CN106356863A - 基于区域电网全景信息的低频减载***与方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于区域电网全景信息的低频减载***和方法，***包括：连接变电站以获取变电站工作参数的合并单元；至少两个低频减载子站，每一低频减载子站分别连接合并单元以获取变电站工作参数；且每一低频减载子站都连接区域低频减载主站以将变电站工作参数发送到区域低频减载主站，并接收区域低频减载主站发送减载控制指令；且每一低频减载子站都连接负荷的智能接口以根据减载控制指令控制负荷断开/连接；区域低频减载主站连接区域内的至少两个低频减载子站以获取区域内的电网运行信息以对区域内的电网负荷、潮流进行统一协调控制；并在出现故障时使区域内的低频减载子站相应对负荷进行减载。

Description

基于区域电网全景信息的低频减载***与方法
技术领域
本发明属于电力***自动化领域，具体涉及一种基于区域电网全景信息的低频减载***与方法。
背景技术
电力***无疑是现代生活中最重要的部分之一，稳定的电力***是确保人们生活工作的保障。
目前变电站配置的低频减载方案均由所在区域电网的调度中心统一决定，而变电站低频减载作为区域电网自动切负荷控制的重要组成部分，其动作总轮次、每一轮的频率动作值、延时和减载量的整定值均由上级调度下发。变电站低频减载装置采集就地电气量，当检测到***频率降低时则按照配置方案的整定值逐轮动作，切除指定负荷。
现有的这种低频减载技术在应对未来智能电网复杂多变的电力***运行方式时缺少自适应性，易出现动作不及时或不准确的问题。这是由于现有的这种“按轮动作”的传统低频减载方案的动作过程属于开环控制，忽略了实时负荷状态的变化，往往造成切负荷量不准确；而且所有馈电出线负荷所接轮次的区分也仅仅根据负荷重要性原则，具有片面性。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明要解决的技术问题是提供一种基于区域电网全景信息的低频减载***与方法，能够充分考虑负荷侧实时信息的影响，对负荷实时功率水平进行自适应减载，满足整定的切负荷量要求；同时能够在选择切负荷线路时兼顾负荷重要性因素和负荷的频率调节系数、负荷率等负荷特征信息，以优化频率动态曲线和降低减负荷代价。
为了解决上述问题，本发明实施例提出了本发明实施例提出了一种基于区域电网全景信息的低频减载***，包括：
连接变电站以获取变电站工作参数的合并单元；
至少两个低频减载子站，其中每一低频减载子站分别连接合并单元以获取变电站工作参数；且每一低频减载子站都连接区域低频减载主站以将变电站工作参数发送到区域低频减载主站，并接收区域低频减载主站发送减载控制指令；且每一低频减载子站都连接负荷的智能接口以根据减载控制指令控制所述负荷断开/连接；
用于根据电气量信息、用户侧信息和***侧信息，对区域内进行控制的区域低频减载主站，所述区域低频减载主站连接区域内的至少两个低频减载子站以获取区域内的电网运行信息以对区域内的电网负荷、潮流进行统一协调控制；并在出现故障时确定区域内所需减载的负荷总量，并按照预设规则对容量分配后，并向区域内的低频减载子站发送减载控制指令以使区域内的低频减载子站相应对负荷进行减载。
其中，所述区域低频减载主站连接所述低频减载子站以获取合并单元采集到的变电站工作参数作为减载决策所需的电气量；且所述区域低频减载主站连接所述低频减载子站以从合并单元获取获取用户侧负荷实时运行功率信息和负荷特征信息，并从上级调度服务器获取***侧信息。
其中，所述区域低频减载主站包括用于对整个区域内的电网运行信息进行采集、处理的数据模块，用于生成减载的最终决策的决策模块；
其中所述数据模块接收所有低频减载子站发来的数据并在广域范围内对本区域内的电网运行信息进行采集和处理，以根据预设控制策略对整个广域范围内的电网负荷、潮流进行统一协调控制；
其中所述决策模块用于在出现故障时确定该区域电网所需减载负荷总量，并根据预设规则进行容量分配以确定该区域电网内每个低频减载子站所需切除的负荷量，并相应生成减载控制指令。
其中，所述低频减载子站包括：
接收单元，用于接收所述决策模块发送的所述减载控制指令；
执行单元，用于根据变电站的实时工作参数，进行闭锁环节的判断、低频减载启动信号的判断、减载对象的决策；并当频率跌落到整定值以下持续时间之后，发出低频减载启动信号，并根据低频减载整定方案、负荷实时功率信息、负荷特征信息、所述减载控制指令，确定减载负荷对象；
控制单元，用于向所述减载负荷对象的智能接口发出跳闸信号。
其中，所述低频减载控制子站用于接收区域低频减载主站的减载控制指令对低频减载控制子站控制范围内的负荷进行控制，或是根据区域低频减载主站的减载控制指令中的低频减载整定方案来控制区域内的负荷以在满足整定值的前提下断开相应负荷。
其中，所述合并单元用于变电站范围内的常规模拟量的釆集、开入开关量的釆集，并将釆集到的常规模拟量转化为协议输出给低频减载控制子站，将釆集到的开入开关量以预设方式输出给低频减载控制子站，并接收低频减载控制子站以预设方式发出的所有控制命令。
其中，所述区域低频减载主站通过区域分组传送网连接所述低频减载子站，且所述低频减载子站通过以太网连接合并单元及负荷的智能接口。
同时，本发明实施例还提出了一种利用如前任一项所述的***进行基于区域电网全景信息的低频减载的方法，包括：
区域低频减载主站通过低频减载子站以获取合并单元采集到的变电站工作参数作为减载决策所需的电气量；且所述区域低频减载主站通过所述低频减载子站以从合并单元获取获取用户侧负荷实时运行功率信息和负荷特征信息，并从上级调度服务器获取***侧信息；
区域低频减载主站通过区域内所有低频减载子站发来的数据并在广域范围内对本区域内的电网运行信息进行采集和处理，以根据预设控制策略对整个广域范围内的电网负荷、潮流进行统一协调控制；并在出现故障时确定该区域电网所需减载负荷总量，并根据预设规则进行容量分配以确定该区域电网内每个低频减载子站所需切除的负荷量，并相应生成减载控制指令；
所述低频减载控制子站用于接收区域低频减载主站的减载控制指令对低频减载控制子站控制范围内的负荷进行控制，或是根据区域低频减载主站的减载控制指令中的低频减载整定方案来控制区域内的负荷以在满足整定值的前提下断开相应负荷。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：本发明实施例提出了一种基于区域电网全景信息的低频减载***与方法，低频减载子站获取变电站内合并单元收集的实时信息，利用区域通信网络上送至区域低频减载主站；区域低频减载主站在获取电网和负荷信息后，充分考虑***需求和用户负荷实时信息，在局部动态优化的同时实现区域低频***的按功率缺额的精确切负荷。本发明实施例的技术方案提高了现有电网低频减载效率和准确度，避免负荷的过切或欠切。
附图说明
图1为本发明实施例的基于区域电网全景信息的低频减载***示意图；
图2为本发明实施例的低频减载逻辑图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明实施例提出了一种基于区域电网全景信息的低频减载***，其结构如图1所示的，包括：
用于获取变电站工作参数的合并单元，其中所述变电站工作参数至少包括：变电站母线电压、频率、滑差和电流；
用于连接变电站以获取该变电站内的低频减载信息采集并下发减载控制指令的低频减载子站，且所述每一低频减载子站分别连接其对应的变电站的合并单元，并连接负荷的智能接口；
用于根据电气量信息、用户侧信息和***侧信息，对区域内进行控制的区域低频减载主站，所述区域低频减载主站连接区域内的至少两个低频减载子站以获取区域内的电网运行信息以对区域内的电网负荷、潮流进行统一协调控制；并在出现故障时确定区域内所需减载的负荷总量，并按照预设规则对容量分配后，并向区域内的低频减载子站发送减载控制指令以使区域内的低频减载子站相应对负荷进行减载。
在本发明的一个具体实施方式中，所述区域低频减载主站通过区域分组传送网连接所述低频减载子站，且所述低频减载子站通过以太网连接合并单元、负荷的智能接口。
在本发明实施例中，区域低频减载主站在进行采集、处理和最终决策时需要两类信息：动作所需的电气量，决策所需的用户侧信息和***侧信息。其中，动作所需的电气量可以从变电站内的合并单元获取，即合并单元采集变电站工作参数并通过低频减载子站发送到区域低频减载主站。而低频减载控制决策所依据的用户侧信息和***侧信息可以通过以下方式获取：通过变电站的合并单元获取用户侧负荷实时运行功率信息和负荷特征信息，从上级调度服务器获取***侧信息。
在本发明实施例中，区域低频减载主站完成对整个区域内的电网运行信息进行采集、处理和最终决策；低频减载子站完成一个变电站内的低频减载信息采集和减载控制指令下发；区域低频减载主站与低频减载子站结合完成区域范围内的低频减载功能。区域低频减载主站通过与低频减载子站进行通讯，可以将各个低频减载子站发送来的信息进行汇总，在广域范围内对本区域内的电网运行信息进行采集和处理，根据既定的控制策略对整个广域范围内的电网负荷、潮流进行统一协调控制。当***出现故障时，区域低频减载主站决策该区域电网所需减载负荷总量，并按一定规则进行容量分配，决策区域电网内每个子站所需切除的负荷量，然后向对应子站下发控制命令，完成整个广域范围内的低频减载功能。
低频减载控制子站就地采集设备的电流、电压量等工作参数，对一次设备如开关设备等进行控制，与保护装置等二次设备交换信息，从而完成变电站范围内的低频减载功能。低频减载子站通过与区域低频减载主站进行数据交互，能够发送区域低频减载主站所需的变电站的工作参数，还能够接收区域低频减载主站的减载控制指令对低频减载控制子站控制范围内的负荷进行控制，或是根据区域低频减载主站的减载控制指令中的低频减载整定方案来控制区域内的负荷以在满足整定值的前提下断开相应负荷。
合并单元负责整个变电站范围内的常规模拟量的釆集、开入开关量的釆集，并将釆集到的常规模拟量转化为协议输出给低频减载控制子站，将釆集到的开入开关量以预设方式输出给低频减载控制子站，并接收低频减载控制子站以预设方式发出的所有控制命令。
在本发明实施例中，区域电网故障情况下所需断开的负荷总量可以实时统计计算得出，上级调度根据计算结果向所有区域变电站低频减载装置分配减载容量；变电站低频减载装置通过接收所需承担的切负荷量，结合负荷的实时功率和减载排序确定动作线路，保证所切负荷总量满足切负荷总量的要求。其中低频减载的控制逻辑如图2所示，低频减载子站根据站内实时信息，进行闭锁环节的判断(频率差闭锁、低电压闭锁、频率越限闭锁、滑差闭锁等)、低频减载启动信号的判断、减载对象的决策。当频率跌落到整定值以下持续时间之后，发出低频减载启动信号，并结合低频减载整定方案、负荷实时功率信息、负荷特征信息以及区域中心的控制命令综合决策减载对象，发出相应的减载负荷的跳闸信号，直接发送至对应负荷的智能接口以控制负荷断开。
以上所述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，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于区域电网全景信息的低频减载***，其特征在于，包括：
连接变电站以获取变电站工作参数的合并单元；
至少两个低频减载子站，其中每一低频减载子站分别连接合并单元以获取变电站工作参数；且每一低频减载子站都连接区域低频减载主站以将变电站工作参数发送到区域低频减载主站，并接收区域低频减载主站发送减载控制指令；且每一低频减载子站都连接负荷的智能接口以根据减载控制指令控制所述负荷断开/连接；
用于根据电气量信息、用户侧信息和***侧信息，对区域内进行控制的区域低频减载主站，所述区域低频减载主站连接区域内的至少两个低频减载子站以获取区域内的电网运行信息以对区域内的电网负荷、潮流进行统一协调控制；并在出现故障时确定区域内所需减载的负荷总量，并按照预设规则对容量分配后，并向区域内的低频减载子站发送减载控制指令以使区域内的低频减载子站相应对负荷进行减载。
2.根据权利要求1所述的基于区域电网全景信息的低频减载***，其特征在于，所述区域低频减载主站连接所述低频减载子站以获取合并单元采集到的变电站工作参数作为减载决策所需的电气量；且所述区域低频减载主站连接所述低频减载子站以从合并单元获取获取用户侧负荷实时运行功率信息和负荷特征信息，并从上级调度服务器获取***侧信息。
3.根据权利要求1所述的基于区域电网全景信息的低频减载***，其特征在于，所述区域低频减载主站包括用于对整个区域内的电网运行信息进行采集、处理的数据模块，用于生成减载的最终决策的决策模块；
其中所述数据模块接收所有低频减载子站发来的数据并在广域范围内对本区域内的电网运行信息进行采集和处理，以根据预设控制策略对整个广域范围内的电网负荷、潮流进行统一协调控制；
其中所述决策模块用于在出现故障时确定该区域电网所需减载负荷总量，并根据预设规则进行容量分配以确定该区域电网内每个低频减载子站所需切除的负荷量，并相应生成减载控制指令。
4.根据权利要求3所述的基于区域电网全景信息的低频减载***，其特征在于，所述低频减载子站包括：
接收单元，用于接收所述决策模块发送的所述减载控制指令；
执行单元，用于根据变电站的实时工作参数，进行闭锁环节的判断、低频减载启动信号的判断、减载对象的决策；并当频率跌落到整定值以下持续时间之后，发出低频减载启动信号，并根据低频减载整定方案、负荷实时功率信息、负荷特征信息、所述减载控制指令，确定减载负荷对象；
控制单元，用于向所述减载负荷对象的智能接口发出跳闸信号。
5.根据权利要求1所述的基于区域电网全景信息的低频减载***，其特征在于，所述低频减载控制子站用于接收区域低频减载主站的减载控制指令对低频减载控制子站控制范围内的负荷进行控制，或是根据区域低频减载主站的减载控制指令中的低频减载整定方案来控制区域内的负荷以在满足整定值的前提下断开相应负荷。
6.根据权利要求1所述的基于区域电网全景信息的低频减载***，其特征在于，所述合并单元用于变电站范围内的常规模拟量的釆集、开入开关量的釆集，并将釆集到的常规模拟量转化为协议输出给低频减载控制子站，将釆集到的开入开关量以预设方式输出给低频减载控制子站，并接收低频减载控制子站以预设方式发出的所有控制命令。
7.根据权利要求1所述的基于区域电网全景信息的低频减载***，其特征在于，所述区域低频减载主站通过区域分组传送网连接所述低频减载子站，且所述低频减载子站通过以太网连接合并单元及负荷的智能接口。
8.一种利用如权利要求1-7任一项所述的***进行基于区域电网全景信息的低频减载的方法，其特征在于，包括：
区域低频减载主站通过低频减载子站以获取合并单元采集到的变电站工作参数作为减载决策所需的电气量；且所述区域低频减载主站通过所述低频减载子站以从合并单元获取获取用户侧负荷实时运行功率信息和负荷特征信息，并从上级调度服务器获取***侧信息；
区域低频减载主站通过区域内所有低频减载子站发来的数据并在广域范围内对本区域内的电网运行信息进行采集和处理，以根据预设控制策略对整个广域范围内的电网负荷、潮流进行统一协调控制；并在出现故障时确定该区域电网所需减载负荷总量，并根据预设规则进行容量分配以确定该区域电网内每个低频减载子站所需切除的负荷量，并相应生成减载控制指令；
所述低频减载控制子站用于接收区域低频减载主站的减载控制指令对低频减载控制子站控制范围内的负荷进行控制，或是根据区域低频减载主站的减载控制指令中的低频减载整定方案来控制区域内的负荷以在满足整定值的前提下断开相应负荷。
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