CN109586267A - 一种应对直流闭锁的负荷紧急控制电网仿真方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种应对直流闭锁的负荷紧急控制电网仿真方法及装置，所述方法通过获取实际电网中直流线路的潮流信息及直流线路上精准切负荷装置的状态信息，根据所述电网中直流线路的潮流信息及直流线路上精准切负荷装置的状态信息，在发生直流闭锁故障时，对电网仿真系统中制定负荷进行减载。本发明提供的负荷紧急控制电网仿真方法及装置，充分考虑到了直流线路配置的精准切负荷装置的运行状态及直流线路是否满足直流闭锁故障条件，能够精准、高效的在电网仿真系统中完成减载，全面真实的反应精准切负荷装置动作对电网的影响。

Description

一种应对直流闭锁的负荷紧急控制电网仿真方法及装置
技术领域
本发明涉及电网系统仿真技术领域，具体讲涉及一种应对直流闭锁的负荷紧急控制电网仿真方法。
背景技术
随着社会生产水平的提高，电网稳定运行成为了社会生活发展的必要因素。而随着电网规模的扩大，当电网中任一直流线路发生故障时，对整个电网的运行也将造成冲击；因此，如何提高电网故障应急响应能力，成为了专家学者们竞相研究的目标。
目前，常用的手段有多直流提升、抽蓄电站切泵等措施，但在面对直流严重故障时上述措施力度仍然不足，紧急切负荷措施依然是必要手段。随着市场机制以及激励补偿机制逐步建立，负荷侧资源可调度潜力得以激发，同时负荷侧控制装置进一步发展，为负荷侧资源调控奠定了基础。当电网发生故障时，及时切除部分负荷，能避免大量对变电所或线路进行整体拉闸，进而降低电网故障的社会影响，提升电网的防御能力。
发明内容
本发明提供了一种应对直流闭锁的负荷紧急控制电网仿真方法，其目的是在于提供一种对电网仿真系统中的直流线路进行减载的方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种应对直流闭锁的负荷紧急控制电网仿真方法，其改进之处在于，所述方法包括：
获取实际电网中直流线路的潮流信息及直流线路上精准切负荷装置的状态信息；
利用所述电网中直流线路的潮流信息及直流线路上精准切负荷装置的状态信息对电网仿真系统中直流线路进行减载。
优选的，所述实际电网中直流线路的潮流信息包括：端点电压、线路电流和线路端点功率；
所述精准切负荷装置的状态信息包括：压板投切状态、运行状态、动作条件和动作策略；
其中，所述动作条件信息包括电压条件、电流条件和有功条件；
所述动作策略信息包括动作时间、动作负荷的动作量、动作负荷的轮次序列号、策略动作量和动作压板投切状态。
优选的，所述利用所述电网中直流线路的潮流信息及直流线路上精准切负荷装置的状态信息对电网仿真系统中直流线路进行减载，包括：
a.若所述直流线路上精准切负荷装置的压板投切状态为退出状态，则结束操作，若所述直流线路上配置的精准切负荷装置的压板投切状态为投入状态，则转至步骤b；
b.若所述直流线路上精准切负荷装置的运行状态为闭锁状态，则结束操作；若为启动状态，则转至步骤e；若所述直流线路上配置的精准切负荷装置的运行状态为未启动状态，则转至步骤c；
c.若所述电网中直流线路的潮流信息中端点电压、线路电流和线路端点功率满足所述直流线路上配置的精准切负荷装置的动作条件中电压条件、电流条件和有功条件，则所述直流线路发生直流闭锁故障，在电网仿真系统中控制精准切负荷装置进入启动状态并转至步骤d；若所述电网中直流线路的潮流信息中端点电压、线路电流和线路端点功率不满足所述直流线路上配置的精准切负荷装置的动作条件中电压条件、电流条件和有功条件，则结束操作；
d.若所述直流线路上精准切负荷装置的动作策略中动作压板投切状态为投入状态，则转至步骤e，若所述直流线路上精准切负荷装置的动作策略中动作压板投切状态为退出状态，则发出警报；
e.根据所述直流线路上精准切负荷装置的动作策略信息中动作时间、动作负荷的动作量、动作负荷的轮次序列号和策略动作量对电网仿真系统中的负荷进行减载并在电网仿真系统中控制精准切负荷装置进入闭锁状态。
优选的，所述根据所述直流线路上精准切负荷装置的动作策略信息中动作时间、动作负荷的动作量、动作负荷的轮次序列号和策略动作量对电网仿真系统中的负荷进行减载，包括：
根据所述直流线路上精准切负荷装置的动作策略信息中动作负荷的动作量和动作负荷的轮次序列号确定减载过程中各轮次的减载量；
根据各轮次的减载量和策略动作量确定减载过程中结束轮次；
经过所述动作时间后在电网仿真系统的直流线路中切除相应轮次对应的减载量，直至切除所述结束轮次。
优选的，所述根据所述直流线路上精准切负荷装置的动作策略信息中动作负荷的动作量和动作负荷的轮次序列号确定减载过程中各轮次的减载量，包括：
按下式确定减载过程中第i轮次的减载量PLC(i)：
上式中，P(j)为第i轮次中第j个负荷的减载量，N为第i轮次中负荷的总量，j∈[1,N]。
优选的，所述根据各轮次的减载量和策略动作量确定减载过程中结束轮次，包括：
若减载过程中结束轮次NLC满足下式：
则输出所述减载过程中结束轮次NLC；
其中，Pset为策略动作量，PLC(i)为减载过程中第i轮次的减载量。
一种应对直流闭锁的负荷紧急控制电网仿真装置，其改进之处在于，所述装置包括：
获取模块：用于获取实际电网中直流线路的潮流信息及直流线路上精准切负荷装置的状态信息；
减载模块：用于利用所述电网中直流线路的潮流信息及直流线路上精准切负荷装置的状态信息对电网仿真系统中直流线路进行减载。
优选的，所述实际电网中直流线路的潮流信息包括：端点电压、线路电流和线路端点功率；
所述精准切负荷装置的状态信息包括：压板投切状态、运行状态、动作条件和动作策略；
其中，所述动作条件信息包括电压条件、电流条件和有功条件；
所述动作策略信息包括动作时间、动作负荷的动作量、动作负荷的轮次序列号、策略动作量和动作压板投切状态。
优选的，所述减载模块，包括：
压板判断单元：用于若所述直流线路上精准切负荷装置的压板投切状态为退出状态，则结束操作，若所述直流线路上配置的精准切负荷装置的压板投切状态为投入状态，则转至运行状态判断模块；
运行判断单元：用于若所述直流线路上精准切负荷装置的运行状态为闭锁状态，则结束操作；若为启动状态，则转至减载确定单元；若所述直流线路上配置的精准切负荷装置的运行状态为未启动状态，则转至启动判断单元；
启动判断单元：用于若所述电网中直流线路的潮流信息中端点电压、线路电流和线路端点功率满足所述直流线路上配置的精准切负荷装置的动作条件中电压条件、电流条件和有功条件，则所述直流线路发生直流闭锁故障，在电网仿真系统中控制精准切负荷装置进入启动状态并转至动作判断单元；若所述电网中直流线路的潮流信息中端点电压、线路电流和线路端点功率不满足所述直流线路上配置的精准切负荷装置的动作条件中电压条件、电流条件和有功条件，则结束操作；
动作判断单元：用于若所述直流线路上精准切负荷装置的动作策略中动作压板投切状态为投入状态，则转至所述减载确定单元，若所述直流线路上精准切负荷装置的动作策略中动作压板投切状态为退出状态，则发出警报；
减载确定单元：用于根据所述直流线路上精准切负荷装置的动作策略信息中动作时间、动作负荷的动作量、动作负荷的轮次序列号和策略动作量对电网仿真系统中的负荷进行减载并在电网仿真系统中控制精准切负荷装置进入闭锁状态。
优选的，所述减载确定单元，包括：
减载量确定子单元：用于根据所述直流线路上精准切负荷装置的动作策略信息中动作负荷的动作量和动作负荷的轮次序列号确定减载过程中各轮次的减载量；
结束轮次确定子单元：用于根据各轮次的减载量和策略动作量确定减载过程中结束轮次；
减载切除子单元：用于经过所述动作时间后在电网仿真系统的直流线路中切除相应轮次对应的减载量，直至切除所述结束轮次。
优选的，所述减载量确定子单元，用于：
按下式确定减载过程中第i轮次的减载量PLC(i)：
上式中，P(j)为第i轮次中第j个负荷的减载量，N为第i轮次中负荷的总量，j∈[1,N]。
优选的，所述结束轮次确定子单元，用于：
若减载过程中结束轮次NLC满足下式：
则输出所述减载过程中结束轮次NLC；
其中，Pset为策略动作量，PLC(i)为减载过程中第i轮次的减载量。
本发明的有益效果：
本发明提供的技术方案，通过获取实际电网中各直流线路的潮流信息及其配置精准切负荷装置的运行状态，能够判断电网中各直流线路是否发生直流闭锁故障，并在确定直流线路发生直流闭锁故障时精准的计算出切除的相应负荷；同时根据判断结果和计算结果对电网仿真系统中的直流线路进行减载，能够全面、真实的反映在该减载控制下对实际电网产生的影响。
附图说明
图1为本发明提供的一种应对直流闭锁的负荷紧急控制电网仿真方法流程图；
图2为本发明提供的一种应对直流闭锁的负荷紧急控制电网仿真装置图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
一种应对直流闭锁的负荷紧急控制电网仿真方法，如图1所示，所述方法包括：
获取实际电网中直流线路的潮流信息及直流线路上精准切负荷装置的状态信息；
利用所述电网中直流线路的潮流信息及直流线路上精准切负荷装置的状态信息对电网仿真系统中直流线路进行减载。
具体的，所述实际电网中直流线路的潮流信息包括：端点电压、线路电流和线路端点功率；
所述精准切负荷装置的状态信息包括：压板投切状态、运行状态、动作条件和动作策略；
其中，所述动作条件信息包括电压条件、电流条件和有功条件；
所述动作策略信息包括动作时间、动作负荷的动作量、动作负荷的轮次序列号、策略动作量和动作压板投切状态。
具体的，所述利用所述电网中直流线路的潮流信息及直流线路上精准切负荷装置的状态信息对电网仿真系统中直流线路进行减载，包括：
a.若所述直流线路上精准切负荷装置的压板投切状态为退出状态，则结束操作，若所述直流线路上配置的精准切负荷装置的压板投切状态为投入状态，则转至步骤b；
b.若所述直流线路上精准切负荷装置的运行状态为闭锁状态，则结束操作；若为启动状态，则转至步骤e；若所述直流线路上配置的精准切负荷装置的运行状态为未启动状态，则转至步骤c；
c.若所述电网中直流线路的潮流信息中端点电压、线路电流和线路端点功率满足所述直流线路上配置的精准切负荷装置的动作条件中电压条件、电流条件和有功条件，则所述直流线路发生直流闭锁故障，在电网仿真系统中控制精准切负荷装置进入启动状态并转至步骤d；若所述电网中直流线路的潮流信息中端点电压、线路电流和线路端点功率不满足所述直流线路上配置的精准切负荷装置的动作条件中电压条件、电流条件和有功条件，则结束操作；
d.若所述直流线路上精准切负荷装置的动作策略中动作压板投切状态为投入状态，则转至步骤e，若所述直流线路上精准切负荷装置的动作策略中动作压板投切状态为退出状态，则发出警报；
e.根据所述直流线路上精准切负荷装置的动作策略信息中动作时间、动作负荷的动作量、动作负荷的轮次序列号和策略动作量对电网仿真系统中的负荷进行减载并在电网仿真系统中控制精准切负荷装置进入闭锁状态。
具体的，所述根据所述直流线路上精准切负荷装置的动作策略信息中动作时间、动作负荷的动作量、动作负荷的轮次序列号和策略动作量对电网仿真系统中的负荷进行减载，包括：
根据所述直流线路上精准切负荷装置的动作策略信息中动作负荷的动作量和动作负荷的轮次序列号确定减载过程中各轮次的减载量；
根据各轮次的减载量和策略动作量确定减载过程中结束轮次；
经过所述动作时间后在电网仿真系统的直流线路中切除相应轮次对应的减载量，直至切除所述结束轮次。
具体的，所述根据所述直流线路上精准切负荷装置的动作策略信息中动作负荷的动作量和动作负荷的轮次序列号确定减载过程中各轮次的减载量，包括：
按下式确定减载过程中第i轮次的减载量PLC(i)：
上式中，P(j)为第i轮次中第j个负荷的减载量，N为第i轮次中负荷的总量，j∈[1,N]。
具体的，所述根据各轮次的减载量和策略动作量确定减载过程中结束轮次，包括：
若减载过程中结束轮次NLC满足下式：
则输出所述减载过程中结束轮次NLC；
其中，Pset为策略动作量，PLC(i)为减载过程中第i轮次的减载量。
本发明还提供了一种应对直流闭锁的负荷紧急控制电网仿真装置，如图2所示，所述装置包括：
获取模块：用于获取实际电网中直流线路的潮流信息及直流线路上精准切负荷装置的状态信息；
减载模块：用于利用所述电网中直流线路的潮流信息及直流线路上精准切负荷装置的状态信息对电网仿真系统中直流线路进行减载。
获取模块：用于获取实际电网中直流线路的潮流信息及直流线路上精准切负荷装置的状态信息；
减载模块：用于利用所述电网中直流线路的潮流信息及直流线路上精准切负荷装置的状态信息对电网仿真系统中直流线路进行减载。
具体的，所述实际电网中直流线路的潮流信息包括：端点电压、线路电流和线路端点功率；
所述精准切负荷装置的状态信息包括：压板投切状态、运行状态、动作条件和动作策略；
其中，所述动作条件信息包括电压条件、电流条件和有功条件；
所述动作策略信息包括动作时间、动作负荷的动作量、动作负荷的轮次序列号、策略动作量和动作压板投切状态。
具体的，所述减载模块，包括：
压板判断单元：用于若所述直流线路上精准切负荷装置的压板投切状态为退出状态，则结束操作，若所述直流线路上配置的精准切负荷装置的压板投切状态为投入状态，则转至运行状态判断模块；
运行判断单元：用于若所述直流线路上精准切负荷装置的运行状态为闭锁状态，则结束操作；若为启动状态，则转至减载确定单元；若所述直流线路上配置的精准切负荷装置的运行状态为未启动状态，则转至启动判断单元；
启动判断单元：用于若所述电网中直流线路的潮流信息中端点电压、线路电流和线路端点功率满足所述直流线路上配置的精准切负荷装置的动作条件中电压条件、电流条件和有功条件，则所述直流线路发生直流闭锁故障，在电网仿真系统中控制精准切负荷装置进入启动状态并转至动作判断单元；若所述电网中直流线路的潮流信息中端点电压、线路电流和线路端点功率不满足所述直流线路上配置的精准切负荷装置的动作条件中电压条件、电流条件和有功条件，则结束操作；
动作判断单元：用于若所述直流线路上精准切负荷装置的动作策略中动作压板投切状态为投入状态，则转至所述减载确定单元，若所述直流线路上精准切负荷装置的动作策略中动作压板投切状态为退出状态，则发出警报；
减载确定单元：用于根据所述直流线路上精准切负荷装置的动作策略信息中动作时间、动作负荷的动作量、动作负荷的轮次序列号和策略动作量对电网仿真系统中的负荷进行减载并在电网仿真系统中控制精准切负荷装置进入闭锁状态。
具体的，所述减载确定单元，包括：
减载量确定子单元：用于根据所述直流线路上精准切负荷装置的动作策略信息中动作负荷的动作量和动作负荷的轮次序列号确定减载过程中各轮次的减载量；
结束轮次确定子单元：用于根据各轮次的减载量和策略动作量确定减载过程中结束轮次；
减载切除子单元：用于经过所述动作时间后在电网仿真系统的直流线路中切除相应轮次对应的减载量，直至切除所述结束轮次。
具体的，所述减载量确定子单元，用于：
按下式确定减载过程中第i轮次的减载量PLC(i)：
上式中，P(j)为第i轮次中第j个负荷的减载量，N为第i轮次中负荷的总量，j∈[1,N]。
具体的，所述结束轮次确定子单元，用于：
若减载过程中结束轮次NLC满足下式：
则输出所述减载过程中结束轮次NLC；
其中，Pset为策略动作量，PLC(i)为减载过程中第i轮次的减载量。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (12)

1.一种应对直流闭锁的负荷紧急控制电网仿真方法，其特征在于，所述方法包括：
获取实际电网中直流线路的潮流信息及直流线路上精准切负荷装置的状态信息；
利用所述电网中直流线路的潮流信息及直流线路上精准切负荷装置的状态信息对电网仿真系统中直流线路进行减载。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实际电网中直流线路的潮流信息包括：端点电压、线路电流和线路端点功率；
所述精准切负荷装置的状态信息包括：压板投切状态、运行状态、动作条件和动作策略；
其中，所述动作条件信息包括电压条件、电流条件和有功条件；
所述动作策略信息包括动作时间、动作负荷的动作量、动作负荷的轮次序列号、策略动作量和动作压板投切状态。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用所述电网中直流线路的潮流信息及直流线路上精准切负荷装置的状态信息对电网仿真系统中直流线路进行减载，包括：
a.若所述直流线路上精准切负荷装置的压板投切状态为退出状态，则结束操作，若所述直流线路上配置的精准切负荷装置的压板投切状态为投入状态，则转至步骤b；
b.若所述直流线路上精准切负荷装置的运行状态为闭锁状态，则结束操作；若为启动状态，则转至步骤e；若所述直流线路上配置的精准切负荷装置的运行状态为未启动状态，则转至步骤c；
c.若所述电网中直流线路的潮流信息中端点电压、线路电流和线路端点功率满足所述直流线路上配置的精准切负荷装置的动作条件中电压条件、电流条件和有功条件，则所述直流线路发生直流闭锁故障，在电网仿真系统中控制精准切负荷装置进入启动状态并转至步骤d；若所述电网中直流线路的潮流信息中端点电压、线路电流和线路端点功率不满足所述直流线路上配置的精准切负荷装置的动作条件中电压条件、电流条件和有功条件，则结束操作；
d.若所述直流线路上精准切负荷装置的动作策略中动作压板投切状态为投入状态，则转至步骤e，若所述直流线路上精准切负荷装置的动作策略中动作压板投切状态为退出状态，则发出警报；
e.根据所述直流线路上精准切负荷装置的动作策略信息中动作时间、动作负荷的动作量、动作负荷的轮次序列号和策略动作量对电网仿真系统中的负荷进行减载并在电网仿真系统中控制精准切负荷装置进入闭锁状态。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述直流线路上精准切负荷装置的动作策略信息中动作时间、动作负荷的动作量、动作负荷的轮次序列号和策略动作量对电网仿真系统中的负荷进行减载，包括：
根据所述直流线路上精准切负荷装置的动作策略信息中动作负荷的动作量和动作负荷的轮次序列号确定减载过程中各轮次的减载量；
根据各轮次的减载量和策略动作量确定减载过程中结束轮次；
经过所述动作时间后在电网仿真系统的直流线路中切除相应轮次对应的减载量，直至切除所述结束轮次。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述直流线路上精准切负荷装置的动作策略信息中动作负荷的动作量和动作负荷的轮次序列号确定减载过程中各轮次的减载量，包括：
按下式确定减载过程中第i轮次的减载量PLC(i)：
上式中，P(j)为第i轮次中第j个负荷的减载量，N为第i轮次中负荷的总量，j∈[1,N]。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据各轮次的减载量和策略动作量确定减载过程中结束轮次，包括：
若减载过程中结束轮次NLC满足下式：
则输出所述减载过程中结束轮次NLC；
其中，Pset为策略动作量，PLC(i)为减载过程中第i轮次的减载量。
7.一种应对直流闭锁的负荷紧急控制电网仿真装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块：用于获取实际电网中直流线路的潮流信息及直流线路上精准切负荷装置的状态信息；
减载模块：用于利用所述电网中直流线路的潮流信息及直流线路上精准切负荷装置的状态信息对电网仿真系统中直流线路进行减载。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述实际电网中直流线路的潮流信息包括：端点电压、线路电流和线路端点功率；
所述精准切负荷装置的状态信息包括：压板投切状态、运行状态、动作条件和动作策略；
其中，所述动作条件信息包括电压条件、电流条件和有功条件；
所述动作策略信息包括动作时间、动作负荷的动作量、动作负荷的轮次序列号、策略动作量和动作压板投切状态。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述减载模块，包括：
压板判断单元：用于若所述直流线路上精准切负荷装置的压板投切状态为退出状态，则结束操作，若所述直流线路上配置的精准切负荷装置的压板投切状态为投入状态，则转至运行状态判断模块；
运行判断单元：用于若所述直流线路上精准切负荷装置的运行状态为闭锁状态，则结束操作；若为启动状态，则转至减载确定单元；若所述直流线路上配置的精准切负荷装置的运行状态为未启动状态，则转至启动判断单元；
启动判断单元：用于若所述电网中直流线路的潮流信息中端点电压、线路电流和线路端点功率满足所述直流线路上配置的精准切负荷装置的动作条件中电压条件、电流条件和有功条件，则所述直流线路发生直流闭锁故障，在电网仿真系统中控制精准切负荷装置进入启动状态并转至动作判断单元；若所述电网中直流线路的潮流信息中端点电压、线路电流和线路端点功率不满足所述直流线路上配置的精准切负荷装置的动作条件中电压条件、电流条件和有功条件，则结束操作；
动作判断单元：用于若所述直流线路上精准切负荷装置的动作策略中动作压板投切状态为投入状态，则转至所述减载确定单元，若所述直流线路上精准切负荷装置的动作策略中动作压板投切状态为退出状态，则发出警报；
减载确定单元：用于根据所述直流线路上精准切负荷装置的动作策略信息中动作时间、动作负荷的动作量、动作负荷的轮次序列号和策略动作量对电网仿真系统中的负荷进行减载并在电网仿真系统中控制精准切负荷装置进入闭锁状态。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述减载确定单元，包括：
减载量确定子单元：用于根据所述直流线路上精准切负荷装置的动作策略信息中动作负荷的动作量和动作负荷的轮次序列号确定减载过程中各轮次的减载量；
结束轮次确定子单元：用于根据各轮次的减载量和策略动作量确定减载过程中结束轮次；
减载切除子单元：用于经过所述动作时间后在电网仿真系统的直流线路中切除相应轮次对应的减载量，直至切除所述结束轮次。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述减载量确定子单元，用于：
按下式确定减载过程中第i轮次的减载量PLC(i)：
上式中，P(j)为第i轮次中第j个负荷的减载量，N为第i轮次中负荷的总量，j∈[1,N]。
12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述结束轮次确定子单元，用于：
若减载过程中结束轮次NLC满足下式：
则输出所述减载过程中结束轮次NLC；
其中，Pset为策略动作量，PLC(i)为减载过程中第i轮次的减载量。
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