CN104578411B - 一种pmu数据接入agc后的多源数据安全校验与故障闭锁方法 - Google Patents
一种pmu数据接入agc后的多源数据安全校验与故障闭锁方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种PMU数据接入AGC后的多源数据安全校验与故障闭锁方法，包括以下步骤：(1)将PMU量测数据接入AGC；(2)在每个AGC执行周期内调用AGC数据处理模块,接收和处理从SACDA和WAMS的模拟和状态遥测数据；(3)对原始量测数据进行滤波处理，滤掉高频分量，保留符合控制跟踪与机组响应速率相匹配的变化部分；(4)在每个AGC执行周期内对同一数据源的多个测点的量测数据进行校验，识别无效测点，判断无效量测；(5)有异常发生根据不同类型的异常情况，采取相应闭锁控制。本发明将PMU量测信息与自动发电控制相结合，构建电力***实时动态监测与安全自动控制***，加强对电力***的安全稳定控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种PMU数据接入AGC后的多源数据安全校验与故障闭锁方法，属于电力***自动控制技术领域。
背景技术
“三华”特高压互联电网后的网、省调AGC(Automatic GenerationControl,自动发电控制)相比传统AGC有了更高的要求，实时发电控制不仅要实现传统的有功“平衡”控制，而且要实现有功的“安全”控制和网、省、特高压联络线的协调控制。传统AGC一般从SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition,数据采集与监视子***)获取频率、机组和联络线量测信息，SCADA则从FES(Front EndSystem,前置子***)获取这些数据的初始值，AGC控制因此受到FES应用的制约，如果FES应用出现故障，AGC应用将进入暂停甚至退出运行。此外，SCADA***只能提供稳态的、低采样密度的、不同步的电网时间断面信息。随着特高压工程建设的推进，为保证特高压联网后电网的安全稳定运行，AGC实时控制应具有可靠正确的数据来源，并能提供完备的数据校验机制和多数据源处理方法。
近几年来，国内外致力研究的PMU(Phasor Measurements Units,同步相量测量单元)及以其为基础的WAMS(Wide Area MeasurementSystem,广域监测***)使得在更精细的时间尺度上对电力***进行同步观测，经过多年的发展，PMU在电网扰动识别、低频振荡监视与分析、一次调频在线考核都得到了广泛的应用。
在现有的AGC控制过程中，一般只利用SCADA的量测数据，数据来源较为单一，受到SCADA应用运行状态的限制，不利于AGC应用的正常运行。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种PMU数据接入AGC后的多源数据安全校验与故障闭锁方法，将PMU量测信息与自动发电控制相结合，构建电力***实时动态监测与安全自动控制***，以加强对电力***的安全稳定控制。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
本发明的一种PMU数据接入AGC后的多源数据安全校验与故障闭锁方法，具体包括以下几个步骤：
(1)将PMU量测数据接入AGC；
(2)在每个AGC执行周期内调用AGC数据处理模块,接收和处理从SACDA和WAMS的模拟和状态遥测数据；
(3)对原始量测数据(包括电网频率、联络线输送有功功率，机组有功出力)进行滤波处理，滤掉高频分量，保留符合控制跟踪与机组响应速率相匹配的变化部分；
(4)在每个AGC执行周期内对同一数据源的多个测点的量测数据进行校验，识别无效测点，判断无效量测；
(5)若有异常发生，则根据不同类型的异常情况，采取相应闭锁控制。
步骤(1)中，将PMU量测数据接入AGC，具体方法如下：
(1a)将PMU量测数据通过PMU前置子***送到WAMS应用主站实时库；
(2a)利用EMS平台提供的公式定义工具将WAMS应用下的数据转接至SCADA；
(3a)对AGC量测表进行模型扩充，新增WAMS测点；
(4a)调用实时库数据访问接口，通过关键字读取转接至SCADA下的PMU量测数据。
步骤(2)中，接收和处理从SACDA和WAMS的模拟和状态遥测数据包括区域量测数据、联络线量测数据和机组量测数据。
步骤(3)中，AGC支持一阶低通滤波方式、二阶滤波方式和均值滤波方式。
步骤(4)中，对同一数据源的多个测点的量测数据进行校验的方法如下：
(1b)对于每个量测量的多个测点，按照AGC模型中测点的排序情况对每个测点逐个进行校验，校验当前测点是否无效；
(2b)如果当前测点无效，则转入下一测点；
(3b)若该量测量所对应的所有测点均无效，则认为该量测无效；
(4b)若该量测有两个及以上有效测点，但测点之间偏差超过设定的阈值，则认为该量测无效。
步骤(1b)中，从以下几个方面进行校验：
量测质量码校验：量测量带有不良质量标志时认为该量测无效；
量测越限校验：量测量超出指定的正常范围时认为该量测无效；
量测不变化校验：量测量在指定的时间内不发生任何变化认为该量测无效；
调度员是否指定不能使用：当调度员指定不能使用时认为该量测无效。
步骤(5)中，若有异常发生，则根据不同类型的异常情况，采取机组异常闭锁控制、电厂有功量测异常闭锁控制和区域量测异常闭锁控制。
所述机组异常闭锁控制包括机组出力数据突变闭锁控制和机组量测不刷新闭锁控制；
所述机组出力数据突变闭锁控制的方法如下：
对每台机组设置机组突变门槛，当机组出力突变超过门槛值时，程序自动将其退出AGC控制；对于单机控制模式，所对应的PLC退出控制；对于全厂控制模式，只要其中的一台机组发生出力突变，则该PLC退出控制。
所述机组量测不刷新闭锁控制的方法如下：
当机组定义了开停机测点，并且测点遥信状态为合时，AGC检测到机组在连续几个执行周期内维持不变，且时间超过事先设定的电厂量测不刷新时间后，认为此机组量测无效，暂停PLC控制。
所述电厂有功量测异常闭锁控制的方法如下：
AGC根据厂站出线侧有功和发电出力总加的平衡关系，判断电厂有功量测是否异常，并与电厂有功平衡的遥信值进行对比，当有功量测量与遥信值不一致时，将全厂的AGC受控机组立即转入暂停，防止机组指令的错误下发。
所述区域量测异常闭锁控制的方法如下：
AGC整体区域控制根据各个关键量测点的量测状态进行统一判断，对AGC控制状态进行监视，当区域控制误差ACE无效时，AGC暂停控制。
本发明将PMU量测信息与自动发电控制相结合，构建电力***实时动态监测与安全自动控制***，以加强对电力***的安全稳定控制。
附图说明
图1为PMU量测数据接入AGC的工作流程图；
图2为对同一数据源的多个测点进行校验的工作流程图；
图3为区域量测异常闭锁控制逻辑工作流程图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
本发明的一种PMU数据接入AGC后的多源数据安全校验与故障闭锁方法，将PMU量测信息与自动发电控制相结合，构建电力***实时动态监测与安全自动控制***，以加强对电力***的安全稳定控制。发明的主要要点是在现有的AGC模型中增加WAMS应用相关数据点的关键字，通过关键字和EMS***提供的统一实时库数据访问接口读取PMU实时量测数据。在每个AGC执行周期内调用AGC数据处理模块,接收和处理从SACDA和WAMS的模拟和状态遥测数据。针对不同类型量测数据的异常情况，采取相应的闭锁控制。
本发明的一种PMU数据接入AGC后的多源数据安全校验与故障闭锁方法，包括如下步骤：
(1)将PMU量测数据接入AGC，参见图1，具体方法如下：
(1a)将PMU量测数据通过PMU前置子***送到WAMS应用主站实时库；
(2a)利用EMS平台提供的公式定义工具将WAMS应用下的数据转接至SCADA；
(3a)对AGC量测表进行模型扩充，新增WAMS测点；
(4a)调用实时库数据访问接口，通过关键字读取转接至SCADA下的PMU量测数据，通过步骤1，将WAMS数据引入了AGC控制中，扩展了AGC的基础数据来源，AGC应用的正常运行更有保障；
(2)在每个AGC执行周期内调用AGC数据处理模块,接收和处理从SACDA和WAMS的模拟和状态遥测数据。包括：
·区域量测：***频率、时差、上级调度(如网调)下发的ACE值等。
·联络线量测：联络线交换功率等。
·机组量测：输出功率、机组调节上下限值、机组运行/停运、机组AGC远方控制投入/退出、机组是否已运行在上限和下限、机组是否在滑压运行等
(3)根据***所设定的滤波方式对ACE数据进行滤波，以滤掉高频分量。
(4)对同一数据源的多个测点进行校验，参见图2，具体步骤如下：
(1b)对于每个量测量的多个测点，按照AGC模型中测点的排序情况(测点1、测点2、测点3)对每个测点逐个进行校验，主要从以下几个方面进行：
·量测质量码校验：量测量带有不良质量标志时认为该量测无效。
·量测越限校验：量测量超出指定的正常范围时认为该量测无效。
·量测不变化校验：量测量在指定的时间内不发生任何变化认为该量测无效。
·调度员是否指定不能使用：当调度员指定不能使用时认为该量测无效。
(2b)若该测点无效，则转入下一测点。
(3b)若该量测量所对应的所有测点均无效，则认为该量测无效。
(4b)若该量测有多个(两个及以上)有效测点，但测点之间偏差超过设定的阈值，则认为该量测无效。
(5)若有异常发生，则根据不同类型的异常情况，采取相应闭锁控制，主要包括如下几个步骤：
(1c)机组异常闭锁控制
机组出力数据突变闭锁控制：对每台机组设置机组突变门槛，当机组出力突变超过门槛值时，程序自动将其退出AGC控制。对于单机控制模式，所对应的PLC退出控制；对于全厂控制模式，只要其中的一台机组发生出力突变，则该PLC退出控制。
机组量测不刷新闭锁控制：当机组定义了“开停机测点”，并且测点遥信状态为“合”时，AGC检测到机组在连续几个执行周期内维持不变，且时间超过事先设定的“电厂量测不刷新时间”后，认为此机组量测无效，暂停PLC控制。
(2c)电厂有功量测异常闭锁控制
电厂有功量测异常闭锁控制：AGC根据厂站出线侧有功和发电出力总加的平衡关系，判断电厂有功量测是否异常，并与电厂有功平衡的遥信值进行对比，当有功量测量与遥信值不一致时，将全厂的AGC受控机组立即转入暂停，防止机组指令的错误下发。
(3c)区域量测异常闭锁控制：
在上述量测处理的基础上，AGC整体区域控制再根据各个关键量测点的量测状态进行统一判断，对AGC控制状态进行监视，当区域控制误差ACE无效时，AGC暂停控制。具体步骤是：先判断频率量测是否有效，再判断联络联络线是否有效。如果均正常，AGC运行正常。如果频率量测无效，对于采用FFC(Flat Frequency Control，恒定频率控制)和TBC(Tie-line and Frequency Bias Control，联络线频率偏差控制)控制模式的AGC，再判断无效时间是否超过给定无效延时(例如4秒)，如果超过，则认为AGC的计算ACE无效，再判断是否有可用的遥测ACE，如果没有可用的遥测ACE，则判定AGC的ACE无效，AGC进行暂停。如果联络线量测无效，对于采用FTC(Flat Tie-line Control，恒定联络线功率控制)和TBC(Tie-line andFrequency Bias Control，联络线频率偏差控制)控制模式的AGC，再判断无效时间是否超过给定无效延时(例如4秒)，如果超过，则认为AGC的计算ACE无效，再判断是否有可用的遥测ACE，如果没有可用的遥测ACE，则判定AGC的ACE无效，AGC进行暂停。
通过步骤(4)，能够对引入多个测点后的量测数据的正确性进行更加完善的判断，能够更加有效的保证AGC运行的正确性。控制逻辑流程图见图3所示。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种PMU数据接入AGC后的多源数据安全校验与故障闭锁方法，其特征在于，具体包括以下几个步骤：
(1)将PMU量测数据接入AGC；
(2)在每个AGC执行周期内调用AGC数据处理模块,接收和处理从SACDA和WAMS的模拟和状态遥测数据；
(3)对原始量测数据进行滤波处理，滤掉高频分量，保留符合控制跟踪与机组响应速率相匹配的变化部分；
(4)在每个AGC执行周期内对同一数据源的多个测点的量测数据进行校验，识别无效测点，判断无效量测；
(5)若有异常发生，则根据不同类型的异常情况，采取相应闭锁控制；
步骤(1)中，将PMU量测数据接入AGC，具体方法如下：
(1a)将PMU量测数据通过PMU前置子***送到WAMS应用主站实时库；
(2a)利用EMS平台提供的公式定义工具将WAMS应用下的数据转接至SCADA；
(3a)对AGC量测表进行模型扩充，新增WAMS测点；
(4a)调用实时库数据访问接口，通过关键字读取转接至SCADA下的PMU量测数据。
2.根据权利要求1所述的PMU数据接入AGC后的多源数据安全校验与故障闭锁方法，其特征在于，
步骤(2)中，接收和处理从SACDA和WAMS的模拟和状态遥测数据包括区域量测数据、联络线量测数据和机组量测数据。
3.根据权利要求1所述的PMU数据接入AGC后的多源数据安全校验与故障闭锁方法，其特征在于，
步骤(3)中，AGC支持一阶低通滤波方式、二阶滤波方式和均值滤波方式。
4.根据权利要求1所述的PMU数据接入AGC后的多源数据安全校验与故障闭锁方法，其特征在于，
步骤(4)中，对同一数据源的多个测点的量测数据进行校验的方法如下：
(1b)对于每个量测量的多个测点，按照AGC模型中测点的排序情况对每个测点逐个进行校验，校验当前测点是否无效；
(2b)如果当前测点无效，则转入下一测点；
(3b)若该量测量所对应的所有测点均无效，则认为该量测无效；
(4b)若该量测有两个及以上有效测点，但测点之间偏差超过设定的阈值，则认为该量测无效。
5.根据权利要求4所述的PMU数据接入AGC后的多源数据安全校验与故障闭锁方法，其特征在于，
步骤(1b)中，从以下几个方面进行校验：
量测质量码校验：量测量带有不良质量标志时认为该量测无效；
量测越限校验：量测量超出指定的正常范围时认为该量测无效；
量测不变化校验：量测量在指定的时间内不发生任何变化认为该量测无效；
调度员是否指定不能使用：当调度员指定不能使用时认为该量测无效。
6.根据权利要求1所述的PMU数据接入AGC后的多源数据安全校验与故障闭锁方法，其特征在于，
步骤(5)中，若有异常发生，则根据不同类型的异常情况，采取机组异常闭锁控制、电厂有功量测异常闭锁控制和区域量测异常闭锁控制。
7.根据权利要求6所述的PMU数据接入AGC后的多源数据安全校验与故障闭锁方法，其特征在于，
所述机组异常闭锁控制包括机组出力数据突变闭锁控制和机组量测不刷新闭锁控制；
所述机组出力数据突变闭锁控制的方法如下：
对每台机组设置机组突变门槛，当机组出力突变超过门槛值时，程序自动将其退出AGC控制；对于单机控制模式，所对应的PLC退出控制；对于全厂控制模式，只要其中的一台机组发生出力突变，则该PLC退出控制；
所述机组量测不刷新闭锁控制的方法如下：
当机组定义了开停机测点，并且测点遥信状态为合时，AGC检测到机组在连续几个执行周期内维持不变，且时间超过事先设定的电厂量测不刷新时间后，认为此机组量测无效，暂停PLC控制。
8.根据权利要求6所述的PMU数据接入AGC后的多源数据安全校验与故障闭锁方法，其特征在于，
所述电厂有功量测异常闭锁控制的方法如下：
AGC根据厂站出线侧有功和发电出力总加的平衡关系，判断电厂有功量测是否异常，并与电厂有功平衡的遥信值进行对比，当有功量测量与遥信值不一致时，将全厂的AGC受控机组立即转入暂停，防止机组指令的错误下发。
9.根据权利要求6所述的PMU数据接入AGC后的多源数据安全校验与故障闭锁方法，其特征在于，
所述区域量测异常闭锁控制的方法如下：
AGC整体区域控制根据各个关键量测点的量测状态进行统一判断，对AGC控制状态进行监视，当区域控制误差ACE无效时，AGC暂停控制。
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