基于IEC61968標準的配電網潮流計算系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、IEC61968標準針對配電系統(tǒng)給出了各種資源的公共信息模型(CIM:CommonInformationModel)，在很大程度上方便了配電管理系統(tǒng)(DMS)各子系統(tǒng)之間的集成。以IEC61968標準為核心，合理規(guī)劃和設計各個子系統(tǒng)的功能和接口，建立基于擴展的公共信息模型(CIM)的配電網統(tǒng)一模型和信息標準化的配電管理系統(tǒng)是電力企業(yè)信息化發(fā)展的趨勢。配電網潮流計算作為配電管理系統(tǒng)中應用層的其他子系統(tǒng)如配電重構、狀態(tài)估計、故障處理、系統(tǒng)無

2、功優(yōu)化、設計規(guī)劃等的基礎，在配電系統(tǒng)運行方式和規(guī)劃系統(tǒng)方案設計中需頻繁使用。因此，研究基于IEC61968標準的配電網潮流計算系統(tǒng)，對建設數(shù)據可交互、易維護、長期可拓展的配電管理系統(tǒng)具有重要意義。
　　 首先，本文在充分理解和掌握IEC61968電力規(guī)約中的CIM建模表示法的基礎上，以IEC61968CIM在配電網建模中的實際應用為目標，正確理解CIM模型中關于配電網建模部分，包括網絡連接性模型、輸電線路三相模型、配電變壓器模型

3、、負荷模型和饋線模型以及量測模型的準確建模方法，構建遵循CIM標準的配電網絡模型數(shù)據庫。
　　 第二，在網絡的全局拓撲分析部分，本文首先提出了一種新的母線-支路模型，進而使用圖論中的經典遍歷算法——廣度優(yōu)先搜索法(BreadthFirstSearch，BFS)實現(xiàn)全網的拓撲分析。模型通過類相互之間的關系描述拓撲結構，通過對象類的屬性設置保存拓撲分析結果，通過對數(shù)據結果的查詢和讀取可方便地獲取標準的數(shù)據文件(IEEE、BPA)，為

4、離線計算軟件提供實時電網數(shù)據斷面;拓撲分析算法充分考慮了配電網絡的接線特點，可滿足輻射網和環(huán)網同時存在情況下的復雜配網實時結線分析;同時對生成的拓撲點自動編號并歸于拓撲島中;對拓撲島自動進行帶電檢查，并確定死島、活島狀態(tài);最后對每個活的電氣島自動設置平衡節(jié)點。
　　 第三，在潮流計算模塊部分，本文首先針對配電網的輻射狀和環(huán)狀結構特點，研究了前推回代法和回路電流法，指出使用兩種方法迭代求解具有弱環(huán)狀網絡結構的復雜配電網三相潮流計算

5、問題;為充分利用已有資源、縮短開發(fā)周期，提出基于CIM的數(shù)據模型與現(xiàn)有異構的電力系統(tǒng)仿真軟件進行全面集成任務。選用具有優(yōu)秀收斂算法兼融合了智能電網關鍵技術的GridLAB_D開源軟件作為本系統(tǒng)的潮流計算模塊，通過研究GridLAB_D內部系統(tǒng)元件描述方式和建模方法，開發(fā)出CIM原始模型導入數(shù)據到GridLAB_D輸入文件自動生成程序包，以及GridLAB_D輸出文件的自動解析程序包。電網全局拓撲分析程序和與GridLAB_D輸入文件的適

6、配程序以及輸出文件的解析程序均使用面向對象語言(Python)進行編寫，并在Eclipse環(huán)境下調試。
　　 最后，以IEEE37節(jié)點配電饋線算例對所開發(fā)的系統(tǒng)其進行了測試，并對測試結果進行分析。計算結果表明，開發(fā)的軟件包能夠準確地分析出系統(tǒng)的拓撲結構;能夠根據CIM數(shù)據庫中的原始數(shù)據轉化成正確的GridLAB_D輸入文件，并能夠對GridLAB_D的計算結果實現(xiàn)自動解析并返回CIM模型中。由于GridLAB_D是開源軟件，本文