CN106778799A - 基于网格分区弱耦合条件下的定值边界自动融合方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于网格分区弱耦合条件下的定值边界自动融合方法，包括：步骤一、根据分布式系统的调度管辖范围，配置调度单位数据的URI前缀，每个对象的URI在全网是唯一的；步骤二、创建计算场景；步骤三、以实际的运行方式为限定条件；步骤四，利用以上步骤进行边界耦合计算。本发明以实际的运行方式为限定条件，完成基于开环方式各种弱耦合分区拼接的边界耦合算法，有效提高了融合效率，真实反映了其暂态稳定水平，有效解决了分区融合数据过多，融合困难、因条件互斥不能有效融合等问题。为电网拼接实现一体式建模及计算提供了一种有效方法。

Description

基于网格分区弱耦合条件下的定值边界自动融合方法

技术领域

本发明涉及基于网格分区弱耦合条件下的定值边界自动融合方法。

背景技术

随着电网的不断加强，网络结构越来越复杂，这样就带来两个方面的问题：一个是需要一个开放式、区域化的数据来完成基于本地区的保护定值的计算；另一方面又需要一种高精度、准实时的边界融合技术将各个区域进行无缝拼接构成一体化的故障计算平台，满足可以覆盖全网的、高精度、多方式的暂态稳定分析，以便应对非单一故障、联锁式故障的影响结果，为电网架构出“第一道防线。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供基于网格分区弱耦合条件下的定值边界自动融合方法，有效提高了融合效率，真实反映了其暂态稳定水平，有效解决了分区融合数据过多，融合困难、因条件互斥不能有效融合等问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

基于网格分区弱耦合条件下的定值边界自动融合方法，包括：

步骤一、根据分布式系统的调度管辖范围，配置调度单位数据的URI前缀，每个对象的URI在全网是唯一的；

步骤二、创建计算场景；

步骤三、以实际的运行方式为限定条件；

步骤四，利用以上步骤进行边界耦合计算。

数据对象的URI是由本调度单位的URI前缀拼接上数据对象ID构成。

所述步骤二的具体方法包括：

步骤2.1,创建场景；

步骤2.2,创建厂群样式；

步骤2.3,创建配合的保护类型；

步骤2.4,创建计算的保护类型；

步骤2.5,创建配合类型规则；

步骤2.6,描述整定规则；

步骤2.7,描述整定规则对应的算法；

步骤2.8,标注定值的规则。

所述步骤2.3包括，新建设备类型；创建原理类型；添加保护段。

所述步骤2.4包括，根据配合的保护类型生成计算的保护类型。

所述步骤三中，以供需平衡来自然划分供电分区，边界上以运行方式进行限定融合规则。

所述步骤三中，包括基于网格电网设定融合边界条件和基于弱耦合联网方式设定融合边界条件。

基于网格电网设定融合边界条件的方法包括：

以潮流正常运行电源与当地负荷的平衡线路作为划分断面，对电网进行网格化划分，网络间断面上开环运行，各个网格内电网独立供电，而在开环线路通过转为直配线运行的方式进行弱联系下的电能支援。

子区域的边界线路两侧厂站的方式设置原则为：需保证两侧厂站方式轮变的组合中不可出现使开环线路环网运行的方式组合。

本发明的有益效果：

本发明以实际的运行方式为限定条件，完成基于开环方式各种弱耦合分区拼接的边界耦合算法，有效提高了融合效率，真实反映了其暂态稳定水平，有效解决了分区融合数据过多，融合困难、因条件互斥不能有效融合等问题。为电网拼接实现一体式建模及计算提供了一种有效方法。

附图说明

图1为基于URI的分区唯一标识方法示意图；

图2为基于场景设置的保护配合设置；

图3为网格电网的暂态分析示意图；

图4为济南地区2014的电网概况；

图5为邢韩线、邢历线开环运行示意图；

图6为邢村站主接线简图；

图7(a)为考虑边界融合后济南220kV电网北网保护配合部分图；图7(b)为考虑边界融合后济南220kV电网南网保护配合部分图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

随着电网的不断加强，网络结构越来越复杂，这样就带来两个方面的问题：一个是需要一个开放式、区域化的数据来完成基于本地区的保护定值的计算；另一方面又需要一种高精度、准实时的边界融合技术将各个区域进行无缝拼接构成一体化的故障计算平台，满足可以覆盖全网的、高精度、多方式的暂态稳定分析，以便应对非单一故障、联锁式故障的影响结果，为电网架构出“第一道防线。

基于分布式自主性Agent的边界定值融合策略的研究正是在这样的背景下研发并应用的。它实现了电网继电保护整定计算的开放式、共享式体系结构。系统允许边界间基于当地的分布式参数及保护方案的更新及策略的融合及之间的协调存在。其主要内容有：

1.用全建模替代简化建模，降低数据维护难度；

2.确定基于继电保护定值计算标签技术规范，便于各个保护厂家保护算法的底层标准化、透明化管理，以实现底层融合；

3.同电压等级的计算全部统一使用相同规则库，为整定计算提供技术支撑。

从以上的主要可以看出，其核心内容为两个方面；一个是标准化的设计，这体现在标签技术的应用、规则库的统一等方面；另一方面为全建模的方法实现，而全建模的深层涵意及实现则来自于开放式数据平台及分区精确建模计算，直致最后的边界融合技术。因此可以说标签化、标准化是基础，而边界融合是手段，而最终的目标是实现开放式平台、高容量数据准实时拼接后的全网暂态精确计算。

由图1可以看出，这种算法实质上是一种分布式计算，再进行拼接融合的方法。为实现这一方法，采用的为基于URI标识分区数据的技术：根据分布式系统的调度管辖范围，配置调度单位数据的URI前缀：并保证每个对象的URI在全网是唯一性。分布式数据的建模在产生数据对象时，数据对象的URI是本调度单位的URI前缀拼接上数据对象ID构成；基于对象的URI拼接数据：分布式数据的建模过程中，数据对象之间的关联是通过数据对象的URI来记录的，数据对象的URI一经产生以后永不再修改，实现了数据对象的无缝拼接。

1基于网格化运行方式边界融合算法

1.1基于场景设置的算法原理

由图2可以看出，通过场景设定即可以将故障时的观测点，厂站轮变方式、线路运行方式等进行一整套的设定，而边界融合也必须是满足这一场景需求下的融合，否则会失去其意义。因为保护方案的最终优化方向实际上是对电网健康评估等级下的、多级故障发生时仍可保有保护动作的合理性的一种方案，而这种方案其实更大的程度上来自于对主观上对电网安全度的把握和各种方案优劣对比下的选择，所以可以说所有保护策略都是一种权衡下的相对较优方案。类似的，边界融合计算有时也是一种调度分区间以何种运行方式进行大区联合的一种具体应用。因为好的运行方式实际上是分区管理，就地平衡，资源共享的一种理想情况。与此同时，还要在发生级联事故时，最好可以以供求平衡自然划分为分区供电，以限制故障的波及范围。因此，以供需平衡来自然划分供电分区，同时边界上以运行方式进行限定融合规则，就从电网本身上来限制了短路电流水平，提高暂态稳定度，同时边界融合条件进行了有限运行条件的设定，对应于有限的计算场景，使计算量大大简化的同时，也可以给出符合运行工况的暂态稳定度评价，如图3所示。

1.2基于网格电网的融合边界条件设定

图4是济南地区2014的电网概况，其220kV，500kV系统潮流总格局是西电东送，并且与省网、周边的地区紧密相联。随着网架结构加强，电源点增多、特高压建成后，电网输送能力，静稳水平提高的同时，也带来了诸如220kV电网短路电流超标、电磁环网、供电区域过大等问题。为了同时兼顾其电网暂态稳定水平，进行了以下运行方式的调整：以潮流正常运行电源与当地负荷的平衡线路作为划分断面，对电网进行网格化划分，网络间断面上开环运行，各个网格内电网独立供电，而在特殊方式开环线路通过转为直配线运行的方式进行弱联系下的电能支援。而采取此方式后带来的结果是；由于开环线路及两端厂站运行方式多变且某些运行方式之间互斥，因此在配合计算时，简单的厂站方式轮变组合将会造成计算结果的错误。也即在之前的边界融合环节，将相关的场景进行定制，并给出限定条件，避免条件互斥并给出符合运行方式的合理融合结果。

由图4中的粗虚线可以看出其电网根据潮流分布将其划分为南北两个独立电网供电，并且同时打开了与周边地区电网的紧密联系，而具体的方式轮变选择，是根据其限定方式进行。其总则如下；

子区域的边界线路两侧厂站的方式设置原则需保证两侧厂站方式轮变的组合中不可出现使开环线路环网运行的方式组合。因此尽管是边界融合，但是基于分区间弱联接方式定义下的融合。

1.3基于弱耦合联网方式融合边界条件设定

以接有两条开环线路的厂站方式设置原则为例，图5中，给出标叉号部分为正常运行时的断开点，在进行边界隔合时邢韩线、邢历线融合时的厂站方式设置也是考虑其开环，以及当局部电网供电能力不足及事故方式下其作为直配线邢韩线直供韩仓站(北网子区)或邢村站(南网子区)的一台主变、邢历线作为直配线直供历城站(北网子区域)或邢村站(南网子区)一台主变的方式下进行融合。

因此，基于上述考虑，在进行边界融合的邢村站基础厂站方式设置时，应考虑正常开环运行即：邢韩线开关打开，邢历线开关打开，#1、2变运行，#1变全部接地；直配线运行方式：邢韩线开关闭合，邢历线开关打开，邢韩线只接带邢村站#1主变，邢村站高、中、低压侧母联打开，使其与原网络解列，由相邻分区线路开环接带；类似有邢韩线直配只接带邢村站#2主变，邢村站高、中、低压侧母联均打开；邢历线只接带邢村站#1主变(或#2主变，邢村站高、中、低压侧母联均打开，具体站内接线图如图6所示。

按照以上方法进行边界耦合计算的结果如图7(a)和图7(b)所示。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (9)

1.基于网格分区弱耦合条件下的定值边界自动融合方法，其特征是，包括：

步骤一、根据分布式系统的调度管辖范围，配置调度单位数据的URI前缀，每个对象的URI在全网是唯一的；

步骤二、创建计算场景；

步骤三、以实际的运行方式为限定条件；

步骤四，利用以上步骤进行边界耦合计算。

2.如权利要求1所述基于网格分区弱耦合条件下的定值边界自动融合方法，其特征是，数据对象的URI是由本调度单位的URI前缀拼接上数据对象ID构成。

3.如权利要求1所述基于网格分区弱耦合条件下的定值边界自动融合方法，其特征是，所述步骤二的具体方法包括：

步骤2.1,创建场景；

步骤2.2,创建厂群样式；

步骤2.3,创建配合的保护类型；

步骤2.4,创建计算的保护类型；

步骤2.5,创建配合类型规则；

步骤2.6,描述整定规则；

步骤2.7,描述整定规则对应的算法；

步骤2.8,标注定值的规则。

4.如权利要求3所述基于网格分区弱耦合条件下的定值边界自动融合方法，其特征是，所述步骤2.3包括，新建设备类型；创建原理类型；添加保护段。

5.如权利要求1所述基于网格分区弱耦合条件下的定值边界自动融合方法，其特征是，所述步骤2.4包括，根据配合的保护类型生成计算的保护类型。

6.如权利要求1所述基于网格分区弱耦合条件下的定值边界自动融合方法，其特征是，所述步骤三中，以供需平衡来自然划分供电分区，边界上以运行方式进行限定融合规则。

7.如权利要求1所述基于网格分区弱耦合条件下的定值边界自动融合方法，其特征是，所述步骤三中，包括基于网格电网设定融合边界条件和基于弱耦合联网方式设定融合边界条件。

8.如权利要求7所述基于网格分区弱耦合条件下的定值边界自动融合方法，其特征是，基于网格电网设定融合边界条件的方法包括：

以潮流正常运行电源与当地负荷的平衡线路作为划分断面，对电网进行网格化划分，网络间断面上开环运行，各个网格内电网独立供电，而在开环线路通过转为直配线运行的方式进行弱联系下的电能支援。

9.如权利要求8所述基于网格分区弱耦合条件下的定值边界自动融合方法，其特征是，子区域的边界线路两侧厂站的方式设置原则为：需保证两侧厂站方式轮变的组合中不可出现使开环线路环网运行的方式组合。