, 谢晓东, 谢欢, 赵婷, 黄葆华 申请人:华北电力科学研究院有限责任公司, 华北电网有限公司

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