一种基于虚拟电网的中长期动态仿真安稳策略建模方法技术

本发明专利技术公开了一种基于虚拟电网的中长期动态仿真安稳策略建模方法，涉及电力系统安全稳定分析评估技术领域。所述基于虚拟电网的中长期动态仿真安稳策略建模方法，通过构建由虚拟线路、虚拟负荷、虚拟发电机等虚拟电气元件构成的虚拟电网，实现PSD‑FDS程序安全自动装置模型和稳控策略模型中故障判别条件和控制措施信号的过桥转接，进一步完成安全自动装置模型和稳控策略模型组合调用，实现对复杂电网多判据安稳策略的建模与验证。

【技术实现步骤摘要】
一种基于虚拟电网的中长期动态仿真安稳策略建模方法
本专利技术属于电力系统安全稳定分析评估
，尤其涉及一种基于虚拟电网的中长期动态仿真安稳策略建模方法。
技术介绍
电力行业是现代社会的基础行业,电力系统的运行关系到社会经济生活的各个方面，安全、经济、持续、稳定的电力供给是对电力工作的基本要求。由于电力系统各种设备，包括发电机、变压器、输电线路、断路器等一次设备及与之配套的二次设备，都会发生不同类型的故障，从而影响电力系统正常运行和对用户正常供电。为了保障电力系统的安全运行，通常会在电力系统重要节点设置配套的安全稳定控制装置和系统(以下简称安稳系统)，在线监视电网的实时运行状态，针对各种可能发生的故障按照预先设置好的安全稳定策略(简称安稳策略)实施实时预警和动态决策，防止电网事故扩大化，为电力系统安全运行提供可靠保障。为了保证实际运行中电力系统的安全稳定性，不便采用在线物理扰动试验的方法对电力系统的动态行为进行研究。目前主要利用电力系统仿真软件离线计算的方法对电力系统及装置的动态行为进行仿真研究。针对电力系统安稳策略的模型可以分为六大类:装置类、监视类、压板类、公用数据类、控制措施类和稳控策略类。电力系统全过程动态仿真程序(PSD-FDS)能够将电力系统的机电暂态、中期和长期动态过程有机地统一起来进行数字模拟，是目前唯一能够实施安稳策略建模的仿真计算工具。PSD-FDS提供了安全自动装置模型和稳控策略模型2大类模型用于安稳策略的建模。其中安全自动装置模型包含过负荷控制装置模型(STABOL)、低频减载(解列)模型(STABLF)、低压减载(解列)(STABLV)、高频切机(解列)模型(STABHF)、过压切机(解列)(STABHV)和失步解列(STABOS)模型，采用安全自动装置功能模型(如STABLF卡等)+控制措施模型(STABOUT卡)的模式共同组成完整的模型，能够很好的覆盖实际系统中相应装置的功能。一个完整的安全稳定控制策略模型通常由一个厂站信息卡、若干断面信息卡、切机顺序卡、切负荷比例分配卡、策略卡和控制措施卡组成。其中，一条完整的控制策略由若干策略触发条件卡(各策略之间为与逻辑，)和若干控制措施卡(对应不同控制对象)实现控制功能。安全自动装置模型不支持并列条件判断，而稳控策略模型支持触发条件的组合逻辑判断；安全自动装置模型和稳控策略模型控制措施卡功能也不重叠，功能不能相互覆盖。由于PSD-FDS程序本身功能的限制，安全自动装置模型和稳控策略模型不能混合在一起使用。稳控策略触发条件模型(STABCOND)提供的判别断面N-M故障、判别支路故障类型、判别交流支路投停状态、判别交流支路输送功率、判别断面输送功率与安全自动装置模型中的故障判别条件(过负荷、低频、低压、高频、过压)并不重合，而且安全自动装置模型和稳控策略模型有相对独立的控制措施卡，不能相互调用。鉴于现代电力系统实际运行中的安稳策略通常由多个策略启动判断对象和多条防误判据以一定逻辑关系组成，并实施了复杂的控制措施，而PSD-FDS中提供的模型目前尚不足以完全覆盖实际系统中复杂的安稳策略和控制动作。基于此，本专利技术提出一种基于虚拟电网的中长期动态仿真安稳策略建模方法，借助虚拟电网搭建过桥线路，实现中间继电器的功能，解决安全自动装置模型和稳控策略模型混合建模的问题，扩大PSD-FDS实现复杂电力网络安稳策略建模的适用范围。
技术实现思路
针对现有技术的不足，为了实现由多个判据组成的复杂安稳策略对电力系统的安全运行状态进行评估，本专利技术提供一种基于虚拟电网的中长期动态仿真安稳策略建模方法，通过构建由虚拟线路、虚拟负荷、虚拟发电机等虚拟电气元件构成的虚拟电网，实现PSD-FDS程序安全自动装置模型和稳控策略模型中故障判别条件和控制措施信号的过桥转接，进一步完成安全自动装置模型和稳控策略模型组合调用，实现对复杂电网多判据安稳策略的建模与验证。本专利技术是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种基于虚拟电网的中长期动态仿真安稳策略建模方法，所述建模方法是在PSD-FDS中长期仿真的潮流数据文件*.dat中添加相对实际仿真电网不存在的虚拟元件，构建用于稳控信号传递的虚拟电网，借助虚拟电网的桥接，实现安全自动装置模型和稳控策略模型的互联互通和相互调用。进一步的，所述虚拟元件包括虚拟线路、虚拟负荷、虚拟发电机。进一步的，所述稳控策略模型检测实际电网的运行状态，实施组合逻辑判断，输出相应的控制措施；如果稳控策略模型满足实际电网需求，则直接向实际电网输出控制措施；若不满足实际电网约束判断和输出控制条件，则向虚拟电网输出控制措施，改变虚拟电网的运行状态，进一步由安全自动装置检测虚拟电网状态，执行稳控策略模型不能直接实施的控制措施。构造的虚拟电网与实际电网相互隔离，稳控策略模型的控制输出不影响实际电网的状态，但能通过改变虚拟电网中线路、负荷、发电机的运行，构造触发安全自动装置动作的故障判别条件，在安全自动装置模型检测到虚拟电网状态变化后进一步动作，实施对实际电网的分轮次切负荷、切机、解列等控制操作。进一步的，所述稳控策略模型分别根据断面N-M故障、支路故障、交流支路投运状态、断面输送功率和支路输送功率实施组合逻辑判断，输出相应的切机、切负荷、切支路、闭锁直流母线线路控制措施。进一步的，所述安全自动装置模型检测实际电网的运行状态，输出相应的控制措施；如果安全自动装置模型满足实际电网需求，则直接向实际电网输出控制措施；若不满足实际电网约束判断和输出控制条件，则向虚拟电网输出控制措施，改变虚拟电网的运行状态，进一步由稳控策略模型检测虚拟和实际电网状态，完成安全自动装置不能直接实现的组合逻辑判断，再输出合适的控制措施。构造的虚拟电网与实际电网相互隔离，安全自动装置的控制输出不影响实际电网的状态，但能通过改变虚拟电网中线路、负荷、发电机的运行，构造触发稳控策略模型动作的故障判别条件，在稳控策略模型检测到虚拟电网状态变化后进一步动作，实施对实际电网的切支路、切负荷、切机、闭锁直流线路等控制操作。进一步的，所述安全自动装置模型分别根据过负荷控制装置模型、低频减载模型、低压减载模型、高频切机模型、过压切机模型、失步解列模型进行故障判别，输出相应的分轮次切机、切负荷、切支路、解列控制措施。进一步的，所述稳控策略模型和安全自动装置模型的安稳策略交叉组合，在保证信号传递逻辑关系清晰的条件下实现安全自动装置模型和稳控策略模型的互联互通和相互调用，实现对实际电网复杂安稳组合逻辑判断条件和输出措施的支持。与现有技术相比，本专利技术所提供的基于虚拟电网的中长期动态仿真安稳策略建模方法，具有如下有益效果：1、构建虚拟网络的虚拟元件提供过桥信号，实现稳控策略模型调用安全自动装置模型的控制措施，或者安全自动装置模型调用稳控策略模型的控制措施；2、构建虚拟网络的虚拟元件提供过桥信号，实现稳控策略模型利用安全自动装置模型的故障判别条件，或者实现安全自动装置模型调用稳控策略模型完成触发条件逻辑组合；3、虚拟网络采用多种策略交叉组合，扩大对实际电网安稳策略建模的支持范围，能够仿真PSD-FDS中未定义的复杂逻辑组合和控制输出模型，降低复杂安稳策略建模的实施难度；4、虚拟电网和实际电网相互独立，虚拟电网仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于虚拟电网的中长期动态仿真安稳策略建模方法，其特征在于，所述建模方法是在PSD‑FDS中长期仿真的潮流数据文件*.dat中添加相对实际仿真电网不存在的虚拟元件，构建用于稳控信号传递的虚拟电网，借助虚拟电网的桥接，实现安全自动装置模型和稳控策略模型的互联互通和相互调用。

【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟电网的中长期动态仿真安稳策略建模方法，其特征在于，所述建模方法是在PSD-FDS中长期仿真的潮流数据文件*.dat中添加相对实际仿真电网不存在的虚拟元件，构建用于稳控信号传递的虚拟电网，借助虚拟电网的桥接，实现安全自动装置模型和稳控策略模型的互联互通和相互调用。2.如权利要求1所述的基于虚拟电网的中长期动态仿真安稳策略建模方法，其特征在于，所述虚拟元件包括虚拟线路、虚拟负荷、虚拟发电机。3.如权利要求1或2所述的基于虚拟电网的中长期动态仿真安稳策略建模方法，其特征在于，所述稳控策略模型检测实际电网的运行状态，实施组合逻辑判断，输出相应的控制措施；如果稳控策略模型满足实际电网需求，则直接向实际电网输出控制措施；若不满足实际电网约束判断和输出控制条件，则向虚拟电网输出控制措施，改变虚拟电网的运行状态，进一步由安全自动装置检测虚拟电网状态，执行稳控策略模型不能直接实施的控制措施。4.如权利要求3所述的基于虚拟电网的中长期动态仿真安稳策略建模方法，其特征在于，所述稳控策略模型分别根据断面N-M故障、支路故障、交流支路投运状态、断面输送功...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙志媛，刘光时，丘浩，刘鹏，刘默斯，梁水莹，李凌，李明珀，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广西,45