CN113363996A - 安全装置负荷策略管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了安全装置负荷策略管理系统，包括：综合管理设备、策略校核设备和负荷控制设备。本发明通过对安全控制装置负荷策略预校核实现对负荷的风险控制，辅助安全控制装置管理人员分析未来电网运行方式下的安全控制装置的策略，避免对未来电网运行方式考虑不足，造成策略不满足未来工况下系统稳定性的要求，使得运行方式分析人员可以及时发现安全控制装置策略未来可能存在的问题，并采取措施维护电网负荷稳定。
Description
本申请为分案申请，原申请是名称为“一种安全装置负荷策略管理系统
”的发明专利，原申请的申请号为“202010665739X”，申请日期为2020年7月11日。
技术领域
本发明涉及电网管理领域，具体涉及安全装置负荷策略管理系统。
背景技术
安全控制装置是实现切机，切负荷的基础装置，由于电网实际运行方式千变万化，运行人员不能实时、准确地掌握安全控制装置的控制策略对于实际运行方式的适应性。与继电保护装置相比，安全控制装置负荷策略的针对性强于通用性，并且受运行方式变化的影响较大。
目前，电网的安全控制装置负荷策略普遍根据典型方式离线制定，由于实际电网的运行方式变化较大，装置投运后难以验证策略对于各种实际电网方式的适应性。而且随着装置数量的不断增多，存在着装置策略之间相互影响的风险。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，本发明安全装置负荷策略管理系统，包括：综合管理设备、策略校核设备和负荷控制设备；其中。
所述综合管理设备，用于。
（1）安全控制装置的实时监视，通过调度数据网将当前装置投退状态、运行定值、装置动作事件、装置异常信息和装置运行数据信息采集、上传、统计、显示和查询。
（2）安全控制装置的集中管理，对电网所有安全控制装置的集中管理，能够实时选择装置策略演示，以动画的方式展现装置动作逻辑，根据装置投运前后的限额变化，通过安全控制装置实际提高输送断面能力进行电量积分的计算。
（3）安全控制装置的稳压控制，进入常规负荷控制或电网紧急控制。
所述策略校核设备，用于。
（1）安全控制装置策略定时校核；实时监测与分析系统采集电网实时数据,并生成实时的电网稳定计算数据文件及预想故障集。
（2）安全控制装置策略预校核，加载历史某一时刻的潮流得到与计划方式比较接近的潮流，并通过分区调整发电出力、负荷的方法，生成计划方式仿真的潮流。
（3）安全控制装置策略分析；包括：监视所述站点开关合功率，根据某一定值或者策略，监视站点所有开关的合功率。
所述负荷控制设备，用于。
（1）第一区域负荷控制，终端自动监测当前负荷变化，当终端转差功率大于控制定值时，按已投入的控制轮次顺序及告警延迟时间要求，发出功率超限告警信号，同时开始功率超限时间计时。
（2）第二区域负荷控制，终端收到安全控制装置跳闸命令后，获取延迟时间参数，经延迟告警时间后执行跳闸命令，根据轮次参数控制相应轮次的负荷开关；同时终端发告警通知用户，记录跳闸前后的负荷功率、跳闸时间等信息。
优选地，所述安全控制装置的实时监视，通过对应选项进行查询，包括：选择“定位数据”查看装置的位置、投停状态；选择“定值显示”查看装置的实际运行的整定值，选择“事件查询”查看装置动作情况；选择“异常量显示”查看装置的运行中的异常；选择“运行数据”查看装置的采集量的准确性；选择“开关量显示”查看装置的压板位置是否正确；并提供启动浏览器访问Web监测页面获取告警信息。
优选地，所述常规负荷控制，根据其自动控制和辅助决策的计算结果，发切负荷指令给同在一区的安全控制装置；安全控制装置根据调度切负荷指令，进行分区计算和地区控制，再由安全控制装置直接下达批量快速控制指令至现场互动终端，由终端切除相应的次要负荷线路，在稳控时间结束前用户不能自行合闸；当安全控制装置发解除快速控制负荷线路的指令或稳控时间结束后恢复合闸条件，用户可以给相应线路合闸；当电网发生紧急故障时，根据计算结果下发切负荷定额指令给快速切负荷中心站，中心站经集控站将控制指令下发给互动终端，终端根据预设的切除线路组合，切除相应的负荷线路。
优选地，所述安全控制装置策略定时校核，自动采集安全控制装置的运行状态和数据，利用电网稳定计算分析程序，进行全网故障的扫描计算；若某一故障触发装置动作，根据装置的动作逻辑进行电网稳定计算，给出装置的动作行为以及动作之后电网热稳、暂稳水平；能够校验实际方式下是否会造成装置的误动：根据误动情况分析安全控制装置策略的适应性。
同时编写装置的动作逻辑；所述动作逻辑包括装置动作条件和动作行为，装置动作条件包括故障形态和故障前后设备的初始状态，动作行为包括切机、切负荷、和切除线路；将装置策略写入系统，通过现场的装置投停信号确定装置策略是否纳入电网稳定防线实时监测与分析系统的实时策略校核。
优选地，所述安全控制装置策略预校核，根据电网潮流、计划停役设备、投运的安全控制装置，生成计划方式下的电网计算数据文件，然后进行故障扫描，利用电网稳定计算分析程序，进行全网故障的扫描计算；若某一故障触发装置动作，故障之后将会纳入装置的动作逻辑进行电网稳定计算，给出装置的动作行为以及动作之后的电网热稳、暂稳水平。
优选地，所述安全控制装置策略分析，校验不同方式下自动装置逻辑动作，在研究态下设计不同的方式，并进行潮流计算通过计算结果来模拟装置策略，检査开关是否会超过规定值，判断装置的动作并切除相应负荷；校验不同方式下自动装置是否连锁动作。
优选地，所述第一区域负荷控制，当功率超限计时时间大于当前第一功率控制设定告警时间时，若转差功率仍大于控制定值，则记录当前负荷功率后，执行第一轮次跳闸；如跳闸后转差功率仍大于控制定值，则按条件依次执行下一轮次的跳闸，直至用户负荷的转差功率低于控制定值；当转差功率小于功率控制定值时，剩下的轮次开关不再跳闸；记录轮次跳闸后2min的当前负荷功率并保存备查。
优选地，在所述第二区域负荷控制中，终端发允许用户合闸命令或遥控限电时间结束后，发告警通知用户，以使用户自行合闸，解除跳闸信号；在电费管理控制功能激活后，安全控制装置进行用户的预购电量控制，根据用户预购电量和采集的电表用电量，计算出剩余电量，当剩余电量小于0或小于欠费告警电量时，则根据下达的电费管理命令控制跳闸延迟时间，切除用户相应轮次的线路；当解除预购电量控制或保电时，恢复合闸条件。
本发明通过对安全控制装置负荷策略预校核实现对负荷的风险控制，辅助安全控制装置管理人员分析未来电网运行方式下的安全控制装置的策略，避免对未来电网运行方式考虑不足，造成策略不满足未来工况下系统稳定性的要求，使得运行方式分析人员可以及时发现安全控制装置策略未来可能存在的问题，并采取措施维护电网负荷稳定。
附图说明
图1为本发明安全装置负荷策略管理系统的结构图。
具体实施方式
如图1所示，本发明安全装置负荷策略管理系统，包括：综合管理设备、策略校核设备和负荷控制设备；其中。
所述综合管理设备，用于。
（1）安全控制装置的实时监视，通过调度数据网将当前装置投退状态、运行定值、装置动作事件、装置异常信息和装置运行数据信息采集、上传、统计、显示和查询；通过对应选项进行查询，包括：选择“定位数据”查看装置的位置、投停状态；选择“定值显示”查看装置的实际运行的整定值，选择“事件查询”查看装置动作情况；选择“异常量显示”查看装置的运行中的异常；选择“运行数据”查看装置的采集量的准确性；选择“开关量显示”查看装置的压板位置是否正确。并提供启动浏览器访问Web监测页面获取告警信息。
（2）安全控制装置的集中管理，对电网所有安全控制装置的集中管理，能够实时选择装置策略演示，以动画的方式展现装置动作逻辑，根据装置投运前后的限额变化，通过安全控制装置实际提高输送断面能力进行电量积分的计算。
电网运行管理人员想査看装置的运行管理规定，通常都要请装置管理人员查找，手续烦琐；同时电网调度运行人员在事故异常处理或日常操作过程中，需要了解装置动作策略的时候，通常要向装置管理人员询问，此外，他们也不了解安全控制装置投运对于提高输送断面能力以及送出电量的统计变化。
（3）安全控制装置的稳压控制，进入常规负荷控制或电网紧急控制，其中，所述常规负荷控制，根据其自动控制和辅助决策的计算结果，发切负荷指令给同在一区的安全控制装置；安全控制装置根据调度切负荷指令，进行分区计算和地区控制，再由安全控制装置直接下达批量快速控制指令至现场互动终端，由终端切除相应的次要负荷线路，在稳控时间结束前用户不能自行合闸；当安全控制装置发解除快速控制负荷线路的指令或稳控时间结束后恢复合闸条件，用户可以给相应线路合闸；当电网发生紧急故障时，根据计算结果下发切负荷定额指令给快速切负荷中心站，中心站经集控站将控制指令下发给互动终端，终端根据预设的切除线路组合，切除相应的负荷线路。
所述策略校核设备，用于。
（1）安全控制装置策略定时校核。实时监测与分析系统采集电网实时数据,并生成实时的电网稳定计算数据文件及预想故障集，自动采集安全控制装置的运行状态和数据，利用电网稳定计算分析程序，进行全网故障的扫描计算。若某一故障触发装置动作，根据装置的动作逻辑进行电网稳定计算，给出装置的动作行为以及动作之后电网热稳、暂稳水平。能够校验实际方式下是否会造成装置的误动：根据误动情况分析安全控制装置策略的适应性。
同时编写装置的动作逻辑。所述动作逻辑包括装置动作条件和动作行为，装置动作条件包括故障形态和故障前后设备的初始状态，动作行为包括切机、切负荷、和切除线路。将装置策略写入系统，通过现场的装置投停信号确定装置策略是否纳入电网稳定防线实时监测与分析系统的实时策略校核。
（2）安全控制装置策略预校核，加载历史某一时刻的潮流得到与计划方式比较接近的潮流，并通过分区调整发电出力、负荷的方法，生成计划方式仿真的潮流，根据电网潮流、计划停役设备、投运的安全控制装置，生成计划方式下的电网计算数据文件，然后进行故障扫描，利用电网稳定计算分析程序，进行全网故障的扫描计算。若某一故障触发装置动作，故障之后将会纳入装置的动作逻辑进行电网稳定计算，给出装置的动作行为以及动作之后的电网热稳、暂稳水平。
分析未来电网的方式下，对安全控制装置策略进行校核，电网发生故障的装置策略是否满足电网热稳和暂稳的要求。若某一故障触发装置动作，故障之后将会纳入装置的动作逻辑进行电网稳定计算，给出装置的动作行为以及动作之后的电网热稳、暂稳水平，若装置正确动作，电网仍然出现不稳定的情况，稳控装置的策略可能存在问题，需分析稳控策略是否满足实时方式下的电网稳定性的要求，并及时做出装置策略的调整。
（3）安全控制装置策略分析。包括：监视站点开关合功率，根据某一定值或者策略，监视站点所有开关的合功率（潮流值）；校验不同方式下自动装置逻辑动作，在研究态下设计不同的方式，并进行潮流计算通过计算结果来模拟装置策略，检査开关是否会超过规定值，判断装置的动作并切除相应负荷；校验不同方式下自动装置是否连锁动作。
所述负荷控制设备，用于。
（1）第一区域负荷控制，终端自动监测当前负荷变化，当终端转差功率大于控制定值时，按已投入的控制轮次顺序及告警延迟时间要求，发出功率超限告警信号，同时开始功率超限时间计时；当功率超限计时时间大于当前第一功率控制设定告警时间时，若转差功率仍大于控制定值，则记录当前负荷功率后，执行第一轮次跳闸；如跳闸后转差功率仍大于控制定值，则按条件依次执行下一轮次的跳闸，直至用户负荷的转差功率低于控制定值；当转差功率小于功率控制定值时，剩下的轮次开关不再跳闸；记录轮次跳闸后2min的当前负荷功率并保存备查。
还包括终端功率控制模式判断，判断方式如下。
1）终端处于保电状态或剔除状态时时，工作于保电模式；否则转至2）判断。
其中，保电状态指的是当投入保电状态后，控制逻辑执行，但不输出跳闸信号，即不切除用户负荷；剔除状态指的是当终端收到剔除投入命令后,对任何广播命令或终端组地址命令均不响应，直到收到剔除退出命令后；并且，只有当终端处于正常状态时，才允许控制出口；终端通信中断超时后自动进入保电状态，通信恢复后自动退出保电状态。
2）当全部安全控制装置所有控制轮次退出，或者转差功率计算窗口未填满，或者终端故障功能闭锁时，工作于空闲模式；否则转至3）判断。
3）当所述全部安全控制装置当前功率下降控制投入且在其有效控制时间内时，工作于当前第一功率控制模式；否则转至4）判断。
所述第一功率控制模式为以当前功率下降控制功率为功率定值的一种第一区域负荷控制，在功率下降控制命令投入、且当前时间在下降控制有效时间内、保安定值大于0时，则进入第一功率控制模式，执行功率下降控制。
4）当该全部安全控制装置报停控制投入，当前时间在其报停有效控制时间内且功率控制定值不为0时，工作于第二功率控制模式；否则转至5）判断。
根据客户申请的报停起、止时间，所述安全装置向终端下发报停功控参数，终端收到报停控制投入命令后，在报停时间段内监测当前负荷变化，执行所述第二功率控制模式的定值第一区域负荷控制。
5）当所述全部安全控制装置站休控制投入，当前日期在站休日内，当前时间在站休日有效控制时间内且功率控制定值不为0时，工作于第三功率控制模式；否则转至6）判断。
终端收到站休控制投入命令后，在站休日的控制时段内监测当前负荷变化，按照第三功率控制的定值执行第一区域负荷控制。
6）当该全部安全控制装置周期控制投入，当前时间所在的控制周期投入，投入的功率控制方案中该控制周期有对应的功率控制定值且不为0,且该控制周期所在的功控周期为可控周期，其中控制状态为控制1或控制2，工作于第四功率控制模式；否则转至7）判断。
终端收到周期控制投入命令后，在命令投入的有效控制周期内监测当前负荷变化，按照命令投入对应的周期功控定值，计算该时段的功率定值，功率定值=周期功控定值*（1+浮动系数），并按照控制定值执行第一区域负荷控制。
7）当以上条件全部不满足时，工作于空闲模式。
（2）第二区域负荷控制，终端收到安全控制装置跳闸命令后，获取延迟时间参数，经延迟告警时间后执行跳闸命令，根据轮次参数控制相应轮次的负荷开关；同时终端发告警通知用户，记录跳闸前后的负荷功率、跳闸时间等信息；终端发允许用户合闸命令或遥控限电时间结束后，发告警通知用户，以使用户自行合闸，解除跳闸信号；在电费管理控制功能激活后，安全控制装置进行用户的预购电量控制，根据用户预购电量和采集的电表用电量，计算出剩余电量，当剩余电量小于0或小于欠费告警电量时，则根据下达的电费管理命令控制跳闸延迟时间，切除用户相应轮次的线路；当解除预购电量控制或保电时，恢复合闸条件。
本发明通过实时监测与控制限额，分析稳定限额与保护定值的校核，在限额控制的基础上分析定值是否满足保护灵敏性以及电网稳定的要求，避免仅考虑大、小方式造成定值不满足灵敏度和选择性的要求，辅助运行方式分析人员分析继电保护方式或定值的变化对于稳定水平的影响。
其中，上述综合管理设备，策略校核设备和负荷控制设备均可通过相应模块实现装置功能，综合管理设备，策略校核设备和负荷控制设备之间及各模块之间通过逻辑连接或电连接，各模块具体功能可由物理处理器执行存储器中存储的程序代码实现。
本发明通过对安全控制装置负荷策略预校核实现对负荷的风险控制，辅助安全控制装置管理人员分析未来电网运行方式下的安全控制装置的策略，避免对未来电网运行方式考虑不足，造成策略不满足未来工况下系统稳定性的要求，使得运行方式分析人员可以及时发现安全控制装置策略未来可能存在的问题，并采取措施维护电网负荷稳定。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，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变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.安全装置负荷策略管理系统，其特征在于，包括：综合管理设备、策略校核设备和负荷控制设备；其中，
所述综合管理设备，用于：
（1）安全控制装置的实时监视，通过调度数据网将当前装置投退状态、运行定值、装置动作事件、装置异常信息和装置运行数据信息采集、上传、统计、显示和查询；
（2）安全控制装置的集中管理，对电网所有安全控制装置的集中管理，能够实时选择装置策略演示，以动画的方式展现装置动作逻辑，根据装置投运前后的限额变化，通过安全控制装置实际提高输送断面能力进行电量积分的计算；
（3）安全控制装置的稳压控制，进入常规负荷控制或电网紧急控制；
所述策略校核设备，用于：
（1）安全控制装置策略定时校核；实时监测与分析系统采集电网实时数据,并生成实时的电网稳定计算数据文件及预想故障集；
（2）安全控制装置策略预校核，加载历史某一时刻的潮流得到与计划方式比较接近的潮流，并通过分区调整发电出力、负荷的方法，生成计划方式仿真的潮流；
（3）安全控制装置策略分析；包括：监视所述站点开关合功率，根据某一定值或者策略，监视站点所有开关的合功率；
所述负荷控制设备，用于：
（1）第一区域负荷控制，终端自动监测当前负荷变化，当终端转差功率大于控制定值时，按已投入的控制轮次顺序及告警延迟时间要求，发出功率超限告警信号，同时开始功率超限时间计时；
（2）第二区域负荷控制，终端收到安全控制装置跳闸命令后，获取延迟时间参数，经延迟告警时间后执行跳闸命令，根据轮次参数控制相应轮次的负荷开关；同时终端发告警通知用户，记录跳闸前后的负荷功率、跳闸时间等信息。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述安全控制装置的实时监视，通过对应选项进行查询，包括：选择“定位数据”查看装置的位置、投停状态；选择“定值显示”查看装置的实际运行的整定值，选择“事件查询”查看装置动作情况；选择“异常量显示”查看装置的运行中的异常；选择“运行数据”查看装置的采集量的准确性；选择“开关量显示”查看装置的压板位置是否正确；并提供启动浏览器访问Web监测页面获取告警信息。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述常规负荷控制，根据其自动控制和辅助决策的计算结果，发切负荷指令给同在一区的安全控制装置；安全控制装置根据调度切负荷指令，进行分区计算和地区控制，再由安全控制装置直接下达批量快速控制指令至现场互动终端，由终端切除相应的次要负荷线路，在稳控时间结束前用户不能自行合闸；当安全控制装置发解除快速控制负荷线路的指令或稳控时间结束后恢复合闸条件，用户可以给相应线路合闸；当电网发生紧急故障时，根据计算结果下发切负荷定额指令给快速切负荷中心站，中心站经集控站将控制指令下发给互动终端，终端根据预设的切除线路组合，切除相应的负荷线路。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述安全控制装置策略定时校核，自动采集安全控制装置的运行状态和数据，利用电网稳定计算分析程序，进行全网故障的扫描计算；若某一故障触发装置动作，根据装置的动作逻辑进行电网稳定计算，给出装置的动作行为以及动作之后电网热稳、暂稳水平；能够校验实际方式下是否会造成装置的误动：根据误动情况分析安全控制装置策略的适应性；
同时编写装置的动作逻辑；所述动作逻辑包括装置动作条件和动作行为，装置动作条件包括故障形态和故障前后设备的初始状态，动作行为包括切机、切负荷、和切除线路；将装置策略写入系统，通过现场的装置投停信号确定装置策略是否纳入电网稳定防线实时监测与分析系统的实时策略校核。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述安全控制装置策略预校核，根据电网潮流、计划停役设备、投运的安全控制装置，生成计划方式下的电网计算数据文件，然后进行故障扫描，利用电网稳定计算分析程序，进行全网故障的扫描计算；若某一故障触发装置动作，故障之后将会纳入装置的动作逻辑进行电网稳定计算，给出装置的动作行为以及动作之后的电网热稳、暂稳水平。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述安全控制装置策略分析，校验不同方式下自动装置逻辑动作，在研究态下设计不同的方式，并进行潮流计算通过计算结果来模拟装置策略，检査开关是否会超过规定值，判断装置的动作并切除相应负荷；校验不同方式下自动装置是否连锁动作。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一区域负荷控制，当功率超限计时时间大于当前第一功率控制设定告警时间时，若转差功率仍大于控制定值，则记录当前负荷功率后，执行第一轮次跳闸；如跳闸后转差功率仍大于控制定值，则按条件依次执行下一轮次的跳闸，直至用户负荷的转差功率低于控制定值；当转差功率小于功率控制定值时，剩下的轮次开关不再跳闸；记录轮次跳闸后2min的当前负荷功率并保存备查。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，在所述第二区域负荷控制中，终端发允许用户合闸命令或遥控限电时间结束后，发告警通知用户，以使用户自行合闸，解除跳闸信号；在电费管理控制功能激活后，安全控制装置进行用户的预购电量控制，根据用户预购电量和采集的电表用电量，计算出剩余电量，当剩余电量小于0或小于欠费告警电量时，则根据下达的电费管理命令控制跳闸延迟时间，切除用户相应轮次的线路；当解除预购电量控制或保电时，恢复合闸条件。
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