CN101976827B - 自适应外部环境的电力***预防控制候选措施识别方法 - Google Patents

自适应外部环境的电力***预防控制候选措施识别方法 Download PDF

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Abstract

自适应外部环境的电力***预防控制候选措施识别方法,适用于动态识别受灾害影响的厂站、电力设备,判断失去或恢复调节能力的、调节范围或代价发生变化的预防控制措施,在线动态调整预防控制辅助决策的可用控制措施及其调节范围、控制代价。预防控制候选措施集在线自动识别包括识别受灾害影响的厂站、设备和调整预防控制措施空间这两个任务。即根据灾害引发输电线路故障概率等信息,在线动态量化评估受外部环境影响的厂站、设备(含负荷母线),再根据设备受影响的情况自动修正该措施的调节范围和调节代价,从而使得预防控制结果适应实时的外部环境,保证辅助决策的可行性与经济性。

Description

自适应外部环境的电力***预防控制候选措施识别方法
技术领域
本发明属电力***及其自动化技术领域。
背景技术
我国(网、省级)电网的在线安全稳定防御***一般具备电网安全的在线预防控制辅助决策功能。该功能根据电网实时工况及其安全稳定评估结果,在指定的候选预防控制措施集(控制设备、调节范围、调节代价)中自动搜索使***达到安全状态且代价最小的预防控制措施,向调度人员提供预防控制辅助决策。
目前的在线防御***中使用事先指定且基本固定的候选控制措施空间。在外部灾害环境下,候选控制措施的调节能力和调节代价都可能发生变化,如果仍然沿用原有的候选措施空间可能会导致预防控制决策结果不经济甚至不可行,从而无法为调度人员提供有效的预防控制辅助决策。
目前,已有研究机构研究自然灾害(如台风、雷电、覆冰等)对于电力设备尤其是输电线路的故障概率的影响,并开发出了相关的概率评估技术。这为评估灾害对于机组、母线等厂站内设备的影响,进而动态调整候选控制措施集提供了良好基础。
发明内容
本发明的目的是:克服固定的候选控制措施集难以适应外部环境变化的缺点,提供一种可以根据外部灾害动态识别并调整候选控制措施集的方法。
本发明根据受灾害影响的线路与厂站的拓扑连接关系,结合电力设备的故障概率,评估控制对象受灾害影响的程度。对受灾害影响严重的控制对象,修改其调节范围,对受灾害影响较轻的控制对象,合理修改其调节代价,为预防控制提供合理、可行的候选控制措施集,使预防控制辅助决策满足电网安全、经济运行的要求。
具体地说,本发明是采取以下的技术方案来实现的,包括下列步骤:
1)在控制中心汇集当前时段内输电线路故障概率评估结果、检修计划信息、非计划停运设备信息、正常环境下使用的候选控制措施集。
2)根据计划检修信息判断检修结束的可投运线路、变压器等一次设备,将这些设备加入候选控制措施集。
3)当受灾设备的故障概率或群发性故障概率大于某一限值时,将受灾设备加入候选控制措施集。
4)根据线路故障概率评估结果,识别到线路故障概率大于某一限值时,自动将线路两端的厂站加入受灾害影响的厂站集,并将厂站内机组、负荷母线加入受灾害影响的设备集,如果电厂内机组连至不同电压等级,则将同一电压等级的机组看作一个电厂,即根据电压等级将该电厂划分为多个电厂独立进行处理。
5)根据电网拓扑连接关系、非计划停运设备集和计划检修设备集,对                                                
Figure 606841DEST_PATH_IMAGE001
个受灾害影响厂站,令
Figure 615249DEST_PATH_IMAGE002
,分别统计第个受灾害影响厂站连接的线路总数
Figure 668655DEST_PATH_IMAGE004
、受灾线路总数
Figure 944653DEST_PATH_IMAGE005
、非计划停运线路总数
Figure 425313DEST_PATH_IMAGE006
(这些非计划停运线路可视作故障概率为1)和计划检修线路总数
Figure 655438DEST_PATH_IMAGE007
,计算受灾线路总的故障概率
Figure 512535DEST_PATH_IMAGE008
Figure 144505DEST_PATH_IMAGE009
为与厂站
Figure 796066DEST_PATH_IMAGE003
相连的线路中第
Figure 779065DEST_PATH_IMAGE010
条线路的故障概率,分别计算第
Figure 174275DEST_PATH_IMAGE003
个灾害影响厂站的灾害影响因子
Figure 723068DEST_PATH_IMAGE011
6)把发电厂内所有机组的灾害影响因子设为与所属发电厂相同,把变电站内母线的灾害影响因子设为与所属变电站相同,如果存在机组或母线的灾害影响因子大于某一定值
Figure 241468DEST_PATH_IMAGE012
,则认为该设备受灾害影响,进入步骤7),否则进入步骤10)。
7)对第
Figure 508502DEST_PATH_IMAGE003
个受灾害影响设备
Figure 441823DEST_PATH_IMAGE013
,如果其灾害影响因子
Figure 48384DEST_PATH_IMAGE014
大于某一较大的门槛值
Figure 733761DEST_PATH_IMAGE015
>
Figure 736352DEST_PATH_IMAGE012
),则进入步骤8),如果小于
Figure 259737DEST_PATH_IMAGE015
但大于
Figure 361685DEST_PATH_IMAGE012
,则进入步骤9)。
8)与相关的机组出力的调节上限设置为机组当前出力,调节下限不变,与
Figure 144013DEST_PATH_IMAGE013
相关的负荷不再向下调节,将与
Figure 958123DEST_PATH_IMAGE013
相关的电容/电抗器调节措施设置为无效。受灾设备未处理完毕,则进入步骤7),否则进入步骤10)。
9)与
Figure 558869DEST_PATH_IMAGE013
相关的机组出力向上调节代价
Figure 22211DEST_PATH_IMAGE016
(其中
Figure 739949DEST_PATH_IMAGE018
为调节系数,
Figure 246016DEST_PATH_IMAGE019
Figure 399917DEST_PATH_IMAGE020
为正常情况下的向上调节代价),向下调节代价不变,
Figure 282423DEST_PATH_IMAGE013
相关的负荷向下调节的代价以及与
Figure 634906DEST_PATH_IMAGE013
相关的电容/电抗器的调节代价同样乘以调节系数
Figure 748094DEST_PATH_IMAGE018
进行修正。受灾设备未处理完毕,则进入步骤7),否则进入下一步。
10)检测是否处于丰水期、且存在日降雨量大于某一限值的水电厂,如果存在则该厂水电机组的向下调节代价乘以系数
Figure 186028DEST_PATH_IMAGE018
Figure 809908DEST_PATH_IMAGE018
大于1且随降雨量变化),检测是否处于枯水期,且存在日降雨量小于某一限值的水电厂,如果存在,则该厂水电机组的向上调节代价正常值乘以修正系数
Figure 16898DEST_PATH_IMAGE021
大于1且随降雨量变化)。
本发明的有益效果如下:本方法能够综合考虑多种信息源,如外部灾害(如台风、雷电、覆冰等)对电网设备的影响、计划检修信息、天气信息等,在线动态调整候选控制措施集,从而有效提高预防控制辅助决策功能对于外部环境和电网运行工况的适应性,改善辅助决策结果的经济性和可行性。
附图说明
图1为本发明方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图1,对本发明方法进行详细描述。
图1中描述的步骤1是在控制中心汇集当前时段内输电线路故障概率评估结果、检修计划信息、非计划停运设备信息、正常环境下使用的候选控制措施集。
图1中描述的步骤2是根据计划检修信息判断检修结束的可投运线路、变压器等一次设备,将这些设备加入候选控制措施集。
图1中描述的步骤3是当受灾设备的故障概率或群发性故障概率大于某一限值时,将受灾设备加入候选控制措施集。
图1中描述的步骤4根据线路故障概率评估结果,识别到线路故障概率大于某一限值时,自动将线路两端的厂站加入受灾害影响的厂站集,并将厂站内机组、负荷母线加入受灾害影响的设备集,如果电厂内机组连至不同电压等级,则将同一电压等级的机组看作一个电厂,即根据电压等级将该电厂划分为多个电厂独立进行处理。
图1中描述的步骤5根据电网拓扑连接关系、非计划停运设备集和计划检修设备集,对
Figure 993261DEST_PATH_IMAGE001
个受灾害影响厂站,令
Figure 217569DEST_PATH_IMAGE002
,分别统计第
Figure 482329DEST_PATH_IMAGE003
个受灾害影响厂站连接的线路总数
Figure 766679DEST_PATH_IMAGE004
、受灾线路总数
Figure 913627DEST_PATH_IMAGE005
、非计划停运线路总数
Figure 377844DEST_PATH_IMAGE006
(这些非计划停运线路可视作故障概率为1)和计划检修线路总数
Figure 559427DEST_PATH_IMAGE007
,计算受灾线路总的故障概率
Figure 952362DEST_PATH_IMAGE022
为与厂站
Figure 418295DEST_PATH_IMAGE003
相连的线路中第
Figure 392068DEST_PATH_IMAGE010
条线路的故障概率,分别计算第
Figure 18221DEST_PATH_IMAGE003
个灾害影响厂站的灾害影响因子
Figure 77444DEST_PATH_IMAGE011
。把发电厂内所有机组的灾害影响因子设为与所属发电厂相同,把变电站内负荷母线的灾害影响因子设为与所属变电站相同,如果存在设备的灾害影响因子大于某一限值,进入步骤6),否则进入步骤7)。
图1中描述的步骤6是根据灾害影响因子的变化修正预防控制措施,对
Figure 603420DEST_PATH_IMAGE023
个灾害设备,令
Figure 842553DEST_PATH_IMAGE024
,依次取第
Figure 451388DEST_PATH_IMAGE003
个灾害设备
Figure 296985DEST_PATH_IMAGE013
的灾害影响因子,如果
Figure 275622DEST_PATH_IMAGE025
,则与
Figure 309437DEST_PATH_IMAGE013
相关的机组出力向上调节代价
Figure 21041DEST_PATH_IMAGE016
Figure 89491DEST_PATH_IMAGE017
(其中
Figure 228349DEST_PATH_IMAGE018
为调节系数,
Figure 546197DEST_PATH_IMAGE019
Figure 497711DEST_PATH_IMAGE020
为正常情况下的向上调节代价),向下调节代价不变,相关的负荷向下调节的代价以及与
Figure 730426DEST_PATH_IMAGE013
相关的电容/电抗器的调节代价同样乘以调节系数进行修正。如果
Figure 588978DEST_PATH_IMAGE026
,则与
Figure 366441DEST_PATH_IMAGE013
相关的机组出力的调节上限设置为机组当前出力,调节下限不变,与
Figure 847101DEST_PATH_IMAGE013
相关的负荷不再向下调节,将与相关的电容/电抗器调节措施设置为无效。
图1中描述的步骤7是检测是否处于丰水期、且存在日降雨量大于某一限值的水电厂,如果存在则该厂水电机组的向下调节代价乘以系数
Figure 934322DEST_PATH_IMAGE018
,例如:
Figure 894188DEST_PATH_IMAGE027
,其中
Figure 545749DEST_PATH_IMAGE028
为日降雨量(单位:mm)。
此外,检测是否处于枯水期,且存在日降雨量小于某一限值的水电厂,如果存在,则该厂水电机组的向上调节代价正常值乘以修正系数
Figure 761705DEST_PATH_IMAGE021
大于1且随降雨量变化)。

Claims (1)

1.自适应外部环境的电力***预防控制候选措施识别方法,其特征在于包括下列步骤:
1)在控制中心汇集当前时段内输电线路故障概率评估结果、计划检修信息、非计划停运设备信息、正常环境下使用的候选控制措施集,简称候选控制措施集;
2)根据计划检修信息判断检修结束的可投运线路、变压器,将它们加入候选控制措施集;
3)受灾设备的故障概率或群发性故障概率大于某一限值时,将受灾设备加入候选控制措施集;
4)根据线路故障概率评估结果,识别到线路故障概率大于某一定值时,自动将线路两端的厂站加入受灾害影响的厂站集,并将厂站内机组、母线加入受灾害影响的设备集,如果电厂内机组连至不同电压等级,则将同一电压等级的机组看作一个电厂,即根据电压等级将该电厂划分为多个电厂进行独立处理;
5)根据电网拓扑连接关系、非计划停运设备集和计划检修设备集,对于受灾害影响厂站,分别统计各厂站连接的线路总数、受灾线路总数、非计划停运线路总数和计划检修线路总数,计算与该厂站相连的受灾线路的故障概率之和,在此基础上计算该厂站的灾害影响因子,所述受灾线路即故障概率大于某一定值的线路,所述非计划停运线路视为故障概率为1;
6)把发电厂内所有机组的灾害影响因子设为与所属电厂相同,把变电站内母线的灾害影响因子设为与所属变电站相同,如果存在设备的机组或母线的灾害影响因子大于某一定值                                                
Figure 623394DEST_PATH_IMAGE001
,则认为该设备受灾害影响,进入步骤7),否则进入步骤10);
7)依次选择受灾害影响的设备,如果其灾害影响因子大于某一较大的门槛值,则进入步骤8),如果小于
Figure 913747DEST_PATH_IMAGE002
但大于
Figure 308956DEST_PATH_IMAGE001
,则进入步骤9);
8)把相关机组的出力调节上限设置为机组当前出力,调节下限不变,相关负荷不再向下调节,将相关的电容/电抗器调节措施设置为无效,若受灾设备未处理完毕,则进入步骤7),否则进入步骤10);
9)将相关机组的向上调节代价正常值乘以修正系数,修正系数值大于1,向下调节代价不变,以相同的系数修正相关负荷的向下调节代价正常值以及相关的电容/电抗器的调节代价正常值,若受灾设备未处理完毕,则进入步骤7),否则进入下一步;
10) 检测是否处于丰水期,且存在日降雨量大于某一限值的水电厂,如果存在,则该厂水电机组的向下调节代价正常值乘以修正系数,修正系数大于1且随降雨量变化,检测是否处于枯水期,且存在日降雨量小于某一限值的水电厂,如果存在,则该厂水电机组的向上调节代价正常值乘以另一修正系数,另一修正系数大于1且随降雨量变化。 
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