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黑启动辅助决策支持/训练系统及其方法技术方案

技术编号:2826866 阅读:220 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种黑启动辅助决策支持/训练系统,其特征是:它采用C/S架构的黑启动控制台,由EMS/DTS系统和黑启动计算服务器组成;    其中,EMS/DTS系统包括在DTS功能基础上扩展相对独立的黑启动控制台模块;该模块提供电网模型导出、黑启动决策支持系统用户界面、连接黑启动计算服务器和稳态校验模块,利用DTS功能展示和模拟黑启动方案达到培训调度员目的;该模块通过数据库接口odbc访问DTS/ETS数据库,通过软总线访问DTS系统中的各个服务器,通过DLL接口调用利用DTS系统的各项功能;该模块根据要求,把黑启动计算服务器配置信息和电网模型信息导出为特定格式的数据文件,并通过软总线传送到黑启动计算服务器,后者可以利用得到的数据文件进行各种计算;黑启动计算服务器生成的结果和曲线数据通过软总线传送到DTS系统,该模块读入这些结果进行各种应用和展示;    黑启动计算服务器包括计算代理模块,它通过软总线利用通信中介模块接受客户端命令请求,根据命令进行电网模型和计算结果的传输、黑启动计算模块的运行,同时计算代理模块在计算机UPD端口进行监听,接收通信中介模块转发来的黑启动计算模块反馈信息并发送给客户端;计算代理模块导入黑启动控制台模块生成的数据文件;并与黑启动数据库进行双向通信。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电力系统中的故障排除系统,尤其涉及一种黑启动辅助决策支持/训练系 统及其方法。技术背景近年来,电力系统大停电事故时有发生,例如1996年的美国西部WSCC系统两次大停电、 1996年8月3日马来西亚全国大停电、2003年8月14日美加大停电、8月28日英国伦敦大 停电、9月28日意大利全国大停电、2005年5月25日俄罗斯莫斯科大停电、2005年8月18 日印尼全国大停电。尤其是美加大停电是世界电力史上规模最大、影响范围最广的一次停电, 上百台机组跳机,共使大约5000万居民受到影响,给美加两国造成了数百亿美元的经济损失。 2005年9月26日,台风达维对海南电力设施造成了严重破坏,引发了部分电厂连续跳 机解列,最终系统全部瓦解,导致全省范围大面积停电,对当地的社会、经济及人民生活造 成了严重的影响。.随着社会经济的发展,现代社会对电力供应的依赖性越来越大, 一旦发生此类事故就会 对国家造成巨大的社会影响和经济损失,甚至危及国家安全。虽然发生这种大规模停电事故 的概率很小,但从根本上讲,大停电事故是不可避免的。系统结构的加强,保护和自动装置 的改进,只能从某种程度上减小这种事故发生的概率,但不能完全避免大停电事故的发生。目前,我国已经由以省内为主发展到跨省的大区电力系统,并且大区电网已经开始互联, 进入了高电压、大电网、大机组时代。大电力系统一方面可以提高系统的经济性,而另一方 面也带来了潜在的威胁,即局部电网的某些个别问题,特别是发生短路故障等,其影响将波 及邻近的区域,可能诱发恶性连锁反应,最终酿成大面积停电的重大系统事故。小电力系统 发生事故造成的停电是局部的、有限的;而大电力系统发生事故,特别是发生稳定破坏和不 可控的恶性连锁反应时,停电波及的范围大,停电时间长,后果和政治影响严重。大电力系 统的形成同时也给电力系统恢复带来许多难题,当系统发生全停事故时,调度人员缺乏足够 的经验,大量信息拥入地区调度中心而不能及时得以研究,大量警告信息进入中央调度的计 算机监控系统而无法被消化。现代调度系统越集中,越易于拖延恢复时间。因此,作为电力 系统安全运行的重要措施之一,研究系统大面积停电后的恢复问题,制定切实可行的黑启动 方案,开发电力系统恢复辅助决策支持系统都是十分必要的。2001年7月1日我国颁布实施 的强制性电力行业标准《电力系统安全稳定导则》专门新增了 电力系统全停后的恢复这 一章节,要求各电力公司结合本系统实际制定适合的恢复方案(包括黑启动方案),以便大停 电后能快速有序地实现系统的重建和对用户恢复供电。2005年7月份国务院又颁布了《国家 处置电网大面积停电事件应急预案》,要求电力企业要建立快速高效的反应机制, 一旦发生 事故,要在第一时间内控制事故,阻止事故蔓延。电力部门对恢复控制的管理要尽快从主要 依靠个人经验向恢复过程规范化、程序化转变。为了在恶性事故发生后尽量加快电网恢复,缩短停电时间,减少经济损失,制定黑启动 方案、开发辅助决策支持系统,培训电网调度管理人员和现场操作人员,提高各级调度机构 及各发电厂、变电站在发生电网大面积停电时的应急、应变能力己经迫在眉睫。电力系统黑启动是一个非常复杂的半结构性优化问题,传统的优化规划算法不能有效的 解决这一问题。通常的做法是由有经验的调度专家事先研究制定出可行的黑启动预案,帮助 调度人员在系统停电时快速恢复系统运行。采用这种人工制定恢复预案的方法来应对黑启动 问题,存在明显的缺陷。 一方面,由于黑启动方案确定涉及很多技术问题,需要大量的系统 计算分析和校验,靠人工对可能的方案进行分析比较,确定可行的恢复方案,过程复杂,耗 费大量时间和人力,所确定的方案一般不是很多,并且很难得到最优黑启动方案。另一方面,电网结构、设备运行方式和故障方式千变万化,事先准备好的恢复方案可能因系统状态不同 而不能应用,延误系统的恢复过程,加重停电带来的经济和社会损失。因此,现代电力系统 迫切需要一套能够根据电网当前的运行状态,自动生成、校验、评估黑启动方案的黑启动辅 助决策支持系&。该系统一方面可以在正常时对调度员进行黑启动培训,另一方面在事故时 可以辅助调度员进行决策,加快系统恢复进程,减少大停电损失。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决目前电力系统在大停电时缺乏有效的黑启动辅助系统,只能 依靠经验制定系统恢复方案,无法适应目前电网需要的问题,提供一种具有结构简单,使用 方便,自动化程度高,可有效辅助调度员进行决策等优点的黑启动辅助决策支持/训练系统及 其方法。为实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案-一种黑启动辅助决策支持/训练系统,它采用C/S架构的黑启动控制台,由EMS/DTS系统 和黑启动计算服务器组成;其中,EMS/DTS系统包括在DTS功能基础上扩展相对独立的黑启动控制台模块;该模块提供电网模型导出、黑启动决策支持系统用户界面、连接黑启动计算服务器和稳态校验模块, 利用DTS功能展示和模拟黑启动方案达到培训调度员目的;该模块通过数据库接口 odbc访问 DTS/ETS数据库,通过软总线访问DTS系统中的各个服务器,通过DLL接口调用利用DTS系 统的各项功能;该模块根据要求,把黑启动计算服务器配置信息和电网模型信息导出为特定 格式的数据文件,并通过软总线传送到黑启动计算服务器,后者可以利用得到的数据文件进 行各种计算;黑启动计算服务器生成的结果和曲线数据通过软总线传送到DTS系统,该模块 读入这些结果进行各种应用和展示;黑启动计算服务器包括计算代理模块,它通过软总线利用通信中介模块接受客户端命令 请求,根据命令进行电网模型和计算结果的传输、黑启动计算模块的运行,同时计算代理模 块在计算机UPD端口进行监听,接收通信中介模块转发来的黑启动计算模块反馈信息并发送 给客户端;计算代理模块导入黑启动控制台模块生成的数据文件;并与黑启动数据库进行双 向通信。所述通信中介模块为动态链接库,供各个黑启动计算模块使用,黑启动计算模块通过DLL 接口提供的函数接口向计算代理模块反馈消息,该DLL接口接收到模块发送的消息后,通过 UDP协议把消息转发给计算代理模块。所述黑启动计算模块包括方案生成模块,暂态过电压校验模块,暂态自励磁校验模块, 频率和电压波动校验模块,它们为独立模块,接受命令行参数并通过通信中介模块反馈消息。一种采用黑启动辅助决策支持/训练系统的黑启动方法,(1)电力系统发生大停电事故或调度员设置大停电场景; (2 ) DTS/EMS启动黑启动控制台;(3) 黑启动控制台向黑启动计算代理传送数据断面;(4) 黑启动计算代理与方案生成模块,暂态过电压校验模块,暂态自励磁校验模块,频 率和电压波动校验模块四个子模块交互;(5) 黑启动控制台为调度员提供黑启动方案,完成黑启动辅助决策工作。 所述黑启动计算代理与方案生成等四个子模块交互过程为,1) 计算代理模块调用方案生成模块;2) 方案生成模块生成方案,并将其保存到数据表,方案声场模块调用通讯DLL;3) 告知DTS系统进行稳态校验,由DTS调用稳态检验模块进行校验;4) 判断优化调整后稳态校验是否合格;合格时转入下一步,不合格则将不合格方案标记 为不可行,并说明原因,送入本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种黑启动辅助决策支持/训练系统,其特征是:它采用C/S架构的黑启动控制台,由EMS/DTS系统和黑启动计算服务器组成;其中,EMS/DTS系统包括在DTS功能基础上扩展相对独立的黑启动控制台模块;该模块提供电网模型导出、黑启动决策支持系统用户界面、连接黑启动计算服务器和稳态校验模块,利用DTS功能展示和模拟黑启动方案达到培训调度员目的;该模块通过数据库接口odbc访问DTS/ETS数据库,通过软总线访问DTS系统中的各个服务器,通过DLL接口调用利用DTS系统的各项功能;该模块根据要求,把黑启动计算服务器配置信息和电网模型信息导出为特定格式的数据文件,并通过软总线传送到黑启动计算服务器,后者可以利用得到的数据文件进行各种计算;黑启动计算服务器生成的结果和曲线数据通过软总线传送到DTS系统,该模块读入这些结果进行各种应用和展示;黑启动计算服务器包括计算代理模块,它通过软总线利用通信中介模块接受客户端命令请求,根据命令进行电网模型和计算结果的传输、黑启动计算模块的运行,同时计算代理模块在计算机UPD端口进行监听,接收通信中介模块转发来的黑启动计算模块反馈信息并发送给客户端;计算代理模块导入黑启动控制台模块生成的数据文件;并与黑启动数据库进行双向通信。...

【技术特征摘要】
1、一种黑启动辅助决策支持/训练系统,其特征是它采用C/S架构的黑启动控制台,由EMS/DTS系统和黑启动计算服务器组成;其中,EMS/DTS系统包括在DTS功能基础上扩展相对独立的黑启动控制台模块;该模块提供电网模型导出、黑启动决策支持系统用户界面、连接黑启动计算服务器和稳态校验模块,利用DTS功能展示和模拟黑启动方案达到培训调度员目的;该模块通过数据库接口odbc访问DTS/ETS数据库,通过软总线访问DTS系统中的各个服务器,通过DLL接口调用利用DTS系统的各项功能;该模块根据要求,把黑启动计算服务器配置信息和电网模型信息导出为特定格式的数据文件,并通过软总线传送到黑启动计算服务器,后者可以利用得到的数据文件进行各种计算;黑启动计算服务器生成的结果和曲线数据通过软总线传送到DTS系统,该模块读入这些结果进行各种应用和展示;黑启动计算服务器包括计算代理模块,它通过软总线利用通信中介模块接受客户端命令请求,根据命令进行电网模型和计算结果的传输、黑启动计算模块的运行,同时计算代理模块在计算机UPD端口进行监听,接收通信中介模块转发来的黑启动计算模块反馈信息并发送给客户端;计算代理模块导入黑启动控制台模块生成的数据文件;并与黑启动数据库进行双向通信。2、 根据权利要求1所述的黑启动辅助决策支持/训练系统,其特征是所述通信中介模块为动态链接库,供各个黑启动计算模块使用,黑启动计算模块通过DLL接口提供的函数接 口向计算代理模块反馈消息,该DLL接口接收到模块发送的消息后,通过UDP协议把消息转 发给计算代理模块。3、 根据权利要求1所述的黑启动辅助决策支持/训练系统,其特征是所述黑启动计算 模块包括方案生成模块,暂态过电压校验模块,暂态自励磁校验模块,频率和电压波动校验模块,它们为独立模块,接受命令行参数并通过通信中介模块反馈消息。4、 一种采用权利要求l所述黑启动辅助决策支持/训练系统的黑启动方法,其特征是-(1) 电力系统发生大停电事故或调度员设置大停电场景;(2) DTS/EMS启动黑启动控制台;(3) 黑启动控制台向黑启动计算代理传送数据断面;(4) 黑启动计算代理与方案生成模块,暂态过电压校验模块,暂态自励磁校验模块,频 率和电压波动校验模块四个子模块交互;(5) 黑启动控制台为调度员提供黑启动方案,完成黑启动辅助决策工作。5、 根据权利要求4所述的黑启动辅助决策支持/训练系统的黑启动方法,其特征是所 述黑启动计算代理与方案生成等四个子模块交互过程为,1)计算代理模块调用方案生成模块;2) 方案生成模块生成方案,并将其保存到数据表,方案声场模块调用通讯DLL;3) 告知DTS系统进行稳态校验,由DTS调用稳态检验模块进行校验;4) 判断优化调整后稳态校验是否合格;合格时转入下一步,不合格则将不合格方案标记 为不可行,并说明原因,送入标记判断步骤;5) 对合格的方案,稳态校验模块将优化调整措施插入相应的方案,提供其它校验模块需 要的优化调整后的网络数据,并调用通讯DLL,告知DTS系统可以进行暂态过电压校验,DTS 系统调用暂态过电压校验模块;6) 判断暂态过电压校验是否全合格如果是,转入下一步;如果否,若方案未被标记, 则将不合格方案标记为临时不可行,并提供调整措施修改原方案,否则标记为不可行,然后 送入标记判断步骤;7) 暂态过电压校验模块将校验结果按规定的格式保存入文件,并调用通讯DLL,告知DTS 系统可以进行自励磁校验,DTS系统调用暂态自励磁校验模块;8) 判断自励磁校验是否合格合格的转入下一步;不合格的,若方案未被标记,则将不 合格方案标记为临时不可行,并提供调整措施修改原方案,否则标记为不可行,送入标记判 断步骤;9) 自励磁校验模块将校验结果按规定的格式保存入文件,并调用通讯DLL,告知DTS系 统可以进行频率、电压跌落校验,DTS系统调用频率、电压跌落校验模块;10) 判断频率、电压跌落校验是否合格合格的,转入下一步;不合格的,若方案未被 标记,则将不合格方案标记为临时不可行,并提供电压调整措施修改原方案,否则标记为不 可行,并转入标记判断步骤;11) 频率、电压跌落校验模块将校验结果按规定的格式保存入文件;12) 标记判断,判断是否有未标记或标记为临时不可行的方案如果否,频率、电压跌 落校验模块调用通讯DLL,告知DTS系统校验结束;如果是,则调用通讯DLL模块,根据调 整措施对未标记或标记为临时不行的方案进行校验,然后送入步骤3)。6、 根据权利要求4所述的黑启动辅助决策支持/训练系统的黑启动方法,其特征是所 述方案生成模块工作步骤为,a. 识别系统当前的运行状态,判断是否己经发生大停电,以及大停电所发生的区域;b. 判断该停电区域是否具有可用的外部功率支援点,并利用基于案例推理的方法搜索该 区域由外部功率支援点/黑启动机组、变电站和被启动机组组成的恢复预案;C.根据恢复预案将电网设置到黑启动恢复准备状态;d. 从数据库读取与恢复预案相关的发电机组、变压器、输电线路、母线、开关、刀闸、 电容和电抗等设备参数信息及网络拓扑信息;e. 根据专家经验实现给定开关、刀闸操作时间,线路、变压器充电时间等信息,利用基于图论和专家知识的智能搜索算法生成满足电力规程约束的黑启动操作序列,并根据所需时间的长短、线路的长度以及电压转换次数多少等生成方案权重信息;f. 根据校验结果计算方案的稳定裕度,对于校验不合格的方案进行调整,并根据稳定裕 度和调整措施修正方案的权重...

【专利技术属性】
技术研发人员:王洪涛刘玉田
申请(专利权)人:山东大学
类型:发明
国别省市:88

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