CN109245117B - 地区电网静态安全辅助决策自动生成方法 - Google Patents

地区电网静态安全辅助决策自动生成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种地区电网静态安全辅助决策自动生成方法，其包括以下步骤：步骤一、通过启动预设的备自投动作策略，进行负荷转移；步骤二、分析失电负荷转移情况及事故后基态越限情况；步骤三、生成事故后基态越限异常处理方案；步骤四、生成失电负荷转供方案；步骤五、生成异常方式变电站恢复正常方式操作方案；步骤六、记忆本次分析全过程模型。本发明可大幅减少停电时间，同时有效解决线路和主变过载问题，提高地区电网运行安全性及可靠性，有助于提高电网供电可靠性和安全运行控制水平。

Description

地区电网静态安全辅助决策自动生成方法
技术领域
本发明涉及电力系统分析领域，尤其是一种地区电网静态安全辅助决策自动生成方法。
背景技术
国内外各级电网企业为保障电力系统安全运行必须进行安全分析，以评估所有方面的安全。以往安全评估多是在离线环境中，使用潮流或时域仿真软件。为了保障电网安全运行，需要预想极端和恶劣的运行方式，即使大多数极端运行方式从来没有发生。况且预想出的极端运行方式，不一定适用于当前电力系统运行条件。
地区电网根据自身放射状的结构特点，本着损失负荷最小的原则，在实际运行过程中会多次出现备自投动作，并且在出现热稳定问题后还是以经验和人工分析为主要解决手段，缺乏对电网实时运行状态发展变化情况进行全面准确掌控和综合判断的故障处理最优策略自动生成手段。
目前电网故障处理最优策略生成方面技术研究虽然很多，但对地区电网实用性一直不理想，主要问题体现在以下几个方面：(1)最优处理策略基本上都集中在输电网故障处置方面(2)方法本身还存在应用的限制和缺陷，而且在目前的实际应用中，没有考虑多种形式稳定问题的融合；(3)算法不具备自学习能力，不能满足电网的运行方式和网络拓扑结构的变化对故障诊断有明显的影响。
发明内容
本发明的目的在于解决上述技术问题而提供一种有助于提高地区电网运行安全性及可靠性的地区电网静态安全辅助决策自动生成方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种地区电网静态安全辅助决策自动生成方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、通过启动预设的备自投动作策略，进行负荷转移；
步骤二、分析失电负荷转移情况及事故后基态越限情况；
步骤三、生成事故后基态越限异常处理方案；
步骤四、生成失电负荷转供方案；
步骤五、生成异常方式变电站恢复正常方式操作方案；
步骤六、记忆本次分析全过程模型。
进一步地，所述步骤一的具体内容包括：程序触发后，首先通过启动预设的备自投动作策略，进行电网重新拓扑，并分析负荷转移情况。
进一步地，所述步骤二的具体内容包括：分析失电负荷是否全部转移及事故后基态是否越限，优先处理基态越限问题。
进一步地，所述步骤三的具体内容包括：
(1)收集全网厂站无功补偿设备信息，分析可投退无功补偿容量；
(2)针对线路过载的辅助决策：
a.投入无功补偿设备消除过载；
b.通过调整下级变电站方式(内桥接线变压器调整高压侧母分开关方式，线变组接线变压器调整中低压侧母分开关方式)；
c.紧急减负荷；
(3)针对主变过载的辅助决策：
a.投入无功补偿设备消除过载；
b.通过调整所带110kV或35kV线路运行方式；
c.通过调整下级变电站方式；
d.紧急减负荷；
(4)电压越限的辅助决策：采用基于灵敏度算法或最优潮流算法给出电压越限的辅助决策。
进一步地，所述步骤四的具体内容包括：
(1)根据开关变位及网络潮流变化判断停电区域，计算损失负荷情况；
(2)根据事故前实际运行方式，通过网络拓扑重构技术自动生成在线恢复路径(能通过置牌情况分析出不可用路径)，同时分析各条恢复路径操作数量，按不同权重(遥控操作、现场操作、用户操作)汇总操作系数；
(3)分析各条恢复路径是否能将损失负荷全部发出，若能全部发出，则计算该方式下联络通道支援正裕度(即综合考虑故障变电站还可以再增加的最大负荷)；若不能全部发出，则计算该方式下联络通道支援负裕度(即损失负荷与该方式下联络通道最大负荷之差)；
(4)若多个路径中具有正裕度的路径数大于1，则对这些具有正裕度的恢复路径操作后方式逐一进行全网在线安全校核，选择通过校核的方案，给出安全裕度并标记权重：
a.若此时全部路径均出现基态越限情况，则需要选取正裕度值最大的路径，先调整方式，避免反带失电负荷后基态越限，再进行恢复送电操作；
b.若全部路径中没有具有正裕度的路径，则需要选取负裕度值最小的路径，对重要用户(重要用户预先设置标记)优先送电(将失电母线上其余出线全部拉开)；
(5)对于系统给出多个恢复方案的情况，根据联络通道支援裕度、操作系数权重、安全校核权重，考虑双电源及重要用户，尽量避免双电源单电源运行，对重要用户优先送电，采用最优化算法给出恢复策略；
(6)二次设备操作：上母线操作后可自动根据二次设备方式(预先设定)生成对相关二次设备操作方案，反带路径上相关母线的进线退出线路保护及重合闸，出线退出线路重合闸；
(7)主变中性点操作：上母线操作前根据正常方式下主变中性点刀闸方式(预先设定)及当前主变中低压方式进行分析，若出现可能空充主变情况，则给出遥控拉开主变高压侧开关、进线开关或上级出线开关操作方案；
(8)消弧线圈分头调整：根据在线模型中录入的理论电容电流值结合当前方式自动分析母线电容电流，并据此给出消弧线圈分头调整方案(消弧线圈参数预先设定)。
进一步地，所述步骤五的具体内容包括：事故处理完毕后，根据事故前方式给出异常方式变电站恢复正常方式的操作方案。
进一步地，所述步骤六的具体内容包括：系统在考虑不同推理因素权重的情况下，可能会推理出多种方案，允许人工选择最优方案或人工优化修改后系统自动记忆本次分析全过程模型。
本发明的有益效果是：本发明所公开的针对地区电网的静态安全辅助决策自动生成方法，将为调控运行工作提供智能化的调度决策手段，使调控中心由“人工经验型调度”向“智能型调度、智慧型调度”转变，极大提升目前静态安全分析计算精度，对保障电网调度安全起到很好的社会经济效益。鉴于目前全国范围内地区电网静态安全分析均不具备故障处理最优策略自动生成功能，当地区电网发生严重故障时，通过应用本发明可大幅减少停电时间，同时有效解决线路和主变过载问题，提高地区电网运行安全性及可靠性，有助于提高电网供电可靠性和安全运行控制水平。本项目对于促进社会经济的发展以及生产水平的提高，有着非常深远的意义。
附图说明
图1为本发明地区电网静态安全辅助决策自动生成方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
本发明的流程图如图1所示，针对地区电网调度范围内220kV变电站高压母线或主变全停故障进行分析并生成恢复供电策略，具备人工启动(研究态)及事故触发(实时态)两种工作模式。人工启动模式用于动态预案校核及方式计算分析，事故触发方式设定为220kV变电站两条及以上高压母线失压或220kV变电站两台及以上主变高压侧开关电流值变化为0(多个信息变化时间间隔足够小)。
本发明的地区电网静态安全辅助决策自动生成方法，包括以下步骤：
步骤一、备自投动作负荷转移：程序触发后，首先通过启动预设的备自投动作策略，进行电网重新拓扑，并分析负荷转移情况。
步骤二、事故后分析：分析失电负荷是否全部转移及事故后基态是否越限，优先处理基态越限问题。
步骤三、生成事故后基态越限异常处理方案：
(1)收集全网厂站无功补偿设备信息，分析可投退无功补偿容量；
(2)针对线路过载的辅助决策：
a.投入无功补偿设备消除过载；
b.通过调整下级变电站方式(内桥接线变压器调整高压侧母分开关方式，线变组接线变压器调整中低压侧母分开关方式)；
c.紧急减负荷。
(3)针对主变过载的辅助决策：
a.投入无功补偿设备消除过载；
b.通过调整所带110kV或35kV线路运行方式；
c.通过调整下级变电站方式；
d.紧急减负荷。
(4)电压越限的辅助决策：采用基于灵敏度算法或最优潮流算法给出电压越限的辅助决策。
步骤四、生成失电负荷转供方案：
(1)根据开关变位及网络潮流变化判断停电区域，计算损失负荷情况。
(2)根据事故前实际运行方式，通过网络拓扑重构技术自动生成在线恢复路径(能通过置牌情况分析出不可用路径)，同时分析各条恢复路径操作数量，按不同权重(遥控操作、现场操作、用户操作)汇总操作系数。
(3)分析各条恢复路径是否能将损失负荷全部发出，若能全部发出，则计算该方式下联络通道支援正裕度(即综合考虑故障变电站还可以再增加的最大负荷)；若不能全部发出，则计算该方式下联络通道支援负裕度(即损失负荷与该方式下联络通道最大负荷之差)。
(4)若多个路径中具有正裕度的路径数大于1，则对这些具有正裕度的恢复路径操作后方式逐一进行全网在线安全校核，选择通过校核的方案，给出安全裕度并标记权重：
a.若此时全部路径均出现基态越限情况，则需要选取正裕度值最大的路径，先调整方式，避免反带失电负荷后基态越限，再进行恢复送电操作。
b.若全部路径中没有具有正裕度的路径，则需要选取负裕度值最小的路径，对重要用户(重要用户预先设置标记)优先送电(将失电母线上其余出线全部拉开)。
(5)对于系统给出多个恢复方案的情况，根据联络通道支援裕度、操作系数权重、安全校核权重，考虑双电源及重要用户，尽量避免双电源单电源运行，对重要用户优先送电，采用最优化算法给出恢复策略。
(6)二次设备操作：上母线操作后可自动根据二次设备方式(预先设定)生成对相关二次设备操作方案，反带路径上相关母线的进线退出线路保护及重合闸，出线退出线路重合闸。
(7)主变中性点操作：上母线操作前根据正常方式下主变中性点刀闸方式(预先设定)及当前主变中低压方式进行分析，若出现可能空充主变情况，则给出遥控拉开主变高压侧开关、进线开关或上级出线开关操作方案。
(8)消弧线圈分头调整：根据在线模型中录入的理论电容电流值结合当前方式自动分析母线电容电流，并据此给出消弧线圈分头调整方案(消弧线圈参数预先设定)。
步骤五、异常方式变电站恢复正常方式：事故处理完毕后，根据事故前方式给出异常方式变电站恢复正常方式的操作方案。
步骤六、记忆本次分析全过程模型：系统在考虑不同推理因素权重的情况下，可能会推理出多种方案，允许人工选择最优方案或人工优化修改后，系统自动记忆本次分析全过程模型。
本发明以现有的智能电网调度控制系统在线安全分析功能为基础，新开发静态安全辅助决策模块，针对地区电网调度范围内220kV变电站高压母线或主变全停故障进行分析并生成恢复供电策略，实现辅助调控运行人员准确处理电网事故，快速恢复供电。
本发明涉及的系统集成于智能电网调度控制系统中，以现有设备为基础，不需要额外增加软硬件。与传统离线方式计算方法相比，本发明基于省地一体化在线分析功能，突出对电网实时运行状态发展变化情况进行全面准确掌控和综合判断，使计算结果与决策方案更加符合实时运行控制要求。
综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本发明的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本发明的范围之内。

Claims (6)

1.一种地区电网静态安全辅助决策自动生成方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、通过启动预设的备自投动作策略，进行负荷转移；
步骤二、分析失电负荷转移情况及事故后基态越限情况；
步骤三、生成事故后基态越限异常处理方案；
步骤四、生成失电负荷转供方案；
步骤五、生成针对故障后异常方式变电站恢复正常方式的操作方案；
步骤六、记忆本次分析全过程模型；
所述步骤三的具体内容包括：
(1)收集全网厂站无功补偿设备信息，分析可投退无功补偿容量；
(2)针对线路过载的辅助决策：
a.投入无功补偿设备消除过载；
b.通过调整下级变电站方式；
c.紧急减负荷；
(3)针对主变过载的辅助决策：
a.投入无功补偿设备消除过载；
b.通过调整所带110kV或35kV线路运行方式；
c.通过调整下级变电站方式；
d.紧急减负荷；
(4)电压越限的辅助决策：采用基于灵敏度算法或最优潮流算法给出电压越限的辅助决策。
2.按照权利要求1所述的地区电网静态安全辅助决策自动生成方法，其特征在于，所述步骤一的具体内容包括：程序触发后，首先通过启动预设的备自投动作策略，进行电网重新拓扑，并分析负荷转移情况。
3.按照权利要求1所述的地区电网静态安全辅助决策自动生成方法，其特征在于，所述步骤二的具体内容包括：分析失电负荷是否全部转移及事故后基态是否越限，优先处理基态越限问题。
4.按照权利要求1所述的地区电网静态安全辅助决策自动生成方法，其特征在于，所述步骤四的具体内容包括：
(1)根据开关变位及网络潮流变化判断停电区域，计算损失负荷情况；
(2)根据事故前实际运行方式，通过网络拓扑重构技术自动生成在线恢复路径，同时分析各条恢复路径操作数量，按不同权重汇总操作系数；
(3)分析各条恢复路径是否能将损失负荷全部发出，若能全部发出，则计算该方式下联络通道支援正裕度；若不能全部发出，则计算该方式下联络通道支援负裕度；
(4)若多个路径中具有正裕度的路径数大于1，则对这些具有正裕度的恢复路径操作后方式逐一进行全网在线安全校核，选择通过校核的方案，给出安全裕度并标记权重：
a.若此时全部路径均出现基态越限情况，则需要选取正裕度值最大的路径，先调整方式，避免反带失电负荷后基态越限，再进行恢复送电操作；
b.若全部路径中没有具有正裕度的路径，则需要选取负裕度值最小的路径，对重要用户优先送电；
(5)对于系统给出多个恢复方案的情况，根据联络通道支援裕度、操作系数权重、安全校核权重，考虑双电源及重要用户，避免单电源运行，对重要用户优先送电，采用最优化算法给出恢复策略；
(6)二次设备操作：上母线操作后可自动根据二次设备方式生成对相关二次设备操作方案，反带路径上相关母线的进线退出线路保护及重合闸，出线退出线路重合闸；
(7)主变中性点操作：上母线操作前根据正常方式下主变中性点刀闸方式及当前主变中低压方式进行分析，若出现空充主变情况，则给出遥控拉开主变高压侧开关、进线开关或上级出线开关操作方案；
(8)消弧线圈分头调整：根据在线模型中录入的理论电容电流值结合当前方式自动分析母线电容电流，并据此给出消弧线圈分头调整方案。
5.按照权利要求1所述的地区电网静态安全辅助决策自动生成方法，其特征在于，所述步骤五的具体内容包括：事故处理完毕后，根据事故前方式给出异常方式变电站恢复正常方式的操作方案。
6.按照权利要求1所述的地区电网静态安全辅助决策自动生成方法，其特征在于，所述步骤六的具体内容包括：系统在考虑不同推理因素权重的情况下，会推理出多种方案，允许人工选择最优方案或人工优化修改后系统自动记忆本次分析全过程模型。
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