灵活易扩展的安全稳控系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种灵活易扩展的安全稳控系统，包括：底层稳控环网，所述底层稳控环网包含主站稳控装置、执行站稳控装置以及采集站稳控装置；主站稳控装置、执行站稳控装置以及采集站稳控装置彼此相连组成环网结构；所述采集站稳控装置用于获取相关场站元件的电气量、开关量信息，据此得到元件状态信息，并将元件的电气量、开关量以及状态信息上传给主站稳控装置；所述主站稳控装置用于根据得到的元件电气量、开关量以及元件状态信息得到电网运行方式，再根据电网运行方式做出决策，下达具体稳控策略至执行站稳控装置；所述执行站稳控装置用于执行来自主站稳控装置的稳控策略，本发明专利技术能够大幅提高稳控系统的安全系数。能够大幅提高稳控系统的安全系数。能够大幅提高稳控系统的安全系数。

【技术实现步骤摘要】
灵活易扩展的安全稳控系统及方法


[0001]本专利技术属于电力系统安全稳定控制
，尤其涉及一种灵活易扩展的安全稳控系统及方法。

技术介绍

[0002]分布于不同厂站的多套稳控装置，经通信通道连接配合构成一个电网安全稳定控制系统(简称稳控系统)。我国特高压跨区输电高度依赖安全稳定控制系统，稳控系统逐渐呈现大型化、广域化和复杂化趋势。当前稳控系统一般采用纵向多层级树状架构，中间层节点隔开了上下层节点，容易造成信息孤岛。其典型不足表现为：1)可靠性不足，单一主、子站装置故障影响范围广，一旦某个节点发生故障，其下属的所有节点均将脱离控制；2)信息承载能力不足，以点对点、私有协议为主的通信方式，无法满足大容量电网状态和故障信息的传送需求；3)灵活性不足，节点策略功能与通信深度耦合，工程改造难度大。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术存在的问题，本专利技术提供一种灵活易扩展的安全稳控系统，能够提高稳控系统的安全系数。
[0004]本专利技术所要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：
[0005]第一方面，提供了一种灵活易扩展的安全稳控系统，包括：
[0006]底层稳控环网，所述底层稳控环网包含主站稳控装置、执行站稳控装置以及采集站稳控装置；主站稳控装置、执行站稳控装置以及采集站稳控装置彼此相连组成环网结构；
[0007]所述采集站稳控装置用于获取相关场站元件的电气量、开关量信息，据此得到元件状态信息，并将元件的电气量、开关量以及状态信息上传给主站稳控装置；
[0008]所述主站稳控装置用于根据得到的元件电气量、开关量以及元件状态信息得到电网运行方式，再根据电网运行方式做出决策，下达具体稳控策略至执行站稳控装置；
[0009]所述执行站稳控装置用于执行来自主站稳控装置的稳控策略；
[0010]所述主站稳控装置、执行站稳控装置以及采集站稳控装置均能将其一侧接收到的数据转发到另一侧继续发送。
[0011]结合第一方面，进一步的，所述功能策略单元冗余配置。
[0012]结合第一方面，进一步的，所述主站稳控装置、执行站稳控装置以及采集站稳控装置均包括功能策略单元和通信单元，各稳控装置内的功能策略单元和通信单元相互连接；
[0013]主站稳控装置的功能策略单元用于识别电网运行方式，生成稳控策略，并将稳控策略发送给执行站稳控装置；
[0014]执行站稳控装置的功能策略单元用于解析并执行稳控策略；
[0015]采集站稳控装置的功能策略单元用于获取电网中元件相关信息以及判断元件状态；
[0016]所述通信单元用于其所属稳控装置与环网中其他稳控装置通信。
[0017]结合第一方面，进一步的，还包括中层稳控环网和上层稳控环网；每个中层稳控环网包含一个分中心级的主站稳控装置，该分中心级的主站稳控装置和若干个底层环网中的主站稳控装置连接构成环网结构；每个上层稳控环网中包含一个总中心级的主站稳控装置，该总中心级的主站稳控装置和若干个中层稳控环网中的分中心级的主站稳控装置连接构成环网结构；
[0018]所述分中心级的主站稳控装置用于统筹下辖的底层稳控环网的所有可控资源，实现电网紧急故障下的中层可控资源的协调控制；
[0019]所述总中心级的主站稳控装置用于统筹下辖的上层稳控环网的所有可控资源，实现电网紧急故障下的上层可控资源的协调控制；
[0020]所述中心级的主站稳控装置与总中心级的主站稳控装置均能将其一侧接收到的数据转发到另一侧继续发送。
[0021]结合第一方面，进一步的，所述主站稳控装置的数量为一个或者多个，当主站稳控装置数量为多个时，则每个主站稳控装置对应一种电网紧急故障类型。
[0022]结合第一方面进一步的，所述主站稳控装置、执行站稳控装置以及采集站稳控装置所包含的功能策略单元的数量为两个，两个功能策略单元互为主备。
[0023]结合第一方面，进一步的，所述通信单元所述通信单元包括CPU、FPGA、两个光纤接口以及六个环网端口；所述FPGA包括两组光纤收发模块与六组环网收发模块，每组光纤收发模块分别与一个光纤接口连接，每组环网收发模块分别与一组环网端口连接，CPU通过总线与FPGA连接。
[0024]第二方面，提供了一种安全稳控方法，包括：
[0025]采集站稳控装置获取相关场站元件的电气量、开关量信息，根据电气量、开关量信息得到元件状态信息，并将元件的电气量、开关量以及状态信息上送给底层环网中的主站稳控装置；
[0026]主站稳控装置根据获取到的相关场站元件的电气量、开关量以及状态信息得到电网运行方式，基于电网运行方式做出决策，将稳控策略下达到具体执行站；
[0027]执行站稳控装置解析主站稳控装置下发的稳控策略并执行。
[0028]结合第二方面，进一步的，还包括：
[0029]总中心级的主站稳控装置汇集上层稳控环网中其下辖的分中心级的主站稳控装置可控资源，实现电网紧急故障下的上层可控资源协调控制；
[0030]分中心级的主站稳控装置汇集中层稳控环网中其下辖的主站稳控装置可控资源，实现电网紧急故障下的中层可控资源协调控制。
[0031]结合第二方面，进一步的，主站稳控装置、采集站稳控装置以及执行站稳控装置在通信时的过程包括：
[0032]某稳控装置的通信单元通接收该稳控装置的功能策略单元发来的数据；
[0033]通信单元对收到的数据解析编码后生成环网报文数据；
[0034]通信单元向环网中远端的稳控装置发送环网报文数据；
[0035]通信单元接收环网中来自远端稳控装置的环网报文数据；
[0036]通信单元对报文处理后将其转发给功能策略单元。
[0037]进一步的，在功能策略单元冗余配置的情况下，通信单元向环网发送数据的过程
包括：
[0038]通信单元同时接收来自两个功能策略单元的数据，如果两个功能策略单元都正常，取功能策略单元A的数据发送到环网，功能策略单元B作为热备冗余；如果检测到功能策略单元A异常，功能策略单元B立即从热备冗余改为值班状态，取功能策略单元B的数据发送到环网，功能策略单元A等待异常恢复；如果检测到功能策略单元B异常，功能策略单元A立即从热备冗余改为值班状态，取功能策略单元A的数据发送到环网，功能策略单元B等待异常恢复；如果两个功能策略单元都异常，通信单元往环网发送的数据置异常标识。
[0039]本专利技术有益效果：首先，本专利技术通过将各稳控装置组成环网结构使得各稳控装置可以通过两个端口进行数据的收发，相较于传统的树形结构一旦一条树干断裂则整片通信受阻导致稳控失效，大幅增加了稳定控制的安全系数，还可以在不影响稳控的情况下断开环网增加新的稳控装置。
[0040]其次，本专利技术从功能上将稳控装置分为功能策略单元和通信单元。功能策略单元负责稳控装置的业务逻辑，通信单元负责稳控装置之间的通信，将稳控装置的功能策略与通信深度解耦，降低控制和通信之间的影响。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种灵活易扩展的安全稳控系统，其特征在于，包括：底层稳控环网，所述底层稳控环网包含主站稳控装置、执行站稳控装置以及采集站稳控装置；主站稳控装置、执行站稳控装置以及采集站稳控装置彼此相连组成环网结构；所述采集站稳控装置用于获取相关场站元件的电气量、开关量信息，据此得到元件状态信息，并将元件的电气量、开关量以及状态信息上传给主站稳控装置；所述主站稳控装置用于根据得到的元件电气量、开关量以及元件状态信息得到电网运行方式，再根据电网运行方式做出决策，下达具体稳控策略至执行站稳控装置；所述执行站稳控装置用于执行来自主站稳控装置的稳控策略；所述主站稳控装置、执行站稳控装置以及采集站稳控装置均能将其一侧接收到的数据转发到另一侧继续发送。2.根据权利要求1所述的一种灵活易扩展的安全稳控系统，其特征在于，所述主站稳控装置、执行站稳控装置以及采集站稳控装置均包括功能策略单元和通信单元，各稳控装置内的功能策略单元和通信单元相互连接；主站稳控装置的功能策略单元用于识别电网运行方式，生成稳控策略，并将稳控策略发送给执行站稳控装置；执行站稳控装置的功能策略单元用于解析并执行稳控策略；采集站稳控装置的功能策略单元用于获取电网中元件相关信息以及判断元件状态；所述通信单元用于其所属稳控装置与环网中其他稳控装置通信。3.根据权利要求1所述的一种灵活易扩展的安全稳控系统，其特征在于，还包括中层稳控环网和上层稳控环网；每个中层稳控环网包含一个分中心级的主站稳控装置，该分中心级的主站稳控装置和若干个底层环网中的主站稳控装置连接构成环网结构；每个上层稳控环网中包含一个总中心级的主站稳控装置，该总中心级的主站稳控装置和若干个中层稳控环网中的分中心级的主站稳控装置连接构成环网结构；所述分中心级的主站稳控装置用于统筹下辖的中层稳控环网的所有可控资源，实现电网紧急故障下的中层可控资源的协调控制；所述总中心级的主站稳控装置用于统筹下辖的上层稳控环网的所有可控资源，实现电网紧急故障下的上层可控资源的协调控制；所述中心级的主站稳控装置与总中心级的主站稳控装置均能将其一侧接收到的数据转发到另一侧继续发送。4.根据权利要求1所述的一种灵活易扩展的安全稳控系统，其特征在于，所述主站稳控装置的数量为一个或者多个，当主站稳控装置数量为多个时，则每个主站稳控装置对应一种电网紧急故障类型。5.根据权利要求2所述的一种灵活易扩展的安全稳控系统，其特征在于，所述主站稳控装置、执行站稳控装置以及采集站稳控装置所...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜云松，薛峰，司庆华，任建锋，王计林，赖业宁，韩伟，郭勋，陶翔，南东亮，李生虎，徐捷，张孜铭，段文岩，许高阳，王雷，徐特，卢军，吴骏，尹旭阳，陈永华，潘中中，朱磊，孙之鑫，周慧敏，张奥博，
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：