OPEN3000PAS培训-基础模块概述(精简版)

OPEN3000应用培训PAS——概述和建模内容：分析调度业务中对PAS的需求，介绍PAS主要应用模块和指标；通过和SCADA对比强调PAS在维护上的要求；介绍OPEN3000-PAS的特点；讲解OPEN3000网络建模的功能和使用；初步介绍基本模块的原理和基本操作。OPEN3000培训——PASPAS——需求和基本应用借助于PAS，调度员能够做到：准确、全面地把握电网的实时状态；分析运行方式变化的影响。在线潮流（调度员潮流）是应用软件的核心模块，供调度员进行模拟计算。PAS——需求和基本应用调度员潮流无法直接在SCADA系统的遥测、遥信生数据的基础上进行分析：遥测遥信的误差和错误不可避免；遥测遥信的覆盖率和可用率都可能小于100%。需要状态估计：以冗余的遥测为基础，利用电力系统内在约束和概率统计原理排除遥测遥信错误、减小误差、补充遥测。PAS——需求和基本应用负荷预报使得针对未来走势进行分析成为可能；同时为上一级调度安排发电计划提供数据；是总体上的，和网络结构无关；分析负荷及其影响因子的历史资料得出系统负荷的变化规律以及和影响因子的关系，结合影响因子的预报状态，对未来一天至一周左右的系统负荷作出预报；历史随机分量被平滑，未来的随机分量无法预报。PAS——需求和基本应用PAS各模块的关系：PAS-应用和维护特点1SCACA显示当前和过去电网真实发生的情况PAS

模拟可能发生的设备投退、负荷变化，分析电网运行的安全性，提出操作建议SCADA主要面向测点，关心RTU、通道PAS

面向设备和整个电网，关心一次设备的连接关系，量测的物理意义SCADA应用计算机/通信/自动化技术PAS应用电力系统及数学知识PAS-应用和维护特点2PAS对SCADA提出一些新的要求（如无功量测），促进SCADA的应用；PAS中的状态估计具有量测分析功能，实践中是辅助自动化人员维护遥测、遥信的有效工具。

反过来为SCADA提供拓扑分析，提出了网络SCADA的新概念。网络建模-原则总原则：和现场一致的抽象，允许进行适当的等值；不同模块不一样：故障计算需要网外阻抗等；和SCADA相对应；主要包括设备参数和联结关系两个方面。网络建模-常用电气模型设备端点参数量测特性断路器(接地)刀闸2/1YX控制其它设备的运行状态变压器3/2R,X,KV,TAPYC厂站内不同电压传输功率交流线段2R,X,BCHYC不同厂站同电压传输功率负荷1YC消耗功率（低压设备等值）发电机1YC产生功率（外网联络线等值）容抗(串、并)2/1KV,MRNOMYC补偿无功，优化潮流方式网络建模-Step1:理清网络范围调度管辖范围的必须建入模型；如果有条件（能够要到参数，收到实时数据）可以外推一层；SCADA中有些设备在PAS中不需要的，不要选上PAS应用。网络建模-Step2:作图、节点入库接线图：直接连接的设备端子一定是同一个厂站、同一电压等级；不同厂站的设备通过线路相连，不同电压等级的设备通过变压器相连。数据库中线路的端子信息在交流线段端点表中，变压器的端子信息在变压器绕组表中，系统提供了交流线端图元，但没有绕组图元。网络建模-Step2:作图、节点入库数据库中是如何表示设备端子连接在一起的——编上相同的号；节点入库根据图形自动完成编号工作：节点号全网唯一，其中包含了厂站和电压等级信息；入库以厂站为单位，一般一厂对一图，支持多对多；可以在作图软件上或用独立的程序(netmdl_node_ui)进行节点入库。入库时进行一些验证网络建模-Step2:作图、节点入库网络建模-Step2:作图、节点入库T接线的处理：属于同一线路的交流线段；引入“线段联结点”厂站类型；同一线路上如果有多个连接点，需要多个“线段连接厂”；T接点可以不需要画图，根据定义自动生成联接关系。网络建模-Step2:作图、节点入库T接线的处理：增加一虚拟厂站；SCADA量测厂站：A，B，CPAS增加T厂1条线路:ABC线3条交流线段A－TB－TC－TCATB网络建模-Step3:录入参数必须录入的参数：电压等级等公共信息阻抗参数：线路、变压器限值详见文档原始参数灵活可选交流线段可选有名值、标幺值、长度类型，推荐使用实测的有名值；变压器绕组可选有名值、标幺值、铭牌值，推荐使用铭牌值。网络建模-Step3:录入参数录入途径：CIM界面（一般不用）数据库界面作图界面查看途径数据库中接线图网络建模应用下的Tip网络建模-Step3－1:线路参数线路参数：输入长度类型输入有名值输入标幺值输入限值统一转换成标幺值网络建模-Step3－1:交流线段表网络建模-Step3－1:线路类型表网络建模-Step3－2:变压器参数变压器参数：两卷变对应一组值三卷变对应三组值电阻、电抗（有名值或标么值）或短路损耗（kW）短路电压（％）额定电压、额定容量分接头类型统一转换成标幺值：网络建模-Step3－2:变压器表网络建模-Step3－2:变压器绕组表网络建模-Step3－2:变压器绕组表网络建模-Step3－2:分接头类型表跟厂站、电压等级无关网络建模-Step3－3:发电机参数发电机参数：输入额定容量输入发电机类型输入最大最小有功无功出力等网络建模-Step3－3:发电机表网络建模-Step3－4:容抗器参数容抗器参数：输入额定容量输入额定电压输入容抗器类型网络建模-Step3－4:容抗器表网络建模-Step4:模型验证严重错误：不同厂站或不同电压等级的设备端子相连接；非法参数。一般警告：端子空挂；参数不正常；设备未入库。网络建模-Step4:模型验证进程名称：netmdl_map_verify；可以在接线图上通过右键菜单执行；检查结果在列在主界面上的列表中；列表上“厂站”列右键菜单可以直接切换到厂站图。网络建模-Plus1:内外网等值内网等值成负荷外网等值成机组手动等值：SCADA和PAS应用下可以画不同的设备自动等值：交流线段可以选择“等值成负荷”或“等值成机组”；变压器可以设置作为“终端变压器”。网络建模-Plus1:内外网等值外网22010110网络建模-Plus1:内外网等值外网22010110网络建模-Plus2:统一遥测方向功率量测正方向定义：支路型（线路和变压器）流出母线为正发电机发电为正负荷用电为正网络建模-Plus2:统一遥测方向－3010205－25255网络建模-Plus3:统一画面属性对于PAS和SCADA共用的画面（如系统潮流图厂站图等），在图形编辑时应设置其“初始应用是否优先”为“false”网络建模-Plus4:SCADA数据获取状态估计获取scada数据都是设备表数据，scada画面上的潮流数据（线路潮流、变压器潮流、母线线电压、发电机出率、负荷值、变压器档位等）是设备表的数据时，状态估计程序才能正常获取。分析步骤：基本模块-网络拓扑连接点（物理节点）母线（逻辑节点）电气岛（供电区域）开关状态支路状态活岛：联通的设备中有发电机和负荷，拓扑着色带电基本模块-网络拓扑应用支持PAS应用下的所有网络分析软件模块：

状态估计，潮流分析

…支持SCADA应用下的:

拓扑着色动识别旁路代节点不平衡功率的计算基本模块-状态估计问题的提出调度员潮流无法直接在SCADA系统的遥测、遥信生数据的基础上进行分析：遥测遥信的误差和错误不可避免；遥测遥信的覆盖率和可用率都可能小于100%。需要状态估计：以冗余的遥测为基础，利用电力系统内在约束和概率统计原理排除遥测遥信错误、减小误差、补充遥测。基本模块-状态估计缺量测

－30？20－15？？？基本模块-状态估计量测错误

－302020－15－101011－10－1020－10－10911－10？10线路量测不平衡变压器量测不平衡母线量测不平衡？基本模块-状态估计功能

生数据→熟数据

由SCADA量测数据确定实时网络拓扑及运行状态。功能包括：

实时网络拓扑、实时网络辨识、状态估计、不良数据检测与辨识、变压器抽头估计、量测误差估计、网络状态监视等。基本模块-状态估计基本流程图网络结构辨识有无可观测性检测状态估计不良数据检测与辨识实时库基本模块-状态估计网络结构辨识

网络结构辨识也称为遥信(开关)辨识，给出可疑遥信，并纠正部分错误遥信。方法：根据开关状态决定刀闸状态。根据线路两端遥测值与遥信是否对应发现可疑遥信。仅根据设备遥测值与遥信是否对应来判断。基本模块-状态估计遥测初检测线路两端功率平衡检测变压器三（二）侧功率平衡检测电气母线注入功率平衡检测并列运行电气母线电压相等检测设备量测越限检测基本模块-状态估计利用支路量测确定可观测岛利用节点注入量测扩大可观测岛节点4为可观测基本模块-状态估计不可观测部分的处理

增加母线注入伪量测，维持系统的可观测性。伪量测不是真正的量测，而是在量测系统中人为加入的数据，状态估计把它当成量测处理，权重有所不同。典型值、负荷预测、发电计划型伪量测:精度低、权重小基尔霍夫型伪量测：绝对准确、权重大、始终使用。零注入。零阻抗支路两端电压差。基本模块-状态估计状态估计方法基本加权最小二乘状态估计计算时间长，对系统资源要求高。快速分解状态估计算法

与快速分解法潮流一样，对信息矩阵进行PQ分解，降低了计算维数，计算速度快；权系数变动范围较大时收敛性变差。正交变换状态估计算法对牛顿法、快速分解法状态估计，都可引入正交变换技术求解法方程，提高状态估计解的稳定性。快速分解的正交变换基本模块-状态估计不良数据的检测与辨识所谓不良数据是指量测误差(遥测值与真实值之差)大于某一标准的遥测数据。只有排除不良数据才能得到正确的状态估计结果。不良数据的检测：找出可疑量测数据的过程。不良数据的辨识：找出真正不良数据的过程。基本模块-状态估计满足实用化要求按量测类型（有功、无功和电压）统计量测误差。按时间（小时、日、月和年）统计、保存量测误差。自动保存运行方式断面整点极值基本模块-状态估计基本模块-调度员潮流功能

在给定的运行方式下，分析设备预想操作以后的电力系统新的潮流运行方式，检验安全性。预想操作开关变位（线路、变压器、母线、厂站投切）功率改变（发电机出力调整，负荷潮流变化）变压器档位改变注意：实际电网线路、变压器的功率调整是通过上述控制手段来实现的，在潮流计算时也不能直接设置线路、变压器的功率。基本模块-调度员潮流中心任务

问题特点

线性网络、非线性方程(电压)。多元非线性方程组→迭代→收敛。功率注入母线电压支路潮流基本模块-调度员潮流基本要求收敛可靠性（尤其病态系统）计算正确功能实用、完备使用方便、灵活基本模块-调度员潮流数据源（基态方式）实时方式:状态估计结果；未来方式:发电计划和母线负荷预测；历史方式:以前保存的方式数据或模型数据；假想方式:用户(调度员)在厂站图或单线图上设置的方式。基本模块-调度员潮流节点类型每个节点有4个运行变量：P、Q、V、，一般两个给定，两个待求。

PV节点：发电机、或有可调无功的变电所。

PQ节点：负荷、或无功固定的发电机。平衡节点(V节点)：一般只有1个，选调频机组，或按其它规则选。qq基本模块-调度员潮流牛顿法PQ分解法－牛顿法的改进（速度、内存、收敛性）电阻小，功角差接近0计算方法基本模块-调度员潮流稀疏矩阵

大量零元处理

节点优化编号减少非零注入元基本模块-调度员潮流满足实用化要求自动记录潮流的运行情况统计潮流模拟计算与实际开断的误差统计全系统的误差统计局部厂站的误差统计保存误差统计的潮流方式，并能够方便地重新显示、统计基本模块-调度员潮流特点提供快速解耦和牛顿－拉夫逊算法，能够根据潮流收敛情况，自动地在快速解耦潮流算法和牛顿一拉夫逊潮流算法之间切换。除常规的单平衡机以外，采用发电机一次和二次调频特性和来模拟机组出力和电网频率的变化。利用母线负荷预报、发电及交换计划、检修计划，方便进行未来方式的研究。可以进行多岛、单端充电等特殊潮流计算。灵活的运行方式调整。如线路开断、厂站停运、拉杆置数等。基本模块-调度员潮流基本模块-负荷预报负荷预报功能历史负荷→未来的系统负荷。分为超短期、短期、中期和长期负荷预测。负荷预测对电力系统控制、运行和计划都是非常重要的，对电力市场下的商业化运营有实际的经济意义。基本模块-负荷预报电力系统负荷预测模型L(t)

为t时刻的系统负荷B(t)

为t时刻的基本负荷W(t)

为t时刻的天气敏感负荷V(t)为t时刻的随机负荷S(t)

为t时刻的特别事件负荷)()()()()(tVtStWtBtL+++=基本模块-负荷预报基本负荷分量1.对于超短期负荷预测B(t)接近于线性(常数)2.对于短期负荷预测B(t)具有明显的周期性3.对于中长期负荷预测B(t)具有明显增长趋势的周期性变化02448ty7