大电网“集中协调、分层控制”的闭环自适应紧急控制方法技术

大电网“集中协调、分层控制”的闭环自适应紧急控制方法，采用自上而下分为调度中心站、控制主站、控制子站和控制执行站的四层结构，包括下列控制步骤：１．安全稳定控制系统上传运行数据到调度中心站，２．调度中心站控制决策计算，得到在线策略表，３．调度中心站下发在线策略到控制主站，由控制主站进一步下发到相关控制子站，４．控制子站、执行站根据有关故障、过载判据进行故障和过载的判断，５．控制子站、执行站逐层向上一层控制站发送故障信息，６．控制主站进行故障组合匹配，７．控制主站向相应的控制子站发出切机或切负荷命令，８．控制子站再处理后转发到执行站，９．执行站切机、切负荷出口。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属电力系统稳定控制领域，更准确地说本专利技术涉及大电网解决 多重故障、连锁故障等严重故障的一种控制方法。技术背景随着电网规模日益庞大，安全稳定问题日趋复杂，自然与社会因素破 袭电网的危害性不断增大。如何避免因严重故障和连锁故障引起的电网瓦 解是公认的难题。如何建立完整的全网协调防御自动控制体系，是当今世 界电网安全控制理论与实践的巅峰。目前电力系统安全稳定控制系统可分为局部稳定控制系统、区域电网 稳定控制系统和大区互联电网稳定控制系统三类。在控制结构上， 一般设有一个主站、多个子站和执行站，主站一般设 在枢纽变电所或处于枢纽位置的发电厂，负责汇总各站的运行工况信息， 识别区域电网的运行方式，并将有关运行方式信息传送到各个子站。在实 际系统中尚未见包含调度中心站、控制主站、控制子站和执行站的四层控 制结构。在决策模式上，大部分区域性的安全稳定控制系统都釆用集中决策和 分散决策相结合的控制方式。各子站普遍采用分散决策方式，每个站都存 放有自己的控制策略表，当本站出线及站内设备发生故障时，根据故障类 型、事故前的运行方式，做出决策，在本站执行就地控制(包括远切本站 所属的终端站的机组或负荷)，也可将控制命令上送给主站，在主站或其它 子站执行。主站釆用集中决策方式，控制策略表只存放在主站装置内，各 子站的故障信息要上送到主站，由主站集中决策，控制命令在主站及有关 子站执行，集中决策方式下的控制系统只有一个大脑进行判断决策，因此对通信的速度和可靠性比分散决策方式要求更高，技术的难度相对也 较大。集中决策方式应用较少。但目前所采用的控制策略主要针对电网N-l 故障，在实际应用系统中，尚未见处理多重故障、连锁故障等严重故障控 制策略的报道。迄今为止，国内外安全稳定控制系统的应用主要还停留在针对电网N-l 故障的处理措施上，应对多重故障、连锁故障等严重故障的安全稳定控制 仍处在研究阶段，本专利技术所提出的釆用大电网集中协调、分层控制的 控制结构，从全网角度实施闭环自适应紧急控制还没有先例。
技术实现思路
本专利技术的是，针对现有技术的不足，提出一种大电网集中协调、分 层控制的闭环自适应紧急控制方法，解决大电网发生本地N-2及同一送 电方向上异地两站N-l故障下引起的暂态稳定问题，以及大电网发生线路 N-2及以上跳闸引起相关设备过载热稳定问题。为了实现上述目的，本专利技术是釆取以下的技术方案来实现的 安全稳定控制系统釆用集中协调、分层控制的控制结构，自上而 下分为调度中心站、控制主站、控制子站和控制执行站四层结构。其中(1) 调度中心站调度中心站根据能量管理系统(EMS)和稳控装置上送的实测数据进行 在线控制策略计算，向稳控主站下发在线控制策略表。(2) 控制主站控制主站具有离线决策模式和在线决策模式两种决策模式.-离线决策模式下，根据主站中的离线策略表，进行同一送电方向上异 地两站同时发生N-1故障下的稳定控制，以及本地N-2故障导致其他站元 件过载的稳定控制；在线决策模式下，根据主站中的在线策略表，进行同 一送电方向上异地两站同时发生N-l故障下的稳定控制，本地N-2故障导 致其他站元件过载的稳定控制，以及稳控子站离线控制量不足时的追加控 制。(3) 控制子站稳控子站釆集数据，判断过载、故障并上送稳控主站。对于本地检测到的N-2故障，根据离线策略表进行暂稳和热稳控制；当本站离线控制量不足时，接收并执行主站发来的追加控制命令。(4) 执行站功能分配釆集本站机组或负荷线路数据，判断机组功率大小和投停，上送给子 站；执行来自子站的控制命令。大电网集中协调、分层控制的闭环自适应紧急控制方法，包括下 列步骤(1) 安控系统上传运行数据到中心站正常运行时，安控系统提供两类数据给中心站决策系统，第一类是用 于潮流计算和决策的实时性要求较高的数据，主要包括各元件的P、 Q、投 停信息等、对于切负荷站则是各轮次可切负荷量、及各轮次无功，这一类 信息通过专用的控制通道，逐层上送；第二类是实时性要求不高的数据， 提供给在线决策系统用于参考和监视，这一类信息通过电力数据网，上送 到调度中心站的安控系统集中管理系统，集中管理系统再将它传送给决策 系统。(2) 控制决策计算由中心站根据安控数据、EMS数据、WAMS数据等进行整合，基于特定 故障集进行计算，综合决策得到在线策略表。(3) 中心站下发在线策略到安控系统中心站首先下发在线策略表到主站，在线策略表包括N-l故障和部分 N-2故障，为减轻主站负担，对于N-1故障和同一站内的N-2故障，由主 站进一步下发到相关子站，当发生该类故障时，子站根据接收到的这部分 在线策略进行控制，对于不同厂站元件的N-2故障，则由主站进行决策控 制。(4)故障判断安控子站、执行站均可以根据有关故障、过载判据进行故障和过载的 判别，并根据需要，逐层向上一层控制站发送故障信息。(5) 故障上传执行站将判断出的故障信息，上传到子站；子站将本站判出的故障信 息以及所属执行站的上送故障信息，进 一步上传到主站。(6) 故障组合匹配对于不同厂站的N-2故障，在主站进行匹配。在特定的时间段内，如果发生两个以上元件故障，则主站搜索现有的在线决策表或离线策略表，如该N-2故障在策略表中有定义，则查找其控制策略，实现控制；如该N-2 故障在策略表中没有定义，则不釆取措施。(7) 主站下发命令到子站主站根据在线策略表查找到匹配的N-2故障且该故障有措施时，根据 在线决策或离线策略指定的控制对象和控制量或按照一定的规则，向相应 的子站发出切机或切负荷命令。切机时，按切机台数形式传送到子站；切 负荷时，按切负荷量按一定原则分配到各子站，并传送到子站。为了保证 本地控制与主站控制切负荷的适应性，在策略表中给定各子站切负荷量。(8) 子站再处理后转发到执行站子站收到命令后，对于切机，如果是指定切机命令，则直接向切机执 行站发送命令，如果是按台数或按容量切机命令，则根据事先设定的规则， 对所属的切机执行站的切机量进行分配，再根据分配结果分别向下属切机 执行站发送命令。对于压出力命令，则根据事先设定的规则，对所属的切机执行站的压 出力量进行分配，再根据分配结果分别向下属切机执行站发送命令。对于 按容量切负荷命令，子站根据所属各切负荷站1~16轮的实际负荷情况， 按一定的分配规则对各执行站切负荷量进行分配，再向各切负荷站发送一 定轮次的按轮次切负荷命令。(9) 执行站切机切负荷出口切机执行站收到切机命令后，如果指定了机组，则直接切除该机组； 如果是按容量或台数切机，则按事先设定的规则选择匹配的机组切除。切机执行站收到压出力命令后，根据所设计的接口进行控制。切负荷执行站收到按轮次切负荷命令后，对于所有轮次低于该轮(含 该轮)的投运且可切的线路和变低开关，执行跳闸出口。本专利技术的有益效果如下采用四层结构方式控制，实现集中控制与分 散控制的有机统一，应对电网多重故障、连锁故障等严重故障实现安全稳定控制，解决大电网发生本地N-2及同一送电方向上异地两站N-l故障下 引起的暂态稳定问题，以及大电网发生线路N-2及以上跳闸引起相关设备 过载热稳定问题，以高通信速度和高可靠性实现全网的闭环自适应紧急控 制。附图说明下面结合附图及具体实施例对本专利技术再本文档来自技高网...

【技术保护点】
大电网“集中协调、分层控制”的闭环自适应紧急控制方法，其特征是安全稳定控制系统采用自上而下分为调度中心站、控制主站、控制子站和控制执行站的四层结构，包括下列控制步骤：（１）安全稳定控制系统上传运行数据到调度中心站，（２）调度中心站控制决策计算，得到在线策略表，（３）调度中心站下发在线策略到控制主站，由控制主站进一步下发到相关控制子站，（４）控制子站、执行站根据有关故障、过载判据进行故障和过载的判断，（５）控制子站、执行站逐层向上一层控制站发送故障信息，（６）控制主站进行故障组合匹配，（７）控制主站向相应的控制子站发出切机或切负荷命令，（８）控制子站再处理后转发到执行站，（９）执行站切机、切负荷出口。

【技术特征摘要】
1、大电网“集中协调、分层控制”的闭环自适应紧急控制方法，其特征是安全稳定控制系统采用自上而下分为调度中心站、控制主站、控制子站和控制执行站的四层结构，包括下列控制步骤(1)安全稳定控制系统上传运行数据到调度中心站，(2)调度中心站控制决策计算，得到在线策略表，(3)调度中心站下发在线策略到控制主站，由控制主站进一步下发到相关控制子站，(4)控制子站、执行站根据有关故障、过载判据进行故障和过载的判断，(5)控制子站、执行站逐层向上一层控制站发送故障信息，(6)控制主站进行故障组合匹配，(7)控制主站向相应的控制子站发出切机或切负荷命令，(8)控制子站再处理后转发到执行站，(9)执行站切机、切负荷出口。2、 根据权利要求l所述的大电网集中协调、分层控制的闭环自适 应紧急控制方法，其特征是所述的步骤(6)中，对于不同广站的N-2故障 在控制主站进行匹配，在特定的时间段内，如果发生两个以上元件故障， 则控制主站搜索现有的在线决策表或离线策略表，如该N-2故障在策略表 中有定义，则查找其控制策略，实现控制；如该N-2故障在策略表中没有 定义，则不采取措施。3、 根据权利要求l所述的大电网集中协调、分层控制的闭环自适 应紧急控制方法，其特征是所述的步骤(7)中，控制主站根据在线策略表 查找到匹配的N-2故障且该故障有措施时，根据在线决策或离线策略指定 的控制对象和控制量或按照一定的规则，向相应的控制子站发出切机或切 负荷命令，切机时，按切机台数形式传送到控制子站；切负荷时，将切负 荷量按一定原则分配到各控...

【专利技术属性】
技术研发人员：费圣英，薛禹胜，鲁庭瑞，方勇杰，罗建裕，徐泰山，李海峰，
申请(专利权)人：江苏省电力公司，国网南京自动化研究院，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]