CN113315124A - 一种稳控策略生成方法、系统、计算机设备和存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种稳控策略生成方法、系统、计算机设备和存储介质，通过实时监测电力系统的运行故障和运行数据；根据所述运行故障，确定所述电力系统的待防护故障、待防护线路、薄弱线路和待切机机组；获取所述运行数据中的待防护线路运行数据和薄弱线路运行数据，并根据所述待防护线路运行数据和薄弱线路运行数据，得到所述待切机机组的需切量；根据所述待切机机组和所述需切量，生成所述电力系统的稳控策略的方法，将实际系统故障后潮流变化引入需切量计算，不仅克服了现有稳控装置的参数设定困难且依据不足、过切欠切难以平衡、以及稳定控制代价较大的技术问题，而且提升了整个电力系统的紧急稳定控制的可靠性和有效性。

Description

一种稳控策略生成方法、系统、计算机设备和存储介质
技术领域
本发明涉及电力系统稳定与控制技术领域，特别是涉及一种基于稳控装置的稳控策略生成方法、系统、计算机设备和存储介质。
背景技术
电力系统稳定性是指给定运行条件下的电力系统，在受到扰动后，重新回复到运行平衡状态的能力，即电力系统中的多数变量可维持在一定的范围，使整个电力系统能稳定运行。随着电网的互联，电力系统规模日益增大，可能存在的稳定问题也日益增多。根据《电力系统安全稳定导则》的要求，目前系统应保证N-1稳定，而电力系统实际运行中也可能遇到更严重的故障(如N-2)，就需要运用相应的电力系统稳定控制技术以确保电力系统的运行稳定。
现有电力系统中通常使用能够实现上述稳定控制技术的设备作为稳控装置，对电力系统实际运行中发生的故障问题进行相应的稳定控制，且在电力系统检测到发生线路跳闸、主变故障、直流闭锁等设定的故障后，稳控装置一般运用预先给定参数和函数(规则)生成需切量，进行切除机组、切除负荷、回降直流等进行应急控制。众所周知，对应急控制措施的评价不仅要关注是否能可靠有效地解决稳定问题，还要关注实际的控制代价大小。现有技术方案虽能解决稳定问题，但是存在着参数设定困难然且依据不足、过切欠切难以平衡、以及稳定控制代价较大的问题。
因此，亟需在保持现有控制装置功效的基础上，增强参数设定依据，调整控制装置的需切量生成策略，提升计算需切与实际需切的吻合度，降低稳定控制代价，进而提升整个电力系统的紧急稳定控制的可靠性和有效性。
发明内容
本发明的目的是提供一种稳控策略生成方法，将实际系统故障后潮流变化引入需切量计算，在克服现有技术中采用稳控装置进行稳定控制的参数设定困难且依据不足、过切欠切难以平衡、以及稳定控制代价较大的技术问题的基础上，进一步提升整个电力系统的紧急稳定控制的可靠性和有效性。
为了实现上述目的，有必要针对上述技术问题，提供了一种稳控策略生成方法、系统、计算机设备及存储介质。
第一方面，本发明实施例提供了一种稳控策略生成方法，所述方法包括以下步骤：
实时监测电力系统的运行故障和运行数据；所述运行数据包括潮流数据；
根据所述运行故障，确定所述电力系统的待防护故障、待防护线路、薄弱线路和待切机机组；
获取所述运行数据中的待防护线路运行数据和薄弱线路运行数据，并根据所述待防护线路运行数据和薄弱线路运行数据，得到所述待切机机组的需切量；所述待防护线路运行数据为在待防护故障发生前所述待防护线路对应的运行数据；所述薄弱线路运行数据为在待防护故障发生前所述薄弱线路对应的运行数据；
根据所述待切机机组和所述需切量，生成所述电力系统的稳控策略。
进一步地，所述根据所述运行故障，确定所述电力系统的待防护故障、待防护线路、薄弱线路和待切机机组的步骤包括：
根据所述运行故障，判断所述电力系统是否存在失稳风险；
当存在所述失稳风险时，判定所述运行故障和所述运行故障发生的线路分别为所述待防护故障和所述待防护故障线路，以及判定存在所述失稳风险的线路为所述薄弱线路；
根据所述待防护故障和所述薄弱线路，确定所述待切机机组。
进一步地，所述获取所述运行数据中的待防护线路运行数据和薄弱线路运行数据，并根据所述待防护线路运行数据和薄弱线路运行数据，得到所述待切机机组的需切量的步骤包括：
预先配置所述待防护故障、待防护线路和薄弱线路各组合方式的潮流转移系数、切除系数和切除基值；
根据所述待防护故障、待防护线路和薄弱线路，获取对应的所述潮流转移系数、切除系数和切除基值；
根据所述潮流转移系数、切除系数、切除基值、待防护线路运行数据的潮流数据和薄弱线路运行数据的潮流数据，得到所述待切机机组的需切量；所述需切量表示为：
Pc＝min(max(0,K1*[(K2*Ppro+Pvul)-Pset]),Pmax)
式中，K1为切除系数；K2为潮流转移系数；Ppro为待防护线路潮流数据；Pvul为薄弱线路潮流数据；Pset为切除基值；Pmax为最大可切量；min(·)为最小值函数；max(·)为最大值函数。
进一步地，所述预先配置所述待防护故障、待防护线路和薄弱线路各组合方式的潮流转移系数、切除系数和切除基值的步骤包括：
根据所述待防护故障和所述潮流数据，仿真得到所述待防护故障发生后所述待防护线路向所述薄弱线路转移的潮流数据比例，并根据所述潮流数据比例，确定所述潮流转移系数；
根据各运行方式下所述待切机机组的不同切机组合对所述薄弱线路潮流数据的影响程度，确定所述切除系数；
根据所述薄弱线路的最大功率容量，确定所述切除基值。
进一步地，所述根据所述薄弱线路的最大功率容量，确定所述切除基值的步骤之后还包括：
根据所述潮流转移系数、切除系数、切除基值、所述待防护线路潮流数据和所述薄弱线路潮流数据，仿真得到各运行方式的需切量和过切量，并判断所述需切量和过切量是否满足对应运行方式的裕度要求；
若所述需切量和过切量不满足对应运行方式的裕度要求，则调整所述潮流转移系数。
第二方面，本发明实施例提供了一种稳控策略生成系统，所述系统包括：
监测模块，用于实时监测电力系统的运行故障和运行数据；所述运行数据包括潮流数据；
故障分析模块，用于根据所述运行故障，确定所述电力系统的待防护故障、待防护线路、薄弱线路和待切机机组；
需切计算模块，用于获取所述运行数据中的待防护线路运行数据和薄弱线路运行数据，并根据所述待防护线路运行数据和薄弱线路运行数据，得到所述待切机机组的需切量；所述待防护线路运行数据为在待防护故障发生前所述待防护线路对应的运行数据；所述薄弱线路运行数据为在待防护故障发生前所述薄弱线路对应的运行数据；
策略生成模块，用于根据所述待切机机组和所述需切量，生成所述电力系统的稳控策略。
进一步地，所述故障分析模块包括：
失稳分析模块，用于根据所述运行故障，判断所述电力系统是否存在失稳风险；
线路识别模块，用于当存在所述失稳风险时，判定所述运行故障和所述运行故障发生的线路分别为所述待防护故障和所述待防护故障线路，以及判定存在所述失稳风险的线路为所述薄弱线路；
切机确定模块，用于根据所述待防护故障和所述薄弱线路，确定所述待切机机组。
进一步地，所述需切量计算模块包括：
第一计算模块，用于预先配置所述待防护故障、待防护线路和薄弱线路各组合方式的潮流转移系数、切除系数和切除基值；
第二计算模块，用于根据所述待防护故障、待防护线路和薄弱线路，获取对应的所述潮流转移系数、切除系数和切除基值；
第三计算模块，用于根据所述潮流转移系数、切除系数、切除基值、待防护线路运行数据的潮流数据和薄弱线路运行数据的潮流数据，得到所述待切机机组的需切量。
第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可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上述方法的步骤。
第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
上述本申请提供了一种稳控策略生成方法、系统、计算机设备及存储介质，通过所述方法，实现了通过实时监测电力系统的运行故障和运行数据，根据运行故障，确定电力系统的待防护故障、待防护线路、薄弱线路和待切机机组后，获取运行数据中的待防护线路运行数据和薄弱线路运行数据，及预先根据对待防护故障进行仿真，通过潮流分析得到薄弱线路转移的潮流数据比例确定潮流转移系数，根据待切机机组的最大出力情况确定切除系数，以及根据薄弱线路的最大功率容量确定切除基值后，以各运行方式下的需切量和过切量是否满足裕度要求为依据对需切量计算公式中的潮流转移系数进行灵活调整，并结合待防护线路运行数据和薄弱线路运行数据计算得到待切机机组的需切量，根据待切机机组和对应的需切量生成电力系统的稳控策略的技术方案。与现有技术相比，该基于稳控装置，将实际系统故障后潮流变化引入需切量计算公式的稳控策略，不仅克服了现有稳控装置的参数设定困难且依据不足、过切欠切难以平衡、以及稳定控制代价较大的技术问题，而且提升了整个电力系统的紧急稳定控制的可靠性和有效性。
附图说明
图1是本发明实施例中稳控策略生成方法的应用场景示意图；
图2是本发明实施例稳控策略生成方法的流程示意图；
图3是图2中步骤S12确定待防护故障、待防护线路、薄弱线路和待切机机组的流程示意图；
图4是图2中步骤S13得到待切机机组的需切量的流程示意图；
图5是图4中步骤S131预先配置潮流转移系数、切除系数和切除基值的流程示意图；
图6是图4中步骤S131预先配置潮流转移系数、切除系数和切除基值的另一流程示意图；
图7是本发明实施例中稳控策略生成系统的结构示意图；
图8是图7中故障分析模块2的结构示意图；
图9是图7中需切计算模块3的结构示意图；
图10是本发明实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和有益效果更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明作进一步详细说明，显然，以下所描述的实施例是本发明实施例的一部分，仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供的稳控策略生成方法主要应用于当前电力系统中的稳控装置，为现有稳控装置中稳控策略生成方法的改进。电力系统的稳控装置主要用于区域电网及大区互联电网的安全稳定控制，尤其适合广域的多个厂站的暂态稳定控制系统，也可用于单个厂站的安全稳定控制。应用本发明稳控策略生成方法的稳控装置具有完善的电力系统运行故障判别功能，可实现对直流故障、主变故障及跳闸故障等进行准确判断，以及实时监测电力系统的潮流数据，进行故障前后的潮流对比分析，以生成可靠有效的稳控策略。下述实施例均以图1所示的南方电网钦防区域及周边地理接线图和潮流图为例进行详细叙述。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种稳控策略生成方法，包括以下步骤：
S11、实时监测电力系统的运行故障和运行数据；所述运行数据包括潮流数据；
其中，运行故障为实时对电力系统的运行状态进行扫描得到，运行数据为电力系统运行过程中实时采集的或对采集数据处理得到的用于电力系统稳定控制的相关运行参数。其中，运行故障除了包括跳闸故障外，还可以包括直流故障、主变故障等，即本实施例的稳控策略生成方法同样适用于电力系统的直流故障和主变故障的稳定控制，只是需要稳控装置监控的运行数据有所不同，即对应的运行数据同样不限于包括潮流数据，还可以包括直流功率和主变功率等，且潮流数据、直流功率和主变功率分别用于跳闸故障、直流故障和主变故障的稳控策略生成。
S12、根据所述运行故障，确定所述电力系统的待防护故障、待防护线路、薄弱线路和待切机机组；
其中，运行故障通过上述步骤得到后，需要进一步确认该故障是否会引发整个电力系统的失稳问题，如线路过载、电压失稳和频率失稳等，且只有会引发该电力系统失稳的运行故障才需要紧急处理，即需要采取对应的稳控策略来保证故障后的电力系统仍能持续有效的运行。如图3所示，所述根据所述运行故障，确定所述电力系统的待防护故障、待防护线路、薄弱线路和待切机机组的步骤S12包括：
S121、根据所述运行故障，判断所述电力系统是否存在失稳风险；
其中，失稳风险包括但不限于线路过载、电压失稳和频率失稳，具体判定运行故障发生后该电力系统是否出现失稳风险的技术，采用现有技术实现即可，不会影响该方法的有效实施，此处不作赘述。如图1所示监控扫描得到电力系统中的南宁-玉林线路发生了双线跳闸故障，此时需要在稳控装置中判断故障后电力系统中是否存在可能失稳风险，即是否存在其他线路的线路过载、电压失稳或频率失稳等问题。若存在失稳风险，则需要进一步采取下述处理，反之，则暂不需要处理，等待实时监测过程中发现了失稳风险采取进一步处理。需要说明的是上述在稳控装置中判断故障后电力系统中是否存在可能失稳风险的方法可以直接根据实际采集的运行数据进行实时判断，也可以采用下述方法进行判断：遍历稳控装置中预置的所述电力系统的待防护故障表，若所述运行故障存在于所述待防护故障表，则判定存在可能失稳风险；所述电力系统的待防护故障表为预先根据所述电力系统的网络结构确定，即为每条线路的各种运行故障的组合。
S122、当存在所述失稳风险时，判定所述运行故障和所述运行故障发生的线路分别为所述待防护故障和所述待防护故障线路，以及判定存在所述失稳风险的线路为所述薄弱线路；
其中，失稳风险的可能情况如上所述，确定存在失稳风险后，确定该运行故障为待防护故障，且可由稳控装置实时扫描确定待防护故障对应的待防护故障线路和薄弱线路，也可以根据稳控装置中预置的所述待防护故障对应的待防护故障线路-薄弱线路表及时确定对应的待防护故障线路和薄弱线路。原则上，稳控装置中预置的所述待防护故障对应的待防护故障线路-薄弱线路表可以通过实时对电力系统监控扫描或其他现有的风险扫描方式确定，本实施例为了保证失稳风险控制的及时性，结合电力系统的物理特性，采用预先对该电力系统的上述待防护故障表中的所有故障采用PSD-BPA仿真软件进行仿真得到对应的待防护故障线路-薄弱线路表并预置于稳控装置内。此处，仅结合图1场景实例中南宁-玉林线路发生了双线跳闸故障为例对待防护故障线路-薄弱线路表的生成方法进行说明，采用PSD-BPA仿真软件对每种待防护故障模拟各运行方式，对N-2情况下的失稳风险进行扫描，根据仿真得到的对应电力系统稳定情况数据，给出可能存在的失稳风险以及该失稳风险所发生的具体线路，即可根据待防护故障给出待防护故障线路和对应的薄弱线路。如表1，对南宁-玉林线路发生了双线跳闸故障的仿真结果可知，引发海港-久隆线路的线路过载风险，即此时南宁-玉林线路跳闸故障为待防护故障，且南宁-玉林线路为待防护故障线路，对应的海港-久隆线路判定为薄弱线路。
表1南玉双线跳闸故障，电力系统的稳定情况
Figure BDA0003092636500000091
Figure BDA0003092636500000101
S123、根据所述待防护故障和所述薄弱线路，确定所述待切机机组。
其中，待切机机组需要根据上述确定的薄弱线路，以及该电力系统中的发电机组的实际拓扑网络进一步确定，如图1所示需要将薄弱线路(海港-久隆线路)周边的钦州电厂和防城港地区的机组作为待切机机组进行下述切机处理。
S13、获取所述运行数据中的待防护线路运行数据和薄弱线路运行数据，并根据所述待防护线路运行数据和薄弱线路运行数据，得到所述待切机机组的需切量；所述待防护线路运行数据为在待防护故障发生前所述待防护线路对应的运行数据；所述薄弱线路运行数据为在待防护故障发生前所述薄弱线路对应的运行数据；
其中，待切机机组的需切量是电力系统稳控装置对相应待防护故障进行稳定控制时必须给出的关键控制量，其控制量大小的给定是否合理，不仅会影响到整个电力系统的失稳风险控制效果，还会影响故障后整个电力系统恢复，以及继发新故障的可能性。基于现有稳控装置中需切量计算公式中参数选取的依据不足且导致过切欠切难以平衡问题的考虑，本实施例重新选取了参数，对需切量的计算公式进行了改进，如图4所示，具体的所述获取所述运行数据中的待防护线路运行数据和薄弱线路运行数据，并根据所述待防护线路运行数据和薄弱线路运行数据，得到所述待切机机组的需切量的步骤S13包括：
S131、预先配置所述待防护故障、待防护线路和薄弱线路各组合方式的潮流转移系数、切除系数和切除基值；
其中，待防护故障、待防护线路和薄弱线路各组合方式的潮流转移系数、切除系数和切除基值的选取和配置原则上根据实际需求可以自由选择。本实施例中为了保证各系数选取的合理有效，优选使用仿真系统对待防护故障、待防护线路和薄弱线路各组合方式进行模拟确定，且优选地采用PSD-BPA软件仿真。潮流转移系数、切除系数和切除基值均是本实施例中在需切量计算公式引入潮流变化的关键参数，且全接线运行方式下确定的潮流转移系数、切除系数和切除基值基本上在其他运行方式下也可以使用，只需对个别运行方式下的特殊情况进行局部微调来保证整个电力系统的稳控策略合理有效。如图5所示，所述预先配置所述待防护故障、待防护线路和薄弱线路各组合方式的潮流转移系数、切除系数和切除基值的步骤S131包括：
S1311、根据所述待防护故障和所述潮流数据，仿真得到所述待防护故障发生后所述待防护线路向所述薄弱线路转移的潮流数据比例，并根据所述潮流数据比例，确定所述潮流转移系数；
其中，潮流数据比例可以由现有稳控装置内的或者其他电力系统中可进行潮流分析的装置，基于实时采集的潮流数据对故障前后的待防护线路和薄弱线路潮流数据进行潮流分析得到，本实施例中是预先采用PSD-BPA软件对待防护故障仿真得到，具体确定方法为：如图1所示，在全接线运行方式下，仿真得到薄弱线路海港-久隆线路的的潮流数据增量约为45％的南宁-玉林双线的原有功率，而在逢宜-玉林线路/逢宜-来宾线路检修的运行方式下，仿真得到薄弱线路海港-久隆线路的的潮流数据增量约为50％的南宁-玉林双线的原有功率。此时，潮流转移系数并不是直接按照上述全接线运行方式或逢宜-玉林线路/逢宜-来宾线路检修的运行方式下的待防护线路向薄弱线路转移的潮流数据比例设定得到，而是需要根据实电力系统运行的裕度标准要求，以稍微大于潮流数据比例的值作为潮流转移系数，且将全接线运行方式下对应的潮流转移系数作为基准值，对个别特殊运行方式下的潮流转移系数进行微调，如，逢宜-玉林线路/逢宜-来宾线路检修的运行方式下潮流转移系数为K2＝0.6，其他运行方式下均采用全接线运行方式下的潮流转移系数K2＝0.45。需要说明的是，上述潮流转移系数的选取仅以图1为实例对潮流转移系数值的选取方法进行说明，实际应用中该潮流转移系数的最优值选取需要根据实际电网的拓扑结构以及故障线路等进行确定。
S1312、根据各运行方式下所述待切机机组的不同切机组合对所述薄弱线路潮流数据的影响程度，确定所述切除系数；
其中，切除系数K1的确定是通过调整待切机机组的开机方式，对不同的运行方式进行仿真，由仿真得到的不同运行方式下待切机机组的各种切机组合对薄弱线路潮流数据的影响最小(即薄弱线路潮流数据的增幅最小)时对应的所有切除系数的上限值确定。具体以图1为例，得到如表2所示的仿真结果，由切防城港机组后薄弱线路(海港-久隆线路)潮流数据的变化量可知，当电力系统全接线(钦州少发1)，防城港机组出力最大时，切机对薄弱线路(海港-久隆线路)的潮流影响最小(切机比例最小)，此时对应的K1值最大，考虑一定裕度的情况下，将切除系数K1确定为4.5。需要说明的是K1值的选取根据实际电力系统和实际待防护故障进行仿真得到，此处仅为示例性说明。
表2不同运行方式及对应的K1情况
Figure BDA0003092636500000131
S1313、根据所述薄弱线路的最大功率容量，确定切除基值。
其中，切除基值在实际应用中基于薄弱线路的实际最大功率容量，按照一定裕度标准确定，如图1示例中，薄弱线路(海港-久隆线路)的实际最大功率容量约为2630MW，考虑一定裕度，将切除基值设定为2500MW。
本实施例基于实际电力系统的拓扑结构的确定性特点，通过预先采用PSD-BPA软件对电力系统中可能存在的待防护故障进行仿真，确定待切机机组的需切量计算所需的参数，及对应关键系值，在实际系统故障时便于及时生成待切机组的需切量，能够及时可靠的进行稳定控制，有效保证整个电力系统的正常运行。
S132、根据所述待防护故障、待防护线路和薄弱线路，获取对应的所述潮流转移系数、切除系数和切除基值；
其中，潮流转移系数、切除系数和切除基值通过上述方法，预先对某个电力系统的所有可能出现的待防护故障进行模仿真拟，得到待防护故障、待防护线路和薄弱线路各种组合方式下的最优选值，并将仿真得到的结果预置在稳控装置中，以备电力系统运行过程中出现待防护故障时遍历及时调取使用。
S133、根据所述潮流转移系数、切除系数、切除基值、待防护线路运行数据的潮流数据和薄弱线路运行数据的潮流数据，得到所述待切机机组的需切量；所述需切量表示为：
Pc＝min(max(0,K1*[(K2*Ppro+Pvul)-Pset])，Pmax) (1)
式中，K1为切除系数；K2为潮流转移系数；Ppro为待防护线路潮流数据；Pvul为薄弱线路潮流数据；Pset为切除基值；Pmax为最大可切量；min(·)为最小值函数；max(·)为最大值函数。
其中，需切量Pc为对现有(2)式所示的需切量计算公式的改进，
Pc＝min(max(0，K1*[Ppro-Pset])，Pmax) (2)
其中，K1、Ppro、Pset和Pmax虽然均与(2)式中的意义相同，但具体实际应用中K1、Pset的最优取值与采用(2)式的最优值并不相同，即采用(2)式计算需切量时K1＝3.3，Pset＝1500并不是(1)式应用时的最优选择，如上所述，其具体值的选取需要在实际应用中根据应用场景和应用需求进行选择。最大可切量Pmax为所有待切切机组的实际出力之和，如本实施中取钦州电厂和防城港地区的机组的实际出力之和。
本实施例通过在需切量计算公式中引入故障后潮流变化因素，且预先仿真电力系统实际运行中可能出现的各种待防护故障情形，并将得到的稳控处理计算需切量所使用的潮流转移系数、切除系数、切除基值预先存储在稳控装置内，电力系统运行中出现任一待防护故障，都可以及时查找对应的最优选值的以供使用技术方案，不仅为故障后电力系统的稳定控制提供可靠合理的保证，而且有效保证了故障处理的及时和高效，还一定程度上降低了故障处理的稳控代价。
此外，如图6所示，在采用上述步骤S1313方法对待防护故障进行仿真得到对应的潮流转移系数K2、切除系数K1和切除基值Pset之后,为了保证该故障电力系统执行切机处理后，各运行方式下均能满足最优切机标准，还可以采用下述步骤对不满足情况进行灵活，以满足安全性需要：
S1314、根据所述潮流转移系数、切除系数、切除基值、所述待防护线路潮流数据和所述薄弱线路潮流数据，仿真得到各运行方式的需切量和过切量，并判断所述需切量和过切量是否满足对应运行方式的裕度要求；
S1315、若所述需切量和过切量不满足对应运行方式的裕度要求，则调整所述潮流转移系数K2。
具体潮流转移系数的调整过程，仍以图1所示实例为示例进行说明。在通过上仿真方法得到Pset、K1、K2取值后，继续仿真故障后的电力系统出现N-2场景的运行方式，如表3所示，得到上述取值对应的每种运行方式下的实际需切、公式计算得到的需切量，以及由需切量减去实际需切得到的过切量，并评估每种运行方式下的需切量和过切量是否满足对应安全裕度的要求，并对不满足的个别运行方式进行局部调整。如表3示出，在表中各方式运行时，除平永单线检修外运行方式外，其余运行方式下得到的过切量均大于200MW，满足安全裕度要求，即上述Pset、K1、K2的取值是适用于其他运行方式。但对于平永单线检修运行方式，由于初始系数下过切量较小，安全裕度不足，则需将K2由0.45增至0.5后，重新仿真得到的过切量为491.025能满足要求(括号内外数值分别为K2调整后值和调整前值)。
表3南玉双线跳闸故障，采用本发明稳控策略生成方法的各运行方式仿真结果
Figure BDA0003092636500000151
Figure BDA0003092636500000161
如表3采用本发明改进的需切量后，仿真得到的上述各种方式下均有足够的过切量作为裕度，满足安全性需要。在此基础上，为了验证实际改进的效果，本实施例采用现有需切量计算公式对图1所示故障场景进行对比仿真模拟结果表4，得到表4所示的仿真结果。
表4南玉双线跳闸故障，现有稳控策略的仿真结果
Figure BDA0003092636500000171
Figure BDA0003092636500000181
由于，现有方案的求取需切量公式(2)包含了跳闸线路南玉双线的功率信息，而事实上，南玉双线功率相近情况，如表4所示，计算需切量差别可能很小，而过切量差别可能很大，如同为全接线方式，未调整钦防开机、调整钦防开机和调整钦防开机2三种方式下，计算需切分别为2070MW、2924MW以及2772MW，过切量分别为2070MW、1094MW以及486MW。显然，虽然现有方案能满足安全性要求(存在实际需切情况下，过切大于200MW)，但存在着过切偏高的问题(最大过切超过2500MW，平均过切1694MW)，带来了不必要的损失，也可能对事故后系统造成进一步冲击，不利于系统事故后的恢复。而表3中示出的本发明的平均过切量为424MW，较现有原方案的1694MW有明显的下降，进一步验证了该需切量计算公式改进，不仅满足稳控需求，且有效降低了稳控代价，和减少后续故障发生的可能性，是有重大意义的。
需要说明的是，上述需切量计算公式的改进，仅以线路跳闸为例进行说明，其同样适用于电力系统中的直流故障和主变故障的稳控处理，仅需对公式(1)中的部分参数进行适应性调整，其他参数和系数的取值方法同上，此处不再赘述，具体(1)对应参数的调整如下：
1)直流故障：将Ppro(故障前待防护线路的潮流数据)改为Pdc(故障前直流功率)；
2)主变故障：将Ppro(故障前待防护线路的潮流数据)改为Ptr(故障前主变功率)。
S14、根据所述待切机机组和所述需切量，生成所述电力系统的稳控策略。
其中，稳控策略具体为按照上述步骤得到的需切量要求从待切机机组中选取确定要切除的机组，执行切机处理，以保证故障后电力系统的稳定运行。
本实施例将潮流变化引入到需切量的计算公式中并结和预先仿真确定不同故障场景下需切量计算公式所需参数的最优取值并预置在稳控装置内，在实际电力系统运行出现故障时，能够根据故障场景及时调取对应的参数最优值，并结合实时采集的运行数据生成合理有效的需切量，生成相应的切机稳控策略，及时保证故障后电力系统的稳定，不仅克服了现有稳控装置的参数设定困难且依据不足、过切欠切难以平衡、以及稳定控制代价较大的技术问题，而且提升了整个电力系统的紧急稳定控制的可靠性和有效性。
需要说明的是，虽然上述流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。
在一个实施例中，如图7所示，提供了一种稳控策略生成系统，所述系统包括：
监测模块1，用于实时监测电力系统的运行故障和运行数据；所述运行数据包括潮流数据；
故障分析模块2，用于根据所述运行故障，确定所述电力系统的待防护故障、待防护线路、薄弱线路和待切机机组；
需切计算模块3，用于获取所述运行数据中的待防护线路运行数据和薄弱线路运行数据，并根据所述待防护线路运行数据和薄弱线路运行数据，得到所述待切机机组的需切量；所述待防护线路运行数据为在待防护故障发生前所述待防护线路对应的运行数据；所述薄弱线路运行数据为在待防护故障发生前所述薄弱线路对应的运行数据；
策略生成模块4，用于根据所述待切机机组和所述需切量，生成所述电力系统的稳控策略。
在一个实施例中，如图8所示，所述故障分析模块2包括：
失稳分析模块21，用于根据所述运行故障，判断所述电力系统是否存在失稳风险；
线路识别模块22，用于当存在所述失稳风险时，判定所述运行故障和所述运行故障发生的线路分别为所述待防护故障和所述待防护故障线路，以及判定存在所述失稳风险的线路为所述薄弱线路；
切机确定模块23，用于根据所述待防护故障和所述薄弱线路，确定所述待切机机组。
在一个实施例中，如图9所示，所述需切量计算模块3包括：
第一计算模块31，用于预先配置所述待防护故障、待防护线路和薄弱线路各组合方式的潮流转移系数、切除系数和切除基值；
第二计算模块32，用于根据所述待防护故障、待防护线路和薄弱线路，获取对应的所述潮流转移系数、切除系数和切除基值；
第三计算模块33，用于根据所述潮流转移系数、切除系数、切除基值、待防护线路运行数据的潮流数据和薄弱线路运行数据的潮流数据，得到所述待切机机组的需切量。
关于一种稳控策略生成系统的具体限定可以参见上文中对于一种稳控策略生成方法的限定，在此不再赘述。上述一种稳控策略生成系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
图10示出一个实施例中计算机设备的内部结构图，该计算机设备具体可以是终端或服务器。如图10所示，该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示器和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种稳控策略生成方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域普通技术人员可以理解，图10中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述方法的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
综上，本发明实施例提供的一种稳控策略生成方法、系统、计算机设备及存储介质，其稳控策略生成方法通过通过实时监测电力系统的运行故障和运行数据，根据运行故障，确定电力系统的待防护故障、待防护线路、薄弱线路和待切机机组后，获取运行数据中的待防护线路运行数据和薄弱线路运行数据，及预先根据对待防护故障进行仿真，通过潮流分析得到薄弱线路转移的潮流数据比例确定潮流转移系数，根据待切机机组的最大出力情况确定切除系数，以及根据薄弱线路的最大功率容量确定切除基值后，以各运行方式下的需切量和过切量是否满足裕度要求为依据对需切量计算公式中的潮流转移系数进行灵活调整，并结合待防护线路运行数据和薄弱线路运行数据计算得到待切机机组的需切量，根据待切机机组和对应的需切量生成电力系统的稳控策略的技术方案。与现有技术相比，该基于稳控装置，将实际系统故障后潮流变化引入需切量计算公式的稳控策略，不仅克服了现有稳控装置的参数设定困难且依据不足、过切欠切难以平衡、以及稳定控制代价较大的技术问题，而且提升了整个电力系统的紧急稳定控制的可靠性和有效性。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例直接相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。需要说明的是，上述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种稳控策略生成方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
实时监测电力系统的运行故障和运行数据；所述运行数据包括潮流数据；
根据所述运行故障，确定所述电力系统的待防护故障、待防护线路、薄弱线路和待切机机组；
获取所述运行数据中的待防护线路运行数据和薄弱线路运行数据，并根据所述待防护线路运行数据和薄弱线路运行数据，得到所述待切机机组的需切量；所述待防护线路运行数据为在待防护故障发生前所述待防护线路对应的运行数据；所述薄弱线路运行数据为在待防护故障发生前所述薄弱线路对应的运行数据；
根据所述待切机机组和所述需切量，生成所述电力系统的稳控策略。
2.如权利要求1所述的稳控策略生成方法，其特征在于，所述根据所述运行故障，确定所述电力系统的待防护故障、待防护线路、薄弱线路和待切机机组的步骤包括：
根据所述运行故障，判断所述电力系统是否存在失稳风险；
当存在所述失稳风险时，判定所述运行故障和所述运行故障发生的线路分别为所述待防护故障和所述待防护故障线路，以及判定存在所述失稳风险的线路为所述薄弱线路；
根据所述待防护故障和所述薄弱线路，确定所述待切机机组。
3.如权利要求1所述的稳控策略生成方法，其特征在于，所述获取所述运行数据中的待防护线路运行数据和薄弱线路运行数据，并根据所述待防护线路运行数据和薄弱线路运行数据，得到所述待切机机组的需切量的步骤包括：
预先配置所述待防护故障、待防护线路和薄弱线路各组合方式的潮流转移系数、切除系数和切除基值；
根据所述待防护故障、待防护线路和薄弱线路，获取对应的所述潮流转移系数、切除系数和切除基值；
根据所述潮流转移系数、切除系数、切除基值、待防护线路运行数据的潮流数据和薄弱线路运行数据的潮流数据，得到所述待切机机组的需切量；所述需切量表示为：
Pc＝min(max(0，K1*[(K2*Ppro+Pvul)-Pset])，Pmax)
式中，K1为切除系数；K2为潮流转移系数；Ppro为待防护线路潮流数据；Pvul为薄弱线路潮流数据；Pset为切除基值；Pmax为最大可切量；min(·)为最小值函数；max(·)为最大值函数。
4.如权利要求3所述的稳控策略生成方法，其特征在于，所述预先配置所述待防护故障、待防护线路和薄弱线路各组合方式的潮流转移系数、切除系数和切除基值的步骤包括：
预先根据所述待防护故障和所述潮流数据，仿真得到所述待防护故障发生后所述待防护线路向所述薄弱线路转移的潮流数据比例，并根据所述潮流数据比例，确定所述潮流转移系数；
根据各运行方式下所述待切机机组的不同切机组合对所述薄弱线路潮流数据的影响程度，确定所述切除系数；
根据所述薄弱线路的最大功率容量，确定所述切除基值。
5.如权利要求4所述的稳控策略生成方法，其特征在于，所述根据所述薄弱线路的最大功率容量，确定所述切除基值的步骤之后还包括：
根据所述潮流转移系数、切除系数、切除基值、所述待防护线路潮流数据和所述薄弱线路潮流数据，仿真得到各运行方式的需切量和过切量，并判断所述需切量和过切量是否满足对应运行方式的裕度要求；
若所述需切量和过切量不满足对应运行方式的裕度要求，则调整所述潮流转移系数。
6.一种稳控策略生成系统，其特征在于，所述系统包括：
监测模块，用于实时监测电力系统的运行故障和运行数据；所述运行数据包括潮流数据；
故障分析模块，用于根据所述运行故障，确定所述电力系统的待防护故障、待防护线路、薄弱线路和待切机机组；
需切计算模块，用于获取所述运行数据中的待防护线路运行数据和薄弱线路运行数据，并根据所述待防护线路运行数据和薄弱线路运行数据，得到所述待切机机组的需切量；所述待防护线路运行数据为在待防护故障发生前所述待防护线路对应的运行数据；所述薄弱线路运行数据为在待防护故障发生前所述薄弱线路对应的运行数据；
策略生成模块，用于根据所述待切机机组和所述需切量，生成所述电力系统的稳控策略。
7.如权利要求6所述的稳控策略生成系统，其特征在于，所述故障分析模块包括：
失稳分析模块，用于根据所述运行故障，判断所述电力系统是否存在失稳风险；
线路识别模块，用于当存在所述失稳风险时，判定所述运行故障和所述运行故障发生的线路分别为所述待防护故障和所述待防护故障线路，以及判定存在所述失稳风险的线路为所述薄弱线路；
切机确定模块，用于根据所述待防护故障和所述薄弱线路，确定所述待切机机组。
8.如权利要求6所述的稳控策略生成系统，其特征在于，所述需切量计算模块包括：
第一计算模块，用于预先配置所述待防护故障、待防护线路和薄弱线路各组合方式的潮流转移系数、切除系数和切除基值；
第二计算模块，用于根据所述待防护故障、待防护线路和薄弱线路，获取对应的所述潮流转移系数、切除系数和切除基值；
第三计算模块，用于根据所述潮流转移系数、切除系数、切除基值、待防护线路运行数据的潮流数据和薄弱线路运行数据的潮流数据，得到所述待切机机组的需切量。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可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权利要求1至5中任一所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任一所述方法的步骤。
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