CN109256780B - 一种逐轮递推的切机方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种逐轮递推的切机方法及装置，该方法包括：根据本轮切机的需切量，按照设定切机策略进行本轮切机操作；本轮切机操作完成后，检测本轮切机的实际切除量，并判断本轮切机的需切量与实际切除量的差值是否大于本轮的设定门槛值，本轮的设定门槛值为本轮切机操作过程中各支路可切除功率的最大值；若大于本轮的设定门槛值，则将所述差值作为下一轮切机的需切量，进行下一轮切机操作，直至本轮的需切量与实际切除量的差值不大于本轮的设定门槛值。本发明采用逐轮递推的切机方式，同时通过设定门槛值的实时调整，最大限度地减小了切除误差，保证了电力系统稳定性。

Description

一种逐轮递推的切机方法及装置

技术领域

本发明涉及一种逐轮递推的切机方法及装置，属于电力系统安全稳定控制技术领域。

背景技术

随着电力系统电网规模的逐渐扩大，交直流混联模式的推广应用，电网安全稳定运行的重要性愈发重要。部署应用电网安全稳定控制系统是保障电网完全稳定运行的重要措施，而在系统失稳时能够按策略计算出的需切量进行精准的切机操作是决定电网安全稳定控制系统能否充分发挥作用的关键。

从实际应用情况来看，很难保证按需切量进行精准的切机操作，并且在特殊情况下实际切机量和需切量的差值还较大。出现这种情况的原因是目前的切机方式是计算一次策略进行一次切机，切机过程中出现断路器拒动无法切除对应支路功率时没有对应补救措施，未考虑多支路切除时最小可切功率较大导致的累计实切功率误差。

电网安全稳定控制系统的系统结构图如图1所示，切机策略由主站生成，生成策略后分配给各子站一定的切机量，各子站再运算策略将各自的切机量分配给各执行站，执行站按收到的切机量切机跳开各个支路。切机经过的通信环节很多，最终可能执行切机的支路数量很大，一般可能达到200条支路左右，且都为低压断路器，出现拒动的概率比较高，一旦出现断路器拒动，则对应支路应该切除的功率就不能切除，造成实切量和需切量出现较大差异，削弱甚至达不到维持系统稳定的效果。

另外，需切功率由主站拆分到各子站，再拆分到各执行站进行切机，以执行站支路为最小单位进行切除，必然造成不可能按需切量来进行精准切机，实际切除量与需切量之间会有一定的差值。每个执行站在进行切机时均有一定的差值，执行站数量多的情况下这个差值累计起来会很大，导致实切量和需切量之间的差异较大。例如，一个执行站的需切容量为18MW，切机优先级按照由高到低的顺序分别为可切容量为8MW的支路1、可切容量为3MW的支路2、可切容量为9MW的支路3、可切容量为5MW的支路4。若采用欠切模式进行切除，则切除支路1和支路2，实际切除容量为11MW，需切量和实切量之间的差值为7MW。

发明内容

本发明的目的是提供一种逐轮递推的切机方法及装置，用于解决现有切机过程中实切量和需切量之间的差异较大，导致系统稳定性较差的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种逐轮递推的切机方法，步骤如下：

根据本轮切机的需切量，按照设定切机策略进行本轮切机操作；

本轮切机操作完成后，检测本轮切机的实际切除量，并判断本轮切机的需切量与实际切除量的差值是否大于本轮的设定门槛值，本轮的设定门槛值为本轮切机操作过程中各支路可切除功率的最大值；

若大于本轮的设定门槛值，则将所述差值作为下一轮切机的需切量，进行下一轮切机操作，直至本轮的需切量与实际切除量的差值不大于本轮的设定门槛值。

本发明还提供了一种逐轮递推的切机装置，包括处理器和存储器，所述处理器用于处理存储在存储器中的指令以实现如下方法：

根据本轮切机的需切量，按照设定切机策略进行本轮切机操作；

本轮切机操作完成后，检测本轮切机的实际切除量，并判断本轮切机的需切量与实际切除量的差值是否大于本轮的设定门槛值，本轮的设定门槛值为本轮切机操作过程中各支路可切除功率的最大值；

若大于本轮的设定门槛值，则将所述差值作为下一轮切机的需切量，进行下一轮切机操作，直至本轮的需切量与实际切除量的差值不大于本轮的设定门槛值。

本发明的有益效果是：通过逐轮计算切机的需切量，并按照设定切机策略进行每一轮切机操作，同时实时调整每一轮中的设定门槛值，直至某一轮中的需切量与实际切除量的差值不大于该轮所对应的设定门槛值，不仅避免了一次切机过程中由于断路器拒动以及多个执行站的切机差值累加较大，导致整个切机过程中实切量和需切量之间的差异较大的现象，同时通过设定门槛值的实时调整，最大限度地减小了切除误差，保证了系统稳定性。

作为方法和装置的进一步改进，为了实现每一轮中功率的精确切除，所述设定切机策略包括：

根据本轮切机的需切量和执行站优先级顺序，计算出各执行站对应的切机量；

根据各执行站对应的切机量以及该执行站中各支路优先级顺序，计算出需要切除的支路。

附图说明

图1是现有技术电网安全稳定控制系统的系统结构图；

图2是本发明逐轮递推的切机方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例对本发明进行进一步详细说明。

逐轮递推的切机方法实施例：

本实施例提供了一种逐轮递推的切机方法，该切机方法不再使用传统的一轮切除的模式，而是通过在本轮切机完成后，将需切量与检测到的实际切除量进行比较，若两者的差值大于本轮的设定门槛值，则重新运行设定切机策略进行下一轮切机，如此反复递推进行，直到实际切除量达到预期效果为止。具体的，该逐轮递推的切机方法的流程图如图2所示，包括以下步骤：

(1)根据第一轮切机的需切量和可切量，按照设定切机策略确定第一轮需要切除功率和切机对象，进行本轮切机操作。

在电网安全稳定控制系统启动后，若系统发生故障，由主机根据换流器的运行功率、直流线路运行功率、直流断路器位置状态、换流器可用状态、直流线路可用状态、换流器运行方式等实时运行参数，计算损失的功率值，即故障元件的故障前功率值；并根据非故障元件运行状态计算损失的功率值是否能被非故障元件进行转带，能转带多少，元件为不可用状态或功率已达最大值则不可转带。用计算出的损失的功率值减去转带功率得到功率差值，该功率差值即为需切功率，也就是第一轮切机的需切量。功率差值为零或负值时，不进行切机操作，功率差值为正值则进行切机操作。

当功率差值为正值，需要进行切机操作时，根据当前本轮计算出的需切量，运行设定切机策略，下发第1轮切机命令给各个子机，最终由各个子机的执行站实现第一轮切机操作。其中，设定切机策略可以采用现有技术中所采用的切机策略，例如，该设定切机策略的运行步骤具体包括以下内容：

1)主机根据计算出的本轮切机的需切量和执行站优先级顺序，计算出需要向各执行站发送的切机量；

2)各执行站接收到主站发送的切机量后，根据本执行站各支路优先级顺序，计算出需要切除的支路，并向对应支路发送跳闸指令。

(2)第一轮切机操作完成后，检测第一轮切机的实际切除量，并判断第一轮切机的需切量与实际切除量的差值是否大于本轮的设定门槛值。

在切机完成后，等待一段时间，以确保切除措施执行完毕，再将各执行站实际切除功率信息上传给主机，由主机计算本轮需切量与实际切除量的差值，并将该差值与本轮的设定门槛值进行比较。其中，设定门槛值按实际工程情况进行设置，其设置需要考虑整个系统内各支路的切除优先级及支路的可切功率，该设定门槛值≤各支路中的最大功率。为了保证该设定门槛值能实际可行且同时保证尽可能精确地切机，该设定门槛值为一个动态门槛，为每轮切机过程中各支路实时可切功率的最大值，即每一轮的设定门槛值为本轮切机操作过程中各支路可切除功率的最大值。通过将每一轮的设定门槛值设置为本轮切机操作过程中各支路可切除功率的最大值，可以保证逐轮递推的切机策略可以正常执行，避免门槛过小会导致切机逻辑进入死循环；在保证切机逻辑可执行的前提下，实现最终需切量和实际切除量的差值小于一个可切单位，从而实现最大程度的精准切除。

(3)若大于本轮的设定门槛值，则计算第二轮切机的需切量和可切量，运行设定切机策略确定第二轮需要切除功率和切机对象，进行第二轮切机操作，如此逐轮递推进行，直至本轮的需切量与实际切除量的差值不大于本轮的设定门槛值。

主机根据在第一轮切机过程中的需切量与实际切除量的差值与第一轮的设定门槛值的比较结果，确定是否需要进行下一次切机。若差值不大于第一轮的设定门槛值，则切机完成；若大于第一轮的设定门槛值，则按照当前的实时运行参数重新运算设定切机策略，再次计算出需切功率和切机对象，下发第2轮切机命令给各个子机，进行第二轮切机操作，如此逐轮递推进行，直到某一轮的需切量和实切量的差值不大于该轮的预设门槛值为止，完成切机操作。

其中，将每一轮切机的需切量与实际切除量作差，得到下一轮切机的需切量。同时，由于上一轮的切机，选中执行的执行站的可切量发生了变化，需要重新计算更新下一轮的可切量。

上述的逐轮递推的切机方法规避了电网安全稳定控制系统执行切机措施时往往实际切除量达不到预期效果这一难点，通过采用逐轮递推的切机方式，不仅避免了一次切机过程中由于断路器拒动以及多个执行站的切机差值累加较大，导致整个切机过程中实切量和需切量之间的差异较大的现象，同时通过设定门槛值的实时调整，最大限度地减小了切除误差，保证了电力系统的稳定运行。

下面以某次具体的切机过程为例，对上述的逐轮递推的切机方法进行更详尽的说明。

表1

在第一轮切机过程中，各具体参数如表1所示。其中，执行站1发指令切除支路1～3，执行站2发指令切除支路1，两执行站实际切除90MW，需切量150MW与实际切除量90MW之间的差值为60MW。由于该差值60MW大于本轮的设定门槛值40MW(各支路可切功率最大值)，需要进行第二轮切机。

表2

在第二轮切机过程中，各具体参数如表2所示。其中，执行站1发指令切除支路4，执行站2不切机，切除中执行站1的支路4拒动，两执行站实际切除0MW，需切量差值60MW与实际切除量0MW之间的差值为60MW。由于该差值60MW大于本轮的设定门槛值40MW(各支路可切功率最大值)，需要进行第三轮切机。

表3

在第三轮切机过程中，各具体参数如表3所示，在第二轮切机过程中的拒动支路可切量清零，即执行站1的支路4可切量清零。其中，执行站1发指令切除支路5～6，执行站2不切机，两执行站实际切除30MW，需切量60MW与实际切除量30MW之间的差值为30MW。由于该差值30MW小于门槛值40MW(各支路可切功率最大值)，切机过程结束。

逐轮递推的切机装置实施例：

本实施例提供了一种逐轮递推的切机装置，包括处理器和存储器，该处理器用于处理存储在存储器中的指令，以实现上述的逐轮递推的切机方法。其中，该处理器和存储器由电网安全稳定控制系统中的主机和各子机来实现。

该逐轮递推的切机方法已经在上述的逐轮递推的切机方法实施例中进行了详细介绍，对于本领域内的技术人员，可以根据该逐轮递推的切机方法生成对应的计算机程序指令，进而得到逐轮递推的切机装置，此处不再赘述。

最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其保护范围的限制，尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在本申请的权利要求保护范围之内。

Claims (2)

1.一种逐轮递推的切机方法，其特征在于，步骤如下：

根据本轮切机的需切量，按照设定切机策略进行本轮切机操作；

本轮切机操作完成后，检测本轮切机的实际切除量，并判断本轮切机的需切量与实际切除量的差值是否大于本轮的设定门槛值，本轮的设定门槛值为本轮切机操作过程中各支路可切除功率的最大值；

若大于本轮的设定门槛值，则将所述差值作为下一轮切机的需切量，进行下一轮切机操作，直至本轮的需切量与实际切除量的差值不大于本轮的设定门槛值；

所述设定切机策略包括：

根据本轮切机的需切量和执行站优先级顺序，计算出各执行站对应的切机量；

根据各执行站对应的切机量以及该执行站中各支路优先级顺序，计算出需要切除的支路。

2.一种逐轮递推的切机装置，其特征在于，包括处理器和存储器，所述处理器用于处理存储在存储器中的指令以实现如下方法：

根据本轮切机的需切量，按照设定切机策略进行本轮切机操作；

本轮切机操作完成后，检测本轮切机的实际切除量，并判断本轮切机的需切量与实际切除量的差值是否大于本轮的设定门槛值，本轮的设定门槛值为本轮切机操作过程中各支路可切除功率的最大值；

若大于本轮的设定门槛值，则将所述差值作为下一轮切机的需切量，进行下一轮切机操作，直至本轮的需切量与实际切除量的差值不大于本轮的设定门槛值；

所述设定切机策略包括：

根据本轮切机的需切量和执行站优先级顺序，计算出各执行站对应的切机量；

根据各执行站对应的切机量以及该执行站中各支路优先级顺序，计算出需要切除的支路。

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