CN109412265B - 一种安全稳定控制系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力系统控制领域，具体涉及一种安全稳定控制系统及其控制方法。本发明中子站接收到执行站的故障数据后，判断该故障数据本子站能否单独进行处理，如果可以则本子站对故障数据进行处理并根据处理结果下发指令到对应的执行站；如果子站判断故障数据的处理需要全系统的数据，本子站无法单独处理，则将所有子站的数据汇集到一个子站上，由该子站进行处理。本发明中取消了主站，采用子站+执行站的两层结构，各个执行站的故障数据由对应子站的子机进行处理，从而减少了通讯环节，达到了优化系统架构、减少中间环节、提升动作速度的效果。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统控制领域，具体涉及一种安全稳定控制系统及其控制方法。
背景技术
随着电力系统相关技术的发展，电网规模越来越大，交直流混联的情况越来越普遍，电网也越来越复杂，对安全稳定控制系统的整体动作时间指标提出了越来越高的要求。基于安全稳定控制系统的面向大系统特征，其采集、决策和执行设备分布于电网的各个站点，站点间相距数十公里以上，设备间通过站间通信交互相关数据最终完成整个安控功能。现有的安全稳定控制系统一般分为三层结构，包含主站层、子站层及执行站层，例如授权公告号为CN207884359U的中国实用新型专利公开了包括三层结构的“一种安全稳定控制系统一体化分层协同结构”。
在安控系统中，核心的策略处理在主站主机里完成，但完成策略处理的数据来自各执行站和各子站，最终的策略执行又需要通过子站最终下发到执行站实施。中间通信环节很多，每经过一个通信环节，耗时均会增加10ms左右，而往往一次动作行为需要反复通过6个通信环节。因此，通信环节过多已经成为制约安控系统整体动作时间指标提升的关键因素。
发明内容
本发明的目的是提供一种安全稳定控制系统的控制方法，用以解决现有电网中安全稳定控制系统由于通讯环节较多导致动作不及时的问题；本发明还提供了一种安全稳定控制系统，用以解决现有电网中安全稳定控制系统由于通讯环节较多导致动作不及时的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种安全稳定控制系统的控制方法，包括以下步骤：
子站判断所属执行站发送过来的数据是否为故障数据，如果是则判断该故障数据是否属于本子站的单独处理范围，如果是则本子站处理该故障数据并根据处理结果向发出故障数据的执行站发送指令；
如果是故障数据但不属于本子站的单独处理范围，则将该故障数据以及其他子站的数据汇集到一个子站，由汇集数据的子站对所有子站的数据进行处理，并根据处理结果通过对应的子站向相应的执行站发送指令。
本发明中子站接收到执行站的故障数据后，判断该故障数据本子站能否单独进行处理，如果可以则本子站对故障数据进行处理并根据处理结果下发指令到对应的执行站；如果子站判断故障数据的处理需要全系统的数据，本子站无法单独处理，则将所有子站的数据汇集到一个子站上，由汇集数据的子站进行处理。本发明中取消了主站，采用子站+执行站的两层结构，各个执行站的故障数据由对应子站的子机进行处理，从而减少了通讯环节，达到了优化系统架构、减少中间环节、提升动作速度的效果。
进一步的，如果是故障数据但不属于本子站的单独处理范围，则本子站获取其他子站的数据，然后对所有的数据进行处理，并根据处理结果向相应的执行站发送指令。
当子站判断处理接收到的故障数据需要全系统的数据时，获取其他子站接收到的对应执行站的数据，然后对所有子站的数据进行处理，从而实现了对全局性故障数据的处理。
进一步的，如果是故障数据但不属于本子站的单独处理范围，则本子站将故障数据发送给其他子站中指定的子站，同时该指定的子站接收其他所有子站的数据然后处理，该指定的子站根据处理结果通过对应的子站向相应的执行站发送指令。
当子站判断处理接收到的故障数据需要全系统的数据时，本子站将该故障数据发送给指定的子站，指定的子站同时需要获取其他子站接收到的对应执行站的数据，然后该指定的子站对所有子站的数据进行处理，实现了对全局性故障数据的处理。
本发明还提供了一种安全稳定控制系统，包括至少两个子站，每个子站连接有至少一个执行站；各执行站向对应的子站发送数据，子站判断所属执行站发送过来的数据是否为故障数据，如果是则判断该故障数据是否属于本子站的单独处理范围，如果是则本子站处理该故障数据并根据处理结果向发出故障数据的执行站发送指令；
如果是故障数据但不属于本子站的单独处理范围，则将该故障数据以及其他子站的数据汇集到一个子站，由汇集数据的子站对所有子站的数据进行处理，并根据处理结果通过对应的子站向相应的执行站发送指令。
本发明中子站接收到执行站的故障数据后，判断该故障数据本子站能否单独进行处理，如果可以则本子站对故障数据进行处理并根据处理结果下发指令到对应的执行站；如果子站判断故障数据的处理需要全系统的数据，本子站无法单独处理，则将所有子站的数据汇集到一个子站上，由汇集数据的子站进行处理。本发明中取消了主站，采用子站+执行站的两层结构，各个执行站的故障数据由对应子站的子机进行处理，从而减少了通讯环节，达到了优化系统架构、减少中间环节、提升动作速度的效果。
进一步的，各子站之间通讯连接；当子站接收到的数据是故障数据但不属于本子站的单独处理范围，则本子站获取其他子站的数据，然后对所有的数据进行处理，并根据处理结果向相应的执行站发送指令。
当子站判断处理接收到的故障数据需要全系统的数据时，获取其他子站接收到的对应执行站的数据，然后对所有子站的数据进行处理，从而实现了对全局性故障数据的处理。
进一步的，在所述子站中指定一个子站，该指定的子站与其他子站通讯连接；如果子站接收到的数据是故障数据但不属于本子站的单独处理范围，则本子站将故障数据发送给指定的子站，同时该指定的子站接收其他所有子站的数据然后处理，该指定的子站根据处理结果通过对应的子站向相应的执行站发送指令。
当子站判断处理接收到的故障数据需要全系统的数据时，本子站将该故障数据发送给指定的子站，指定的子站同时需要获取其他子站接收到的对应执行站的数据，然后该指定的子站对所有子站的数据进行处理，实现了对全局性故障数据的处理。
附图说明
图1是现有技术中安控系统的结构示意图；
图2是现有技术中安控系统的数据传输示意图；
图3是本发明中系统实施例1的结构示意图；
图4是本发明中系统实施例2的结构示意图；
图5是本发明中方法实施例3的安控系统结构示意图；
图6是本发明中方法实施例3的安控策略处理流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
现有的安全稳定控制系统(安控系统)一般分为三层，如图1所示，包括主站层、子站层和执行站层，子站层设置有m个子站，每个子站连接有n个执行站。在安控系统中，核心的策略处理在主站主机里完成，但完成策略处理的数据来自各执行站和各子站，最终的策略执行又需要通过子站最终下发到执行站实施。中间通信环节很多，每经过一个通信环节，耗时均会增加10ms左右，而往往一次动作行为需要反复通过6个通信环节。
如图2所示，主站运算策略所需要的数据从执行站采集，先送到子站，再由子站上送到主站；运算出策略后执行命令的下发也是先到子站，最后再到执行站实施，一个策略措施从数据采集到最终措施执行需要经过6个通信处理环节。
但是在实际运行当中，安控系统中大多数的安控策略的运算和执行并不是都需要全系统的数据和全部执行站的支撑，往往仅需要一部分区域的数据和执行设备就足以支撑大部分安控功能，以执行站中的换流站为例，当某个换流站出现换流器闭锁、线路故障、直流母线故障等情况时，均只需要该换流站所配置的安控装置基于本子站采集的相关数据在运算策略下发给本子站所连接的执行站执行切机命令即可，而不需要全站的数据和执行设备的支撑来完成策略。
本发明提供了一种安全稳定控制系统及其控制方法，解决了由于安控系统的层级较多导致整体动作时间较长且优化提升受限的问题。本发明不再使用传统的主站+子站+执行站的三层安控系统架构，而是取消了主站层，采用子站层+执行站层的两层结构。本发明解决了安控系统层级多、通信环节耗时长、动作速度难以提升的问题，通过取消主站层，由子站层直接处理执行站层的故障数据，减少了通信中间环节，提升了动作速度。
下面给出本发明中系统的两个具体实施例。
系统实施例1
如图3所示，本实施例中安控系统包括子站层和执行站层，子站层设置有三个子站，每个子站连接有执行站层的一个执行站，三个子站之间互相连接。在其他实施方式中，子站层中的子站数量以及子站连接的执行站层中的执行站的数量可以根据实际情况进行增加。
系统实施例2
如图4所示，本实施例中安控系统包括子站层和执行站层，子站层设置有三个子站，每个子站连接有执行站层的一个执行站，子站1连接子站2，子站2连接子站3。在其他实施方式中，子站层中的子站数量以及子站连接的执行站层中的执行站的数量可以根据实际情况进行增加。
下面给出本发明中方法的三个具体实施例。
方法实施例1
子站分别接收各自连接的执行站发送过来的数据，然后分析接收到的数据是否为故障数据，如果是故障数据，则子站判断该故障数据是否可以由本子站单独处理，如果可以则子站单独处理该故障数据并根据处理结果向发送该故障数据的执行站下发控制指令；如果子站判断接收到的故障数据不能由本子站单独处理，而是需要结合全系统的数据，则本子站获取其他子站接收到的执行站的数据，然后本子站对所有子站的数据进行综合处理，根据处理结果向对应子站的执行站发送控制指令。
以系统实施例1或系统实施例2中的子站1为例，子站1接收执行站1发送过来的数据，然后分析接收到的数据是否为故障数据，如果是故障数据，则子站1判断该故障数据是否可以由本子站单独处理，如果可以则子站1单独处理该故障数据并根据处理结果向发送该故障数据的执行站1下发控制指令；如果子站1判断接收到的故障数据不能由本子站单独处理，而是需要结合全系统的数据，则子站1获取子站2和子站3接收到的执行站2与执行站3的数据，然后子站1对所有的数据进行综合处理，子站1根据处理结果向发送该故障数据的执行站1发送控制指令。根据处理结果的需求，也可以向子站2或子站3所属的执行站发送控制指令以解决故障问题。
方法实施例2
子站分别接收各自连接的执行站发送过来的数据，然后分析接收到的数据是否为故障数据，如果是故障数据，则子站判断该故障数据是否可以由本子站单独处理，如果可以则子站单独处理该故障数据并根据处理结果向发送该故障数据的执行站下发控制指令；如果子站判断接收到的故障数据不能由本子站单独处理，而是需要结合全系统的数据，则本子站将接收到的故障数据发送给其他子站中指定的子站，同时指定的子站获取其他所有子站接收到的执行站的数据，然后该指定的子站对所有子站的数据进行综合处理，根据处理结果向对应子站的执行站发送控制指令。
以系统实施例1或系统实施例2中的子站1为例，子站1接收执行站1发送过来的数据，然后分析接收到的数据是否为故障数据，如果是故障数据，则子站1判断该故障数据是否可以由本子站单独处理，如果可以则子站1单独处理该故障数据并根据处理结果向发送该故障数据的执行站1下发控制指令；如果子站1判断接收到的故障数据不能由本子站单独处理，而是需要结合全系统的数据，则子站1将接收到的故障数据发送给子站2(本实施例中子站2为指定的子站)，同时子站2获取子站3接收到的执行站3的数据，然后子站2对所有的数据进行综合处理，根据处理结果子站2通过子站1向发送该故障数据的执行站1发送控制指令。根据处理结果的需求，也可以向子站2或子站3所属的执行站发送控制指令以解决故障问题。
方法实施例3
以一个典型的四端柔直网络的安控系统为例说明本发明具体实施的处理流程和处理原则，安控系统结构如图5所示，包括送端站1、送端站2、调节站和受端站，系统的四端分别设置在四个位置，每个位置为一个子站，每个子站均装设有子机和对应执行站。在子机接收到故障信息时，根据自身的部署位置确定故障是否属于本子机的处理范围，从而决定是由本子机处理还是转发给其它子机处理，处理流程如图6所示。对系统四端各换流站的换流器故障、直流母线故障、中性母线故障、交流系统故障等故障类型，均由对应子机独立进行处理，属于各子机的“管辖”范围；对直流线路故障、直流断路器拒动等故障情况，需要由部署于受端站的子机接收全站的数据进行处理，处理措施的执行也需要全站执行站的支撑。
本发明重新规划设计了安控系统的架构，取消主机设备，将三层系统架构改为两层。梳理安控策略逻辑，按数据采集和执行站配置的情况将安控策略分配给各子站的子机负责，给各子机分派各自安控措施的“管辖”区域，并按管辖区域部署装置输入、输出功能和执行站连接。
对少数必须需要全系统数据和执行设备支撑的安控逻辑，选择一台子机部署，通过子机间互联的方式获取全系统的数据，也能通过互联将执行命令下发到系统内的任意执行站。在运行中，各子站按各自“管辖”区域运行，在故障属于哪个子站的范围时，由哪个子机运算安控策略，承担故障处理功能。
Claims (6)
1.一种安全稳定控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
子站判断所属执行站发送过来的数据是否为故障数据，如果是则判断该故障数据是否属于本子站的单独处理范围，如果是则本子站处理该故障数据并根据处理结果向发出故障数据的执行站发送指令；
如果是故障数据但不属于本子站的单独处理范围，则将该故障数据以及其他子站的数据汇集到一个子站，由汇集数据的子站对所有子站的数据进行处理，并根据处理结果通过对应的子站向相应的执行站发送指令。
2.根据权利要求1所述的安全稳定控制系统的控制方法，其特征在于，如果是故障数据但不属于本子站的单独处理范围，则本子站获取其他子站的数据，然后对所有的数据进行处理，并根据处理结果向相应的执行站发送指令。
3.根据权利要求1所述的安全稳定控制系统的控制方法，其特征在于，如果是故障数据但不属于本子站的单独处理范围，则本子站将故障数据发送给其他子站中指定的子站，同时该指定的子站接收其他所有子站的数据然后处理，该指定的子站根据处理结果通过对应的子站向相应的执行站发送指令。
4.一种安全稳定控制系统，其特征在于，包括至少两个子站，每个子站连接有至少一个执行站；各执行站向对应的子站发送数据，子站判断所属执行站发送过来的数据是否为故障数据，如果是则判断该故障数据是否属于本子站的单独处理范围，如果是则本子站处理该故障数据并根据处理结果向发出故障数据的执行站发送指令；
如果是故障数据但不属于本子站的单独处理范围，则将该故障数据以及其他子站的数据汇集到一个子站，由汇集数据的子站对所有子站的数据进行处理，并根据处理结果通过对应的子站向相应的执行站发送指令。
5.根据权利要求4所述的安全稳定控制系统，其特征在于，各子站之间通讯连接；当子站接收到的数据是故障数据但不属于本子站的单独处理范围，则本子站获取其他子站的数据，然后对所有的数据进行处理，并根据处理结果向相应的执行站发送指令。
6.根据权利要求4所述的安全稳定控制系统，其特征在于，在所述子站中指定一个子站，该指定的子站与其他子站通讯连接；如果子站接收到的数据是故障数据但不属于本子站的单独处理范围，则本子站将故障数据发送给指定的子站，同时该指定的子站接收其他所有子站的数据然后处理，该指定的子站根据处理结果通过对应的子站向相应的执行站发送指令。
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