CN109842112B - 一种输电断面的断面极限计算及可切量信息获取方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种输电断面的断面极限计算及可切量信息获取方法，动态选取输电断面相关的可切机组或负荷，保证断面考虑的稳控措施与实际运行的稳控措施一致；动态获取可切机组或负荷的可切量，保证断面极限计算准确，扩大了控制裕度，同时避免可切量不足；增加防误功能，确保可切量信息实时、准确。

Description

一种输电断面的断面极限计算及可切量信息获取方法

技术领域

本发明涉及电力系统运行控制的技术领域，特别是涉及一种输电断面的断面极限计算及可切量信息获取方法。

背景技术

目前，输电断面极限的计算一般遵循N-1原则，即电力系统单一线路、主变故障，系统保持稳定运行，且其他设备不超过事故过负荷能力，不发生连锁跳闸。在实际电力系统生产运行中，对同杆并架的双回或多回线路、任一段母线故障，也存在类似的控制要求，一般称为N-2原则。对于此类故障，允许采取切机、切负荷等稳定控制措施，因此输电断面极限不但与相关线路、设备有关，还与配置的切机、切负荷措施有关。

现有的输电断面控制一般采用方法有以下两类：一是在各种可能运行方式下，按某一设定的稳控措施，估计其可切量，求取一系列断面极限值，并选取其最小值作为控制断面极限。此方法未考虑稳控装置运行情况、无法根据稳控措施变化调整。而对于某一固定的稳控措施，此方法偏保守，不利于运行方式的灵活安排，输电资源利用率低。二是通过专家计算，选取与输电断面相关度较大的可切机组或可切负荷，纳入该输电断面的计算公式中，可切机组或可切负荷的实时值通过EMS上送。该方法需要针对每一输电断面进行人工计算，相关可切机组或可切负荷需人工增加上送点，工作量大。同时，此方法同样未考虑稳控装置运行情况、无法根据稳控措施变化调整。

发明内容

本发明为克服上述所述的不足，提供一种输电断面的断面极限计算及可切量信息获取方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种输电断面的断面极限计算及可切量信息获取方法，包括以下步骤：

S1.动态检测有效的电力系统稳控措施；

S2.判断是否满足电力系统稳控措施条件，若满足则进行步骤S3，否则结束操作；

S3.动态检测有效的可切元件；

S4.判断是否满足可切元件条件，若满足则进行步骤S5，否则结束操作；

S5.计算可切元件对断面的灵敏度；

S6.判断可切元件对断面的灵敏度是否大于门槛值，若是则进行步骤S7，否则结束操作；

S7.选取关键可切元件；

S8.检测可切元件电气量；判断SCADA与稳控装置采集的电气量之间的数据差值是否大于门槛值，若是进行步骤S9，否则进行步骤S10；

S9.基于步骤S8，发出数据错误告警，并进行步骤S10；

S10.计算动态断面极限；

S11.结束操作。

在上述方案中，首先，检测有效的电力系统稳控措施；判断是否满足电力系统稳控措施条件；然后，检测有效的可切元件；再判断是否满足可切元件条件，从而进一步计算可切元件对断面的灵敏度；再进一步判断可切元件对断面的灵敏度是否大于门槛值，选取关键可切元件；进一步的，检测可切元件电气量；判断SCADA与稳控装置采集的电气量之间的数据差值是否大于门槛值，若大于门槛值，则发出数据错误告警后计算动态断面极限，否则直接计算动态断面极限；在上述方案中，动态选取输电断面相关的可切机组或负荷，保证断面考虑的稳控措施与实际运行的稳控措施一致；动态获取可切机组或负荷的可切量，保证断面极限计算准确，扩大了控制裕度，同时避免可切量不足；增加防误功能，确保可切量信息实时、准确。

优选的，所述的可切元件包括可切机组和可切负荷。

优选的，所述的步骤S1具体如下：通过安自装置管理主站，实时获取各稳控装置的投运情况、功能策略定值以及压板投退情况，选取可用的稳控措施及可用的可切机组或负荷。

优选的，所述步骤S2的电力系统稳控措施条件包括：

1、所属稳控装置总功能压板投入，装置正常运行；

2、相关功能策略定值处于可用区间；

3、相关设备的检修压板退出或运行压板投入；

4、总可切量不为0。

优选的，所述的步骤S4的可切元件条件包括：

a、对应的稳控措施可用；

b、对应的优先级定值不为零；

c、对应的允切压板投入；

d、对应的出口压板投入；

e、元件功率方向满足。

优选的，所述的步骤S5具体步骤如下：

针对输电断面，计算各稳控措施中可用的可切机组或可切负荷对断面的灵敏度。

对于N-2联切机组或联切负荷的稳控措施，若开断该N-2措施中的断面线路后，输电断面功率为P11，进一步，增减该措施对应某可切机组或可切负荷ΔP1，输电断面功率为P12，则该可切机组或可切负荷对输电断面功率的灵敏度为

K1＝(P11-P12)/ΔP1

对于线路过载联切机组或联切负荷的稳控措施，若在某预想事故情况下，输电断面中的某线路过载，输电断面功率为P21，进一步，增减该措施对应某可切机组或可切负荷ΔP2，输电断面功率为P22，则该可切机组或可切负荷对输电断面功率的灵敏度为

K2＝(P21-P22)/ΔP2。

优选的，所述步骤S7具体如下：对于灵敏度大于某一门槛值的可切机组或可切负荷，选为输电断面的关键可切机组或可切负荷。

优选的，所述的步骤S8具体如下：

从安自装置管理主站读取各稳控装置采集的各可切机组或负荷的实时功率值，同时，从SCADA读取该机组或负荷支路的实时功率值，若两者偏差小于某一门槛值，则认为数据可靠；如大于某一门槛值，则进行步骤S9。

优选的，所述的步骤S10具体如下：

有关键可切机组或负荷的输电断面，其输电断面动态极限为原固定断面极限值与可切量及灵敏度乘积之和；

设某输电断面的固定断面极限值为Pjx，有N个关键可切机组或负荷，灵敏度分别为K1、K2、K3…Kn，从安自装置管理主站中，读取各稳控装置采集的各可切机组或负荷实时功率分别为P1、P2、P3…Pn，则该断面的动态断面极限值为

Pjxdt＝Pjx+K1*P1+K2*P2+…Kn*Pn。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本技术方案中，动态选取输电断面相关的可切机组或负荷，保证断面考虑的稳控措施与实际运行的稳控措施一致；动态获取可切机组或负荷的可切量，保证断面极限计算准确，扩大了控制裕度，同时避免可切量不足；增加防误功能，确保可切量信息实时、准确。

附图说明

图1为一种输电断面的断面极限计算及可切量信息获取方法的流程示意图。

图2为一种输电断面的断面极限计算及可切量信息获取方法的区域实施示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例1：

一种输电断面的断面极限计算及可切量信息获取方法，其流程示意图如图1所示：包括以下步骤：

S1.动态检测有效的电力系统稳控措施；

S2.判断是否满足电力系统稳控措施条件，若满足则进行步骤S3，否则结束操作；

S3.动态检测有效的可切元件；

S4.判断是否满足可切元件条件，若满足则进行步骤S5，否则结束操作；

S5.计算可切元件对断面的灵敏度；

S6.判断可切元件对断面的灵敏度是否大于门槛值，若是则进行步骤S7，否则结束操作；

S7.选取关键可切元件；

S8.检测可切元件电气量；判断SCADA与稳控装置采集的电气量之间的数据差值是否大于门槛值，若是进行步骤S9，否则进行步骤S10；

S9.基于步骤S8，发出数据错误告警，并进行步骤S10；

S10.计算动态断面极限；

S11.结束操作。

在本实施例中，首先，检测有效的电力系统稳控措施；判断是否满足电力系统稳控措施条件；然后，检测有效的可切元件；再判断是否满足可切元件条件，从而进一步计算可切元件对断面的灵敏度；再进一步判断可切元件对断面的灵敏度是否大于门槛值，选取关键可切元件；进一步的，检测可切元件电气量；判断SCADA与稳控装置采集的电气量之间的数据差值是否大于门槛值，若大于门槛值，则发出数据错误告警后计算动态断面极限，否则直接计算动态断面极限；在上述方案中，动态选取输电断面相关的可切机组或负荷，保证断面考虑的稳控措施与实际运行的稳控措施一致；动态获取可切机组或负荷的可切量，保证断面极限计算准确，扩大了控制裕度，同时避免可切量不足；增加防误功能，确保可切量信息实时、准确。

在本实施例中，可切元件包括可切机组和可切负荷。

在本实施例中，步骤S1具体如下：通过安自装置管理主站，实时获取各稳控装置的投运情况、功能策略定值以及压板投退情况，选取可用的稳控措施及可用的可切机组或负荷。

在本实施例中，步骤S2的电力系统稳控措施条件包括：

1、所属稳控装置总功能压板投入，装置正常运行；

2、相关功能策略定值处于可用区间；

3、相关设备的检修压板退出或运行压板投入；

4、总可切量不为0。

在本实施例中，步骤S4的可切元件条件包括：

a、对应的稳控措施可用；

b、对应的优先级定值不为零；

c、对应的允切压板投入；

d、对应的出口压板投入；

e、元件功率方向满足。

在本实施例中，步骤S5具体步骤如下：

针对输电断面，计算各稳控措施中可用的可切机组或可切负荷对断面的灵敏度。

对于N-2联切机组或联切负荷的稳控措施，若开断该N-2措施中的断面线路后，输电断面功率为P11，进一步，增减该措施对应某可切机组或可切负荷ΔP1，输电断面功率为P12，则该可切机组或可切负荷对输电断面功率的灵敏度为

K1＝(P11-P12)/ΔP1

对于线路过载联切机组或联切负荷的稳控措施，若在某预想事故情况下，输电断面中的某线路过载，输电断面功率为P21，进一步，增减该措施对应某可切机组或可切负荷ΔP2，输电断面功率为P22，则该可切机组或可切负荷对输电断面功率的灵敏度为

K2＝(P21-P22)/ΔP2。

在本实施例中，步骤S7具体如下：对于灵敏度大于某一门槛值的可切机组或可切负荷，选为输电断面的关键可切机组或可切负荷。

在本实施例中，步骤S8具体如下：

从安自装置管理主站读取各稳控装置采集的各可切机组或负荷的实时功率值，同时，从SCADA读取该机组或负荷支路的实时功率值，若两者偏差小于某一门槛值，则认为数据可靠；如大于某一门槛值，则进行步骤S9。

在本实施例中，步骤S10具体如下：

有关键可切机组或负荷的输电断面，其输电断面动态极限为原固定断面极限值与可切量及灵敏度乘积之和；

设某输电断面的固定断面极限值为Pjx，有N个关键可切机组或负荷，灵敏度分别为K1、K2、K3…Kn，从安自装置管理主站中，读取各稳控装置采集的各可切机组或负荷实时功率分别为P1、P2、P3…Pn，则该断面的动态断面极限值为

Pjxdt＝Pjx+K1*P1+K2*P2+…Kn*Pn。

实施例2：

本实施例如图2所示：区域1与区域2间有三回500kV交流线路L1、L2、L3，其中L1、L2为同杆并架双回线路；为控制L1、L2同时跳闸、L3潮流超过事故后过负荷限值、发生连锁跳闸风险，{L1，L2，L3}组成区域1与区域2间N-2输电断面，断面极限为3300MW。

区域1配置稳控装置A1，开放线路N-2联切机组功能，可切机组为G1、G2、G3，具体为：检测L1、L2，若L1、L2事前功率和大于门槛值Pmk，L1、L2跳闸，稳控装置按相关定值计算可切量，动作切除G1、G2、G3机组。

区域2配置稳控装置A2，开放线路过载切负荷功能，可切负荷支路为F1、F2、F3，具体为：检测L3，若L3电流值及功率值大于动作电流及动作功率，稳控装置按相关定值计算可切量，动作切除F1、F2、F3负荷支路。

根据安自装置管理主站获取信息，稳控装置A1、A2的总功能压板投入，L1、L2、L3的检修压板退出，A1的线路N-2联切机组功能相关定值在可用区间，A2的线路过载切负荷功能在可用区间，A1、A2的总可切量均不为0，则稳控装置A1的线路N-2联切机组功能、A2的线路过载切负荷功能为可用稳控措施。

根据安自装置管理主站获取信息，A1的G1、G2、G3的出口压板均投入，优先级定值分别为1、2、3，G3的允切压板退出，G1、G2的允切压板投入，G1、G2机组出力分别为PG1、PG2；A2的F1、F2、F3的出口压板均投入，优先级定值分别为1、2、3，F1、F2的允切压板退出，F3的允切压板投入，F3负荷有功值分别为PF3。则A1的G1、G2为可用的可切机组，A2的F3为可用的可切负荷。

对该时刻潮流断面，开断L1、L2，L3的潮流为3300MW(区域1流向区域2)。

降低G1机组出力500MW，L3的潮流为3200MW，降低G2机组出力500MW，L3的潮流为3280MW，降低负荷F3潮流50MW，L3的潮流为3250MW，则：

G1对输电断面{L1，L2，L3}的灵敏度：

KG1＝(3300-3200)/500＝0.2

G2对输电断面{L1，L2，L3}的灵敏度：

KG2＝(3300-3280)/500＝0.04

F3对输电断面{L1，L2，L3}的灵敏度：

KF3＝(3300-3250)/50＝1

若关键可切机组或可切负荷的灵敏度门槛为0.1，则G1为输电断面{L1，L2，L3}的关键可切机组，F3为输电断面{L1，L2，L3}的关键可切负荷。

输电断面{L1，L2，L3}的动态断面极限为：

Pjxdt＝3300+PG1*0.1+PF3*1

其中，PG1为G1的有功值，PF3为F3的有功值。

若该时刻，稳控装置采集PG1＝1000MW，PF3＝100MW，则输电断面{L1，L2，L3}的动态断面极限为：

Pjxdt＝3300+1000*0.1+100*1＝3500MW。

该时刻SCADA采集PG1＝1002MW，PF3＝101MW，均满足防误监测门槛，断面无告警信息。

由该实例可看出，采用了本方法，扩大了输电断面的控制裕度，提高了输电断面控制的精准性，具体包括：

(1)考虑了可用的稳控措施，提高输电断面极限；

(2)实时获取稳控装置信息，可切量计算中排除了G3、F1、F2等允切压板退出的元件支路，准确判断其为不可切的元件；

(3)实时计算可切元件对断面的灵敏度，排除了G2等灵敏度较低的元件支路；

(4)对可切量信息进行防误监测，保证数据可靠。

实施例3：

若稳控装置未采集可切机组或负荷的实时电气量或实时电气量上送有误，可采取以下方案：

读取可切机组或负荷的SCADA值，并与状态估计值对比校核，按以下规则计算可切量：

1.可切量SCADA值与状态估计值偏差小于2％，取SCADA值，作为可切机组或可切负荷的实时潮流，计算输电断面动态极限；

2.可切量SCADA值与状态估计值偏差处于2％-5％之间，取SCADA值，作为可切机组或可切负荷的实时潮流，计算输电断面动态极限，并发出告警信息；

3.可切量SCADA值与状态估计值偏差大于5％，该可切机组或可切负荷的可切量置0。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种输电断面的断面极限计算及可切量信息获取方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.动态检测有效的电力系统稳控措施；

S2.判断是否满足电力系统稳控措施条件，若满足则进行步骤S3，否则结束操作；

S3.动态检测有效的可切元件；

S4.判断是否满足可切元件条件，若满足则进行步骤S5，否则结束操作；

S5.计算可切元件对断面的灵敏度；

S6.判断可切元件对断面的灵敏度是否大于门槛值，若是则进行步骤S7，否则结束操作；

S7.选取关键可切元件；

S8.检测可切元件电气量；判断SCADA与稳控装置采集的电气量之间的数据差值是否大于门槛值，若是进行步骤S9，否则进行步骤S10；

S9.基于步骤S8,发出数据错误告警，并进行步骤S10；

S10.计算动态断面极限；

S11.结束操作。

2.根据权利要求1所述的输电断面的断面极限计算及可切量信息获取方法，其特征在于：所述的可切元件包括可切机组和可切负荷。

3.根据权利要求1所述的输电断面的断面极限计算及可切量信息获取方法，其特征在于：

所述的步骤S1具体如下：通过安自装置管理主站，实时获取各稳控装置的投运情况、功能策略定值以及压板投退情况，选取可用的稳控措施及可用的可切机组或负荷。

4.根据权利要求1所述的输电断面的断面极限计算及可切量信息获取方法，其特征在于：所述步骤S2的电力系统稳控措施条件包括：

1、所属稳控装置总功能压板投入，装置正常运行；

2、相关功能策略定值处于可用区间；

3、相关设备的检修压板退出或运行压板投入；

4、总可切量不为0。

5.根据权利要求1所述的输电断面的断面极限计算及可切量信息获取方法，其特征在于：所述的步骤S4的可切元件条件包括：

a、对应的稳控措施可用；

b、对应的优先级定值不为零；

c、对应的允切压板投入；

d、对应的出口压板投入；

e、元件功率方向满足。

6.根据权利要求1或2所述的输电断面的断面极限计算及可切量信息获取方法，其特征在于：所述的步骤S5具体步骤如下：

针对输电断面，计算各稳控措施中可用的可切机组或可切负荷对断面的灵敏度；

对于N-2联切机组或联切负荷的稳控措施，若开断该稳控措施中的断面线路后，输电断面功率为P11，进一步，增减该稳控措施对应某可切机组或可切负荷ΔP1，输电断面功率为P12，则该可切机组或可切负荷对输电断面功率的灵敏度为K1＝(P11-P12)/ΔP1

对于线路过载联切机组或联切负荷的稳控措施，若在某预想事故情况下，输电断面中的某线路过载，输电断面功率为P21，进一步，增减该措施对应某可切机组或可切负荷ΔP2，输电断面功率为P22，则该可切机组或可切负荷对输电断面功率的灵敏度为

K2＝(P21-P22)/ΔP2。

7.根据权利要求1或2所述的输电断面的断面极限计算及可切量信息获取方法，其特征在于：

所述步骤S7具体如下：对于灵敏度大于某一门槛值的可切机组或可切负荷，选为输电断面的关键可切机组或可切负荷。

8.根据权利要求1或2所述的输电断面的断面极限计算及可切量信息获取方法，其特征在于：

所述的步骤S8具体如下：

从安自装置管理主站读取各稳控装置采集的各可切机组或负荷的实时功率值，同时，从SCADA读取该机组或负荷支路的实时功率值，若两者偏差小于某一门槛值，则认为数据可靠；如大于某一门槛值，则进行步骤S9。

9.根据权利要求1所述的输电断面的断面极限计算及可切量信息获取方法，其特征在于：

所述的步骤S10具体如下：

有关键可切机组或负荷的输电断面，其输电断面动态极限为原固定断面极限值与可切量及灵敏度乘积之和；

设某输电断面的固定断面极限值为Pjx，有N个关键可切机组或负荷，灵敏度分别为K1、K2、K3…Kn，从安自装置管理主站中，读取各稳控装置采集的各可切机组或负荷实时功率分别为P1、P2、P3…Pn，则该断面的动态断面极限值为

Pjxdt＝Pjx+K1*P1+K2*P2+…Kn*Pn。

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