CN105140912A - 计及稳控系统运行状态的电网稳定断面控制限额识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种计及稳控系统运行状态的电网稳定断面控制限额识别方法，应用于电力系统稳定断面的在线监视与管理。该方法通过对电网稳定断面控制限额已建模设备的结构化约束条件进行标准化描述、非结构化信息或未建模设备的相关信息通过备注文字进行补充描述，实现稳定断面控制限额的统一建模；再根据调度自动化系统中稳控装置的实时信息，自动识别与稳定限额相关稳控系统的运行状态，结合电网一次设备的实际运行工况以及年度规则和临时规则的优先级，实现对稳定限额结构化约束条件的自动解析；最后对备注信息和稳定限额变化相关信息进行确认，识别在线监视稳定断面的控制限额，提高电网稳定断面控制限额在线管理的实用化水平。

Description

计及稳控系统运行状态的电网稳定断面控制限额识别方法

技术领域

本发明属于电力系统调度运行控制技术领域，更准确地说，本发明涉及一种适用于电力系统稳定断面的在线监视与管理的计及稳控系统运行状态的电网稳定断面控制限额识别方法。

背景技术

电力系统安全性是指电力系统在运行中承受故障扰动（例如突然失去电力系统的元件，或短路故障等）的能力；电力系统稳定性是指电力系统受到事故扰动后保持稳定运行的能力，一般分为静态稳定、暂态稳定、小扰动动态稳定、电压稳定及中长期动态稳定。为了保障电网的安全稳定运行，电网运行方式专业人员根据《电力系统安全稳定导则》的统一要求，对电网运行中可能出现的各种运行方式进行电力系统安全稳定分析计算，编制电网稳定运行规定，明确所辖电网的各控制断面在各种可能出现运行方式下的稳定限额。稳控系统及装置是电网二次设备中保障电网安全稳定运行不可或缺的控制装置，可以有效提升控制断面稳定限额。随着电网规模的不断扩大，资源大范围优化配置以及挖掘电网输电潜力的需求日益迫切，导致电网运行接近其稳定极限。同时由于电网运行方式复杂多变，导致控制断面的稳定限额调整频繁，传统的人工维护方式已不能满足调度运行需要，迫切需要提供自动化手段实现电网控制断面稳定限额的统一维护和在线识别。

文献一《一种基于稳定规则信息模型的电网安全稳定监控方法》（专利号：CN200810025477.X）提供一种基于稳定监控规则信息模型的电网安全稳定监控方法。该方法基于规则组建立了稳定规则模型，实现对年度稳定规则和临时稳定规则的跨安全区统一维护管理，通过电网调度自动化系统中稳定断面实时监测模块对稳定规则库中全部稳定规则进行扫描，得到在当前电网运行方式下需要监控的稳定断面及其稳定限额，消除在电网调度自动化系统中由于断面和限额人工维护不全面、不统一、不及时等因素对电网运行带来的潜在风险。

文献二《基于规则引擎技术的电网稳定限额智能化管理方法（申请号：CN201010102611.9）提供了一种基于规则引擎技术的电网稳定限额智能化管理方法。该方法基于规则引擎技术定义电网稳定限额业务规则模型，在此基础上进一步定义稳定监控断面及稳定限额的启动规则，形成基于形式语言描述的稳定规则库；再根据电网运行方式和监控断面启用条件对稳定规则库进行扫描得到需要监控的稳定断面及其稳定限额，从而实现电网运行的稳定监控。

以上两种方法中虽然实现了稳定限额的统一维护和在线监视，但没有全面考虑稳定限额在线识别输入信息的获取方式，特别是作为稳定规则重要约束条件之一的稳控系统的运行状态没有实现在线自动识别；其次，由于电网的运行方式复杂以及电网调度自动化系统的设备建模范围限制，某些约束条件无法进行结构化建模，在实际运行中需要调控人员对稳定断面当前时刻的识别限额和当前控制限额变化情况进行手工确认后才能正式生效启用。

发明内容

本发明目的是，针对现有稳定限额在线监视和管理技术的局限性，提供一种计及稳控系统运行状态的电网稳定断面控制限额识别方法，不仅能够实现对稳定限额结构化数据和非结构数据的统一描述，同时还支持对稳定限额相关的稳控系统运行状态基于稳控装置的实际运行工况进行在线识别，并对稳定断面在线识别的相关限额变化信息提交进行确认，在保证稳定限额正确性的基础上，有效提高了稳定限额监视管理自动化水平。

本发明的基本原理在于：通过对电网稳定断面控制限额（简称稳定限额，下同）已建模设备的结构化约束条件进行标准化描述，非结构化信息或未建模设备的相关信息通过备注文字进行补充描述，实现稳定限额的统一建模；根据电网调度自动化系统中稳控装置的实际运行工况，实现与稳定限额相关的稳控系统运行状态在线识别，在此基础上进一步结合电网一次设备的实际运行工况以及年度规则和临时规则的优先级，实现对稳定限额结构化约束条件的自动解析和识别，再对备注信息和稳定限额变化相关信息进行确认，识别出满足当前运行工况的稳定断面控制限额，实现电网稳定断面控制限额的在线监视和管理。

具体地说，本发明是采用以下技术方案实现的，包括如下步骤：

1）针对电网稳定运行管理规定中稳定断面控制限额信息，对电网调度自动化系统中已建模设备的结构化约束条件进行标准化描述，对已建模设备的非结构化信息或未建模设备的信息通过备注文字进行补充描述，实现稳定断面控制限额的统一建模，得到稳定断面控制限额模型，进入步骤2）；

2）基于电网一次设备的运行工况、稳控系统的运行状态以及当前时刻信息，对步骤1）得到的稳定断面控制限额模型进行解析，搜索每个稳定断面所有满足约束条件的控制限额，进入步骤3）；

3）对于每个稳定断面，按以下方式进行处理：

如果该稳定断面只搜索到一个控制限额，则直接将搜索到的控制限额作为该稳定断面当前时刻的识别限额；

如果该稳定断面搜索到多个控制限额，则先按照限额类型优先级由高到低的规则选取限额类型优先级最高的控制限额作为该稳定断面进一步选取的控制限额，如选取后该稳定断面只有一个进一步选取的控制限额，则将这个控制限额作为该稳定断面当前时刻的识别限额，否则将电网实际运行工况和该稳定断面各个进一步选取的控制限额及其对应的备注文字的描述内容进行匹配，从中选定一个控制限额作为该稳定断面当前时刻的识别限额；

4）针对所有当前时刻的识别限额与当前控制限额不一致的稳定断面，对其当前时刻的识别限额、当前控制限额、每个限额对应的约束条件以及备注文字的相关变化信息进行确认，最终确定每个监视稳定断面的当前控制限额。

上述技术方案的进一步特征在于，所述步骤1）中稳定断面控制限额模型的构成元素包括断面组成、控制限额、运行方式、时间有效范围、监控约束、限额类型优先级和备注文字，其中断面组成、运行方式以及已建模设备相关的结构化的监控约束基于电网一次设备和稳控装置的运行信息通过由一系列关键字、逻辑运算符、算术运算符和关系运算符组成的并支持语法解析的公式进行结构化描述，对于已建模设备的非结构化信息或未建模设备的信息通过备注文字进行补充描述。

上述技术方案的进一步特征在于，所述步骤2）中稳控系统运行状态按公式（1）进行统一描述和在线识别：

（1）

其中，R(W)为稳控系统W的运行状态；n为稳控系统W中包含的稳控厂站的数量，i为第i个稳控厂站在稳控系统W内的厂站全局唯一索引；f₂(S_i)代表稳控系统W运行状态表达式，根据稳控系统W包含的每个稳控厂站的运行状态、结合相关逻辑运算符、算术运算符和关系运算符进行描述；

R(W)的值为1表示稳控系统W处于投运状态，值为0时稳控系统W处于退出状态；稳控系统W处于投运状态，是指稳控系统W能够正常进行稳控策略搜索并选择相应控制对象进行动作出口，根据稳控系统W所包含稳控厂站的运行状态及其控制策略逻辑进行定义；稳控系统W处于退出状态，是指稳控系统W处于投运状态之外其他运行状态；

稳控系统W包含的每个稳控厂站的运行状态按公式（2）进行描述：

（2）

其中，m_i为第i个稳控厂站内配置的稳控装置的数量，j为第j个稳控装置在第i个稳控厂站内的全局唯一编号；D_i,j为第i个稳控厂站内第j个稳控装置的运行状态；

p_i,j为第i个稳控厂站内与第j个稳控装置存在数据交互通道的关联稳控装置的数量；u(i,j,k)为第i个稳控厂站内第j个稳控装置的第k个关联稳控装置在第i个稳控厂站内的全局唯一编号；D_i,u(i,j,k)为第i个稳控厂站内第j个稳控装置的第k个关联稳控装置的运行状态；

r_i为与第i个稳控厂站存在控制关联的关联稳控厂站的数量，g(i,x)为第i个稳控厂站的第x个关联稳控厂站在稳控系统W内的全局唯一索引；m_g(i,x)为第i个稳控厂站的第x个关联稳控厂站内配置的稳控装置的数量；D_g(i,x),y为第i个稳控厂站的第x个关联稳控厂站内第y个稳控装置的运行状态；

当D_i,j、D_i,u(i,j,k)和D_g(i,x),y的值为1时表示相应稳控装置处于投运状态，为0时表示相应的稳控装置处于退出状态；

C(D_i,j,D_g(i,x),y)代表第i个稳控厂站内第j个稳控装置与第i个稳控厂站的第x个关联稳控厂站内第y个稳控装置之间的数据交互通道的通信状态；C(D_i,j,D_i,u(i,j,k))代表为第i个稳控厂站内第j个稳控装置与其第k个关联稳控装置之间的数据交互通道的通信状态；C(D_i,u(i,j,k),D_g(i,x),y)代表第i个稳控厂站内第j个稳控装置的第k个关联稳控装置与第i个稳控厂站的第x个关联稳控厂站内第y个稳控装置之间的数据交互通道的通信状态；

当C(D_i,j,D_g(i,x),y)、C(D_i,j,D_i,u(i,j,k))和C(D_i,u(i,j,k),D_g(i,x),y)的值为1时表示相应数据交互通道处于通信正常状态，为0时表示相应数据交互通道处于通信异常状态；

所述稳控装置包括控制装置和执行装置；稳控装置处于投运状态，对于控制装置是指能够正常运行稳控策略搜索功能和发送控制命令，对于执行装置是指能够正常接收控制装置发送的控制命令并选择相应控制对象进行动作出口；稳控装置处于退出状态，是指稳控装置处于投运状态之外其他运行状态；

所述与第i个稳控厂站存在控制关联的关联稳控厂站，是指上送量测数据和运行信息给第i个稳控厂站并接收第i个稳控厂站下发的控制命令的稳控厂站；

数据交互通道处于通信正常状态是指两个稳控装置之间能够正常地发送和接收数据和控制命令；数据交互通道处于通信异常状态是指通道处于正常状态之外其他运行状态；

为第i个稳控厂站的运行状态表达式，根据第i个稳控厂站内稳控装置的运行状态、第i个稳控厂站内稳控装置之间的数据交互通道的通信状态、与第i个稳控厂站存在控制关联的关联稳控厂站内的稳控装置的运行状态、以及第i个稳控厂站内配置的稳控装置和与其关联稳控厂站内的稳控装置之间的数据交互通道的通信状态、结合相关逻辑运算符、算术运算符和关系运算符进行描述；

S_i为稳控系统W中第i个稳控厂站的运行状态，其值为1表示该稳控厂站处于投运状态，其值为0时该稳控厂站处于退出状态；

所述稳控厂站包括控制站点和执行站点；稳控厂站处于投运状态，对于控制站点是指该厂站内的控制装置能够正常运行稳控策略搜索功能和发送控制命令，根据该厂站内控制装置的控制策略逻辑、装置配置数量和与该厂站内所有控制装置相关的数据交互通道拓扑连接关系进行定义；对于执行站点是指该厂站内的执行装置能够正常接收控制装置发送的控制命令并选择相应控制对象进行动作出口，根据该厂站内执行装置的配置数量和该厂站内所有执行装置相关的数据交互通道拓扑连接关系进行定义；稳控厂站处于退出状态，是指稳控厂站处于投运状态之外其他运行状态。

上述技术方案的进一步特征在于：当认为在稳控系统W所包含所有稳控厂站均处于投运状态时稳控系统W才能够处于投运状态，则公式（1）具体化为公式（3）：

（3）

当认为第i个稳控厂站内至少有一个稳控装置处于投运状态且该投运的稳控装置的控制命令通过处于正常状态的数据交互通道能够下发到每个关联稳控厂站内至少一个处于投运状态的稳控装置时第i个稳控厂站就能够处于投运状态，则公式（2）具体化为公式（4）：

(4)

其中，∨表示逻辑“或”运算，∧表示逻辑“与”运算。

本发明的有益效果如下：本发明基于标准化建模的思想，对稳定断面的控制限额模型按照断面组成、控制限额、运行方式、时间有效范围、监控约束、限额类型优先级和备注文字七大类元素进行统一描述，并基于稳控装置的实际运行工况，实现稳定断面控制限额相关的稳控系统运行状态的在线自动识别；在此基础上进一步结合电网一次设备的实际运行工况以及年度规则和临时规则的优先级，实现稳定断面控制限额各类已建模设备的结构化描述监控约束是否成立在线自动判断；对于存在多个控制限额的稳定断面，对控制限额和备注文字（非结构化信息以及未建模设备的相关信息）进行确认；最后对识别限额与当前控制限额不一致的所有稳定断面相关变化信息提交调控人员确认后，从而最终确定稳定断面的当前控制限额。因此，本发明可在提高稳定断面控制限额管理自动化水平的基础上，充分考虑了稳定限额在实际使用过程中各环节的可靠性和正确性。

附图说明

图1为本发明方法一个实施例的流程示意图。

图2为稳控厂站i处于一种投运状态的示意图。

图3为稳控厂站i处于另一种投运状态的示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明作进一步详细描述。

图1为本发明方法一个实施例的流程示意图。如图1所示，图1中步骤1描述的是，针对电网稳定运行管理规定中稳定断面控制限额信息，对电网调度自动化系统中已建模设备的结构化约束条件进行标准化描述，对已建模设备的非结构化信息或未建模设备的信息通过备注文字（简称备注，下同）进行补充描述，实现稳定断面控制限额的统一建模，得到稳定断面控制限额模型。

稳定断面控制限额模型的构成元素包括断面组成、控制限额、运行方式、时间有效范围、监控约束、限额类型优先级和备注文字，其中断面组成、运行方式以及已建模设备相关的结构化的监控约束基于电网一次设备和稳控装置的运行信息通过由一系列关键字、逻辑运算符、算术运算符和关系运算符组成的并支持语法解析的公式进行结构化描述，对于已建模设备的非结构化信息或未建模设备的信息通过备注文字进行补充描述。

图1中步骤2描述的是，基于电网一次设备的运行工况、稳控系统的运行状态以及当前时刻信息，对步骤1得到的稳定断面控制限额模型进行解析，搜索每个稳定断面所有满足约束条件的控制限额。

解析时，针对稳定断面控制限额模型中每一个稳定限额相关的运行方式和监控约束等结构化描述的约束条件进行解析，先判断约束条件是否与稳控系统的运行状态相关，若相关，先基于稳控装置的运行工况，识别出稳定限额相关稳控系统的运行状态后，再基于电网一次设备的运行工况、稳控系统的运行状态以及当前时刻等信息判断该稳定限额对应运行方式和监控约束等结构化描述约束条件是否成立，从而搜索出每个稳定断面所有满足约束条件的控制限额。

稳控系统运行状态可按公式（1）进行统一描述和在线识别：

（1）

其中，R(W)为稳控系统W的运行状态；n为稳控系统W中包含的稳控厂站的数量，i为第i个稳控厂站在稳控系统W内的厂站全局唯一索引；f₂(S_i)代表稳控系统W运行状态表达式，根据稳控系统W包含的每个稳控厂站的运行状态、结合相关逻辑运算符、算术运算符和关系运算符进行描述。在具体运用中，应根据稳控系统的具体结构和控制策略逻辑选择具体的f₂()的具体形式。

逻辑运算符主要是指用于逻辑运算的符号，主要包括与（&&）、或（||）、非（！）等。算术运算符主要是指用于数值计算的代数运算符号，主要包括加（+）、减（-）、乘（×）和除（÷）等。关系运算符主要是指用于关系运算的符号，主要包括小于（）、小于等于（）、大于（）、大于等于（）、等于（==）和不等于（!=）等。

R(W)的值为1表示稳控系统W处于投运状态，值为0时稳控系统W处于退出状态；稳控系统W处于投运状态，是指稳控系统W能够正常进行稳控策略搜索并选择相应控制对象进行动作出口，根据稳控系统W所包含稳控厂站的运行状态及其控制策略逻辑进行定义；稳控系统W处于退出状态，是指稳控系统W处于投运状态之外其他运行状态。

稳控系统W包含的每个稳控厂站的运行状态按公式（2）进行描述：

（2）

其中，m_i为第i个稳控厂站内配置的稳控装置的数量，j为第j个稳控装置在第i个稳控厂站内的全局唯一编号；D_i,j为第i个稳控厂站内第j个稳控装置的运行状态；

p_i,j为第i个稳控厂站内与第j个稳控装置存在数据交互通道的关联稳控装置的数量；u(i,j,k)为第i个稳控厂站内第j个稳控装置的第k个关联稳控装置在第i个稳控厂站内的全局唯一编号；D_i,u(i,j,k)为第i个稳控厂站内第j个稳控装置的第k个关联稳控装置的运行状态；

r_i为与第i个稳控厂站存在控制关联的关联稳控厂站的数量，g(i,x)为第i个稳控厂站的第x个关联稳控厂站在稳控系统W内的全局唯一索引；m_g(i,x)为第i个稳控厂站的第x个关联稳控厂站内配置的稳控装置的数量；D_g(i,x),y为第i个稳控厂站的第x个关联稳控厂站内第y个稳控装置的运行状态；

当D_i,j、D_i,u(i,j,k)和D_g(i,x),y的值为1时表示相应稳控装置处于投运状态，为0时表示相应的稳控装置处于退出状态；

C(D_i,j,D_g(i,x),y)代表第i个稳控厂站内第j个稳控装置与第i个稳控厂站的第x个关联稳控厂站内第y个稳控装置之间的数据交互通道的通信状态；C(D_i,j,D_i,u(i,j,k))代表为第i个稳控厂站内第j个稳控装置与其第k个关联稳控装置之间的数据交互通道的通信状态；C(D_i,u(i,j,k),D_g(i,x),y)代表第i个稳控厂站内第j个稳控装置的第k个关联稳控装置与第i个稳控厂站的第x个关联稳控厂站内第y个稳控装置之间的数据交互通道的通信状态；

当C(D_i,j,D_g(i,x),y)、C(D_i,j,D_i,u(i,j,k))和C(D_i,u(i,j,k),D_g(i,x),y)的值为1时表示相应数据交互通道处于通信正常状态，为0时表示相应数据交互通道处于通信异常状态；

所述稳控装置包括控制装置和执行装置；稳控装置处于投运状态，对于控制装置是指能够正常运行稳控策略搜索功能和发送控制命令，对于执行装置是指能够正常接收控制装置发送的控制命令并选择相应控制对象进行动作出口；稳控装置处于退出状态，是指稳控装置处于投运状态之外其他运行状态；

所述与第i个稳控厂站存在控制关联的关联稳控厂站，是指上送量测数据和运行信息给第i个稳控厂站并接收第i个稳控厂站下发的控制命令的稳控厂站；稳控厂站间的控制关联关系根据稳控系统的实际控制策略逻辑识别，存在控制关联关系的稳控装置之间的数据交互通道根据实际的通道拓扑连接关系和控制命令的交互流向识别。

数据交互通道处于通信正常状态是指两个稳控装置之间能够正常地发送和接收数据和控制命令；数据交互通道处于通信异常状态是指通道处于正常状态之外其他运行状态。由于调度端电网调度自动化系统通过调度数据网与稳控装置通信获取装置运行状态以及与其关联数据交互通道的通信状态，所以稳控系统运行状态的在线识别建立在调度端电网调度自动化系统能够通过调度数据网与稳控装置正常通信的基础上。

为第i个稳控厂站的运行状态表达式，根据第i个稳控厂站内稳控装置的运行状态、第i个稳控厂站内稳控装置之间的数据交互通道的通信状态、与第i个稳控厂站存在控制关联的关联稳控厂站内的稳控装置的运行状态、以及第i个稳控厂站内配置的稳控装置和与其关联稳控厂站内的稳控装置之间的数据交互通道的通信状态、结合相关逻辑运算符、算术运算符和关系运算符进行描述。在具体运用中，应根据稳控厂站之间的具体结构和控制策略逻辑选择具体的f₁()的具体形式。

S_i为稳控系统W中第i个稳控厂站的运行状态，其值为1表示该稳控厂站处于投运状态，其值为0时该稳控厂站处于退出状态；

所述稳控厂站包括控制站点和执行站点。控制站点是指具有稳控策略搜索功能并发送控制指令给相关执行站点的稳控厂站；执行站点是指具有接收控制站点控制命令并选择相应控制对象进行动作出口功能的稳控厂站；单个稳控厂站在逻辑上既可以作为控制站点，也可以作为执行站点，还可以同时作为控制站点和执行站点；一个稳控厂站内可以配置一个或多个功能相同的稳控装置。

稳控厂站处于投运状态，对于控制站点是指该厂站内的控制装置能够正常运行稳控策略搜索功能和发送控制命令，根据该厂站内控制装置的控制策略逻辑、装置配置数量和与该厂站内所有控制装置相关的数据交互通道拓扑连接关系进行定义；对于执行站点是指该厂站内的执行装置能够正常接收控制装置发送的控制命令并选择相应控制对象进行动作出口，根据该厂站内执行装置的配置数量和该厂站内所有执行装置相关的数据交互通道拓扑连接关系进行定义；稳控厂站处于退出状态，是指稳控厂站处于投运状态之外其他运行状态。

如果认为在稳控系统W所包含所有稳控厂站均处于投运状态时稳控系统W才能够处于投运状态，则公式（1）具体化为公式（3），即采用公式（3）对稳控系统运行状态进行描述和识别：

（3）

如果认为第i个稳控厂站内至少有一个稳控装置处于投运状态且该投运的稳控装置的控制命令通过处于正常状态的数据交互通道能够下发到每个关联稳控厂站内至少一个处于投运状态的稳控装置时第i个稳控厂站就能够处于投运状态，则公式（2）具体化为公式（4），即采用公式（4）对稳控厂站的运行状态进行描述和识别：

(4)

其中，∨表示逻辑“或”运算，∧表示逻辑“与”运算。

具体而言，公式（4）的含义是：对于第i个稳控厂站内个稳控装置，只要有一个稳控装置j全部满足下述两个条件即认为第i个稳控厂站投运：

A）第j个稳控装置投运，即D_i,j=1；

B）对于与第i个稳控厂站存在控制关联的个关联稳控厂站，每个关联稳控厂站需至少满足下述条件之一：

B1）对于每个关联稳控厂站内与第i个稳控厂站内第j个稳控装置存在数据交互通道的稳控装置，至少有一个装置投运（即D_g(i,x),y=1），且其对应的数据交互通道通信正常（即C(D_i,j,D_g(i,x),y)=1）。

B2）对第i个稳控厂站内所有与第j个稳控装置有数据交互通道的稳控装置，至少有一个稳控装置满足下述条件：该稳控装置投运（即D_i,u(i,j,k)=1），且该稳控装置与第j个稳控装置的通道通信正常（即C(D_i,j,D_i,u(i,j,k))=1），而且与第i个稳控厂站存在控制关联关系的关联稳控厂站内至少有一个与该稳控装置存在数据交互通道的稳控装置，且其处于投运状态（即D_g(i,x),y=1）以及其对应的数据交互通道通信正常（C(D_i,u(i,j,k),D_g(i,x),y)=1）。

图2描述满足上述条件的一种情况：稳控厂站i内第1个稳控装置投运；与稳控厂站i内稳控装置1存在数据交互通道的稳控厂站内第1个稳控装置均投运，且稳控厂站i内第1个稳控装置和每个关联稳控厂站的第1个稳控装置之间的数据交互通道通信正常。

图3描述满足上述条件另一种情况：稳控厂站i内第1个稳控装置和第m_i个稳控装置均投运，且两者的数据交互通道通信正常；与稳控厂站i存在控制关联关系的关联稳控厂站，一部分稳控厂站满足下述条件：与稳控厂站i内第1个稳控装置存在数据交互通道的关联稳控厂站的稳控装置投运，且相互之间的数据交互通道通信正常；余下另一部分稳控厂站满足下述条件：与稳控厂站i内第m_i个稳控装置存在数据交互通道的关联稳控厂站的稳控装置投运，且相互之间的数据交互通道通信正常。

搜索出每个稳定断面所有满足约束条件的控制限额后，需要对每个稳定断面进行进一步处理。具体而言，如果该稳定断面只搜索到一个控制限额，则直接将搜索到的控制限额作为该稳定断面当前时刻的识别限额；如果该稳定断面搜索到多个控制限额，则先按照限额类型优先级由高到低的规则选取限额类型优先级最高的控制限额作为该稳定断面进一步选取的控制限额，如选取后该稳定断面只有一个进一步选取的控制限额，则将这个控制限额作为该稳定断面当前时刻的识别限额，否则将电网实际运行工况和该稳定断面各个进一步选取的控制限额及其对应的备注文字的描述内容进行匹配，从中选定一个控制限额作为该稳定断面当前时刻的识别限额。具体实现步骤可如以下步骤3-6所示。

图1中步骤3描述的是，如果对于某个稳定断面，在稳定断面控制限额模型中只搜索到一个控制限额（只有一个控制限额对应的运行方式和监控约束等结构化描述约束条件全部成立），则将此控制限额作为该稳定断面当前时刻的识别限额。否则进入步骤4进行处理。

图1中步骤4描述的是，对于在稳定断面控制限额模型中搜索到多个控制限额的稳定断面（存在多个控制限额对应的运行方式和监控约束等结构化描述约束条件全部成立），同一稳定断面的多个控制限额按照限额类型优先级由高到低的原则选取限额类型优先级最高的控制限额作为该稳定断面进一步选取的控制限额。

对所有的稳定断面都按步骤3和步骤4的方式进行处理，处理完毕后进入步骤5。

图1中步骤5描述的是，如果存在在稳定断面控制限额模型中搜索到多个控制限额的稳定断面且通过步骤4的选取后只有一个进一步选取的控制限额，则将此控制限额作为该稳定断面当前时刻的识别限额，如果有多个进一步选取的控制限额则进入步骤6进行处理。

图1中步骤6描述的是，对于仍存在多个控制限额的每个稳定断面，将电网实际运行工况和该稳定断面各个进一步选取的控制限额及其对应的备注文字的描述内容进行匹配，从中选定一个控制限额作为该稳定断面当前时刻的识别限额。具体实现过程可由调控人员完成，即将存在多个控制限额的每个稳定断面的所有控制限额以及其对应的备注文字（包含非结构化信息或未建模设备的相关信息）主动推送给调控人员，由调控人员根据电网实际运行工况和备注文字内容选取该稳定断面与当前电网运行工况匹配的控制限额。

图1中步骤7描述的是，针对所有当前时刻的识别限额与当前控制限额不一致的稳定断面（包括新增和删除的稳定断面），对其当前时刻的识别限额、当前控制限额、每个限额对应的约束条件以及备注文字的相关变化信息进行确认，最终确定每个监视稳定断面的当前控制限额。确认时，可以将其识别限额、当前控制限额、每个限额对应的约束条件以及备注文字的相关变化信息主动推送给调控人员进行确认。

最终确定后，可以在此基础上根据电网的实时潮流进行统计，计算各稳定断面实时潮流与当前控制限额的差值，对重载的稳定断面进行预警，越限的稳定断面进行告警，从而实现稳定断面控制限额的在线监控。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本发明的。在不脱离本发明之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本发明之保护范围。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。

Claims (4)

1.计及稳控系统运行状态的电网稳定断面控制限额识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）针对电网稳定运行管理规定中稳定断面控制限额信息，对电网调度自动化系统中已建模设备的结构化约束条件进行标准化描述，对已建模设备的非结构化信息或未建模设备的信息通过备注文字进行补充描述，实现稳定断面控制限额的统一建模，得到稳定断面控制限额模型，进入步骤2）；

2）基于电网一次设备的运行工况、稳控系统的运行状态以及当前时刻信息，对步骤1）得到的稳定断面控制限额模型进行解析，搜索每个稳定断面所有满足约束条件的控制限额，进入步骤3）；

3）对于每个稳定断面，按以下方式进行处理：

如果该稳定断面只搜索到一个控制限额，则直接将搜索到的控制限额作为该稳定断面当前时刻的识别限额；

如果该稳定断面搜索到多个控制限额，则先按照限额类型优先级由高到低的规则选取限额类型优先级最高的控制限额作为该稳定断面进一步选取的控制限额，如选取后该稳定断面只有一个进一步选取的控制限额，则将这个控制限额作为该稳定断面当前时刻的识别限额，否则将电网实际运行工况和该稳定断面各个进一步选取的控制限额及其对应的备注文字的描述内容进行匹配，从中选定一个控制限额作为该稳定断面当前时刻的识别限额；

4）针对所有当前时刻的识别限额与当前控制限额不一致的稳定断面，对其当前时刻的识别限额、当前控制限额、每个限额对应的约束条件以及备注文字的相关变化信息进行确认，最终确定每个监视稳定断面的当前控制限额。

2.根据权利要求1所述的计及稳控系统运行状态的电网稳定断面控制限额识别方法，其特征在于，所述步骤1）中稳定断面控制限额模型的构成元素包括断面组成、控制限额、运行方式、时间有效范围、监控约束、限额类型优先级和备注文字，其中断面组成、运行方式以及已建模设备相关的结构化的监控约束基于电网一次设备和稳控装置的运行信息通过由一系列关键字、逻辑运算符、算术运算符和关系运算符组成的并支持语法解析的公式进行结构化描述，对于已建模设备的非结构化信息或未建模设备的信息通过备注文字进行补充描述。

3.根据权利要求1所述的计及稳控系统运行状态的电网稳定断面控制限额识别方法，其特征在于，所述步骤2）中稳控系统运行状态按公式（1）进行统一描述和在线识别：

（1）

其中，R(W)为稳控系统W的运行状态；n为稳控系统W中包含的稳控厂站的数量，i为第i个稳控厂站在稳控系统W内的厂站全局唯一索引；f₂(S_i)代表稳控系统W运行状态表达式，根据稳控系统W包含的每个稳控厂站的运行状态、结合相关逻辑运算符、算术运算符和关系运算符进行描述；

R(W)的值为1表示稳控系统W处于投运状态，值为0时稳控系统W处于退出状态；稳控系统W处于投运状态，是指稳控系统W能够正常进行稳控策略搜索并选择相应控制对象进行动作出口，根据稳控系统W所包含稳控厂站的运行状态及其控制策略逻辑进行定义；稳控系统W处于退出状态，是指稳控系统W处于投运状态之外其他运行状态；

稳控系统W包含的每个稳控厂站的运行状态按公式（2）进行描述：

（2）

其中，m_i为第i个稳控厂站内配置的稳控装置的数量，j为第j个稳控装置在第i个稳控厂站内的全局唯一编号；D_i,j为第i个稳控厂站内第j个稳控装置的运行状态；

p_i,j为第i个稳控厂站内与第j个稳控装置存在数据交互通道的关联稳控装置的数量；u(i,j,k)为第i个稳控厂站内第j个稳控装置的第k个关联稳控装置在第i个稳控厂站内的全局唯一编号；D_i,u(i,j,k)为第i个稳控厂站内第j个稳控装置的第k个关联稳控装置的运行状态；

r_i为与第i个稳控厂站存在控制关联的关联稳控厂站的数量，g(i,x)为第i个稳控厂站的第x个关联稳控厂站在稳控系统W内的全局唯一索引；m_g(i,x)为第i个稳控厂站的第x个关联稳控厂站内配置的稳控装置的数量；D_g(i,x),y为第i个稳控厂站的第x个关联稳控厂站内第y个稳控装置的运行状态；

当D_i,j、D_i,u(i,j,k)和D_g(i,x),y的值为1时表示相应稳控装置处于投运状态，为0时表示相应的稳控装置处于退出状态；

C(D_i,j,D_g(i,x),y)代表第i个稳控厂站内第j个稳控装置与第i个稳控厂站的第x个关联稳控厂站内第y个稳控装置之间的数据交互通道的通信状态；C(D_i,j,D_i,u(i,j,k))代表为第i个稳控厂站内第j个稳控装置与其第k个关联稳控装置之间的数据交互通道的通信状态；C(D_i,u(i,j,k),D_g(i,x),y)代表第i个稳控厂站内第j个稳控装置的第k个关联稳控装置与第i个稳控厂站的第x个关联稳控厂站内第y个稳控装置之间的数据交互通道的通信状态；

当C(D_i,j,D_g(i,x),y)、C(D_i,j,D_i,u(i,j,k))和C(D_i,u(i,j,k),D_g(i,x),y)的值为1时表示相应数据交互通道处于通信正常状态，为0时表示相应数据交互通道处于通信异常状态；

所述稳控装置包括控制装置和执行装置；稳控装置处于投运状态，对于控制装置是指能够正常运行稳控策略搜索功能和发送控制命令，对于执行装置是指能够正常接收控制装置发送的控制命令并选择相应控制对象进行动作出口；稳控装置处于退出状态，是指稳控装置处于投运状态之外其他运行状态；

所述与第i个稳控厂站存在控制关联的关联稳控厂站，是指上送量测数据和运行信息给第i个稳控厂站并接收第i个稳控厂站下发的控制命令的稳控厂站；

数据交互通道处于通信正常状态是指两个稳控装置之间能够正常地发送和接收数据和控制命令；数据交互通道处于通信异常状态是指通道处于正常状态之外其他运行状态；

为第i个稳控厂站的运行状态表达式，根据第i个稳控厂站内稳控装置的运行状态、第i个稳控厂站内稳控装置之间的数据交互通道的通信状态、与第i个稳控厂站存在控制关联的关联稳控厂站内的稳控装置的运行状态、以及第i个稳控厂站内配置的稳控装置和与其关联稳控厂站内的稳控装置之间的数据交互通道的通信状态、结合相关逻辑运算符、算术运算符和关系运算符进行描述；

S_i为稳控系统W中第i个稳控厂站的运行状态，其值为1表示该稳控厂站处于投运状态，其值为0时该稳控厂站处于退出状态；

所述稳控厂站包括控制站点和执行站点；稳控厂站处于投运状态，对于控制站点是指该厂站内的控制装置能够正常运行稳控策略搜索功能和发送控制命令，根据该厂站内控制装置的控制策略逻辑、装置配置数量和与该厂站内所有控制装置相关的数据交互通道拓扑连接关系进行定义；对于执行站点是指该厂站内的执行装置能够正常接收控制装置发送的控制命令并选择相应控制对象进行动作出口，根据该厂站内执行装置的配置数量和该厂站内所有执行装置相关的数据交互通道拓扑连接关系进行定义；稳控厂站处于退出状态，是指稳控厂站处于投运状态之外其他运行状态。

4.根据权利要求3所述的计及稳控系统运行状态的电网稳定断面控制限额识别方法，其特征在于：

当认为在稳控系统W所包含所有稳控厂站均处于投运状态时稳控系统W才能够处于投运状态，则公式（1）具体化为公式（3）：

（3）

当认为第i个稳控厂站内至少有一个稳控装置处于投运状态且该投运的稳控装置的控制命令通过处于正常状态的数据交互通道能够下发到每个关联稳控厂站内至少一个处于投运状态的稳控装置时第i个稳控厂站就能够处于投运状态，则公式（2）具体化为公式（4）：

(4)

其中，∨表示逻辑“或”运算，∧表示逻辑“与”运算。