[發(fā)明專利]500kV區(qū)域控制中心控制域優(yōu)化系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010226168.6
• 申請(qǐng)日: 2010-07-14
• 公開（公告）號(hào): CN101916999A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李茂峰;林志波;陸巖;謝旭;劉相槍;羅永善;曹玉文;陳忠偉;黃集賢;曾星宏;吳有能;陳岳;田力;鄧厚兵;陳方之;戎春園;鄭熙業(yè);李闖;段春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司南寧局
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;H02J13/00
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 45104
• 代理人: 翁建華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種變電站優(yōu)化系統(tǒng)，尤其是一種500KV區(qū)域控制中心控制域優(yōu)化系統(tǒng)。

背景技術(shù)

中國專利“500KV變電站區(qū)域控制系統(tǒng)”(專利號(hào)200620099105，公告日2007年12月26日)公開了一種由區(qū)域控制中心自動(dòng)化主站系統(tǒng)、圖像監(jiān)控系統(tǒng)、繼電保護(hù)故障信息管理系統(tǒng)組成的500KV變電站區(qū)域控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過設(shè)立電網(wǎng)區(qū)域控制中心實(shí)現(xiàn)了500KV變電站遠(yuǎn)程集中監(jiān)控、無人值班、少人值守的管理模式，有效地降低了運(yùn)營管理成本、提高了操作維護(hù)效率。由此，區(qū)控模式迅速在我國電網(wǎng)建設(shè)中推廣和普及開來。然而，隨著500kV站點(diǎn)數(shù)量的快速增加，區(qū)控中心控制站點(diǎn)也相應(yīng)增加，運(yùn)營中逐漸發(fā)現(xiàn)了一些亟待研究解決的問題，如受控站點(diǎn)數(shù)量的增加帶來的操作可靠性和區(qū)控中心工作效率降低，區(qū)控中心接入多少受控站才能獲得最大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益等突出問題。因此，簡單的考慮軟硬件技術(shù)的支撐能力而不顧控制域擴(kuò)大后對(duì)經(jīng)濟(jì)性和可靠性的影響，將嚴(yán)重阻礙區(qū)域控制中心管理模式的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種能夠更好發(fā)揮區(qū)域控制中心作用、優(yōu)化整合資源配置以實(shí)現(xiàn)提高效率和增加效益目標(biāo)的500KV區(qū)域控制中心控制域優(yōu)化系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，該系統(tǒng)包括：

模型模塊，用于建立并存儲(chǔ)區(qū)域控制中心優(yōu)化控制域的數(shù)學(xué)模型；

數(shù)據(jù)模塊，用于輸入并存儲(chǔ)模型模塊中數(shù)學(xué)模型所需的基本參數(shù)；

計(jì)算模塊，用于根據(jù)模型模塊的數(shù)學(xué)模型和數(shù)據(jù)模塊的基本參數(shù)進(jìn)行計(jì)算并存儲(chǔ)結(jié)果；

編碼模塊，用于對(duì)區(qū)域內(nèi)500KV變電站進(jìn)行二進(jìn)制編碼并存儲(chǔ)該編碼；

尋優(yōu)模塊，用于根據(jù)計(jì)算模塊的結(jié)果和編碼模塊的編碼通過遺傳算法尋找并存儲(chǔ)區(qū)域控制中心優(yōu)化控制域的最優(yōu)解集；

執(zhí)行模塊，用于根據(jù)尋優(yōu)模塊的最優(yōu)解集選擇性地將區(qū)域內(nèi)500KV變電站接入?yún)^(qū)域控制中心并受其控制。

由于區(qū)域控制中心以運(yùn)行監(jiān)視和控制操作為其中心任務(wù)，因此評(píng)價(jià)區(qū)域控制中心這一管理方式的性能時(shí)，應(yīng)主要從三個(gè)方面進(jìn)行衡量：

1)建設(shè)和運(yùn)營的綜合成本；

2)運(yùn)行監(jiān)控的風(fēng)險(xiǎn)；

3)控制操作的效率。

模型模塊以上述三個(gè)方面的目標(biāo)來衡量和考核區(qū)域控制中心的不同控制域的優(yōu)劣，建立了多目標(biāo)優(yōu)化模型，其目標(biāo)函數(shù)表述為：

F(X)＝[TC(X)，R(X)，E(X)]→Optimal????(1)

(1)式中：

TC(X)——方案的綜合成本；

R(X)——方案的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)值；

E(X)——方案的操作效率；

X——控制變量集合。

由于可能的受控站是數(shù)量有限的離散變量，因此，優(yōu)化模型目標(biāo)函數(shù)中X定義為區(qū)域內(nèi)每一個(gè)500kV變電/串補(bǔ)站的控制歸屬權(quán)作為控制變量的集合，各站控制歸屬權(quán)的不同組合得到不同的區(qū)域控制方案作控制變量：

X_i＝[x_i1x_i2......x_im]????????????(2)

(2)式中：

x_ij，j∈1，2，…，M——指第i種區(qū)控中心控制域方案中第j個(gè)變電/串補(bǔ)站的

控制歸屬權(quán)；若變電站由區(qū)域控制中心控制，則x_ij置1；否則，x_ij置0；M是區(qū)域內(nèi)變電/串補(bǔ)站的總數(shù)。

上述采用[0，1]控制變量，區(qū)控中心的控制域問題就轉(zhuǎn)化成為了二值組合優(yōu)化問題。

對(duì)于區(qū)域控制中心而言，影響其控制范圍的約束條件一般包括：

1.主站監(jiān)控系統(tǒng)存在設(shè)計(jì)容量和一定的容量裕度的要求，會(huì)對(duì)接入?yún)^(qū)控中心的監(jiān)控站數(shù)量有一定的限制；

2.由于區(qū)控中心設(shè)備數(shù)量和空間的限制，能夠容納的同時(shí)值班的運(yùn)行人員有一定數(shù)量上限約束；

3.區(qū)控中心可能出現(xiàn)并發(fā)操作任務(wù)，為了完成這些并發(fā)任務(wù)，對(duì)區(qū)控中心的值班運(yùn)行人員有一個(gè)數(shù)量上的下限約束；隨著區(qū)控中心控制范圍的擴(kuò)大，并發(fā)多個(gè)操作任務(wù)數(shù)量的概率也會(huì)變大，因此這個(gè)約束是關(guān)于控制變量的函數(shù)。

因此，優(yōu)化模型目標(biāo)函數(shù)的約束條件包括：

(1)監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)約束：定義因變量q_i為第i種候選控制域方案中區(qū)域控制中心控制的500kV變電/串補(bǔ)站數(shù)量，則