一种基于节点通信及数据传输分析的电力系统的制作方法

技术特征：
1.一种基于节点通信及数据传输分析的电力系统，其特征在于，包括：计算节点通信管理模块、数据传输模块、在线运行管理模块和电网分析及实施模块；其中，所述计算节点的计算项目包括暂态稳定、小干扰计算、暂态稳定量化分析以及电压稳定等；所述计算节点通信管理模块，用于管理计算节点与电网平台之间，以及计算节点内部进程之间的通信，具体用于实现：在每次计算开始前，电网平台发送进程将计算数据发送到计算节点上,计算节点接收进程接收完毕后通知本地的计算软件计算数据已经准备就绪；计算软件接收到启动命令后，通知内部计算进程进行计算,所有的故障计算完成后由计算软件进行结果汇总，并将汇总后的结果放在所述主控进程的结果指定目录，同时通知主控进程发送结果到电网平台；所述数据传输模块，用于实现以下数据传输：在每个周期内，数据网关向电网平台发送格式数据，格式数据可以以格式文件的形式发送；电网平台在接收到格式数据后通过组播或广播的方式将此文件分发到所有计算节点；计算节点主控进程在接收到格式数据后，通过ipc通信方式通知所有计算节点数据已经准备好，可以开始计算；计算软件在计算完毕后通知计算节点主控进程,计算主控进程将计算结果（信息或文件）返回电网平台；电网平台将结果发送给数据服务器；所述在线运行管理模块用于提供在线数据刷新服务与计算控制服务；其中在线数据刷新服务是指电网平台通过在线数据接口，向各个计算节点提供当前状态的运行方式数据；计算控制服务是指电网平台在数据刷新完成后，通过调用计算节点进行计算的方式激活计算；在线数据可以以预定的格式文件来生成格式数据；所述电网分析及实施模块，用于：s1.进行电网网络供电运行分析；s2.故障模型预测控制运行实施。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通信管理包括平台消息通信和内部接口通信；对于平台消息通信，电网平台与计算节点可以采用进程起停和系统信号两种控制手段；进程起停在每次计算前通过调用命令行的方式调用计算节点,加载计算程序并在计算结束后获取计算结果；系统信号控制通过与计算节点信号交互的方式,控制计算节点中计算软件的启动,并且根据计算软件发出的计算结束信号开始获取计算结果。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，电网平台与计算节点交互的信号分为三类：第一类信号表征系统计算正常,且没有需要输出的预警信息；第二类信号表征系统计算正常,但有需要输出的预警信息；第三类信号为在指定时间内未返回任何信号的提示,表征系统计算不正常,此时电网平台将在指定时间内重新启动整个计算进程以确保下一个计算周期内的计算正常进行。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，对于内部接口通信，计算节点针对时域仿真程序、小干扰程序、电压稳定评估程序以及裕度评估校核计算程序提供如下几个方面的接口；初始化接口：各个计算软件在计算启动时，通过这个接口完成其启动所需要的各类初始化处理,包括内存申请、工作目录创建以及其他计算准备工作等；启动接口：各个计算软件在接收到新的在线数据时，通过调用这个接口完成新一轮计
算开始时的准备工作，包括在线数据读取、数据转换以及其他计算准备工作；计算接口：各个计算软件在接收新的在线数据准备完成后，通过调用这个接口完成其计算任务；单个计算结束接口：各个计算软件在单个计算进程完成时，通过调用这个接口完成结果处理工作；计算结束接口：各个计算软件在所有计算进程均完成时，通过调用这个接口完成结果处理工作。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，对于数据传输，在线运行状态下，在线的格式数据将以广播的形式下发到各个计算节点中去，其中在线数据包括如下内容：整合处理后的在线ems能量管理系统数据，采用广播方式传送到各个计算子节点；在线运行模式具有重复启动能力的监测数据，即在没有重新发出计算配置信号的情况下，在线运行模式接收一次在线数据接口信号,就进行一次安全稳定分析计算扫描监测，获取重复启动能力的监测数据；计算完成之后，通过计算结果收集机制完成汇总的数据，包括系统稳定情况、各个计算稳定分析结果的摘要信息；计算结果收集将所有计算结果进行归类和总结，转换成界面显示所需要的格式发送到界面显示部分；其中，计算稳定分析结果的详细计算结果信息将按照分布式存储的模式放到各个数据服务器中去。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述故障模型预测控制运行实施，具体步骤如下；s201.判断模拟电网支路是否满足机会约束条件，在模拟电网支路满足机会约束时，进入s202，否则退出；s202.故障后t0时刻，检测到电压处于较低水平，mpc模型预测控制执行动作，令tk=t0,记录第一个采样时刻；s203.在（tk,tk 1）内进行时域仿真，计算tk 1时刻的轨迹灵敏度；判断是否处于第一个采样区间，若是，则根据轨迹灵敏度确定控制变量个数及地点；s204.判断采样区间是否超出控制时域，若否则求解简化的二次规划模型，得到tk时刻的估算控制量并施加到系统中，令k=k 1,进入下一个采样区间，返回步骤s203；若是则计算预测时域内其余采样时刻的轨迹灵敏度；s205.令tk=t0，回到整个预测时域的第一个采样时刻，在预测时域(tk,tk nts)内进行时域仿真，得到电网的系统轨迹；判断电网的系统电压是否达到要求水平，若是则停止模型预测控制；否则求解模型预测控制滚动优化的二次规划模型；s206.在tk时刻将mpc优化结果的第1个控制序列施加到系统中；令k=k l,t0=tk,即整个预测时域向前移动一个采样区间，返回步骤s202,进行下一次的滚动优化，直至所有采样区间遍历完成。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述判断模拟电网支路是否满足机会约束条件，包括；s2011.给定允许的随机模拟次数nmax；s2012.置机会约束成立计数器n=0；s2013.获取出现新增电源的全部节点i，获取一个节点i,计算该节点i的支路功率p；
s2014.当p<=pmax时，置n=n 1；其中，pmax为支路输电容量；否则取下一节点i，返回步骤s2013；s2015.如果n/nmax>=a，a为线路功率约束的置信水平，则模拟满足机会约束，结束模拟；否则取下一个节点i，返回步骤s2013，若此时全部节点i获取完毕，则模拟不满足机会约束，退出模拟。

技术总结
本发明公开了一种基于节点通信及数据传输分析的电力系统，包括：计算节点通信管理模块、数据传输模块、在线运行管理模块和电网分析及实施模块。本发明的一种基于节点通信及数据传输分析的电力系统，为多厂家、多类型的计算软件提供一个开放式的接口，并在此基础上，实现各个计算类型的进程管理，以及与电网平台实现消息通信的机制，同时完善了数据传输方式，并能够进行电力系统网络架构的分析和控制实施。实施。实施。


技术研发人员：谭世克
受保护的技术使用者：谭世克
技术研发日：2021.07.28
技术公布日：2021/10/23