[發明專利]基于離線策略的電力系統安全穩定在線附加緊急控制方法

有效

• 申請號: 201410692578.8
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN104779608A
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發明（設計）人: 徐泰山;任先成;鮑顏紅;劉天斌;羅建裕;于釗;徐偉;徐友平;李海峰;張劍云;張雋;周博
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國電南瑞科技股份有限公司;國家電網公司華中分部;江蘇省電力公司;南京南瑞集團公司;國網冀北電力有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

1.基于離線策略的電力系統安全穩定在線附加緊急控制方法，其特征在于，包括以下兩部分內容：

第一部分是在線附加控制措施組合的生成和刷新，包括以下步驟：

1-1)在電網調控中心，實時匯集安控系統中所有安控裝置上送的裝置運行狀態、通信通道狀態、壓板狀態、定值、離線控制策略表和電網實時運行狀態信息，將匯集時刻作為在線附加控制措施組合OMA計算所對應的電網運行時刻，記為t₀；

所述離線控制策略表包括壓板狀態組合、元件投/停狀態組合、元件/輸電通道潮流組合、定值組合、預想故障、安全穩定問題的類別SP和控制措施組合共7列；

所述安全穩定問題的類別SP是指靜態安全穩定、暫態安全穩定和動態安全穩定及其組合；

所述控制措施是指控制對象及其控制量；

所述在線附加控制措施組合OMA是指預想故障發生后安控裝置在離線控制策略表中搜索到的離線控制措施組合基礎上再疊加的控制措施組合；

1-2)在電網調控中心，首先，根據安控系統中所有安控裝置上送的裝置運行狀態和通信通道狀態，結合安控系統架構模型和通信通道結構模型來確定每個安控裝置在當前時刻能夠實施的功能，然后，分別根據安控系統中每個安控裝置在當前時刻能夠實施的功能，計及安控裝置上送的電網實時運行狀態、壓板狀態和定值，識別各個安控裝置的在值可控措施空間CM，再針對安控裝置所防御的每個預想故障，根據安控裝置上送的電網實時運行狀態、壓板狀態和定值，從離線控制策略表中分別搜索到各個預想故障所對應的SP及相應的在值離線控制措施組合OM；

所述安控裝置的在值可控措施空間CM是指在電網當前運行狀態下，安控裝置對電網能夠采取的且能夠得到真正執行的控制對象及其控制量的集合；

所述預想故障對應的在值離線控制措施組合OM是指在電網當前運行狀態下若發生了該預想故障后，安控裝置針對該預想故障對電網所采取的能夠得到真正執行的控制措施組合；

1-3)在電網調控中心，首先，采用安控系統中所有安控裝置上送至本級調控中心的電網實時運行信息來替代本級調控中心在線動態安全穩定評估系統提供的最新的用于在線安全穩定評估的電網運行狀態斷面數據中對應元件的投/停狀態及潮流信息，再對處理后的電網運行狀態斷面數據進行潮流計算，若潮流計算收斂，則進入步驟1-4)，否則，返回步驟1-1)；

1-4)在電網調控中心，分別針對安控系統所防御的每個預想故障，進行計及步驟1-2)搜索到的預想故障所對應的OM執行的OMA計算，一旦某個預想故障的OMA已經確定，則分別將t₀、OM和OMA刷新到防御該預想故障的安控裝置的在線附加控制策略表中與該預想故障對應的OMA計算所對應的電網運行時刻、OMA計算所對應的電網運行時刻的OM和OMA；

若安控系統所防御的所有預想故障的OMA都已經確定并刷新到相應的安控裝置的在線附加控制策略表中，則返回步驟1-1)，否則，繼續進行余下的預想故障的OMA計算和相應的在線附加控制策略表中相關信息的刷新；

若在OMA計算過程中，當前時刻與t₀的差值大于OMA計算時長門檻值，則中止余下沒有計算出OMA的預想故障的OMA計算，將這些預想故障的OMA都置為空集，并將t₀及與這些預想故障相應的OM和OMA分別刷新到防御這些預想故障的安控裝置的在線附加控制策略表中與預想故障對應的OMA計算所對應的電網運行時刻、OMA計算所對應的電網運行時刻的OM和OMA，返回步驟1-1)；

所述在線附加控制策略表包括預想故障、OMA計算所對應的電網運行時刻t_c、t_c時刻的OM和OMA共4列；

第二部分是安控系統所防御的預想故障發生后安控裝置實際執行的控制措施的確定，包括以下步驟：

2-1)當安控系統中的安控裝置檢測到其所防御的預想故障發生時，在安控裝置中，將該預想故障發生時刻記為t₁；

2-2)從在線附加控制策略表中搜索到該預想故障所對應的OMA計算所對應的電網運行時刻t_c、t_c時刻的OM和OMA，并根據采集和匯集到電網實時運行狀態信息和可控措施信息，結合安控裝置當前的壓板狀態、定值，從離線控制策略表中搜索到該預想故障所對應的在值離線控制措施組合OM；

2-3)若t₁-t_c小于設定的OMA有效時長門檻值，且從在線附加控制策略表中搜索到的OM與從離線控制策略表中搜索到的OM二者的控制對象相同，則將從離線控制策略表中搜索到的OM和OMA二者疊加作為該預想故障發生后安控裝置實際執行的控制措施，否則，只將從離線控制策略表中搜索到的OM作為該預想故障發生后安控裝置實際執行的控制措施；

安控裝置對電網采取實際執行的控制措施，并返回步驟2-1)。

2.根據權利要求1所述的基于離線策略的電力系統安全穩定在線附加緊急控制方法，其特征在于，所述第一部分的步驟1-4)中預想故障的OMA計算方法如下：

針對預想故障，計及第一部分的步驟1-2)搜索到的預想故障所對應的OM的執行，進行第一部分的步驟1-2)搜索到的預想故障所對應的SP的在線評估；若OM執行后相應的安全穩定性能夠保證，則在在線附加控制策略表中將該預想故障的OMA置為空集；否則，首先在安控裝置的在值可控措施空間CM中通過去除預想故障所對應的OM，得到能夠用于OMA計算的可選控制措施空間CM'，然后根據設定的不同類型控制對象的控制量精度ε的不同要求，針對CM'中控制量能夠作為連續量控制的控制對象，按其可控量的最大值x_max將其轉換成控制量均勻分布的n個檔位，其中n為(x_max/ε+0.5)取整后的數值，使得該控制對象的第1個可選控制措施的控制量為0，第2個可選控制措施的控制量為x_max/n，第3個可選控制措施的控制量為2x_max/n，依次類推，第n+1個可選控制措施的控制量為x_max，再將CM'中的所有可選控制措施進行枚舉組合，并在計及第一部分的步驟1-2)搜索到的預想故障所對應的OM執行的基礎上，分別疊加一組可選控制措施組合生成不同的安全穩定在線評估算例，最后，根據可選控制措施組合的控制代價由小到大的順序對生成的所有安全穩定在線評估算例進行排序，再依據在線評估算例的排序號，基于集群計算平臺，按算例并行的計算調度模式，對生成的所有安全穩定在線評估算例，分別進行第一部分的步驟1-2)搜索到的預想故障所對應的SP的在線評估，直至至少有一個算例的評估結果是安全穩定的，則中止余下所有算例的計算，將與排序號在前且評估結果是安全穩定的算例中疊加的可選控制措施組合作為預想故障的OMA，若所有算例的評估結果都不是安全穩定的，則將預想故障的OMA置為空集。