CN111277048A - 一种用于控制电力系统广域协调运行的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于控制电力系统广域协调运行的系统及方法,属于电力系运行控制技术领域。本发明系统,包括:电源支撑与广域控制模块,根据辨识结果制定广域联合发电控制策略;站域/广域平行仿真模块,获取分析及评价结果;负荷建模及调节能力评估服务模块,根据电网相关信息和负荷相关信息辨识电力系统负荷在线模型及参数,确定电力系统负荷可调范围;交直流广域协调运行控制模块,对大型交直流混联电网故障后可控装置进行实时量化控制;广域联合运行安全防御智能评价与控制装置,对电力系统进行运行控制。本发明通过系统内多个功能协同配合,提高了跨区输电通道输电能力和新能源消纳能力,增强了电网安全和经济运行水平。
Description
技术领域
本发明涉及电力系运行控制技术领域,并且更具体地,涉及一种用于控制电力系统广域协调运行的系统及方法。
背景技术
随着特高压交直流混联电网的规模不断扩大,新能源接入比例不断提高,电网运行特性愈发复杂。一方面,常规机组被新能源机组大量替代的趋势仍将持续,系统运行受到更多约束。另一方面,我国高比例新能源接入特高压交直流混联系统形态已基本形成,电网大范围优化配置资源能力显著提升。但“强直弱交”矛盾进一步突出,运行处于高风险过渡期,直流多馈入地区电网动态交互特性复杂,故障连锁反应影响范围大,安全稳定压力激增。上述问题导致系统稳定特性日益复杂,电网调度运行难度大幅提升。可以说依靠单领域技术突破已难以满足当前和未来电网对安全和效率的现实需求。广域保护控制技术基于先进的测量、通信、在线分析、控制保护技术,实现电网感知,精准定位电网薄弱环节,利用电网信息快速判断系统稳定状态,统筹协调各种可控资源,制定可跨区协调的控制措施。
但是已有广域保护控制的研究多针对传统的交流同步电网,在当前已形成的新能源馈入的交直流混联电网新格局下,传统广域保护控制技术已不适用于当前局面。此外,电网运行安全和输电效率的平衡是当前电网最主要的矛盾,广域保护控制的研究多集中在继电保护领域和紧急控制领域,鲜少有针对跨区通道输电效率提高以及电网新能源消纳率提升的针对性理论研究与工程应用。
发明内容
针对上述问题,本发明提出了一种用于控制电力系统广域协调运行的系统,包括:
电源支撑与广域控制模块,获取电力系统常规电厂及新能源电厂的物理参数和实时运行数据,对常规电厂的常规电源和新能源电厂进行模型及参数的辨识,获取辨识结果,根据辨识结果制定广域联合发电控制策略;
站域/广域平行仿真模块,获取电力系统变电站的外网等值数据及变电站站内信息,对变电站站域运行状态的实时跟踪、操作预演、故障反演以及对变电站的站域控制和保护设备动作行为,并根据变电站站域运行状态的实时跟踪、操作预演、故障反演以及对变电站的站域控制和保护设备动作行为,获取分析及评价结果;
负荷建模及调节能力评估服务模块,包括:
等值负荷建模单元,从配电自动化系统、营销系统、用电信采集系统获取电网相关信息和负荷相关信息,根据电网相关信息和负荷相关信息辨识电力系统负荷在线模型及参数;
负荷调节能力评估单元,获取电力系统外网系统的企业能源数据及内网系统的内能源数据,调用负荷在线模型及参数,并根据综合能源系统生产模拟以及能流分布计算,确定电力系统负荷可调范围数据;
交直流广域协调运行控制模块,根据电网关键断面状态信息和可控设备调节能力信息,对大型交直流混联电网故障后可控装置进行实时量化控制;
广域联合运行安全防御智能评价与控制装置,调用常规电源和新能源的模型及参数、变电站行为动作分析及评价结果、负荷在线模型及参数、负荷可调节范围,生成新能源消纳能力超前评估结果,提供能够提升新能源消纳能力的电网辅助决策,对电力系统进行运行控制。
可选的,新能源电厂的物理参数,包括:新能源电厂的风机型号、馈线数、馈线最长距离、馈线风机台数、线路型号和变压器参数;
所述常规电厂的物理参数包括:机组流量-压力特性曲线,机组运行工况、调门开度、主汽压力、调节级压力和一次调频参数,所述一次调频参数,包括:频率死区、转速不等率和限幅。
所述实时运行数据,包括:机组有功出力、无功出力、机端电压和运行状态。
可选的,变电站站内信息,包括:变电站母线电压、支路电流信息、变电站内设备投退状态、变电站内继电保护及稳定控制的动作信号、故障录波信息,故障信息和告警信息。
可选的,电网相关信息,包括:从配电自动化系统获取配电网络拓扑、模型及参数。
可选的,负荷相关信息,包括:从营销系统获取详细的用户档案信息和从用电信息采集系统获取负荷和分布式电源的电压、电流和有功等信息。
可选的,广域联合运行安全防御智能评价与控制装置,包括:
保护动作行为评价及安全风险分析单元,调用变电站行为动作分析及评价结果,确定继电保护动作行为、预测保护设备拒动/误动行为,确定继电保护在初始拒动/误动下的后续动作行为,根据继电保护在初始拒动/误动下的后续动作行为生成保护误动拒动信息,并输出保护误动拒动信息至电网新能源消纳能力预评估及辅助决策单元与电网稳定态势智能评估单元;
电网新能源消纳能力预评估及辅助决策单元,调用常规电源及新能源模型及参数、负荷在线模型及参数、负荷可调节范围、保护误动拒动信息,并根据电网实时监控信息与告警信息、电力系统网络分析信息、故障信息、检修计划、负荷预测、发电计划和短期交易管理信息,制定提升新能源消纳能力的电网辅助决策;
电网稳定态势智能评估单元,调用常规电源及新能源模型及参数、负荷在线模型及参数、负荷可调节范围、保护误动拒动信息,并根据故障信息、告警信息、电力系统网架信息、场站GIS信息,电网静态与暂态稳定态势,获取电网健康指数,控制电力系统调度生产运行。
本发明还提出了一种用于控制电力系统广域协调运行的方法,包括:
获取电力系统常规电厂及新能源电厂的物理参数和实时运行数据,对常规电厂的常规电源和新能源电厂进行模型及参数的辨识,获取辨识结果,根据辨识结果制定广域联合发电控制策略;
获取电力系统变电站的外网等值数据及变电站站内信息,对变电站站域运行状态的实时跟踪、操作预演、故障反演以及对变电站的站域控制和保护设备动作行为,并根据变电站站域运行状态的实时跟踪、操作预演、故障反演以及对变电站的站域控制和保护设备动作行为,获取分析及评价结果;
从配电自动化系统、营销系统、用电信采集系统获取电网相关信息和负荷相关信息,根据电网相关信息和负荷相关信息辨识电力系统负荷在线模型及参数;
获取电力系统外网系统的企业能源数据及内网系统的内能源数据,调用负荷在线模型及参数,并根据综合能源系统生产模拟以及能流分布计算,确定电力系统负荷可调范围数据;
根据电网关键断面状态信息和可控设备调节能力信息,对大型交直流混联电网故障后可控装置进行实时量化控制;
调用常规电源和新能源的模型及参数、变电站行为动作分析及评价结果、负荷在线模型及参数、负荷可调节范围,生成新能源消纳能力超前评估结果,提供能够提升新能源消纳能力的电网辅助决策,对电力系统进行运行控制。
可选的,新能源电厂的物理参数,包括:新能源电厂的风机型号、馈线数、馈线最长距离、馈线风机台数、线路型号和变压器参数;
所述常规电厂的物理参数包括:机组流量-压力特性曲线,机组运行工况、调门开度、主汽压力、调节级压力和一次调频参数,所述一次调频参数,包括:频率死区、转速不等率和限幅。
所述实时运行数据,包括:机组有功出力、无功出力、机端电压和运行状态。
可选的,变电站站内信息,包括:变电站母线电压、支路电流信息、变电站内设备投退状态、变电站内继电保护及稳定控制的动作信号、故障录波信息,故障信息和告警信息。
可选的,电网相关信息,包括:从配电自动化系统获取配电网络拓扑、模型及参数。
可选的,负荷相关信息,包括:从营销系统获取详细的用户档案信息和从用电信息采集系统获取负荷和分布式电源的电压、电流和有功等信息。
可选的,对电力系统进行运行控制,包括:
调用变电站行为动作分析及评价结果,确定继电保护动作行为、预测保护设备拒动/误动行为,确定继电保护在初始拒动/误动下的后续动作行为,根据继电保护在初始拒动/误动下的后续动作行为生成保护误动拒动信息,并输出保护误动拒动信息至电网新能源消纳能力预评估及辅助决策单元与电网稳定态势智能评估单元;
调用常规电源及新能源模型及参数、负荷在线模型及参数、负荷可调节范围、保护误动拒动信息,并根据电网实时监控信息与告警信息、电力系统网络分析信息、故障信息、检修计划、负荷预测、发电计划和短期交易管理信息,制定提升新能源消纳能力的电网辅助决策;
调用常规电源及新能源模型及参数、负荷在线模型及参数、负荷可调节范围、保护误动拒动信息,并根据故障信息、告警信息、电力系统网架信息、场站GIS信息,电网静态与暂态稳定态势,获取电网健康指数,控制电力系统调度生产运行。
本发明通过系统内多个功能协同配合,可在保证大电网安全的前提下,大幅提升跨区输电通道输电能力和新能源消纳能力,增强电网安全和经济运行水平。
附图说明
图1为本发明一种用于控制电力系统广域协调运行的系统结构图;
图2为本发明一种用于控制电力系统广域协调运行的系统实施例结构图;
图3为本发明一种用于控制电力系统广域协调运行的系统实施例信息交互图;
图4为本发明一种用于控制电力系统广域协调运行的方法流程图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式,然而,本发明可以用许多不同的形式来实施,并且不局限于此处描述的实施例,提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明,并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中,相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明,此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外,可以理解的是,以通常使用的词典限定的术语,应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义,而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
本发明提出了一种用于控制电力系统广域协调运行的系统,如图1所示,包括:
电源支撑与广域控制模块,获取电力系统常规电厂及新能源电厂的物理参数和实时运行数据,对常规电厂的常规电源和新能源电厂进行模型及参数的辨识,获取辨识结果,根据辨识结果制定广域联合发电控制策略;
站域/广域平行仿真模块,获取电力系统变电站的外网等值数据及变电站站内信息,对变电站站域运行状态的实时跟踪、操作预演、故障反演以及对变电站的站域控制和保护设备动作行为,并根据变电站站域运行状态的实时跟踪、操作预演、故障反演以及对变电站的站域控制和保护设备动作行为,获取分析及评价结果;
负荷建模及调节能力评估服务模块,包括:
等值负荷建模单元,从配电自动化系统、营销系统、用电信采集系统获取电网相关信息和负荷相关信息,根据电网相关信息和负荷相关信息辨识电力系统负荷在线模型及参数;
负荷调节能力评估单元,获取电力系统外网系统的企业能源数据及内网系统的内能源数据,调用负荷在线模型及参数,并根据综合能源系统生产模拟以及能流分布计算,确定电力系统负荷可调范围数据;
交直流广域协调运行控制模块,根据电网关键断面状态信息和可控设备调节能力信息,对大型交直流混联电网故障后可控装置进行实时量化控制;
广域联合运行安全防御智能评价与控制装置,调用常规电源和新能源的模型及参数、变电站行为动作分析及评价结果、负荷在线模型及参数、负荷可调节范围,生成新能源消纳能力超前评估结果,提供能够提升新能源消纳能力的电网辅助决策,对电力系统进行运行控制。
新能源电厂的物理参数,包括:新能源电厂的风机型号、馈线数、馈线最长距离、馈线风机台数、线路型号和变压器参数;
所述常规电厂的物理参数包括:机组流量-压力特性曲线,机组运行工况、调门开度、主汽压力、调节级压力和一次调频参数,所述一次调频参数,包括:频率死区、转速不等率和限幅。
所述实时运行数据,包括:机组有功出力、无功出力、机端电压和运行状态。
变电站站内信息,包括:变电站母线电压、支路电流信息、变电站内设备投退状态、变电站内继电保护及稳定控制的动作信号、故障录波信息,故障信息和告警信息。
电网相关信息,包括:从配电自动化系统获取配电网络拓扑、模型及参数。
负荷相关信息,包括:从营销系统获取详细的用户档案信息和从用电信息采集系统获取负荷和分布式电源的电压、电流和有功等信息。
广域联合运行安全防御智能评价与控制装置,包括:
保护动作行为评价及安全风险分析单元,调用变电站行为动作分析及评价结果,确定继电保护动作行为、预测保护设备拒动/误动行为,确定继电保护在初始拒动/误动下的后续动作行为,根据继电保护在初始拒动/误动下的后续动作行为生成保护误动拒动信息,并输出保护误动拒动信息至电网新能源消纳能力预评估及辅助决策单元与电网稳定态势智能评估单元;
电网新能源消纳能力预评估及辅助决策单元,调用常规电源及新能源模型及参数、负荷在线模型及参数、负荷可调节范围、保护误动拒动信息,并根据电网实时监控信息与告警信息、电力系统网络分析信息、故障信息、检修计划、负荷预测、发电计划和短期交易管理信息,制定提升新能源消纳能力的电网辅助决策;
电网稳定态势智能评估单元,调用常规电源及新能源模型及参数、负荷在线模型及参数、负荷可调节范围、保护误动拒动信息,并根据故障信息、告警信息、电力系统网架信息、场站GIS信息,电网静态与暂态稳定态势,获取电网健康指数,控制电力系统调度生产运行。
下面结合实施例对本发明进行进一步说明:
如图2所示和图3所示,电力系统广域协调运行控制系统为三点(电源、电网、负荷)一面(调度)式系统结构,多个功能分层布置在电源侧、电网侧、负荷侧和调度侧,通过彼此功能协同与信息交互,共同实现大电网的协调运行控制。
电力系统广域协调运行控制系统包含五个装置:
多类型电源支撑与广域控制模块(即本发明中电源支撑与广域控制模块):
包含常规电源一次调频能力评估模块和新能源厂站模型参数在线辨识模块。
部署在常规电厂和新能源厂站,从PMU获取物理参数(风机型号、馈线数、馈线最长距离、馈线风机台数、线路型号、变压器参数)和实时运行数据(机组有功出力、无功出力、机端电压、运行状态)后进行模型参数辨识,为系统在线计算分析提供常规电源和新能源场站在线模型参数,更新的模型信息上传至调度Ⅰ区,提供给广域联合运行安全防御智能评价与控制系统。
并且生成可提升送受端电网支撑能力的多类型电源广域联合发电控制策略,作用于大规模新能源送出系统,从电源侧提升对送出系统的频率、电压的支撑能力,通过解决影响输电能力的关键发电设备瓶颈来提升大规模新能源送出系统的输电能力。
站域/广域平行仿真装置(即本发明中站域/广域平行仿真模块):
部署在变电站,通过远动主机获得外网等值数据,从变电站综自系统获得变电站母线电压、支路电流信息、站内所有设备(断路器、刀闸、变压器等)投退状态、站内继电保护和稳定控制等二次设备的动作信号、故障录波信息。
基于平行仿真技术实现对变电站站域运行状态的实时跟踪、操作预演、故障反演以及对站域控制和保护设备动作行为的分析与评价,平行分析结果上传至调度Ⅰ区,提供给保护动作行为评价及安全风险分析模块。
负荷建模及调节能力评估服务平台(即本发明中负荷建模及调节能力评估服务模块):
包含以下两个子模块。
等值负荷建模装置:部署在调控云,从配电自动化系统获取配电网络拓扑、模型及参数,从营销系统获取详细的用户档案信息(包括用户计量点、电价类型和行业代码),从用电信息采集系统获取负荷和分布式电源的电压、电流和有功等信息。通过大数据和人工智能数据分析技术,及时跟踪负荷特性变化,实现负荷模型和参数的分时分类识别,支撑大电网仿真计算负荷模型及时更新。将负荷在线模型参数上传到调度Ⅰ区,为电网稳定态势智能评估平台提供精准负荷模型。
负荷调节能力评估模块:部署在地调,从外网系统获取企业能源数据(电、热、气、储、光伏信息),从内网系统获取电力系统内能源数据(电、热、气、储、光伏信息),从调度获取负荷等值模型参数信息。在综合能源系统生产模拟以及能流分布计算的基础上,优化计算负荷可调节的范围,将负荷可调节能力评估结果上传调度Ⅰ区,为新能源消纳能力预评估模块提供负荷调节能力评估结果,帮助调度运行人员掌握实时统计的负荷调节能力。
交直流广域协调控制装置(即本发明中交直流广域协调控制单元):
在调度端部署,从调度Ⅰ区获取送、受端电网关键断面状态信息和可控设备调节能力信息。
基于电网运行的实时响应特征以及可控设备调节能力信息,对大型交直流混联电网故障快速定位,实时计算直流故障后需要采取的直流功率紧急控制措施量以及切机或切负荷措施量。根据关键断面或设备的安全约束,对总措施量进行分配,实现对可控装置的实时量化控制,有效解决出现复杂故障时安控措施“失配”的风险,释放现有“离线决策,在线匹配”模式下被抑制的输电能力。
广域联合运行安全防御智能评价与控制系统:包含以下三个子模块。
①保护动作行为评价及安全风险分析模块(即本发明中风险分析单元):部署在调度,从调度Ⅰ区获取电网拓扑结构、变电站平行分析信息、开关位置、保护动作、告警、故障录波信息、保护定值及配置信息。具备评价继电保护动作行为、预测保护设备拒动/误动行为以及确定继电保护在初始拒动/误动下的后续动作行为的功能,提供保护误动拒动信息到电网新能源消纳能力预评估及辅助决策模块与电网稳定态势智能评估平台。
②电网新能源消纳能力预评估及辅助决策模块(即本发明中电网新能源消纳能力预评估及辅助决策单元):部署在调度,从调度Ⅰ区获取电网实时监控与智能告警信息、网络分析信息、机组在线模型、负荷在线模型、故障集、保护误动拒动信息、检修计划、负荷预测、发电计划、短期交易管理信息。向调度运行人员提供计及系统保护策略、安控策略的新能源消纳能力超前评估结果,生成考虑新能源、常规电源和负荷共同参与调节的提升新能源消纳能力的电网辅助决策,实现电网安全稳定基础上的高比例新能源消纳。
③电网稳定态势智能评估平台(即本发明中电网稳定态势智能评估单元):部署在调度,从调度Ⅰ区获取故障信息、告警信息、网架信息、场站GIS信息、实时更新的多种能源以及负荷在线模型、保护误动拒动信息。具备智能评估电网静态与暂态稳定态势功能,给出电网健康指数,并且为调度提供一体化的一站式运行展示,以便更好的指导调度生产运行。
本发明还提出了一种用于控制电力系统广域协调运行的方法,如图4所示,包括:
获取电力系统常规电厂及新能源电厂的物理参数和实时运行数据,对常规电厂的常规电源和新能源电厂进行模型及参数的辨识,获取辨识结果,根据辨识结果制定广域联合发电控制策略;
获取电力系统变电站的外网等值数据及变电站站内信息,对变电站站域运行状态的实时跟踪、操作预演、故障反演以及对变电站的站域控制和保护设备动作行为,并根据变电站站域运行状态的实时跟踪、操作预演、故障反演以及对变电站的站域控制和保护设备动作行为,获取分析及评价结果;
从配电自动化系统、营销系统、用电信采集系统获取电网相关信息和负荷相关信息,根据电网相关信息和负荷相关信息辨识电力系统负荷在线模型及参数;
获取电力系统外网系统的企业能源数据及内网系统的内能源数据,调用负荷在线模型及参数,并根据综合能源系统生产模拟以及能流分布计算,确定电力系统负荷可调范围数据;
根据电网关键断面状态信息和可控设备调节能力信息,对大型交直流混联电网故障后可控装置进行实时量化控制;
调用常规电源和新能源的模型及参数、变电站行为动作分析及评价结果、负荷在线模型及参数、负荷可调节范围,生成新能源消纳能力超前评估结果,提供能够提升新能源消纳能力的电网辅助决策,对电力系统进行运行控制。
新能源电厂的物理参数,包括:新能源电厂的风机型号、馈线数、馈线最长距离、馈线风机台数、线路型号和变压器参数;
所述常规电厂的物理参数包括:机组流量-压力特性曲线,机组运行工况、调门开度、主汽压力、调节级压力和一次调频参数,所述一次调频参数,包括:频率死区、转速不等率和限幅。
所述实时运行数据,包括:机组有功出力、无功出力、机端电压和运行状态。
变电站站内信息,包括:变电站母线电压、支路电流信息、变电站内设备投退状态、变电站内继电保护及稳定控制的动作信号、故障录波信息,故障信息和告警信息。
电网相关信息,包括:从配电自动化系统获取配电网络拓扑、模型及参数。
负荷相关信息,包括:从营销系统获取详细的用户档案信息和从用电信息采集系统获取负荷和分布式电源的电压、电流和有功等信息。
对电力系统进行运行控制,包括:
调用变电站行为动作分析及评价结果,确定继电保护动作行为、预测保护设备拒动/误动行为,确定继电保护在初始拒动/误动下的后续动作行为,根据继电保护在初始拒动/误动下的后续动作行为生成保护误动拒动信息,并输出保护误动拒动信息至电网新能源消纳能力预评估及辅助决策单元与电网稳定态势智能评估单元;
调用常规电源及新能源模型及参数、负荷在线模型及参数、负荷可调节范围、保护误动拒动信息,并根据电网实时监控信息与告警信息、电力系统网络分析信息、故障信息、检修计划、负荷预测、发电计划和短期交易管理信息,制定提升新能源消纳能力的电网辅助决策;
调用常规电源及新能源模型及参数、负荷在线模型及参数、负荷可调节范围、保护误动拒动信息,并根据故障信息、告警信息、电力系统网架信息、场站GIS信息,电网静态与暂态稳定态势,获取电网健康指数,控制电力系统调度生产运行。
本发明通过系统内多个功能协同配合,可在保证大电网安全的前提下,大幅提升跨区输电通道输电能力和新能源消纳能力,增强电网安全和经济运行水平。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
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)
1.一种用于控制电力系统广域协调运行的系统,所述系统包括:
电源支撑与广域控制模块,获取电力系统常规电厂及新能源电厂的物理参数和实时运行数据,对常规电厂的常规电源和新能源电厂进行模型及参数的辨识,获取辨识结果,根据辨识结果制定广域联合发电控制策略;
站域/广域平行仿真模块,获取电力系统变电站的外网等值数据及变电站站内信息,对变电站站域运行状态的实时跟踪、操作预演、故障反演以及对变电站的站域控制和保护设备动作行为,并根据变电站站域运行状态的实时跟踪、操作预演、故障反演以及对变电站的站域控制和保护设备动作行为,获取分析及评价结果;
负荷建模及调节能力评估服务模块,包括:
等值负荷建模单元,从配电自动化系统、营销系统、用电信采集系统获取电网相关信息和负荷相关信息,根据电网相关信息和负荷相关信息辨识电力系统负荷在线模型及参数;
负荷调节能力评估单元,获取电力系统外网系统的企业能源数据及内网系统的内能源数据,调用负荷在线模型及参数,并根据综合能源系统生产模拟以及能流分布计算,确定电力系统负荷可调范围数据;
交直流广域协调运行控制模块,根据电网关键断面状态信息和可控设备调节能力信息,对大型交直流混联电网故障后可控装置进行实时量化控制;
广域联合运行安全防御智能评价与控制装置,调用常规电源和新能源的模型及参数、变电站行为动作分析及评价结果、负荷在线模型及参数、负荷可调节范围,生成新能源消纳能力超前评估结果,提供能够提升新能源消纳能力的电网辅助决策,对电力系统进行运行控制。
2.根据权利要求1所述的系统,所述新能源电厂的物理参数,包括:新能源电厂的风机型号、馈线数、馈线最长距离、馈线风机台数、线路型号和变压器参数;
所述常规电厂的物理参数包括:机组流量-压力特性曲线,机组运行工况、调门开度、主汽压力、调节级压力和一次调频参数,所述一次调频参数,包括:频率死区、转速不等率和限幅。
所述实时运行数据,包括:机组有功出力、无功出力、机端电压和运行状态。
3.根据权利要求1所述的系统,所述变电站站内信息,包括:变电站母线电压、支路电流信息、变电站内设备投退状态、变电站内继电保护及稳定控制的动作信号、故障录波信息,故障信息和告警信息。
4.根据权利要求1所述的系统,所述电网相关信息,包括:从配电自动化系统获取配电网络拓扑、模型及参数。
5.根据权利要求1所述的系统,所述负荷相关信息,包括:从营销系统获取详细的用户档案信息和从用电信息采集系统获取负荷和分布式电源的电压、电流和有功等信息。
6.根据权利要求1所述的系统,所述广域联合运行安全防御智能评价与控制装置,包括:
保护动作行为评价及安全风险分析单元,调用变电站行为动作分析及评价结果,确定继电保护动作行为、预测保护设备拒动/误动行为,确定继电保护在初始拒动/误动下的后续动作行为,根据继电保护在初始拒动/误动下的后续动作行为生成保护误动拒动信息,并输出保护误动拒动信息至电网新能源消纳能力预评估及辅助决策单元与电网稳定态势智能评估单元;
电网新能源消纳能力预评估及辅助决策单元,调用常规电源及新能源模型及参数、负荷在线模型及参数、负荷可调节范围、保护误动拒动信息,并根据电网实时监控信息与告警信息、电力系统网络分析信息、故障信息、检修计划、负荷预测、发电计划和短期交易管理信息,制定提升新能源消纳能力的电网辅助决策;
电网稳定态势智能评估单元,调用常规电源及新能源模型及参数、负荷在线模型及参数、负荷可调节范围、保护误动拒动信息,并根据故障信息、告警信息、电力系统网架信息、场站GIS信息,电网静态与暂态稳定态势,获取电网健康指数,控制电力系统调度生产运行。
7.一种用于控制电力系统广域协调运行的方法,所述方法包括:
获取电力系统常规电厂及新能源电厂的物理参数和实时运行数据,对常规电厂的常规电源和新能源电厂进行模型及参数的辨识,获取辨识结果,根据辨识结果制定广域联合发电控制策略;
获取电力系统变电站的外网等值数据及变电站站内信息,对变电站站域运行状态的实时跟踪、操作预演、故障反演以及对变电站的站域控制和保护设备动作行为,并根据变电站站域运行状态的实时跟踪、操作预演、故障反演以及对变电站的站域控制和保护设备动作行为,获取分析及评价结果;
从配电自动化系统、营销系统、用电信采集系统获取电网相关信息和负荷相关信息,根据电网相关信息和负荷相关信息辨识电力系统负荷在线模型及参数;
获取电力系统外网系统的企业能源数据及内网系统的内能源数据,调用负荷在线模型及参数,并根据综合能源系统生产模拟以及能流分布计算,确定电力系统负荷可调范围数据;
根据电网关键断面状态信息和可控设备调节能力信息,对大型交直流混联电网故障后可控装置进行实时量化控制;
调用常规电源和新能源的模型及参数、变电站行为动作分析及评价结果、负荷在线模型及参数、负荷可调节范围,生成新能源消纳能力超前评估结果,提供能够提升新能源消纳能力的电网辅助决策,对电力系统进行运行控制。
8.根据权利要求7所述的方法,所述新能源电厂的物理参数,包括:新能源电厂的风机型号、馈线数、馈线最长距离、馈线风机台数、线路型号和变压器参数;
所述常规电厂的物理参数包括:机组流量-压力特性曲线,机组运行工况、调门开度、主汽压力、调节级压力和一次调频参数,所述一次调频参数,包括:频率死区、转速不等率和限幅。
所述实时运行数据,包括:机组有功出力、无功出力、机端电压和运行状态。
9.根据权利要求7所述的方法,所述变电站站内信息,包括:变电站母线电压、支路电流信息、变电站内设备投退状态、变电站内继电保护及稳定控制的动作信号、故障录波信息,故障信息和告警信息。
10.根据权利要求7所述的方法,所述电网相关信息,包括:从配电自动化系统获取配电网络拓扑、模型及参数。
11.根据权利要求7所述的方法,所述负荷相关信息,包括:从营销系统获取详细的用户档案信息和从用电信息采集系统获取负荷和分布式电源的电压、电流和有功等信息。
12.根据权利要求7所述的方法,所述对电力系统进行运行控制,包括:
调用变电站行为动作分析及评价结果,确定继电保护动作行为、预测保护设备拒动/误动行为,确定继电保护在初始拒动/误动下的后续动作行为,根据继电保护在初始拒动/误动下的后续动作行为生成保护误动拒动信息,并输出保护误动拒动信息至电网新能源消纳能力预评估及辅助决策单元与电网稳定态势智能评估单元;
调用常规电源及新能源模型及参数、负荷在线模型及参数、负荷可调节范围、保护误动拒动信息,并根据电网实时监控信息与告警信息、电力系统网络分析信息、故障信息、检修计划、负荷预测、发电计划和短期交易管理信息,制定提升新能源消纳能力的电网辅助决策;
调用常规电源及新能源模型及参数、负荷在线模型及参数、负荷可调节范围、保护误动拒动信息,并根据故障信息、告警信息、电力系统网架信息、场站GIS信息,电网静态与暂态稳定态势,获取电网健康指数,控制电力系统调度生产运行。
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112531768A (zh) * | 2020-11-11 | 2021-03-19 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种用于新能源电力系统的分散集群控制系统及方法 |
CN112685878A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-04-20 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种用于电力系统负荷在线建模数据的集成方法及系统 |
CN113077101A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-07-06 | 华北电力大学 | 面向能源互联网调配管理的数字化系统及方法 |
CN113269463A (zh) * | 2021-06-10 | 2021-08-17 | 国网福建省电力有限公司电力科学研究院 | 一种考虑设备相关性的智能变电站二次系统风险评估方法 |
CN113916282A (zh) * | 2021-09-07 | 2022-01-11 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种自适应的综合能源系统评估方法和装置 |
CN114142524A (zh) * | 2021-12-16 | 2022-03-04 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种区域电网孤网运行的仿真方法及系统 |
CN116404658A (zh) * | 2023-04-28 | 2023-07-07 | 国网山东省电力公司聊城供电公司 | 一种紧急负荷控制时用户及开关的选择方法、装置及介质 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105048517A (zh) * | 2015-08-19 | 2015-11-11 | 国家电网公司 | 一种多级能源协调控制系统 |
WO2016201840A1 (zh) * | 2015-06-19 | 2016-12-22 | 国电南瑞科技股份有限公司 | 电力系统安全稳定自适应紧急控制系统及方法 |
CN107528385A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-12-29 | 国网辽宁省电力有限公司 | 一种基于新能源消纳的源网荷协调控制方法及系统 |
CN109861281A (zh) * | 2019-02-21 | 2019-06-07 | 国网山东省电力公司临沂供电公司 | 一种源网荷储一体化协调优化方法及装置、系统 |
CN110147931A (zh) * | 2019-04-16 | 2019-08-20 | 国家电网有限公司 | 智能全景系统及智能全景电网 |
-
2020
- 2020-01-21 CN CN202010072065.2A patent/CN111277048B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016201840A1 (zh) * | 2015-06-19 | 2016-12-22 | 国电南瑞科技股份有限公司 | 电力系统安全稳定自适应紧急控制系统及方法 |
CN105048517A (zh) * | 2015-08-19 | 2015-11-11 | 国家电网公司 | 一种多级能源协调控制系统 |
CN107528385A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-12-29 | 国网辽宁省电力有限公司 | 一种基于新能源消纳的源网荷协调控制方法及系统 |
CN109861281A (zh) * | 2019-02-21 | 2019-06-07 | 国网山东省电力公司临沂供电公司 | 一种源网荷储一体化协调优化方法及装置、系统 |
CN110147931A (zh) * | 2019-04-16 | 2019-08-20 | 国家电网有限公司 | 智能全景系统及智能全景电网 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
曾鸣等: "能源互联网"源网荷储"协调优化运营模式及关键技术", 《电网技术》 * |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112531768A (zh) * | 2020-11-11 | 2021-03-19 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种用于新能源电力系统的分散集群控制系统及方法 |
CN112685878A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-04-20 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种用于电力系统负荷在线建模数据的集成方法及系统 |
CN113077101A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-07-06 | 华北电力大学 | 面向能源互联网调配管理的数字化系统及方法 |
CN113269463A (zh) * | 2021-06-10 | 2021-08-17 | 国网福建省电力有限公司电力科学研究院 | 一种考虑设备相关性的智能变电站二次系统风险评估方法 |
CN113269463B (zh) * | 2021-06-10 | 2022-10-04 | 国网福建省电力有限公司电力科学研究院 | 一种考虑设备相关性的智能变电站二次系统风险评估方法 |
CN113916282A (zh) * | 2021-09-07 | 2022-01-11 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种自适应的综合能源系统评估方法和装置 |
CN114142524A (zh) * | 2021-12-16 | 2022-03-04 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种区域电网孤网运行的仿真方法及系统 |
CN114142524B (zh) * | 2021-12-16 | 2024-03-19 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种区域电网孤网运行的仿真方法及系统 |
CN116404658A (zh) * | 2023-04-28 | 2023-07-07 | 国网山东省电力公司聊城供电公司 | 一种紧急负荷控制时用户及开关的选择方法、装置及介质 |
CN116404658B (zh) * | 2023-04-28 | 2024-04-23 | 国网山东省电力公司聊城供电公司 | 一种紧急负荷控制时用户及开关的选择方法、装置及介质 |
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