CN118074142A - 过载控制方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

过载控制方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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CN118074142A CN202310537783.6A CN202310537783A CN118074142A CN 118074142 A CN118074142 A CN 118074142A CN 202310537783 A CN202310537783 A CN 202310537783A CN 118074142 A CN118074142 A CN 118074142A
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王良
徐柯
祝万
顾伟
李龙龙
刘奎
夏尚学
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Abstract

本发明公开一种过载控制方法、装置、电子设备存储介质。方法包括：为每个需要判断过载的元件设置允许电流值与允许过载时间；根据所述允许电流值与允许过载时间，判断元件是否过载；对过载元件计算过载需切量；判断过载元件是否有并列运行元件，以及确定过载实际控制量；按照所述过载实际控制量根据过载的方向进行控制，送出方向过载切机，受进方向过载切负荷。采用上述方案后，通过先对过载元件计算过载需切量，再根据过载元件的并列运行元件情况确定过载实际控制量，提高了过载控制量的精确度。

Description

过载控制方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本发明属于电力自动化控制领域，尤其涉及一种过载控制方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
随着电力系统日益扩大、大区电网互联和西电东送，大容量、远距离、超高压及特高压输电、交直流并联输电、大量新能源的集中接入以及电力市场的即将运营等特点，使电力系统的稳定问题比以往更加突出，电力系统稳定控制技术及稳定控制系统在全国各电网得到普遍应用，已成为电网日常运行不可或缺的重要组成部分。
电力系统发生故障后可能导致元件过载，若不能及时消除过载现象则可能导致设备损坏或发生连锁跳闸而引起事故扩大。在电力系统中，同一断面就是一个地区电网跟主网联络的线路的集合。在处理元件过载问题的时候，一般是对同一断面的元件，不同断面的元件各自独立控制。传统过载控制方法是针对每个可能过载的元件分别设置允许电流值、允许功率值与允许过载时间，每个元件单独判断过载并采取控制措施。
传统过载控制方法当过载元件没有并列运行元件时，其控制量由元件过载时功率与允许功率值的差值确定，但实际导致元件过载的是通过元件的电流，当功率因数变化时可能存在控制量与电流量不匹配的情况，从而导致比较大的过切或欠切现象；当过载元件有并列运行元件时，针对单一元件计算的控制量不能满足过载控制的要求，需要重复动作以消除过载现象，或简单将单一元件的过载量乘以并列运行元件的个数作为实际控制量，但当元件阻抗不同时，每个元件的过载量也不相同，不是简单的倍数关系。
本发明的目的在于提供一种过载控制方法、装置、电子设备及存储介质，以消除当过载元件有并列运行元件时过载控制量计算不准确的问题。
为了达成上述目的，本申请的解决方案是：
根据本申请第一方面，提出了一种过载控制方法，用于同一断面元件的过载控制，方法包括以下步骤：
为每个需要判断过载的元件设置允许电流值与允许过载时间；
根据所述允许电流值与允许过载时间，判断元件是否过载；
对过载元件计算过载需切量；
判断过载元件是否有并列运行元件，以及确定过载实际控制量；
按照所述过载实际控制量根据过载的方向进行控制，送出方向过载切机，受进方向过载切负荷。
根据一些实施例，所述判断元件是否过载具体为：当元件i的实时电流超过允许电流值Iyx_i，且持续时间超过允许过载时间Tyx_i时，判定元件i过载；
其中，i为元件编号，1≤i≤N，N为需要判断过载的元件总个数；Iyx_i为元件i的允许电流值；Tyx_i为元件i的允许过载时间。
根据一些实施例，所述过载需切量根据所述过载元件的允许电流值、元件电流、元件功率得到。
根据一些实施例，所述过载需切量的计算公式为：
式中：
Pxq_i表示元件i的过载需切量；
Ii表示元件i的电流；
Iyx_i表示元件i的允许电流值
Pi表示元件i的功率。
根据一些实施例，所述元件i的电流Ii与功率Pi均取动作时刻T前一段时间Δt内的平均值，以如下公式表示，
式中：
T表示过载动作时刻；
Δt表示平均值时间窗；
it_i表示t时刻元件i的电流实时值；
pt_i表示t时刻元件i的功率实时值。
根据一些实施例，所述判断过载元件是否有并列运行元件，具体为：判断所述过载元件是否有并列元件，以及并列元件的实时投停状态；如果有并列元件，且并列元件处于投运状态，则判定所述过载元件有并列运行元件。
根据一些实施例，所述确定过载实际控制量，具体为：
若所述过载元件没有并列运行元件，则同一断面只有一个过载元件，将过载元件的过载需切量作为过载实际控制量；
若过载元件有并列运行元件，则同一断面有不止一个过载元件，根据每个过载元件与并列运行元件的总功率计算每个过载元件的过载需切总量；取所有过载元件的过载需切总量的最大值作为过载实际控制量。
根据一些实施例，所述过载需切总量计算公式为：
式中：
Pxqz_i表示元件i的过载需切总量；
Pi表示元件i的功率；
Pij表示元件i的第j个并列运行元件的功率；
ni表示元件i的并列运行元件总数。
根据本申请第二方面，提出了一种过载控制装置，用于同一断面元件的过载控制，包括：设置模块、过载判断模块、过载需切量计算模块和过载实际控制量计算模块。其中：
设置模块，用于为每个需要判断过载的元件设置允许电流值与允许过载时间；
过载判断模块，用于根据所述允许电流值与允许过载时间，判断元件是否过载；
过载需切量计算模块，用于对过载元件计算过载需切量；
过载实际控制量计算模块，用于判断过载元件是否有并列运行元件，以及确定过载实际控制量；
控制模块，用于按照所述过载实际控制量根据过载的方向进行控制，送出方向过载切机，受进方向过载切负荷。
根据本申请第三方面，一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，存储有计算机指令，当所述计算机指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上文所述的过载控制方法。
根据本申请第四方面，提出了一种非瞬时性计算机存储介质，存储有计算机程序，当所述计算机程序被多个处理器执行时，使得所述处理器执行上文所述的过载控制方法。
和现有技术相比，本申请的有益效果是：采用上述方案后，通过先对过载元件计算过载需切量，再根据过载元件的并列运行元件情况确定过载实际控制量，提高了过载控制量的精确度。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种过载控制方法示意图；
图2是本申请实施例提供的一种过载控制装置示意图；
图3是本申请提供的一种电子设备的结构图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种过载控制方法，用于同一断面元件的过载控制，如图1所示流程图，方法包括如下步骤：
S101：为每个需要判断过载的元件设置允许电流值与允许过载时间。设有N个需要判断过载的元件，对于第i个元件，设置其允许电流值为Iyx_i，允许过载时间为Tyx_i。
S102：根据所述允许电流值与允许过载时间，判断元件是否过载。
一些实施例中，判断元件是否过载的方式为：当元件i的实时电流超过允许电流值Iyx_i，且持续时间超过允许过载时间Tyx_i时，判定元件i过载。
S103：对过载元件计算过载需切量。
一些实施例中，可以按照传统方式根据元件过载时的功率与允许功率值的差值确定过载需切量。
一些实施例中，根据过载元件的允许电流值、元件电流、元件功率确定过载需切量。优选的过载需切量的计算公式为：
式中：
Pxq_i表示元件i的过载需切量；
Ii表示元件i的电流；
Iyx_i表示元件i的允许电流值
Pi表示元件i的功率。
优选的实施例中，元件i的电流Ii与功率Pi均取动作时刻T前一段时间Δt内的平均值，以如下公式表示，
式中：
T表示过载动作时刻；
Δt表示平均值时间窗；
it_i表示t时刻元件i的电流实时值；
pt_i表示t时刻元件i的功率实时值。
通过元件允许电流值、元件电流和元件功率计算过载需切量可以避免负荷功率因数变化可能导致的大量过切或欠切。
S104：判断过载元件是否有并列运行元件，以及确定过载实际控制量。
一些实施例中，判断过载元件是否有并列运行元件的方式为：判断所述过载元件是否有并列元件，以及并列元件的实时投停状态；如果有并列元件，且并列元件处于投运状态，则判定所述过载元件有并列运行元件。
一些实施例中，确定过载实际控制量的方式为：若所述过载元件没有并列运行元件，则同一断面只有一个过载元件，将过载元件的过载需切量作为过载实际控制量。若过载元件有并列运行元件，则同一断面有不止一个过载元件，根据每个过载元件与并列运行元件的总功率计算每个过载元件的过载需切总量；取所有过载元件的过载需切总量的最大值作为过载实际控制量。
优选地实施例中，过载需切总量计算公式为：
式中：
Pxqz_i表示元件i的过载需切总量；
Pi表示元件i的功率；
Pij表示元件i的第j个并列运行元件的功率；
ni表示元件i的并列运行元件总数。
S105：按照所述过载实际控制量根据过载的方向进行控制，送出方向过载切机，受进方向过载切负荷。
在一个非限制性的示例中，例如一个地区电网通过双回线路与主网相连，地区电网内部由于发电机跳闸导致与主网相连的线路过载，本方案在线路过载动作时一次计算总共需要切除的负荷(实际控制量)，适应不同运行工况。
为了更加清楚地介绍本申请的技术方案以及有益技术效果，以下以一个非限制性的实例予以说明。
假设某一地区电网通过双回500kV线路(L1与L2)与主网相连。地区电网负载比较重，同时地区电网内有大容量发电机，负荷高峰期间，一回线路跳闸会引起另一回线路过载，地区电网内部发电机检修一台方式下再跳一台或同时跳2台发电机会导致与主网相连的线路过载。
实施例1：
一回线路跳闸引起另一回线路过载的情况。
步骤201，需要判断过载的元件包括2个，分别为：元件1——线路L1，元件2——线路L2，线路L1和L2的允许电流值允许过载时间/>
步骤202，假如在某一用电高峰期间，L1的电流是2280A，功率因数是0.95，输送功率1876MW，L2的电流是2250A，功率因数是0.95，输送功率1851MW，L1跳闸，跳闸后L2的电流是4530A，功率3727MW。判断L2电流超过
(2850A)，当过载时间超过允许过载时间Tyx_2时，判断出L2过载。
步骤203，计算L2的过载需切量：
步骤204，判断L2是否有并列运行元件。根据与L2并列的线路L1的实时投停状态，该线路已经跳闸，没有并列运行元件，则将L2的过载需切量(1382MW)作为过载实际控制量。
步骤205，在该地区电网内切除1382MW的负荷。
实施例2：
地区电网内部发电机检修一台方式下再跳一台或同时跳2台发电机导致与主网相连的线路过载的情况。
步骤301，需要判断过载的元件包括2个，分别为：元件1——线路L1，元件2——线路L2，线路L1和L2的允许电流值允许过载时间/>
步骤302，假如在某一用电高峰期间，L1的电流是2280A，功率因数是0.95，输送功率1876MW，L2的电流是2250A，功率因数是0.95，输送功率1851MW，地区电网内的2台600MW机组相继跳闸，跳闸后L1的电流是3014A，功率是2480MW，L2的电流是2974，功率是2447MW。
判断L1电流超过当过载时间超过允许过载时间Tyx_1时，判断出L1过载。判断L2电流超过/>当过载时间超过允许过载时间Tyx_2时，判断出L2过载。
步骤303，计算L1的过载需切量：
计算L2的过载需切量：
步骤304，判断与L1并列的线路L2的实时投停状态，该线路投运，有并列运行元件，需计算L1过载需切总量：
判断与L2并列的线路L1的实时投停状态，该线路投运，有并列运行元件，需计算L2过载需切总量：
取L1过载需切总量与L2过载需切总量中的大值(268MW)作为过载实际控制量。
步骤305，在该地区电网内切除268MW的负荷。
如图2所示为本申请实施例提供的一种过载控制装置400，可以执行与图1所示的过载控制方法及其细化实施例类似的功能。过载控制装置400包括：设置模块401、过载判断模块402、过载需切量计算模块403、过载实际控制量计算模块404和控制模块405。
设置模块401，用于为每个需要判断过载的元件设置允许电流值与允许过载时间。
过载判断模块402，用于根据所述允许电流值与允许过载时间，判断元件是否过载。
过载需切量计算模块403，用于对过载元件计算过载需切量。
过载实际控制量计算模块404，用于判断过载元件是否有并列运行元件，以及确定过载实际控制量。
控制模块405，用于按照所述过载实际控制量根据过载的方向进行控制，送出方向过载切机，受进方向过载切负荷。
一些实施例中，过载判断模块402中，所述判断元件是否过载具体为：当元件i的实时电流超过允许电流值Iyx_i，且持续时间超过允许过载时间Tyx_i时，判定元件i过载。
一些实施例中，过载需切量计算模块403中可以按照传统方式根据元件过载时的功率与允许功率值的差值确定过载需切量。
一些实施例中，过载需切量计算模块403中，所述过载需切量根据所述过载元件的允许电流值、元件电流、元件功率得到。优选的，所述过载需切量的计算公式为：
式中：Pxq_i表示元件i的过载需切量；Ii表示元件i的电流；Iyx_i表示元件i的允许电流值；Pi表示元件i的功率。
一些实施例中，所述元件i的电流Ii与功率Pi均取动作时刻T前一段时间Δt内的平均值，以如下公式表示，
式中：T表示过载动作时刻；Δt表示平均值时间窗；it_i表示t时刻元件i的电流实时值；pt_i表示t时刻元件i的功率实时值。
一些实施例中，过载实际控制量计算模块404中，所述判断过载元件是否有并列运行元件，具体为：判断所述过载元件是否有并列元件，以及并列元件的实时投停状态；如果有并列元件，且并列元件处于投运状态，则判定所述过载元件有并列运行元件。
一些实施例中，过载实际控制量计算模块404中，所述确定过载实际控制量，具体为：若所述过载元件没有并列运行元件，则同一断面只有一个过载元件，将过载元件的过载需切量作为过载实际控制量；若过载元件有并列运行元件，则同一断面有不止一个过载元件，根据每个过载元件与并列运行元件的总功率计算每个过载元件的过载需切总量；取所有过载元件的过载需切总量的最大值作为过载实际控制量。优选的过载需切总量计算公式为：
式中：Pxqz_i表示元件i的过载需切总量；Pi表示元件i的功率；Pij表示元件i的第j个并列运行元件的功率；ni表示元件i的并列运行元件总数。
图3示出本申请提供的一种电子设备的结构图。图3提供一种电子设备，包括处理器以及存储器。存储器存储有计算机指令，当计算机指令被处理器执行时，使得处理器执行所述计算机指令从而实现如图1所示的方法以及细化方案。
应该理解，上述的装置实施例仅是示意性的，本发明披露的装置还可通过其它的方式实现。例如，上述实施例中所述单元/模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。例如，多个单元、模块或组件可以结合，或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略或不执行。
另外，若无特别说明，在本发明各个实施例中的各功能单元/模块可以集成在一个单元/模块中，也可以是各个单元/模块单独物理存在，也可以两个以上单元/模块集成在一起。上述集成的单元/模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件程序模块的形式实现。
所述集成的单元/模块如果以硬件的形式实现时，该硬件可以是数字电路，模拟电路等等。硬件结构的物理实现包括但不局限于晶体管，忆阻器等等。若无特别说明，所述处理器或芯片可以是任何适当的硬件处理器，比如CPU、GPU、FPGA、DSP和ASIC等等。若无特别说明，所述片上缓存、片外内存、存储器可以是任何适当的磁存储介质或者磁光存储介质，比如，阻变式存储器RRAM(Resistive Random Access Memory)、动态随机存取存储器DRAM(Dynamic Random Access Memory)、静态随机存取存储器SRAM(Static Random-AccessMemory)、增强动态随机存取存储器EDRAM(Enhanced Dynamic Random Access Memory)、高带宽内存HBM(High-Bandwidth Memory)、混合存储立方HMC(Hybrid Memory Cube)等等。
所述集成的单元/模块如果以软件程序模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本披露各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本申请实施例还提供一种非瞬时性计算机存储介质，存储有计算机程序，当所述计算机程序被多个处理器执行时，使得所述处理器执行如图1所示的方法以及细化方案。
应清楚地理解，本申请描述了如何形成和使用特定示例，但本申请不限于这些示例的任何细节。相反，基于本申请公开的内容的教导，这些原理能够应用于许多其它实施例。
此外，需要注意的是，上述附图仅是根据本申请示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (11)

1.一种过载控制方法，用于同一断面元件的过载控制，其特征在于，包括以下步骤：
为每个需要判断过载的元件设置允许电流值与允许过载时间；
根据所述允许电流值与允许过载时间，判断元件是否过载；
对过载元件计算过载需切量；
判断过载元件是否有并列运行元件，以及确定过载实际控制量；
按照所述过载实际控制量根据过载的方向进行控制，送出方向过载切机，受进方向过载切负荷。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断元件是否过载具体为：当元件i的实时电流超过允许电流值Iyx_i，且持续时间超过允许过载时间Tyx_i时，判定元件i过载；
其中，i为元件编号，1≤i≤N，N为需要判断过载的元件总个数；Iyx_i为元件i的允许电流值；Tyx_i为元件i的允许过载时间。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述过载需切量根据所述过载元件的允许电流值、元件电流、元件功率得到。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述过载需切量的计算公式为：
式中：
Pxq_i表示元件i的过载需切量；
Ii表示元件i的电流；
Iyx_i表示元件i的允许电流值
Pi表示元件i的功率。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述元件i的电流Ii与功率Pi均取动作时刻T前一段时间Δt内的平均值，以如下公式表示，
式中：
T表示过载动作时刻；
Δt表示平均值时间窗；
it_i表示t时刻元件i的电流实时值；
pt_i表示t时刻元件i的功率实时值。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断过载元件是否有并列运行元件，具体为：判断所述过载元件是否有并列元件，以及并列元件的实时投停状态；如果有并列元件，且并列元件处于投运状态，则判定所述过载元件有并列运行元件。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定过载实际控制量，具体为：
若所述过载元件没有并列运行元件，则同一断面只有一个过载元件，将过载元件的过载需切量作为过载实际控制量；
若过载元件有并列运行元件，则同一断面有不止一个过载元件，根据每个过载元件与并列运行元件的总功率计算每个过载元件的过载需切总量；取所有过载元件的过载需切总量的最大值作为过载实际控制量。
8.如权利要求7所述的一种过载控制方法，其特征在于：
所述过载需切总量计算公式为：
式中：
Pxqz_i表示元件i的过载需切总量；
Pi表示元件i的功率；
Pij表示元件i的第j个并列运行元件的功率；
ni表示元件i的并列运行元件总数。
9.一种过载控制装置，用于同一断面元件的过载控制，其特征在于，包括：
设置模块，用于为每个需要判断过载的元件设置允许电流值与允许过载时间；
过载判断模块，用于根据所述允许电流值与允许过载时间，判断元件是否过载；
过载需切量计算模块，用于对过载元件计算过载需切量；
过载实际控制量计算模块，用于判断过载元件是否有并列运行元件，以及确定过载实际控制量；
控制模块，用于按照所述过载实际控制量根据过载的方向进行控制，送出方向过载切机，受进方向过载切负荷。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
处理器；以及
存储器，存储有计算机指令，当所述计算机指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1-8任一者所述的方法。
11.一种非瞬时性计算机存储介质，存储有计算机程序，当所述计算机程序被多个处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1-8任一者所述的方法。
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