技术摘要：
本发明公开了一种电网模型管理及监视系统，包括：模型管理模块、数据存储模块、监视预警模块和数据处理模块。本发明的一种电网模型管理及监视系统，覆盖主网以及配网，包括配网图模数据及上级电网图模数据。在配电自动化主站系统完成主、配网模型的拼接以及模型动态变  全部
背景技术：
监视是指对电力系统运行信息的采集、处理、显示、告警和打印，也包括对异常或 事故的自动识别。控制是指通过人机联系工具，对断路器、隔离开关、静电电容器组等设备 进行远方操作的开环性控制。 在监视系统中如何对电网进行建模并进行模型管理和优化，是目前电网监视系统 中的重要工作。
技术实现要素：
为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，本发明一种电网模型管理及监视系 统，包括：模型管理模块、数据存储模块、监视预警模块和数据处理模块；其中。 所述模型管理模块，用于。 (1)配网图模转换，在系统框架内，建立与其他服务平台包括电网资源管理平台连 接的服务平台，该服务平台用于包括对模型数据的管理、电网图形数据的管理、电网特殊区 域管理、模型数据分析服务、电网拓扑分析服务、电网图形操作服务及电网业务分析服务。 而服务平台内部不维护电网模型，所有的电网模型统一由模型管理模块维护，模型管理模 块提供电网模型的服务接口，配电网调用该接口。因此配网图模数据在模型管理模块维护， 模型管理模块按照电网规范格式导出配网的模型以及相关图形，配电自动化主站中不再存 储图模，而是通过信息交换总线接受模型管理模块导岀的图模信息，并转换到配电自动化 主站中。 (2)上级电网模型数据转换，地方电力系统存储有完整的上级电网的图形和模型 信息，地方电力系统按照电网规范格式导出上级电网的模型以及相关图形，配电自动化主 站通过信息交换总线接受电力系统导出的上级电网图模信息。 (3)电网数据模型耦合，配电自动化主站通过信息交换总线获取配网图模数据和 主网图模数据，然后配置馈线模型与站内模型耦合，在配电自动化主站中得到从10kV到 22OkV完整的电网网络模型，并生成完整的电网模型及拓扑资料。 所述数据存储模块，采用分级存储方式通过数据库存储和管理模型数据。 在第一级，在数据表层面，加入第一模型字段，基于模型索引，在数据库服务器端 提供模型索引的支持。在加载过程中，通过指定需要加载电网的模型范围大小，能够通过模 型索引定位到指定地理范围的记录，实现按地理范围加载设备，以减少向客户端传送的数 据量。 在第二级，在对象字段层面，使用第二模型字段来存储设备的地理坐标点，把数据 加载到电网客户端后，在客户端内部进行模型索引。 所述监视预警模块，用于。 5 CN 111585349 A 说　明　书 2/7 页 (1)监视预警可视化，线路及变配电站数据可视化。潮流断面的显示：可视化潮流 的大小和方向，以及沿地理接线图标注出潮流，并显示各个地区负荷分配状态。线路负载率 的显示，线路传输容量和线路功率分布因子，对于无功流向，变配电站母线的电压、功角数 值以文本信息的显示节点数据，显示系统的整体情况和电压越限情况。负荷数据可视化，包 括区域负荷密度、用电特性等。电能质量可视化。包括电网频率趋势、电压偏差趋势和电能 质量。停电信息可视化，综合显示各类停电信息，实现故障停电和计划停电影响的范围在地 理图上可视化展现。 其中，系统为每个工程设计新建一个设计图层，叠加在表示运行层的节点图上，对 于需要修改或者删除的设备，执行局部拷贝操作，从运行层复制到设计层。在设计层进行新 建、拆除、修改操作，系统自动在内部记录修改标志，跟踪操作是针对运行层还是新的设计 层，从设计层中生成测标单和进行主要材料的统计。这些统计基于内部新建、拆除、改造的 标志。在竣工时，根据这些标志，把设计层的图形拓扑和设备属性增量地复制回运行层。 (2)用电定位分析，系统根据用户设定的条件进行计算和分析，并以网格形式生成 地区局范围内的历史用电密度分布图，计算条件包括统计数据时间范围、故障次数、电流强 度、方格密度。将计算结果折算成标准值，并以指定的颜色显示区域的用电强度。包括基于 定位的用电查询及展现，根据线路范围的用电定位及分析，历史用电分布及用电密度分析。 (3)电网监视管理，用于系统监视任务、线路设备数据的定义及导出规则制定；完 成终端应用的用户交互过程及监视记录、设备监视过程信息、缺陷记录数据的具体定义；确 定无人机移动监视结果数据导入的方式及数据规则定义；确定监视轨迹、监视时间等监视 过程信息的图形表现方式、用户交互方式定义。具体包括。 设备规范监视项管理，根据设备类型定义并组织规范监视检查项。监视过程中，监 视系统可以基于已有设备信息，提示用户检査设备对应项目。设备监视参考知识库管理，建 立监视知识库。在监视过程中，监视系统可以根据当前检査项为监视人员提供该项相关参 考依据；基于移动线路监视管理，针对配电网络监视的实际情况，制定设备规范监视项。监 视系统根据设备数据显示监视项，对于配电线路监视是以位置为基础，进行监视到位情况 的监督，并进行监视缺陷的记录。对于配电站所，包括开闭所、配电房和箱式变电站，则通过 自动记录站所监视的开始和结束时间作为监视到位情况的参考，并进行监视缺陷的登记； 电网设备数据的现场修正，线路监视过程中，用户如果发现电网实际情况与主站数据不符， 可以录入或修改主设备状况常用参数，也可以修正设备位置。监视及缺陷管理的现场延伸， 以配电工作管理系统为基础，将监视作为主站中线路监视和缺陷管理向工作现场管理的延 伸。在主站中进行监视任务的管理，并对现场获取的缺陷记录进行管理，自动产生监视记录 并更新相关的缺陷记录。线路故障的监视查询，对线路当前存在的缺陷进行查询，对线路历 史上曾经发生的故障进行查询，对线路曾经出现并已经消缺的缺陷进行查询；电力系统运 行参数和设备状态的实时显示，以及参数越限和状态变化的报警处理，对测量量和计算数 据进行越限判别，对电力系统的参数越限、断路器事故跳闸、通信系统故障进行报警处理， 对断路器跳闸所引起的失电元件进行画面显示颜色的改变处理，依据采集到的信息进行故 障判断和定位。 所述数据处理模块，用于。 (1)数据采集处理，主站通过远动通道定期对远程的发电厂和变电站内的远动终 6 CN 111585349 A 说　明　书 3/7 页 端进行数据的采集、检错和纠错处理。主站采集的信息包括模拟量、状态量、脉冲量和数字 量等，变电站获得的信息包括主站控制电网运行的命令信息以及变电站自动化设备运行的 参数信息。数据预处理。主站对变电站所送数据进行预处理，包括测量量的处理、状态量的 处理、数据计算和监视点状态标记。 (2)人工远程操作。调度员可通过人机联系工具对变电站主要设备进行远方操作， 包括分合隔离开关、断路器，投切负荷或补偿元件，开停发电机组。人机联系。其中，在操作 员与计算机之间交换信息的输入和输出设备，包括：操作员控制台打印机、控制台终端、程 序员终端、普通打印机、交互型调度控制台、远方操作台、调度员工作站、调度模拟屏以及计 算机驱动的输入、输出设备。 (3)统计计算。电力系统运行参数和事件的统计计算包括单项数据统计，包括最大 值、最小值、平均值、积分值和合格率，多项数据统计，包括全网总功率、水火电发电量和地 区用电量，事件统计，包括正常操作、异常事故、参数越限和监控系统异常。同时进行故障过 程信息记录，包括事件顺序记录、事故追忆记录和故障波形记录。 (4)网络数据交换。包括各级调度中心之间以及调度中心与变电站之间通过计算 机网络进行的与调度业务有关的数据交换，包括实时数据、统计报表、操作命令、资料文件、 数字化图像和语音信息。数据管理。包括对数据进行读写、修改、显示和增删的管理；制表打 印。制表打印的种类包括定时的统计报表、调度运行的召唤打印，以及报警信息、故障过程 记录、调度操作记录的随机打印。 优选地，所述系统还包括配电优化模块，所述配电优化模块，对网络进行简化分 析；通过质子编码随机初始化内部质子群的位置，以得到所述多个可行解；将质子位置代入 待优化的多个目标函数中，计算适应度值；对内部质子群中的每个质子进行网络辐射状校 验，若不满足校验条件则说明该质子为不可行解；选择内部质子群中的解集所对应的质子 位置并存储到外部质子群中，并构造立体空间存放外部质子群；评估解集的空间分布密度， 选择空间分布密度最小的质子位置为第一最优解；更新内部质子群中质子的位置，判断是 否到达预先设定的停止准则。 本发明的一种电网模型管理及监视系统，覆盖主网以及配网，包括配网图模数据 及上级电网图模数据。在配电自动化主站系统完成主、配网模型的拼接以及模型动态变化 管理功能，构建完整的配网分析应用模型，对配电网的优化也提出了合理有效的优化方式。 附图说明 图1为本发明一种电网模型管理及监视系统的结构图。