CN112039074B - 一种在线安全稳定紧急控制策略方式字生成方法 - Google Patents

一种在线安全稳定紧急控制策略方式字生成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种在线安全稳定紧急控制策略方式字生成方法，针对稳控装置防御的严重故障，基于电网当前运行方式数据，通过时域仿真获取暂态安全稳定量化评估结果和故障后准稳态方式，并采用准稳态方式进行故障后的静态安全量化评估，筛选出静态安全和暂态安全稳定关键设备集合，并通过相关设备的安全稳定敏感度指标，筛选出静态安全和暂态安全稳定敏感设备集合，将离线策略关键设备集合、在线静态安全和暂态安全稳定关键设备集合、在线静态安全和暂态安全稳定敏感设备集合三者的并集作为在线紧急控制策略方式字下发给控制装置，用于故障发生后控制装置进行在线紧急控制策略的有效性判别，从而进一步提升了在线紧急控制策略的适应性判别能力。

Description

一种在线安全稳定紧急控制策略方式字生成方法
技术领域
本发明涉及电力系统安全控制技术领域，特别涉及一种在线安全稳定紧急控制策略方式字生成方法。
背景技术
针对《电力系统安全稳定导则》规定发生第二级安全稳定标准所列严重故障的紧急控制策略有基于离线典型方式制定的离线策略、计及离线策略的在线附加策略和纯在线策略三种，故障发生后离线策略通常根据关联监视输电通道故障前的有功潮流按照设定计算公式和措施优先级生成具体的执行措施用于控制，在线附加和纯在线策略需要通过决策时刻的电网运行方式字与故障发生时刻的电网实际运行方式进行校验，确定在线策略的有效性，判别是否执行在线策略。
在线紧急控制策略的电网运行方式字是指包含电网相关交直流设备投退及其有功、无功潮流信息的集合，用于表征防御故障对应的电网关键运行特征量，由于缺乏相应的技术手段，目前在线紧急控制策略的方式字工程上通常采用离线策略表中用于运行方式判别、故障判别、控制量计算和控制措施搜索的关键设备及其有功、无功潮流信息进行表征。但随着实际电网的潮流分布和安全稳定特性日趋复杂多变，基于离线典型方式分析给出的关键设备难以准确、全面反映电网运行方式变化较大时对故障后电网安全稳定特性的影响，采用离线策略表中关键设备信息构成的电网运行方式字进行在线紧急控制策略的有效性判别，在决策时刻与故障发生时刻电网运行方式发生较大变化时存在欠控风险。
为了提升在线紧急控制策略的有效性判别能力，现有部分技术提出了通过方式字校验、决策有效时长判别和电网运行方式变化对暂态安全稳定裕度影响的量化评估进行在线紧急控制策略的有效性判别，但对在线紧急控制策略电网运行方式字的生成技术未有更具创新性的突破进展。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种在线安全稳定紧急控制策略方式字生成方法。解决现有技术中在线紧急控制策略有效性判别中电网运行方式字自适应生成技术难题。
本发明的第一方面的目的是通过以下技术方案实现的：
该种在线安全稳定紧急控制策略方式字生成方法，包括：
步骤S1：设电网当前运行时刻为t0，将t0时刻的电网运行状态记为S0，基于EMS提供的电网当前运行方式、设备模型参数信息生成在线安全稳定评估计算数据，基于稳控装置防御故障离线策略表中用于运行方式判别、故障判别、控制量计算和控制措施搜索的所有设备，生成S0下第i个故障Fi离线策略关键设备集合Ei.1，Ei.1＝{(Di.1.1,Pi.1.1,Qi.1.1)，…，(Di.1.j,Pi.1.j,Qi.1.j)，…，(Di.1.M,Pi.1.M,Qi.1.M)}，其中，Di.1.j、Pi.1.j、Qi.1.j表示第i个故障离线策略关键设备j的投停状态、有功功率、无功功率，M为集合Ei.1中最大设备数，进入步骤S2；
步骤S2：采用在线安全稳定评估计算数据，对运行状态S0通过时域仿真获取故障Fi的暂态安全稳定量化评估结果和故障后准稳态方式Si.1，基于暂态安全稳定量化评估结果筛选出暂态安全稳定关键设备，并基于Si.1进行故障Fi的静态安全量化评估，筛选出静态安全关键设备，将静态安全关键设备和暂态安全稳定关键设备的并集作为故障Fi在线静态安全和暂态安全稳定关键设备集合Ei.2，Ei.2＝{(Di.2.1,Pi.2.1,Qi.2.1)，…，(Di.2.j,Pi.2.j,Qi.2.j)，…，(Di.2.N,Pi.2.N,Qi.2.N)}，其中，Di.2.j、Pi.2.j、Qi.2.j表示故障Fi在线静态安全或暂态安全稳定关键设备j的投停状态、有功功率、无功功率，N为集合Ei.2中最大设备数，将进入步骤S3；
步骤S3：计算投运设备的在线静态安全和暂态安全稳定敏感度指标，筛选出敏感度指标大于门槛值的投运设备，将筛选出的投运设备以及与筛选出投运负荷、机组、变压器设备所在厂站同类型停运的负荷、机组、变压器设备和与筛选出投运线路首末端厂站相同的停运线路设备的并集作为故障Fi在线静态安全和暂态安全稳定敏感设备集合Ei.3，Ei.3＝{(Di.3.1,Pi.3.1,Qi.3.1)，…，(Di.3.j,Pi.3.j,Qi.3.j)，…，(Di.3.L,Pi.3.L,Qi.3.L)}，其中，Di.3.j、Pi.3.j、Qi.3.j表示故障Fi在线静态安全或暂态安全稳定j的投停状态、有功功率、无功功率，L为集合Ei.3中最大设备数，将进入步骤S4；
步骤S4：将故障Fi离线策略关键设备集合Ei.1、在线静态安全和暂态安全稳定关键设备集合Ei.2、在线静态安全和暂态安全稳定敏感设备集合Ei.3三者的并集Ei作为故障Fi在线紧急控制策略方式字，下发给控制装置，用于故障发生后判别在线紧急控制策略的有效性。
特别地，步骤S2中，所述对运行状态S0通过时域仿真获取故障Fi的暂态安全稳定量化评估结果，包括暂态功角稳定水火电机组分群模式、裕度、参与因子和暂态电压安全关键母线、裕度信息。
特别地，步骤S2中所述通过时域仿真获取故障Fi的暂态安全稳定量化评估结果和故障后准稳态方式Si.1中，若故障后暂态功角稳定裕度小于零，则不输出故障后准稳态方式，不进行后续的静态安全量化评估、静态安全关键设备和敏感设备的筛选。
特别地，步骤S2中所述基于Si.1进行故障Fi的静态安全量化评估，包括设备过载和静态电压安全评估，给出过载设备、裕度以及电压越限母线、裕度信息。
特别地，步骤S2中所述暂态安全稳定关键设备和静态安全关键设备的筛选方法如下：
将暂态功角稳定裕度小于零对应分群模式下机组参与因子绝对值大于门槛值的机组、暂态电压安全裕度小于零的母线作为暂态安全稳定关键设备，其中暂态电压安全裕度包括暂态低电压安全裕度和暂态过电压安全裕度。
将设备过载裕度小于零的线路或变压器、静态电压安全裕度小于零的母线作为静态安全关键设备，其中，静态电压安全裕度包括静态低电压安全裕度和静态过电压安全裕度。
特别地，所述步骤S3中，所述在线静态安全和暂态安全稳定敏感度指标计算方法如下：
6-1)设备k的过载敏感度指标采用式(1)计算。
Figure BDA0002702315820000031
式中，Sp.k.l为水火电机组、新能源、直流系统、负荷、线路或变压器设备k对过载裕度小于零的线路或变压器l的有功灵敏度，ηol.l为线路或变压器l的过载裕度，Nol为过载裕度小于零的线路和变压器总数。
6-2)设备k的静态电压安全敏感度指标采用式(2)计算。
Figure BDA0002702315820000032
式中，Sq.k.l为水火电机组、负荷、容抗器、线路或变压器设备k对静态低电压安全裕度小于零的母线l的无功电压灵敏度，ηslv.l为母线l的静态低电压安全裕度，Nslv为静态低电压安全裕度小于零的母线总数；Sq.k.m为水火电机组、负荷、容抗器、线路或变压器设备k对静态过电压安全裕度小于零的母线m的无功电压灵敏度，ηsuv.m为母线m的静态过电压安全裕度，Nsuv为静态过电压安全裕度小于零的母线总数。
6-3)负荷、直流系统、新能源发电设备k的暂态功角稳定敏感度指标计算中首先以暂态稳定裕度最小分群模式的振荡中心为割集将电网划分为两部分，将与临界群发电机连接在一起的负荷、直流系统、新能源发电设备归入为临界群Ωs，将与余下群发电机连接在一起的负荷、直流系统、新能源发电设备归入为余下群Ωa，在此基础上采用式(3)计算其暂态稳定敏感度指标。
Figure BDA0002702315820000041
式中，pg为与负荷、直流系统或新能源发电设备同属临界群Ωs或余下群Ωa水火电机组g的暂态稳定参与因子，Zk.g为负荷、直流系统、新能源发电设备k与属于同一分群内水火电机组g的电气距离。
6-4)线路、变压器设备k的暂态功角稳定敏感度指标采用式(4)计算。
Figure BDA0002702315820000042
式中，pg为临界群Ωs中水火电机组g的暂态稳定参与因子，Sp.k.g为水火电机组g对线路、变压器设备k的有功灵敏度。
6-5)设备k的暂态电压安全敏感度指标采用式(5)计算。
Figure BDA0002702315820000043
式中，S′q.k.l为水火电机组、负荷、容抗器、线路或变压器设备k对暂态低电压安全裕度小于零的母线l的无功电压灵敏度，ηtlv.l为母线l的暂态低电压安全裕度，Ntlv为暂态低电压安全裕度小于零的母线总数；S′q.k.m为水火电机组、负荷、容抗器、线路或变压器设备k对暂态过电压安全裕度小于零的母线m的无功电压灵敏度，ηtuv.m为母线m的暂态过电压安全裕度，Ntuv为暂态过电压安全裕度小于零的母线总数。
特别地，步骤S4中所述故障发生后判别在线紧急控制策略的有效性方法需要同时满足如下三个条件：
7-1)在线紧急控制策略方式字集合Ei中包含的所有设备投停状态与故障发生时刻实际电网设备的投停状态一致；
7-2)在线紧急控制策略方式字集合Ei中包含的所有设备有功功率与故障发生时刻对应设备有功功率偏差小于设定的门槛值；
7-3)在线紧急控制策略方式字集合Ei中包含的所有设备无功功率与故障发生时刻对应设备无功功率偏差小于设定的门槛值。
特别地，对于多个预想故障采用并行处理实现。
本发明的第二方面的目的是提供一种计算机装置，包括存储器、处理器及储存在存储器上并能够在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如前所述的方法。
本发明的第三方面的目的是提供一种计算机可读存储介质，其上储存有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前所述的方法。
本发明的有益效果是：
本发明通过电网调度自动化系统获取的电网当前运行状态实时信息，针对稳控装置防御的各个故障通过时域仿真获取暂态安全稳定量化评估结果和故障后准稳态方式，并采用准稳态方式进行故障后的静态安全量化评估，基于安全稳定裕度信息筛选出静态安全和暂态安全稳定关键设备集合，在此基础上，利用水火电机组的暂态稳定参与因子、对安全稳定关键设备的有功灵敏度和无功电压灵敏度信息计算负荷、直流系统、新能源、容抗器、线路和变压器的安全稳定敏感度指标，筛选出静态安全和暂态安全稳定敏感设备集合，将离线策略关键设备集合、在线静态安全和暂态安全稳定关键设备集合、在线静态安全和暂态安全稳定敏感设备集合三者的并集作为在线紧急控制策略方式字，抽取电网运行方式变化对安全稳定特性影响的关键特征量，自动生成在线紧急控制策略方式字，进一步提升了在线紧急控制策略的适应性判别能力。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和前述的权利要求书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为本发明的方法流程示意图。
具体实施方式
以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
本发明的一种在线安全稳定紧急控制策略方式字生成方法，以单个预想故障为例，其实现流程如图1所示，对于多个预想故障采用并行处理实现。包括以下步骤：
步骤S1，设电网当前运行时刻为t0，将t0时刻的电网运行状态记为S0，基于EMS提供的电网当前运行方式、设备模型参数信息生成在线安全稳定评估计算数据，基于稳控装置防御故障离线策略表中用于运行方式判别、故障判别、控制量计算和控制措施搜索的所有设备，生成S0下第i个故障Fi离线策略关键设备集合Ei.1，Ei.1＝{(Di.1.1,Pi.1.1,Qi.1.1)，…，(Di.1.j,Pi.1.j,Qi.1.j)，…，(Di.1.M,Pi.1.M,Qi.1.M)}，其中，Di.1.j、Pi.1.j、Qi.1.j表示第i个故障离线策略关键设备j的投停状态、有功功率、无功功率，M为集合Ei.1中最大设备数，进入步骤S2；
步骤S2，采用在线安全稳定评估计算数据，对运行状态S0通过时域仿真获取故障Fi的暂态安全稳定量化评估结果和故障后准稳态方式Si.1，基于暂态安全稳定量化评估结果筛选出暂态安全稳定关键设备，并基于Si.1进行故障Fi的静态安全量化评估，筛选出静态安全关键设备，将静态安全关键设备和暂态安全稳定关键设备的并集作为故障Fi在线静态安全和暂态安全稳定关键设备集合Ei.2，Ei.2＝{(Di.2.1,Pi.2.1,Qi.2.1)，…，(Di.2.j,Pi.2.j,Qi.2.j)，…，(Di.2.N,Pi.2.N,Qi.2.N)}，其中，Di.2.j、Pi.2.j、Qi.2.j表示故障Fi在线静态安全或暂态安全稳定关键设备j的投停状态、有功功率、无功功率，N为集合Ei.2中最大设备数，将进入步骤S3；
进一步，通过时域仿真获取故障Fi的暂态安全稳定量化评估结果和故障后准稳态方式Si.1中，若故障后暂态功角稳定裕度小于零，则不输出故障后准稳态方式，不进行后续的静态安全量化评估、静态安全关键设备和敏感设备的筛选。
对运行状态S0通过时域仿真获取故障Fi的暂态安全稳定量化评估结果，包括暂态功角稳定水火电机组分群模式、裕度、参与因子和暂态电压安全关键母线、裕度信息。
基于Si.1进行故障Fi的静态安全量化评估，包括设备过载和静态电压安全评估，给出过载设备、裕度以及电压越限母线、裕度信息。
暂态安全稳定关键设备和静态安全关键设备的筛选方法如下：
将暂态功角稳定裕度小于零对应分群模式下机组参与因子绝对值大于门槛值(取为0.1)的机组、暂态电压安全裕度小于零的母线作为暂态安全稳定关键设备，其中暂态电压安全裕度包括暂态低电压安全裕度和暂态过电压安全裕度。
将设备过载裕度小于零的线路或变压器、静态电压安全裕度小于零的母线作为静态安全关键设备，其中，静态电压安全裕度包括静态低电压安全裕度和静态过电压安全裕度。
步骤S3，计算投运设备的在线静态安全和暂态安全稳定敏感度指标，筛选出敏感度指标大于门槛值(取为0.1)的投运设备，将筛选出的投运设备以及与筛选出投运负荷、机组、变压器设备所在厂站同类型停运的负荷、机组、变压器设备和与筛选出投运线路首末端厂站相同的停运线路设备的并集作为故障Fi在线静态安全和暂态安全稳定敏感设备集合Ei.3，Ei.3＝{(Di.3.1,Pi.3.1,Qi.3.1)，…，(Di.3.j,Pi.3.j,Qi.3.j)，…，(Di.3.L,Pi.3.L,Qi.3.L)}，其中，Di.3.j、Pi.3.j、Qi.3.j表示故障Fi在线静态安全或暂态安全稳定j的投停状态、有功功率、无功功率，L为集合Ei.3中最大设备数，将进入步骤S4；
进一步，在线静态安全和暂态安全稳定敏感度指标计算方法如下：
1)设备k的过载敏感度指标采用式(1)计算。
Figure BDA0002702315820000071
式中，Sp.k.l为水火电机组、新能源、直流系统、负荷、线路或变压器设备k对过载裕度小于零的线路或变压器l的有功灵敏度，ηol.l为线路或变压器l的过载裕度，Nol为过载裕度小于零的线路和变压器总数。
2)设备k的静态电压安全敏感度指标采用式(2)计算。
Figure BDA0002702315820000072
式中，Sq.k.l为水火电机组、负荷、容抗器、线路或变压器设备k对静态低电压安全裕度小于零的母线l的无功电压灵敏度，ηslv.l为母线l的静态低电压安全裕度，Nslv为静态低电压安全裕度小于零的母线总数；Sq.k.m为水火电机组、负荷、容抗器、线路或变压器设备k对静态过电压安全裕度小于零的母线m的无功电压灵敏度，ηsuv.m为母线m的静态过电压安全裕度，Nsuv为静态过电压安全裕度小于零的母线总数。
3)负荷、直流系统、新能源发电设备k的暂态功角稳定敏感度指标计算中首先以暂态稳定裕度最小分群模式的振荡中心为割集将电网划分为两部分，将与临界群发电机连接在一起的负荷、直流系统、新能源发电设备归入为临界群Ωs，将与余下群发电机连接在一起的负荷、直流系统、新能源发电设备归入为余下群Ωa，在此基础上采用式(3)计算其暂态稳定敏感度指标。
Figure BDA0002702315820000081
式中，pg为与负荷、直流系统或新能源发电设备同属临界群Ωs或余下群Ωa水火电机组g的暂态稳定参与因子，Zk.g为负荷、直流系统、新能源发电设备k与属于同一分群内水火电机组g的电气距离。
4)线路、变压器设备k的暂态功角稳定敏感度指标采用式(4)计算。
Figure BDA0002702315820000082
式中，pg为临界群Ωs中水火电机组g的暂态稳定参与因子，Sp.k.g为水火电机组g对线路、变压器设备k的有功灵敏度。
5)设备k的暂态电压安全敏感度指标采用式(5)计算。
Figure BDA0002702315820000083
式中，S′q.k.l为水火电机组、负荷、容抗器、线路或变压器设备k对暂态低电压安全裕度小于零的母线l的无功电压灵敏度，ηtlv.l为母线l的暂态低电压安全裕度，Ntlv为暂态低电压安全裕度小于零的母线总数；S′q.k.m为水火电机组、负荷、容抗器、线路或变压器设备k对暂态过电压安全裕度小于零的母线m的无功电压灵敏度，ηtuv.m为母线m的暂态过电压安全裕度，Ntuv为暂态过电压安全裕度小于零的母线总数。
步骤S4，将故障Fi离线策略关键设备集合Ei.1、在线静态安全和暂态安全稳定关键设备集合Ei.2、在线静态安全和暂态安全稳定敏感设备集合Ei.3三者的并集Ei作为故障Fi在线紧急控制策略方式字，下发给控制装置，用于故障发生后判别在线紧急控制策略的有效性，结束本方法。
需要说明的是，故障发生后判别在线紧急控制策略的有效性中需要同时满足如下三个条件：
1)在线紧急控制策略方式字集合Ei中包含的所有设备投停状态与故障发生时刻实际电网设备的投停状态一致；
2)在线紧急控制策略方式字集合Ei中包含的所有设备有功功率与故障发生时刻对应设备有功功率偏差小于设定的门槛值(取为5MW)；
3)在线紧急控制策略方式字集合Ei中包含的所有设备无功功率与故障发生时刻对应设备无功功率偏差小于设定的门槛值(取为5Mvar)。
本发明针对稳控装置防御的严重故障，基于电网当前运行方式数据，通过时域仿真获取暂态安全稳定量化评估结果和故障后准稳态方式，并采用准稳态方式进行故障后的静态安全量化评估，筛选出静态安全和暂态安全稳定关键设备集合，并通过计算负荷、直流系统、新能源、容抗器、线路和变压器的安全稳定敏感度指标，筛选出静态安全和暂态安全稳定敏感设备集合，将离线策略关键设备集合、在线静态安全和暂态安全稳定关键设备集合、在线静态安全和暂态安全稳定敏感设备集合三者的并集作为在线紧急控制策略方式字下发给控制装置，用于故障发生后控制装置进行在线紧急控制策略的有效性判别，解决了在线紧急控制策略方式字自适应生成问题，进一步提升了在线紧急控制策略的适应性判别能力。
本发明的流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种在线安全稳定紧急控制策略方式字生成方法，其特征在于：所述方法包括：
步骤S1：设电网当前运行时刻为t0，将t0时刻的电网运行状态记为S0，基于EMS提供的电网当前运行方式、设备模型参数信息生成在线安全稳定评估计算数据，基于稳控装置防御故障离线策略表中用于运行方式判别、故障判别、控制量计算和控制措施搜索的所有设备，生成S0下第i个故障Fi离线策略关键设备集合Ei.1，Ei.1＝{(Di.1.1,Pi.1.1,Qi.1.1)，…，(Di.1.j,Pi.1.j,Qi.1.j)，…，(Di.1.M,Pi.1.M,Qi.1.M)}，其中，Di.1.j、Pi.1.j、Qi.1.j表示第i个故障离线策略关键设备j的投停状态、有功功率、无功功率，M为集合Ei.1中最大设备数，进入步骤S2；
步骤S2：采用在线安全稳定评估计算数据，对运行状态S0通过时域仿真获取故障Fi的暂态安全稳定量化评估结果和故障后准稳态方式Si.1，基于暂态安全稳定量化评估结果筛选出暂态安全稳定关键设备，并基于Si.1进行故障Fi的静态安全量化评估，筛选出静态安全关键设备，将静态安全关键设备和暂态安全稳定关键设备的并集作为故障Fi在线静态安全和暂态安全稳定关键设备集合Ei.2，Ei.2＝{(Di.2.1,Pi.2.1,Qi.2.1)，…，(Di.2.j,Pi.2.j,Qi.2.j)，…，(Di.2.N,Pi.2.N,Qi.2.N)}，其中，Di.2.j、Pi.2.j、Qi.2.j表示故障Fi在线静态安全或暂态安全稳定关键设备j的投停状态、有功功率、无功功率，N为集合Ei.2中最大设备数，将进入步骤S3；
步骤S3：计算投运设备的在线静态安全和暂态安全稳定敏感度指标，筛选出敏感度指标大于门槛值的投运设备，将筛选出的投运设备以及与筛选出投运负荷、机组、变压器设备所在厂站同类型停运的负荷、机组、变压器设备和与筛选出投运线路首末端厂站相同的停运线路设备的并集作为故障Fi在线静态安全和暂态安全稳定敏感设备集合Ei.3，Ei.3＝{(Di.3.1,Pi.3.1,Qi.3.1)，…，(Di.3.j,Pi.3.j,Qi.3.j)，…，(Di.3.L,Pi.3.L,Qi.3.L)}，其中，Di.3.j、Pi.3.j、Qi.3.j表示故障Fi在线静态安全或暂态安全稳定敏感设备j的投停状态、有功功率、无功功率，L为集合Ei.3中最大设备数，将进入步骤S4；
步骤S4：将故障Fi离线策略关键设备集合Ei.1、在线静态安全和暂态安全稳定关键设备集合Ei.2、在线静态安全和暂态安全稳定敏感设备集合Ei.3三者的并集Ei作为故障Fi在线紧急控制策略方式字，下发给控制装置，用于故障发生后判别在线紧急控制策略的有效性。
2.根据权利要求1所述的一种在线安全稳定紧急控制策略方式字生成方法，其特征在于：步骤S2中，所述对运行状态S0通过时域仿真获取故障Fi的暂态安全稳定量化评估结果，包括暂态功角稳定水火电机组分群模式、裕度、参与因子和暂态电压安全关键母线、裕度信息。
3.根据权利要求1所述的一种在线安全稳定紧急控制策略方式字生成方法，其特征在于：步骤S2中所述通过时域仿真获取故障Fi的暂态安全稳定量化评估结果和故障后准稳态方式Si.1中，若故障后暂态功角稳定裕度小于零，则不输出故障后准稳态方式，不进行后续的静态安全量化评估、静态安全关键设备和敏感设备的筛选。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种在线安全稳定紧急控制策略方式字生成方法，其特征在于：步骤S2中所述基于Si.1进行故障Fi的静态安全量化评估，包括设备过载和静态电压安全评估，给出过载设备、裕度以及电压越限母线、裕度信息。
5.根据权利要求1所述的一种在线安全稳定紧急控制策略方式字生成方法，其特征在于：步骤S2中所述暂态安全稳定关键设备和静态安全关键设备的筛选方法如下：
将暂态功角稳定裕度小于零对应分群模式下机组参与因子绝对值大于门槛值的机组、暂态电压安全裕度小于零的母线作为暂态安全稳定关键设备，其中暂态电压安全裕度包括暂态低电压安全裕度和暂态过电压安全裕度；
将设备过载裕度小于零的线路或变压器、静态电压安全裕度小于零的母线作为静态安全关键设备，其中，静态电压安全裕度包括静态低电压安全裕度和静态过电压安全裕度。
6.根据权利要求1所述的一种在线安全稳定紧急控制策略方式字生成方法，其特征在于：所述步骤S3中，所述在线静态安全和暂态安全稳定敏感度指标计算方法如下：
6-1)设备k的过载敏感度指标采用式(1)计算：
Figure FDA0003313053360000021
式中，Sp.k.l为水火电机组、新能源、直流系统、负荷、线路或变压器设备k对过载裕度小于零的线路或变压器l的有功灵敏度，ηol.l为线路或变压器l的过载裕度，Nol为过载裕度小于零的线路和变压器总数；
6-2)设备k的静态电压安全敏感度指标采用式(2)计算：
Figure FDA0003313053360000022
式中，Sq.k.l为水火电机组、负荷、容抗器、线路或变压器设备k对静态低电压安全裕度小于零的母线l的无功电压灵敏度，ηslv.l为母线l的静态低电压安全裕度，Nslv为静态低电压安全裕度小于零的母线总数；Sq.k.m为水火电机组、负荷、容抗器、线路或变压器设备k对静态过电压安全裕度小于零的母线m的无功电压灵敏度，ηsuv.m为母线m的静态过电压安全裕度，Nsuv为静态过电压安全裕度小于零的母线总数；
6-3)负荷、直流系统、新能源发电设备k的暂态功角稳定敏感度指标计算中首先以暂态稳定裕度最小分群模式的振荡中心为割集将电网划分为两部分，将与临界群发电机连接在一起的负荷、直流系统、新能源发电设备归入为临界群Ωs，将与余下群发电机连接在一起的负荷、直流系统、新能源发电设备归入为余下群Ωa，在此基础上采用式(3)计算其暂态稳定敏感度指标：
Figure FDA0003313053360000031
式中，pg为与负荷、直流系统或新能源发电设备同属临界群Ωs或余下群Ωa水火电机组g的暂态稳定参与因子，Zk.g为负荷、直流系统、新能源发电设备k与属于同一分群内水火电机组g的电气距离；
6-4)线路、变压器设备k的暂态功角稳定敏感度指标采用式(4)计算：
Figure FDA0003313053360000032
式中，pg为临界群Ωs中水火电机组g的暂态稳定参与因子，Sp.k.g为水火电机组g对线路、变压器设备k的有功灵敏度；
6-5)设备k的暂态电压安全敏感度指标采用式(5)计算：
Figure FDA0003313053360000033
式中，S′q.k.l为水火电机组、负荷、容抗器、线路或变压器设备k对暂态低电压安全裕度小于零的母线l的无功电压灵敏度，ηtlv.l为母线l的暂态低电压安全裕度，Ntlv为暂态低电压安全裕度小于零的母线总数；S′q.k.m为水火电机组、负荷、容抗器、线路或变压器设备k对暂态过电压安全裕度小于零的母线m的无功电压灵敏度，ηtuv.m为母线m的暂态过电压安全裕度，Ntuv为暂态过电压安全裕度小于零的母线总数。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种在线安全稳定紧急控制策略方式字生成方法，其特征在于：步骤S4中所述故障发生后判别在线紧急控制策略的有效性方法需要同时满足如下三个条件：
7-1)在线紧急控制策略方式字集合Ei中包含的所有设备投停状态与故障发生时刻实际电网设备的投停状态一致；
7-2)在线紧急控制策略方式字集合Ei中包含的所有设备有功功率与故障发生时刻对应设备有功功率偏差小于设定的门槛值；
7-3)在线紧急控制策略方式字集合Ei中包含的所有设备无功功率与故障发生时刻对应设备无功功率偏差小于设定的门槛值。
8.根据权利要求1所述的一种在线安全稳定紧急控制策略方式字生成方法，其特征在于：对于多个预想故障采用并行处理实现。
9.一种计算机装置，包括存储器、处理器及储存在存储器上并能够在处理器上运行的计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-8任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上储存有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8任一项所述的方法。
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