基于混合型频率稳定控制系统的时延计算方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于混合型频率稳定控制系统的时延计算方法、装置及存储介质，其方法包括：以站点为基本单元，构建混合型频率稳定控制系统的拓扑模型；基于拓扑模型构建用于描述拓扑结构的邻接矩阵；基于邻接矩阵通过深度优先搜索算法求取协控总站的路径矩阵；基于路径矩阵获取所有路径中的协控总站可控容量期望值；基于协控总站可控容量期望值确定备用方案并更新路径矩阵；基于拓扑模型、备用方案、更新后的路径矩阵计算混合型频率稳定控制系统模型的时延；本发明专利技术能够计算出各控制总站至各执行站的时延，为混合型频率稳定控制系统设计和配置提供参考依据。计和配置提供参考依据。计和配置提供参考依据。

【技术实现步骤摘要】
基于混合型频率稳定控制系统的时延计算方法、装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及一种基于混合型频率稳定控制系统的时延计算方法、装置及存储介质，属于电力系统


技术介绍

[0002]大电网频率稳定控制系统一般由协控总站、控制主站、控制子站、切负荷执行站等组成，实现直流调制、减载、切机、解列等控制功能，避免严重功率缺额、频率过低、功角失稳、低频振荡等安全问题。现有大电网频率稳定控制系统，都是按照树状结构设计、垂直控制。当中间层故障后，上层厂站将失去对故障站点连接的下层厂站的控制。同时，频率稳定控制系统通信延时因受多因素影响而具有不确定性，为保证所属系统正常运行信息的提取、传输和处理周期必须设定在规定时间内完成，以保证获得系统完整的暂态信息，并在失稳或崩溃之前发出反事故紧急控制措施。因此，必须清楚地知道实时数据传输各个环节中存在的时延，并尽可能减少可避免的时延。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于混合型频率稳定控制系统的时延计算方法、装置及存储介质，可以计算出各控制总站至各执行站的信息传输时延，为混合型频率稳定控制系统设计和配置提供参考依据
[0004]为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种基于混合型频率稳定控制系统的时延计算方法，包括：
[0006]以站点为基本单元，构建混合型频率稳定控制系统的拓扑模型；所述站点包括协控总站、控制总站和执行站；
[0007]基于拓扑模型构建用于描述拓扑结构的邻接矩阵；
[0008]基于邻接矩阵通过深度优先搜索算法求取协控总站的路径矩阵；
[0009]基于路径矩阵获取所有路径中的协控总站可控容量期望值；
[0010]基于协控总站可控容量期望值确定备用方案并更新路径矩阵；
[0011]基于拓扑模型、备用方案、更新后的路径矩阵计算混合型频率稳定控制系统模型的时延。
[0012]可选的，所述邻接矩阵为：
[0013]M＝[m
ij
](i，j＝1,2,...,n)
[0014]其中，n为邻接矩阵的阶数，n＝x+y+z，x为协控总站数量，y为控制主站数量，z为执行站数量。
[0015]可选的，所述基于邻接矩阵通过深度优先搜索算法求取所述混合型频率稳定控制系统模型的路径矩阵包括：
[0016]寻找并判断邻接矩阵M第i行中从t+1列至n列中是否存在非0元素c；
[0017]若存在，则将元素c压入栈中，并判断元素c是否为待确定层级的站点m，若是，则从栈底到栈顶依次输入路径信息，并削去栈顶；若否，则将元素c赋值给行数i，并重复执行上述步骤；若不存在，则进入下一步；
[0018]将栈顶元素赋值给t，削去栈顶，判断栈内是否为空，若是，则协控总站到待确定层级站点m的所有路径已经全部找到，并输出路径矩阵；若否，则将当前栈顶元素值赋值给行数i，并重复执行上述步骤；
[0019]其中，初始化t＝0，协控总站i＝1为根节点。
[0020]可选的，所述基于路径矩阵获取所有路径中的协控总站可控容量期望值包括：
[0021]计算协控总站i对执行站j的可控容量期望值为：
[0022][0023]其中，λ
station
表示站点故障率，o表示协控总站i对执行站j的路径总数，m
s
表示路径s经过的站点数，P
j
表示执行站j的可控容量；
[0024]基于协控总站i对执行站j的可控容量期望值获取协控总站i的可控容量期望值为：
[0025][0026]其中，w为协控总站i所有路径控制的执行站数量；
[0027]基于协控总站i的可控容量期望值获取所有路径中的协控总站i可控容量期望值为：
[0028][0029]其中，x为协控总站数量。
[0030]可选的，所述基于协控总站可控容量期望值确定备用方案并更新路径矩阵包括：
[0031]判断协控总站i可控容量期望值E(P)是否小于预设阈值F，
[0032]若是，则启用备用方案，所述备用方案包括按照控制容量大小启动协控总站i的备用站，并逐步启动至协控总站i可控容量期望值E(P)达到阈值F要求；根据备用启动方案，更新路径矩阵；若否，则不启动协控总站i的备用站。
[0033]可选的，所述基于拓扑模型、备用方案、更新后的路径矩阵计算混合型频率稳定控制系统模型的时延包括：
[0034]计算通信通道的权值系数为：
[0035][0036]其中，S
MS
和S
MN
表示协控总站和控制总站的站点容量，n
h,MS
表示第h条路径中协控总站的站点总数，n
h,MN
表示第h条路径中控制总站的站点总数；
[0037]计算频率稳定控制系统协控总站p至执行站q通信时延T
p,q
为：
[0038][0039]其中，T0在所述频率稳定控制系统运行时可视为常量；T0＝t
send
+t
equip
，t
send
为发送时延，t
equip
为装置时延，t
trans(h)
表示第h条路径上的传输时延。
[0040]第二方面，本专利技术提供了一种基于混合型频率稳定控制系统的时延计算装置，所述装置包括：
[0041]拓扑模型构建模块，用于以站点为基本单元，构建混合型频率稳定控制系统的拓扑模型；所述站点包括协控总站、控制总站和执行站；
[0042]邻接矩阵构建模块，用于基于拓扑模型构建用于描述拓扑结构的邻接矩阵；
[0043]路径矩阵获取模块，用于基于邻接矩阵通过深度优先搜索算法求取协控总站的路径矩阵；
[0044]期望值获取模块，用于基于路径矩阵获取所有路径中的协控总站可控容量期望值；
[0045]路径矩阵更新模块，用于基于协控总站可控容量期望值确定备用方案并更新路径矩阵；
[0046]时延计算模块，用于基于拓扑模型、备用方案、更新后的路径矩阵计算混合型频率稳定控制系统模型的时延。
[0047]第三方面，本专利技术提供了一种基于混合型频率稳定控制系统的时延计算装置，包括处理器及存储介质；
[0048]所述存储介质用于存储指令；
[0049]所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据上述方法的步骤。
[0050]第四方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
[0051]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：
[0052]本专利技术实施例提供的一种基于混合型频率稳定控制系统的时延计算方法、装置及存储介质，(1)本专利技术提出了一种树状和环状混合的频率稳定控制系统拓扑结构，相对于传统树状控制结构，环状结构优点在于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于混合型频率稳定控制系统的时延计算方法，其特征在于，包括：以站点为基本单元，构建混合型频率稳定控制系统的拓扑模型；所述站点包括协控总站、控制总站和执行站；基于拓扑模型构建用于描述拓扑结构的邻接矩阵；基于邻接矩阵通过深度优先搜索算法求取协控总站的路径矩阵；基于路径矩阵获取所有路径中的协控总站可控容量期望值；基于协控总站可控容量期望值确定备用方案并更新路径矩阵；基于拓扑模型、备用方案、更新后的路径矩阵计算混合型频率稳定控制系统模型的时延。2.根据权利要求1所述的一种基于混合型频率稳定控制系统的时延计算方法，其特征在于，所述邻接矩阵为：M＝[m
ij
](i，j＝1,2,...,n)其中，n为邻接矩阵的阶数，n＝x+y+z，x为协控总站数量，y为控制主站数量，z为执行站数量。3.根据权利要求2所述的一种基于混合型频率稳定控制系统的时延计算方法，其特征在于，所述基于邻接矩阵通过深度优先搜索算法求取所述混合型频率稳定控制系统模型的路径矩阵包括：寻找并判断邻接矩阵M第i行中从t+1列至n列中是否存在非0元素c；若存在，则将元素c压入栈中，并判断元素c是否为待确定层级的站点m，若是，则从栈底到栈顶依次输入路径信息，并削去栈顶；若否，则将元素c赋值给行数i，并重复执行上述步骤；若不存在，则进入下一步；将栈顶元素赋值给t，削去栈顶，判断栈内是否为空，若是，则协控总站到待确定层级站点m的所有路径已经全部找到，并输出路径矩阵；若否，则将当前栈顶元素值赋值给行数i，并重复执行上述步骤；其中，初始化t＝0，协控总站i＝1为根节点。4.根据权利要求1所述的一种基于混合型频率稳定控制系统的时延计算方法，其特征在于，所述基于路径矩阵获取所有路径中的协控总站可控容量期望值包括：计算协控总站i对执行站j的可控容量期望值为：其中，λ
station
表示站点故障率，o表示协控总站i对执行站j的路径总数，m
s
表示路径s经过的站点数，P
j
表示执行站j的可控容量；基于协控总站i对执行站j的可控容量期望值获取协控总站i的可控容量期望值为：
其中，w为协控总站i所有路径控制的执行站数量；基于协控总站i的可控容量期望值获取所有路径中的协控总站i可控容量期望值为：其中，x为协控总站数量。5.根据权利要求4所述的一种基于混合型频率稳定控制系统的时延计算方法，其特征在于，所述基于协控总站可控容量期望值确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜云松，李生虎，周慧敏，张奥博，任建锋，韩伟，王计林，肖超，徐捷，徐特，朱赟，吴骏，王雷，郭勋，许高阳，司庆华，陈永华，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司国网河南省电力公司国网河南省电力公司电力科学研究院国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：