一种安全稳定控制系统一体化分层协同结构技术方案

本实用新型专利技术主要涉及一种安全稳定控制系统一体化分层协同结构，具体涉及优化现有安全稳定控制系统结构，通过建立分层控制主站系统、统一的数据采集和通信接口实现数据采集、信息传输、命令下发等一体化数据共享，降低现有安全稳定控制系统复杂度和数据采集冗余度，提高其数据共享水平和标准化。基于上层控制主站采集的不同地区数据信息，可优化统筹地区内部和跨地区控制资源，实现如不同种类电源、负荷等大范围的灵活跨地区资源调配，以及跨不同地安控措施的协同控制。同时，通过综合比较不同负荷点的负荷等级、切负荷频次和负荷值大小确定负荷切除点和负荷切除量。

An integrated hierarchical cooperative structure for safety and stability control system

The utility model mainly relates to an integrated hierarchical cooperative structure of the safety and stability control system, in particular to optimizing the structure of the existing safety and stability control system, and realizing the integrated data sharing of data acquisition, information transmission and command issuance by establishing a hierarchical control master station system, a unified data acquisition and communication interface. Low complexity and data acquisition redundancy of existing security and stability control systems, improve the level of data sharing and standardization. Based on the data of different areas collected by the upper control master station, it can optimize and co-ordinate the internal and inter-regional control resources, realize flexible inter-regional resource allocation such as different types of power supply and load, and coordinate control of cross-regional security control measures. At the same time, the load removal point and load removal amount are determined by comparing the load levels, load shedding frequency and load value of different load points.

【技术实现步骤摘要】
一种安全稳定控制系统一体化分层协同结构
本技术涉及电力系统领域，具体提供一种安全稳定控制系统一体化分层协同结构。
技术介绍
作为保证电网安全的第二道防线，电力系统安全稳定控制系统对严重故障下的电网稳定运行起到关键作用。在我国当前电网正处于特高压网架形成过渡期，为了保证大电网安全稳定行，在送受端电网配置建设了大量的安全稳定控制系统和装置。安全稳定控制系统主要实现严重故障工况下的切机、切负荷功能，厂站交流出线发生严重故障时，远切送电端机组和受电端负荷；换流站直流发生故障时，远切送电端机组和受电端负荷。安控装置主要由专用远切收发信机和各种继电器构成，切机、切负荷通道既有2Mbit/s或64kbit/s光纤通道，也有载波通道。目前的安全稳定控制系统在系统结构、信息传输、数据共享等方面，与电网调控一体化模式的集中监控要求不匹配，主要体现在安全稳定系统的数据自采自用，相应的管理系统通过调度数据网或2Mbit/s专网私有链路直接采集安控装置信息，且仅限内部使用，未充分利用调控一体化已有数据链路。通过优化现有安全稳定控制系统结构，实现一体化分层数据采集、传输和共享协同功能，并根据安全稳定控制范围采取相应数据接入方式，可大幅提升电网调控技术水平和安控系统管理水平，对于保障电网安全稳定运行将具有重要作用。
技术实现思路
针对
技术介绍
中的问题，本技术的目的在于提供一种安全稳定控制系统一体化分层协同结构，优化实现电网安全稳定控制系统一体化分层数据采集、传输、共享和协同控制功能，提升电网调控技术和安控系统管理水平。为了实现上述目的，本技术的技术方案如下：一种安全稳定控制系统一体化分层协同结构，其特征在于：该结构通过网级控制主站、省级控制主站和市级控制主站构成三级控制分层结构，并通过数据采集与通信接口实现电气量数据采集和信息传输共享功能；网级控制主站下设多个省级控制主站，省级控制主站包括多个市级控制主站；市级控制主站下设多个控制子站，控制主站通过数据采集与通信接口向各控制子站下发切机、切负荷命令，由切机、切负荷执行站完成切机、切负荷功能。进一步地，控制子站和切机、切负荷执行站均采用双重化配置保证可靠性。进一步地，不同层级的控制主站根据输电通道和电源的实际情况下设部分控制子站和相应的切机、切负荷执行站，实现部分跨地区联络线路严重故障下的安全稳定控制。本技术相对于现有技术的有益效果在于：(1)安全稳定控制系统结构中，采用一体化分层协同结构，通过建立统一的数据采集和通信接口可适应不同类型的安控装置接入，实现数据采集、信息传输、命令下发等一体化数据共享模式，提高电网安全稳定控制系统的数据共享水平。(2)安全稳定控制系统结构中，上层主站系统基于采集的不同地区数据信息，可优化统筹地区内部和跨地区控制资源，实现不同种类电源、负荷等大范围的灵活跨地区资源调配，以及跨不同地安控措施的协同控制。(3)安全稳定控制系统结构中，综合考虑了不同负荷点的负荷重要程度、切负荷频次和负荷值大小，优化切除重要程度低的负荷，并通过对切负荷频次和负荷值大小的比较分析确定负荷切除量。附图说明图1为安全稳定控制系统架构图；图2为安全稳定控制系统信息交互接口；图3为安全稳定控制系统应用示例。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式，对本技术的具体实施方案作详细的阐述。这些具体实施方式仅供叙述而并非用来限定本技术的范围或实施原则，本技术的保护范围仍以权利要求为准，包括在此基础上所作出的显而易见的变化或变动等。(1)安全稳定控制系统结构电网安全稳定控制系统主要由控制主站、控制子站、切机/切负荷执行站组成，其控制功能目前主要以就地控制为主，相关数据自采自用，因此不可避免的存在数据采集、通信装置等重复配置问题。为此，在传统安全稳定控制系统结构基础上建立如图1所示的一体化分层协同结构。该结构主要通过建立网级控制主站、省级控制主站和市级控制主站的三级控制分层结构，并通过数据采集与通信接口实现电气量数据采集和信息传输共享功能。网级控制主站下设多个省级控制主站，省级控制主站包括多个市级控制主站。市级控制主站下设多个控制子站，控制主站通过数据采集与通信接口向各控制子站下发切机、切负荷命令，由切机、切负荷执行站完成切机、切负荷功能。其中，控制子站和切机、切负荷执行站均采用双重化配置保证可靠性。同时，不同层级的控制主站也可根据输电通道和电源的实际情况下设部分控制子站和相应的切机、切负荷执行站，实现部分跨地区联络线路严重故障下的安全稳定控制。各主站系统根据监测到的故障信息将相应的切机、切负荷指令下发到下级控制主站，控制主站通过数据采集与通信接口将信息下发至控制子站，由其将命令下发至相应的执行子站(执行子站部署在电厂和负荷点)，最终将切机、切负荷量逐级分解至控制子站并通过执行子站实现具体的切机、切负荷操作。此外，各控制子站将采集的电源信息、线路信息等传输至数据采集与通信中心进行存储和转发。(2)信息交互接口如图2信息交互接口所示，通过数据采集与通信接口可实现如下的信息交互功能，主要包括设备接入、信息监测和命令下发：1)数据采集控制与通信接口具有协议转换功能，能适应统一通信规约和基于“E格式”的安控信息上送，以及不同厂家和不同型号安控装置的接入。2)监测装置运行状态及通道状态、故障信息、线路电压和电流等电气量信息、元件投停和可切状态信息、当前运行方式、压板状态及投退信息、装置异常和告警信息、动作报告(包含动作元件和动作信息)和录波数据、定值和离线策略等信息.3)信息查询和召唤、修改定值等命令信息的下发。(3)跨地区协同控制上层网级控制主站和下层省市控制主站、控制子站和执行站均可进行电气量数据信息和控制命令等信息的交互，控制主站和控制子站通过数据采集与通信接口实现不同地区采集数据的共享。上层控制主站可采集取得故障信息、各负荷点的负荷水平、电源点的出力水平等各种数据信息，基于上层控制主站采集的不同地区数据信息，可优化统筹地区内部和跨地区控制资源，实现如不同种类电源、负荷等大范围的灵活跨地区资源调配，以及跨不同地安控措施的协同控制，降低如不同地区直流控制措施存在相互矛盾的风险等。(4)切负荷策略执行切负荷操作时，主要根据不同负荷点的负荷重要程度、切负荷频次和负荷值大小确定负荷切除策略。1)根据负荷重要等级对负荷点进行排序，优先切除重要度低的三级负荷。先对三级负荷点的已切负荷频次进行排序，优先切除切负荷频次较少的负荷点的负荷。同时，比较下达的切负荷量和负荷点的负荷值大小，并尽量选择负荷较大的负荷点。2)当三级负荷值不满足下达的切负荷量时，考虑切除部分二级负荷，并综合比较负荷点的已切负荷频次和负荷值，优先切除切负荷频次较少的负荷和负荷值较大负荷点的部分负荷。图3为一实施例的一种安全稳定控制系统一体化分层协同结构。如图3所述，一种安全稳定控制系统一体化分层协同结构包括网级主站层、省级主站层、市级主站层、数据层和执行子站层。在本实施例中，网级主站层为安全稳定控制系统顶层控制主站，其能够通过下层主站实现对各子站的信息采集，以及命令信息下发。在本实施例中，省级主站层为安全稳定控制系统第二层控制主站，考虑到实际情况可能会有部分执行子站直接接入省级主站。在本实施例中，市级主站层为第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种安全稳定控制系统一体化分层协同结构，其特征在于：该结构通过网级控制主站、省级控制主站和市级控制主站构成三级控制分层结构，并通过数据采集与通信接口实现电气量数据采集和信息传输共享功能；网级控制主站下设多个省级控制主站，省级控制主站包括多个市级控制主站；市级控制主站下设多个控制子站，控制主站通过数据采集与通信接口向各控制子站下发切机、切负荷命令，由切机、切负荷执行站完成切机、切负荷功能。

【技术特征摘要】
1.一种安全稳定控制系统一体化分层协同结构，其特征在于：该结构通过网级控制主站、省级控制主站和市级控制主站构成三级控制分层结构，并通过数据采集与通信接口实现电气量数据采集和信息传输共享功能；网级控制主站下设多个省级控制主站，省级控制主站包括多个市级控制主站；市级控制主站下设多个控制子站，控制主站通过数据采集与通信接口向各控制子站下发切机、切负荷命令，由切机、切负荷执行...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱钰，张文朝，李家珏，邵宝珠，范新桥，孙峰，王刚，张涛，张强，王超，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，北京科东电力控制系统有限责任公司，国家电网有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21