CN115663830A - 一种低频低压减负荷配置方案智能决策方法和*** - Google Patents

一种低频低压减负荷配置方案智能决策方法和*** Download PDF

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CN115663830A CN202211231027.2A CN202211231027A CN115663830A CN 115663830 A CN115663830 A CN 115663830A CN 202211231027 A CN202211231027 A CN 202211231027A CN 115663830 A CN115663830 A CN 115663830A
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许剑冰
薛峰
张志�
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张丽全
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Abstract

本发明公开了一种低频低压减负荷配置方案智能决策方法和***,通过对低频低压减负荷装置及其运行状态、控制策略模型,综合负荷类型、用户等级、可中断负荷水平等信息,结合电网运行工况和给定的切荷量配置方案或目标,当低频低压切荷量研判结果为不足时自动给出减负荷配置方案调整措施建议,实现对低频低压减负荷装置切荷量的动态预警和智能决策。本发明提供的一种低频低压减负荷配置方案智能决策方法和***,有效提升了低频低压减负荷装置管理水平,提高地区电网调整低频低压减负荷配置方案的自动化水平和工作效率,进一步提升大电网防范风险的能力。

Description

一种低频低压减负荷配置方案智能决策方法和***
技术领域
本发明涉及一种低频低压减负荷配置方案智能决策方法和***,属于电力***调度运行监视技术领域。
背景技术
《电力***技术导则》指出,低频低压自动减负荷装置应能在***发生有功功率和无功功率缺额的情况下,按照计划切除相应的部分负荷,使运行***的频率、电压恢复到允许的偏差范围内。说明低频低压减负荷装置是防止电力***有功功率或无功功率突然缺额引起的频率崩溃或电压崩溃的有效措施。
随着我国特高压技术的不断发展和应用,已经形成了特高压交直流远距离输电的电网格局,电网“强直弱交”特性明显,交直流相互耦合,送受端交互影响增强,因直流故障引发***大功率缺额的风险增加;另外大规模新能源接入后,新能源高占比、电力电子化特征凸显,电网传统惯量减小,电网频率安全问题日益突出。
为了防范大功率缺额导致的频率电压安全问题,目前国网***已全网统一配置了近16万台低频低压减负荷装置,每年需随着电网滚动校核结果持续修正低频低压减负荷配置方案,工作量大,而且自动化程度低,在实际电网运行过程中,根据电网和低频低压减负荷装置的运行工况临时调整减负荷配置方案难度较大,存在低频低压减负荷投运切荷量不足风险。
目前已有利用历史典型日电网运行数据和设备投产计划等自动生成地区电网低频低压减负荷序位的方法,例如中国发明专利专利名称:一种地区电网低频低压减负荷序位自动生成方法,申请号:201910848995.X提供一种地区电网低频低压减负荷序位自动生成方法,通过识别规划态主配网一体化拓扑,读取负荷预测及稳定分析计算结果,模拟人工经验方法编制低频低压减负荷序位方案。
但上述技术方案未考虑低频低压减负荷装置的运行状态和运行定值等信息,没有涉及保供的民生负荷、重要用户负荷,未计及在我国电网已投运的大量毫秒级可中断负荷,提供的序位方案与电网实际需求存在一定的偏差,实用性较差,因此亟需开展低频低压减负荷配置方案智能决策方面的研究。
发明内容
目的:为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种低频低压减负荷配置方案智能决策方法和***,基于电网调管范围内的低频低压减负荷装置模型和控制策略,结合低频低压减负荷装置运行状态和电网运行工况,智能生成低频低压减负荷装置优化配置方案,以满足上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求或设定的低频低压减负荷配置目标参数,具有数据源充分、决策因素考虑全面、实用性强、应用广泛、方案合理等特点。
技术方案:为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
第一方面,一种低频低压减负荷配置方案智能决策方法,包括如下步骤:
步骤1:根据电网调管范围内的低频低压减负荷装置模型、减负荷控制策略模型、扩展负荷模型,结合低频低压减负荷装置模型的装置运行信息,确定低频低压减负荷实际可切除负荷元件集合。
步骤2:针对所述低频低压减负荷实际可切除负荷元件集合,根据指定电网运行工况或负荷水平以及低频低压减负荷实际可切除负荷元件获取实际可切除负荷元件关联的可中断负荷功率,根据实际可切除负荷元件的功率,得到低频低压减负荷实际可切除负荷元件的净功率,根据低频低压减负荷实际可切除负荷元件净功率得到电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量。
步骤3:设置减负荷方案模型中目标参数,判断所述电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量是否满足目标参数中上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求或设定的低频低压减负荷配置目标参数。
步骤4:当电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量不满足上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求或设定的低频低压减负荷配置目标参数时,根据减负荷方案模型中决策约束、低频低压减负荷装置模型的装置运行信息、电网运行工况给出低频低压减负荷配置智能决策方案。
作为优选方案,所述步骤1包括:
遍历减负荷控制策略模型,以负荷元件所属装置ID为索引获取低频低压减负荷装置模型的装置运行信息,根据所述低频低压减负荷装置模型的装置运行信息,剔除与调度主站通信状态为“中断”、低频/低压功能压板状态为“退出”或研判状态为“异常”的低频低压减负荷装置对应的负荷元件记录,得到低频低压减负荷装置处于可用状态的关联负荷元件集合Listdevisok
遍历低频低压减负荷装置处于可用状态的关联负荷元件集合Listdevisok,结合负荷元件属性中对应的跳闸出口压板和允切压板状态信息,筛选允切压板、跳闸出口压板状态均为投入状态的记录,形成低频低压减负荷实际可切除负荷元件集合Listldisok,剩余部分作为备用可切除负荷元件集合。
作为优选方案,所述步骤2,包括如下步骤:
遍历所述低频低压减负荷实际可切除负荷元件集合Listldisok,通过负荷元件名称在指定电网运行工况或负荷水平中查找并获取实际可切除负荷元件功率P(m)
再通过负荷元件名称匹配查找所述扩展负荷模型中对应记录,获取实际可切除负荷元件关联的可中断负荷功率Pinterrup(m)并记录其所述分区,再将实际可切除负荷元件功率P(m)扣除相应的可中断负荷功率Pinterrup(m),得到低频低压减负荷实际可切除负荷元件净功率Pnet(m)
针对所述实际可切除负荷元件集合Listldisok,以所属电网分区为主索引、所属轮次ID为次索引,逐个累加实际可切除负荷元件净功率Pnet(m),得到电网每个分区低频低压减负荷各轮次投运切荷量Parea(i),round(j),再逐一将每个轮次中各分区投运切荷量累加后得到电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量Pround(j)
作为优选方案,所述上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求的获取方法,包括:
在减负荷方案模型中,查询分区为“全网”的记录,获取记录中的轮次round(j)、该轮次对应的基准负荷水平Plevel,round(j)、该轮次原始应切荷量信息Pcut,round(j)
根据所述指定电网运行工况或负荷水平,确定当前电网总负荷水平Pall,根据当前电网总负荷水平Pall、基准负荷水平Plevel,round(j)以及电网负荷折算系数kpset计算配置方案修正系数kp,round(j),其中,kp,round(j)=Pall/Plevel,round(j)×kpset。其中,kpset为电网负荷折算系数。
遍历减负荷方案模型,根据得到的所述配置方案修正系数kp,round(j)自动计算修正后的应切荷量P′out,round(j),其中P′cut,round(j)=kp,round(j)×Pcut,round(j)。将P′cut,round(j)作为上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求。
作为优选方案,所述减负荷方案模型,包括:
目标参数、决策约束。
所述目标参数包括:电网负荷折算系数、目标应切荷量或比例和备用目标切荷量或比例。
所述决策约束包括:各轮次允许切除负荷类型、可切用户最高等级、是否计及可中断负荷和是否自动剔除有源线路。作为优选方案,所述步骤4包括:
步骤4.1:在未直接设定目标切荷量模式下时,将得到的所述电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量Pround(j)与上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求P′cut,round(j)逐轮次进行比较,当发现任一轮次投运切荷量低于配置要求时,则判定电网低频低压减负荷该轮次投运切荷量不满足上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求,进入步骤4.3。
步骤4.2:在直接设定目标切荷量模式下时,则将得到的所述电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量Pround(j)与减负荷方案中目标值应切荷量Ptarget,round(j)进行比较,当发现任一轮次投运切荷量低于目标值时,则判定电网低频低压减负荷该轮次投运切荷量不满足决策目标参数要求,进入步骤4.3。
步骤4.3:根据所述决策约束中各轮次允许切除负荷类型、用户等级参数,遍历实际可切除负荷元件集合Listldisok,剔除不符合要求的可切除负荷元件记录,前两轮避免切除民生负荷、重要用户,得到优化调整后的可切负荷元件初始集合Listporg
步骤4.4:遍历集合Listorg,筛选出第1轮记录,累加负荷功率得到决策前第1轮投运切荷量Pround(1);遍历备用可切除负荷元件集合,筛选出第1轮记录,累加负荷功率得到决策前第1轮备用负荷容量Prsv,round(1);提取决策目标参数中投运切荷量目标值Paim,round(1)、第1轮备用负荷目标容量Prsv_aim,round(1)、第1轮允许切除负荷类型、用户等级、是否计及可中断负荷选项、是否自动剔除有源线路选项,采用多目标优化算法,得到决策后投运切荷量P′round(1)、决策后备用负荷容量P′rsv,round(1)
步骤4.5:以此类推,完成各轮次决策后投运切荷量、备用负荷容量,直到备用负荷容量满足满足上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求或设定的低频低压减负荷配置目标参数时,输出备用负荷容量。
作为优选方案,所述多目标优化算法保持决策后投运切荷量最小过量,即min{(P′round(1)-Paim,round(1))≥0},同时决策后备用容量满足P′rsv,round(1)≥Prsv_aim,round(1)。具体步骤如下:
从第1轮备用负荷中选择满足允许切除负荷类型、用户等级、是否计及可中断负荷选项、是否自动剔除有源线路选项的记录,采用包括剔除有源线路、投入允切压板、投入低频低压减负荷功能压板或控制字方式,选择最小过量的组合。
如果第1轮备用负荷全部投入仍不能满足第1轮投运切荷量目标要求时,可在第2轮等轮次备用负荷中增补进入第1轮切负荷措施范围,直到备用负荷容量满足上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求或设定的低频低压减负荷配置目标参数。
作为优选方案,所述低频低压减负荷装置模型,包括:
装置静态信息、装置运行信息、轮次信息。
所述装置静态信息包括:装置调度命名、型号、厂家、分散式或集中式、功能,其中装置调度命名用于关联减负荷元件,其它信息仅用于输出展示,不参与计算。
所述装置运行信息包括:与调度端通信状态、装置闭锁及异常信号、装置运行定值、装置压板状态。
所述减负荷控制策略模型,包括:
负荷元件名称、元件低频减负荷功能控制字、元件低压减负荷功能控制字、所属装置ID、所属轮次ID、减负荷优先级、允切压板状态、出口压板状态。
所述扩展负荷模型,包括:
负荷元件名称、所属电网分区、负荷类型、用户等级、关联可中断负荷名称、关联可中断负荷功率。其中所述负荷名称引用调度自动化***中负荷设备名称,所述负荷类型包括工业负荷、民生负荷等。
作为优选方案,所述指定电网运行工况或负荷水平,包括:
电网实时运行工况、电网历史运行工况、人工设定运行工况。
所述电网实时运行工况,包括:当前实时电网总负荷、分区负荷、可切负荷元件功率。
所述电网历史运行工况,包括:指定时刻电网总负荷、分区负荷、可切负荷元件功率。
所述人工设定运行工况,包括:人工设定的电网总负荷、分区负荷、可切负荷元件功率;也可以是基于某一时刻电网历史运行工况,经人工调整部分可切负荷元件功率后,统计出电网总负荷、分区负荷。
第二方面,第二种实施例一种低频低压减负荷配置方案智能决策***,包括如下模块:
数据准备模块,用于根据电网调管范围内的低频低压减负荷装置模型、减负荷控制策略模型、扩展负荷模型,结合低频低压减负荷装置模型的装置运行信息,确定低频低压减负荷实际可切除负荷元件集合。
计算模块,用于针对所述低频低压减负荷实际可切除负荷元件集合,根据指定电网运行工况或负荷水平以及低频低压减负荷实际可切除负荷元件获取实际可切除负荷元件关联的可中断负荷功率,根据实际可切除负荷元件的功率,得到低频低压减负荷实际可切除负荷元件的净功率,根据低频低压减负荷实际可切除负荷元件净功率得到电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量。
评估预警模块,用于设置减负荷方案模型中目标参数,判断所述电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量是否满足目标参数中上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求或设定的低频低压减负荷配置目标参数。
智能决策模块,用于当电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量不满足上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求或设定的低频低压减负荷配置目标参数时,根据减负荷方案模型中决策约束、低频低压减负荷装置模型的装置运行信息、电网运行工况给出低频低压减负荷配置智能决策方案。
有益效果:本发明提供的一种低频低压减负荷配置方案智能决策方法和***,通过对低频低压减负荷装置及其运行状态、控制策略模型,综合负荷类型、用户等级、可中断负荷水平等信息,结合电网运行工况和给定的切荷量配置方案或目标,当低频低压切荷量研判结果为不足时自动给出减负荷配置方案调整措施建议,实现对低频低压减负荷装置切荷量的动态预警和智能决策,有效提升了低频低压减负荷装置管理水平,提高地区电网调整低频低压减负荷配置方案的自动化水平和工作效率,进一步提升大电网防范风险的能力。
附图说明
图1为本发明一种低频低压减负荷配置方案智能决策方法的流程图。
图2为本发明低频低压减负荷控制逻辑模型结构视图。
图3为本发明低频低压减负荷配置方案智能决策工作流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明。
第一种实施例一种低频低压减负荷配置方案智能决策方法,包括如下步骤:
根据电网调管范围内的低频低压减负荷装置模型、减负荷控制策略模型、扩展负荷模型,结合低频低压减负荷装置模型的装置运行信息,确定低频低压减负荷实际可切除负荷元件集合。
针对所述低频低压减负荷实际可切除负荷元件集合,根据指定电网运行工况或负荷水平以及低频低压减负荷实际可切除负荷元件获取实际可切除负荷元件关联的可中断负荷功率,根据实际可切除负荷元件的功率,得到低频低压减负荷实际可切除负荷元件的净功率,根据低频低压减负荷实际可切除负荷元件净功率得到电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量。
设置减负荷方案模型中目标参数,判断所述电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量是否满足目标参数中上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求或设定的低频低压减负荷配置目标参数。
当电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量不满足上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求或设定的低频低压减负荷配置目标参数时,根据减负荷方案模型中决策约束、低频低压减负荷装置模型的装置运行信息、电网运行工况给出低频低压减负荷配置智能决策方案。
进一步的,所述低频低压减负荷装置模型,包括:
装置静态信息、装置运行信息、轮次信息。
所述装置静态信息包括:装置调度命名、型号、厂家、分散式或集中式、功能,其中装置调度命名用于关联减负荷元件,其它信息仅用于输出展示,不参与计算。
所述装置运行信息包括:与调度端通信状态、装置闭锁及异常信号、装置运行定值、装置压板状态。
进一步的,所述减负荷控制策略模型,包括:
负荷元件名称、元件低频减负荷功能控制字、元件低压减负荷功能控制字、所属装置ID、所属轮次ID、减负荷优先级、允切压板状态、出口压板状态。
进一步的,所述扩展负荷模型,包括:
负荷元件名称、所属电网分区、负荷类型、用户等级、关联可中断负荷名称、关联可中断负荷功率。其中所述负荷名称引用调度自动化***中负荷设备名称,所述负荷类型包括工业负荷、民生负荷等。
进一步的,所述确定低频低压减负荷实际可切除负荷元件集合,包括:
遍历减负荷控制策略模型,以负荷元件所属装置ID为索引获取低频低压减负荷装置模型的装置运行信息,根据所述低频低压减负荷装置模型的装置运行信息,剔除与调度主站通信状态为“中断”、低频/低压功能压板状态为“退出”或研判状态为“异常”的低频低压减负荷装置对应的负荷元件记录,得到低频低压减负荷装置处于可用状态的关联负荷元件集合Listdevisok
遍历低频低压减负荷装置处于可用状态的关联负荷元件集合Listdevisok,结合负荷元件属性中对应的跳闸出口压板和允切压板状态信息,筛选允切压板、跳闸出口压板状态均为投入状态的记录,形成实际可切除负荷元件集合Listldisok,剩余部分作为备用可切除负荷元件集合。
进一步的,所述研判状态,指根据低频低压减负荷装置模型的装置运行信息综合判断装置减负荷功能是否正常,包括:
减负荷功能丧失、装置运行状态与计划不一致。
所述减负荷功能丧失包括,装置闭锁,或装置其它重要异常告警导致低频低压减负荷装置功能无法正常执行。减负荷功能丧失时,研判状态为异常,否则为正常。
所述装置运行状态与计划不一致包括,功能压板、允切压板等投退状态与计划状态不一致,或装置运行定值与下发的定值单不一致。当发现任一状态不一致时,研判状态为异常,否则为正常。
进一步的,所述指定电网运行工况或负荷水平,包括:
电网实时运行工况、电网历史运行工况、人工设定运行工况。
所述电网实时运行工况,包括:当前实时电网总负荷、分区负荷、可切负荷元件功率。
所述电网历史运行工况,包括:指定时刻电网总负荷、分区负荷、可切负荷元件功率。
所述人工设定运行工况,包括:人工设定的电网总负荷、分区负荷、可切负荷元件功率;也可以是基于某一时刻电网历史运行工况,经人工调整部分可切负荷元件功率后,统计出电网总负荷、分区负荷。
进一步的,所述电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量获取方法,包括:
遍历所述实际可切除负荷元件集合Listldisok,通过负荷元件名称在指定电网运行工况或负荷水平中查找并获取实际可切除负荷元件功率P(m)
再通过负荷元件名称匹配查找所述扩展负荷模型中对应记录,获取实际可切除负荷元件关联的可中断负荷功率Pinterrup(m)并记录其所述分区,再将实际可切除负荷元件功率P(m)扣除相应的可中断负荷功率Pinterrup(m),得到低频低压减负荷实际可切除负荷元件净功率Pnet(m)
针对所述实际可切除负荷元件集合Listldisok,以所属电网分区为主索引、所属轮次ID为次索引,逐个累加实际可切除负荷元件净功率Pnet(m),得到电网每个分区低频低压减负荷各轮次投运切荷量Parea(i),round(j),再逐一将每个轮次中各分区投运切荷量累加后得到电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量Pround(j)
进一步的,所述减负荷方案模型,包括:
目标参数、决策约束。
所述目标参数包括:电网负荷折算系数、目标应切荷量或比例、备用目标切荷量或比例。
所述决策约束包括:各轮次允许切除负荷类型、可切用户最高等级、是否计及可中断负荷、是否自动剔除有源线路。进一步的,所述上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求,指在所述指定电网运行工况或负荷水平下,根据上级调控机构在基准负荷水平要求的本电网各轮次低频低压减负荷配置方案按电网总负荷水平以及目标参数中电网负荷折算系数折算后的配置要求,具体包括:
在减负荷方案模型中,查询分区为“全网”的记录,获取记录中的轮次round(j)、该轮次对应的基准负荷水平Plevel,round(j)、该轮次原始应切荷量信息Pcut,round(j)
根据所述指定电网运行工况或负荷水平,确定当前电网总负荷水平Pall,根据当前电网总负荷水平Pall、基准负荷水平Plevel,round(j)以及电网负荷折算系数kpset计算配置方案修正系数kp,round(j),其中,kp,round(j)=Pall/Plevel,round(j)×kpset
其中,电网负荷折算系数kpset为设定值,参考范围为1.1-1.2。通常情况下,每一轮的基准负荷水平相同的,均为上级调控机构计算配置方案时对应的本电网总负荷水平,因此得到的每一轮配置方案修正系数也是相同的。
遍历减负荷方案模型,根据得到的所述配置方案修正系数kp,round(j)自动计算修正后的应切荷量P′cut,round(j),其中P′cut,round(j)=kp,round(j)×Pcut,round(j)
其中对于分区为非“全网”的记录,Pcut,round(j)即为当前分区、该轮次所对应的原始切荷量。
最终得到减负荷方案模型中与指定电网运行工况或负荷水平相匹配的上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求,即电网各轮次修正后的应切荷量P′cut,round(j)
进一步的,所述当电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量不满足上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求或设定的低频低压减负荷配置目标参数时,包括:
在未直接设定目标切荷量模式下时(一般用于周期运行模式),将得到的所述电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量Pround(j)与上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求P′cut,round(j)逐轮次进行比较,当发现任一轮次投运切荷量低于配置要求时,则判定电网低频低压减负荷该轮次投运切荷量不满足上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求。
在直接设定目标切荷量模式下时(一般用于手动触发模式),则将得到的所述电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量Pround(j)与减负荷方案中目标值应切荷量Ptarget,round(j)进行比较,当发现任一轮次投运切荷量低于目标值时,则判定电网低频低压减负荷该轮次投运切荷量不满足决策目标参数要求。
进一步的,所述根据减负荷方案模型中的决策约束、低频低压减负荷装置模型的装置运行信息、电网运行工况给出低频低压减负荷配置智能决策方案,包括:
根据所述决策约束中各轮次允许切除负荷类型、用户等级参数,遍历实际可切除负荷元件集合Listldisok,剔除不符合要求的可切除负荷元件记录,前两轮避免切除民生负荷、重要用户,得到优化调整后的可切负荷元件初始集合Listorg
遍历集合Listorg,筛选出第1轮记录,累加负荷功率得到决策前第1轮投运切荷量Pround(1);遍历备用可切除负荷元件集合,筛选出第1轮记录,累加负荷功率得到决策前第1轮备用负荷容量Prsv,round(1);提取决策目标参数中投运切荷量目标值Paim,round(1)、第1轮备用负荷目标容量Prsv_aim,round(1)、第1轮允许切除负荷类型、用户等级、是否计及可中断负荷选项、是否自动剔除有源线路选项,采用多目标优化算法,得到决策后投运切荷量P′round(1)、决策后备用负荷容量P′rsv,round(1)
多目标优化算法中应保持决策后投运切荷量最小过量,即min{(P′round(1)-Paim,round(1))≥0},同时决策后备用负荷容量满足P′rsv,round(1)≥Prsv_aim,round(1)
多目标优化过程中基本原则是,优先从第1轮备用负荷中选择满足允许切除负荷类型、用户等级、是否计及可中断负荷选项、是否自动剔除有源线路选项的记录,采用包括剔除有源线路、投入允切压板、投入低频低压减负荷功能压板或控制字方式,选择最小过量的组合;如果第1轮备用负荷全部投入仍不能满足第1轮投运切荷量目标要求时,可在第2轮等轮次备用负荷中增补进入第1轮切负荷措施范围,直到备用负荷容量满足目标要求。
以此类推,完成各轮次投运切荷量、备用容量的决策方案。
第二种实施例一种低频低压减负荷配置方案智能决策***,包括如下模块:
数据准备模块,用于根据电网调管范围内的低频低压减负荷装置模型、减负荷控制策略模型、扩展负荷模型,结合低频低压减负荷装置模型的装置运行信息,确定低频低压减负荷实际可切除负荷元件集合。
计算模块,用于针对所述低频低压减负荷实际可切除负荷元件集合,根据指定电网运行工况或负荷水平以及低频低压减负荷实际可切除负荷元件获取实际可切除负荷元件关联的可中断负荷功率,根据实际可切除负荷元件的功率,得到低频低压减负荷实际可切除负荷元件的净功率,根据低频低压减负荷实际可切除负荷元件净功率得到电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量。
评估预警模块,用于设置减负荷方案模型中目标参数,判断所述电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量是否满足目标参数中上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求或设定的低频低压减负荷配置目标参数。
智能决策模块,用于当电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量不满足上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求或设定的低频低压减负荷配置目标参数时,根据减负荷方案模型中决策约束、低频低压减负荷装置模型的装置运行信息、电网运行工况给出低频低压减负荷配置智能决策方案。
进一步的,所述低频低压减负荷装置模型,包括:
装置静态信息、装置运行信息、轮次信息。
所述装置静态信息包括:装置调度命名、型号、厂家、分散式或集中式、功能,其中装置调度命名用于关联减负荷元件,其它信息仅用于输出展示,不参与计算。
所述装置运行信息包括:与调度端通信状态、装置闭锁及异常信号、装置运行定值、装置压板状态。
进一步的,所述减负荷控制策略模型,包括:
负荷元件名称、元件低频减负荷功能控制字、元件低压减负荷功能控制字、所属装置ID、所属轮次ID、减负荷优先级、允切压板状态、出口压板状态。
进一步的,所述扩展负荷模型,包括:
负荷元件名称、所属电网分区、负荷类型、用户等级、关联可中断负荷名称、关联可中断负荷功率。其中所述负荷名称引用调度自动化***中负荷设备名称,所述负荷类型包括工业负荷、民生负荷等。
进一步的,所述数据准备模块,具体功能如下:
遍历减负荷控制策略模型,以负荷元件所属装置ID为索引获取低频低压减负荷装置模型的装置运行信息,根据所述低频低压减负荷装置模型的装置运行信息,剔除与调度主站通信状态为“中断”、低频/低压功能压板状态为“退出”或研判状态为“异常”的低频低压减负荷装置对应的负荷元件记录,得到低频低压减负荷装置处于可用状态的关联负荷元件集合Listdevisok
遍历低频低压减负荷装置处于可用状态的关联负荷元件集合Listdevisok,结合负荷元件属性中对应的跳闸出口压板和允切压板状态信息,筛选允切压板、跳闸出口压板状态均为投入状态的记录,形成实际可切除负荷元件集合Listladisok,剩余部分作为备用可切除负荷元件集合。
进一步的,所述研判状态,指根据低频低压减负荷装置模型的装置运行信息综合判断装置减负荷功能是否正常,包括:
减负荷功能丧失、装置运行状态与计划不一致。
所述减负荷功能丧失包括,装置闭锁,或装置其它重要异常告警导致低频低压减负荷装置功能无法正常执行。减负荷功能丧失时,研判状态为异常,否则为正常。
所述装置运行状态与计划不一致包括,功能压板、允切压板等投退状态与计划状态不一致,或装置运行定值与下发的定值单不一致。当发现任一状态不一致时,研判状态为异常,否则为正常。
进一步的,所述计算模块,具体功能如下:
电网实时运行工况、电网历史运行工况、人工设定运行工况。
所述电网实时运行工况,包括:当前实时电网总负荷、分区负荷、可切负荷元件功率。
所述电网历史运行工况,包括:指定时刻电网总负荷、分区负荷、可切负荷元件功率。
所述人工设定运行工况,包括:人工设定的电网总负荷、分区负荷、可切负荷元件功率;也可以是基于某一时刻电网历史运行工况,经人工调整部分可切负荷元件功率后,统计出电网总负荷、分区负荷。
遍历所述实际可切除负荷元件集合Listldisok,通过负荷元件名称在指定电网运行工况或负荷水平中查找并获取实际可切除负荷元件功率P(m)
再通过负荷元件名称匹配查找所述扩展负荷模型中对应记录,获取实际可切除负荷元件关联的可中断负荷功率Pinterrup(m)并记录其所述分区,再将实际可切除负荷元件功率P(m)扣除相应的可中断负荷功率Pinterrup(m),得到低频低压减负荷实际可切除负荷元件净功率Pnet(m)
针对所述实际可切除负荷元件集合Listldisok,以所属电网分区为主索引、所属轮次ID为次索引,逐个累加实际可切除负荷元件净功率Pnet(m),得到电网每个分区低频低压减负荷各轮次投运切荷量Parea(i),round(j),再逐一将每个轮次中各分区投运切荷量累加后得到电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量Pround(j)
进一步的,所述减负荷方案模型,包括:
目标参数、决策约束。
所述目标参数包括:电网负荷折算系数、目标应切荷量或比例、备用目标切荷量或比例。
所述决策约束包括:各轮次允许切除负荷类型、可切用户最高等级、是否计及可中断负荷、是否自动剔除有源线路。
进一步的,所述评估预警模块,具体功能如下:
在减负荷方案模型中,查询分区为“全网”的记录,获取记录中的轮次round(j)、该轮次对应的基准负荷水平Plevel,round(j)、该轮次原始应切荷量信息Pcut,round(j)
根据所述指定电网运行工况或负荷水平,确定当前电网总负荷水平Pall,根据当前电网总负荷水平Pall、基准负荷水平Plevel,round(j)以及电网负荷折算系数kpest计算配置方案修正系数kp,round(j),其中,kp,round(j)=Pall/Plevel,round(j)×kpset
其中,电网负荷折算系数kpset为设定值,参考范围为1.1-1.2。通常情况下,每一轮的基准负荷水平相同的,均为上级调控机构计算配置方案时对应的本电网总负荷水平,因此得到的每一轮配置方案修正系数也是相同的。
遍历减负荷方案模型,根据得到的所述配置方案修正系数kp,round(j)自动计算修正后的应切荷量P′cut,round(j),其中P′cut,round(j)=kp,round(j)×Pcut,round(j)
其中对于分区为非“全网”的记录,P′cut,round(j)即为当前分区、该轮次所对应的原始切荷量。
最终得到减负荷方案模型中与指定电网运行工况或负荷水平相匹配的上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求,即电网各轮次修正后的应切荷量P′cut,round(j)
在未直接设定目标切荷量模式下时(一般用于周期运行模式),将得到的所述电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量Pround(j)与上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求P′cut,round(j)逐轮次进行比较,当发现任一轮次投运切荷量低于配置要求时,则判定电网低频低压减负荷该轮次投运切荷量不满足上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求。
在直接设定目标切荷量模式下时(一般用于手动触发模式),则将得到的所述电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量Pround(j)与减负荷方案中目标值应切荷量Ptarget,round(j)进行比较,当发现任一轮次投运切荷量低于目标值时,则判定电网低频低压减负荷该轮次投运切荷量不满足决策目标参数要求。
进一步的,所述智能决策模块,具体功能如下:
根据所述决策约束中各轮次允许切除负荷类型、用户等级参数,遍历实际可切除负荷元件集合Listldisok,剔除不符合要求的可切除负荷元件记录,前两轮避免切除民生负荷、重要用户,得到优化调整后的可切负荷元件初始集合Listorg
遍历集合Listorg,筛选出第1轮记录,累加负荷功率得到决策前第1轮投运切荷量Pround(1);遍历备用可切除负荷元件集合,筛选出第1轮记录,累加负荷功率得到决策前第1轮备用负荷容量Prsv,round(1);提取决策目标参数中投运切荷量目标值Paim,round(1)、第1轮备用负荷目标容量Prsv_aim,round(1)、第1轮允许切除负荷类型、用户等级、是否计及可中断负荷选项、是否自动剔除有源线路选项,采用多目标优化算法,得到决策后投运切荷量P′round(1)、决策后备用负荷容量P′rsv,round(1)
多目标优化算法中应保持决策后投运切荷量最小过量,即min{(P′round(1)-Paim,round(1))≥0},同时决策后备用负荷容量满足P′rsv,round(1)≥Prsv_aim,round(1)
多目标优化过程中基本原则是,优先从第1轮备用负荷中选择满足允许切除负荷类型、用户等级、是否计及可中断负荷选项、是否自动剔除有源线路选项的记录,采用包括剔除有源线路、投入允切压板、投入低频低压减负荷功能压板或控制字方式,选择最小过量的组合;如果第1轮备用负荷全部投入仍不能满足第1轮投运切荷量目标要求时,可在第2轮等轮次备用负荷中增补进入第1轮切负荷措施范围,直到备用负荷容量满足目标要求。
以此类推,完成各轮次投运切荷量、备用容量的决策方案。
实施例:
如图1所示,一种低频低压减负荷配置方案智能决策方法,包括:
步骤1:分析本电网范围内低频低压减负荷装置情况及其控制策略,收集全网、各分区低频低压减负荷方案及可中断负荷、重要用户等扩展负荷模型信息,建立低频低压减负荷装置、控制策略、扩展负荷、减负荷方案模型,并接入低频低压减负荷装置运行状态、电网运行工况、可中断负荷功率等数据信息。
相对于安全稳定控制装置,低频低压减负荷装置控制功能较为简单,各调控机构安装的低频低压减负荷装置类型也不尽相同,按照控制元件的数量分为分散式和集中式两种,集中式又可以分为独立式和集成式两种,前者指独立实现低频低压减负荷功能的装置,后者指集成在安全稳定控制装置中实现低频低压减负荷功能的装置。但不管装置呈现的形式如何,低频低压减负荷装置的控制逻辑是相同的,都是根据电网母线频率/电压的变化情况采取减负荷的措施,以保障电网的频率/电压安全。
归纳起来,低频低压减负荷功能完整的控制逻辑包括四部分模型:装置模型、扩展负荷模型、减负荷方案、控制策略模型。其中装置模型用来描述低频低压减负荷装置的静态属性和相关运行状态信息,主要包括装置名称、型号、运行状态、与调度端通信状态、异常状态(包括闭锁)、功能压板状态等;扩展负荷模型用来在负荷一次设备模型的基础上,扩展相应的属性或参数,主要包括负荷类型、关联可中断负荷、关联用户最高等级等;减负荷方案用来描述本电网各分区各轮次定义及年度减负荷配置要求、人工设定的目标应切荷量、备用切荷量等决策参数;控制策略模型作为逻辑单元,引用前面所述的三个模型,完成低频低压减负荷控制逻辑的表述,包括减负荷元件、减负荷元件功能投退控制字、减负荷轮次、减负荷元件优先级、出口压板状态、允切压板状态。
参见图2,装置模型对应低频低压减负荷装置实体,一个装置建立一条模型记录,装置名称统一使用调度命名;扩展负荷模型对应减负荷元件及备用减负荷元件,是调度自动化***负荷设备的子集,一条减负荷元件建立一条模型记录,其中,负荷名称引用负荷设备名称,所属分区指电网供电分区,也可以是行政分区,可根据电网调控机构的统计需求灵活指定,负荷类型指工业负荷、民生负荷等,用户最高等级一般根据营销***提供的用户信息统计该减负荷元件所涉及的用户最高等级,同时结合可中断用户信息,关联可中断负荷,一条低频低压减负荷元件可能关联多个可中断负荷;减负荷方案主要存储人工设置的参数信息,支持设置分区、轮次相关信息及其对应的应切荷量、备用切荷量等智能决策目标参数,其中轮次及动作定值可以按表字段横向扩展,也可以按表记录纵向扩展;控制策略模型对应低频低压减负荷装置的控制逻辑,以装置、减负荷元件组合的建立相关记录,对于分散式低频低压减负荷装置,只需要建立一条记录,集中式低频低压减负荷装置,则需要根据该装置所控制的减负荷元件集合建立相应数量的记录,记录可以通过人工创建,也可以自动解析低频低压减负荷装置关联的减负荷元件信息及其出口组态定值自动创建并更新,同时自动关联装置采集的该减负荷元件相关的功能压板或控制字。
其中,低频低压减负荷装置与调度端通信状态、运行状态等信息以及控制策略模型中负荷元件对应的低频/低压减负荷控制字、出口压板状态、允切压板状态等信息可通过低频低压减负荷装置在线在线管理***(一般是集成在调度自动化***中的应用模块)中接入;扩展负荷模型中关联的可中断负荷及功率信息可从省级调度***或营销***中相关业务***接入。以上所述模型各项数值除了能够从相关外部***直接接入外,也可通过人工输入方式进行设置。
步骤2:围绕低频低压减负荷控制策略模型,统计本电网各分区各轮次投运切荷量,并研判其是否满足减负荷配置方案要求。
步骤2-1:根据电网调管范围内的低频低压减负荷装置模型、减负荷控制策略模型、扩展负荷模型,结合低频低压减负荷装置运行状态,确定低频低压减负荷实际可切除负荷元件集合。
遍历减负荷控制策略模型,以负荷元件所属装置ID为索引获取低频低压减负荷装置模型信息,根据所述低频低压减负荷装置运行状态信息,剔除与调度主站通信状态为“中断”、低频/低压功能压板状态为“退出”、研判状态为“异常”的低频低压减负荷装置对应的负荷元件记录,得到低频低压减负荷装置处于可用状态的关联负荷元件集合Listdevisok
遍历低频低压减负荷装置处于可用状态的关联负荷元件集合Listdevisok,结合负荷元件属性中对应的跳闸出口压板和允切压状态信息,筛选允切压板、跳闸出口压板状态均为投入状态的记录,形成实际可切除负荷元件集合Listldisok,剩余部分作为备用可切除负荷元件集合。
步骤2-2:针对所述低频低压减负荷实际可切除负荷元件集合,根据指定电网运行工况或负荷水平以及低频低压减负荷元件关联的可中断负荷功率,按照每条低频低压减负荷实际可切除线路所属分区、轮次属性累加净功率得到电网中各分区低频低压减负荷各轮次投运切荷量、电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量。
遍历所述实际可切除负荷元件集合Listldisok,通过负荷元件名称在指定电网运行工况或负荷水平中查找并获取实际可切除负荷元件功率P(m)
再通过负荷元件名称匹配查找所述扩展负荷模型中对应记录,获取该实际可切除负荷元件关联的可中断负荷功率Pinterrup(m)并记录其所述分区,再将实际可切除负荷元件功率P(m)扣除相应的可中断负荷功率Pinterrup(m),得到该低频低压减负荷可切除元件净可功率Pnet(m)
针对所述实际可切除负荷元件集合Listldisok,以所属电网分区为主索引、所属轮次ID为次索引,逐个累加可切负荷元件净功率Pnet(m),得到电网每个分区低频低压减负荷各轮次投运切荷量Parea(i),round(j),再逐一将每个轮次中各分区投运切荷量累加后得到电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量Pround(j)
步骤2-3:设置减负荷方案模型中目标参数,判断所述电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量是否满足目标参数中上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求或设定的低频低压减负荷配置目标参数。
首先,根据指定电网运行工况或负荷水平,将上级调控机构在基准负荷水平要求的本电网各轮次低频低压减负荷配置方案按电网总负荷水平以及目标参数中电网负荷折算系数进行折算,得到修正后的配置方案。
在减负荷方案模型中,查询分区为“全网”的记录,获取该记录中的轮次round(j)、该轮次对应的基准负荷水平Plevel,round(j)、该轮次原始应切荷量信息Pcut,round(j);根据所述指定电网运行工况或负荷水平,确定当前电网总负荷水平Pld_all,根据当前电网总负荷水平Pall、基准负荷水平Plevel,round(j)以及电网负荷折算系数kpset计算配置方案修正系数kp,round(j),其中,kp,round(j)=Pall/Plevel,round(j)×kpset。其中,电网负荷折算系数kpset为设定值,参考范围为1.1-1.2。通常情况下,每一轮的基准负荷水平相同的,均为上级调控机构计算配置方案时对应的本电网总负荷水平,因此得到的每一轮配置方案修正系数也是相同的。
遍历减负荷方案模型,根据得到的所述配置方案修正系数kp,round(j)自动计算修正后应切荷量P′cut,round(j),其中P′cut,round(j)=kp,round(j)×Pcut,round(j)。其中对于分区为非“全网”的记录,Pcut,round(j)即为当前分区、该轮次所对应的原始切荷量。
最终得到减负荷方案中与指定电网运行工况或负荷水平相匹配的配置要求,即各分区、各轮次修正后的应切荷量以及全网各轮次修正后的应切荷量。
其次,根据上述得到的电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量Pround(j)和修正后应切荷量P′cut,round(j),研判各轮次投运切荷量是否满足减负荷方案要求时,分为两种模式:
在未直接设定目标切荷量模式下时(一般用于周期运行模式),将得到的所述电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量Pround(j)与上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求P′cut,round(j)逐轮次进行比较,当发现任一轮次投运切荷量低于配置要求时,则判定电网低频低压减负荷该轮次投运切荷量不满足上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求。
在直接设定目标切荷量模式下(一般用于手动触发模式),则将得到的所述电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量Pround(j)与减负荷方案中目标应切荷量进行比较Ptarget,round(j),当发现任一轮次投运切荷量低于目标值时,则判定电网低频低压减负荷该轮次投运切荷量不满足决策目标参数要求。
如图3所示,步骤3:当研判结果为本电网低频低压减负荷投运切荷量不满足配置方案要求或决策目标要求时,启动低频低压减负荷配置方案智能决策流程。为便于表述和理解,以下按手动触发模式说明具体实施过程。
步骤3-1:根据决策约束中相关选项,如前两轮不可切除民生负荷、重要用户等,调整可切元件列表和不可切元件列表。
重新遍历步骤2所述可切元件列表,匹配减负荷方案模型,剔除不符合对应轮次中“可切负荷类型”、减负荷元件关联用户最高等级高于“可切用户最高等级”、“是否自动剔除有源线路”=true且负荷功率小于0的减负荷元件,得到优化调整后的可切负荷元件初始集合Listorg及各减负荷元件的净功率。被剔除的减负荷元件增加至不可切元件列表。
遍历新的不可切元件列表,剔除装置闭锁/停运或退出、与调度端通信中断、允切压板退出且和计划状态不一致、出口压板退出且和计划状态不一致、动作轮次定值与定值单不一致、投退计划为退出等情况的记录,形成备用可切除负荷元件集合。
步骤3-2:逐轮统计修正后的投运切荷量,根据决策目标要求实施智能决策。
遍历集合Listorg,筛选出第1轮记录,累加负荷功率得到决策前第1轮投运切荷量Pround(1);遍历备用可切除负荷元件集合,筛选出第1轮记录,累加负荷功率得到决策前第1轮备用负荷容量Prsv,round(1);提取决策目标参数中投运切荷量目标值Paim,round(1)、第1轮备用负荷目标容量Prsv_aim,round(1),比较第1轮投运切荷量Pround(1)和投运切荷量目标值Paim,round(1)、备用负荷容量Prsv,round(1)和备用负荷目标容量Prsv_aim,round(1),当Pround(1)<Paim,round(1)或Prsv,round(1)<Prsv_aim,round(1)时,认为需要启动智能决策,否则,开始第2轮循环。
假定此时第1轮Pround(1)<Paim,round(1),需要启动智能决策。提取第1轮允许切除负荷类型、用户最高等级、是否剔除有源线路选项,采用多目标优化算法,得到决策后投运切荷量P′round(1)、决策后备用容量P′rsv,round(1)。决策算法中应保持决策后投运切荷量最小过量,即min{(P′round(1)-Paim,round(1))≥},同时决策后备用容量满足P′rsv,round(1)≥Prsv_aim,round(1)。决策过程中基本原则是,优先从第1轮备用负荷中选择满足允许切除负荷类型、用户等级、是否计及可中断负荷选项、是否自动剔除有源线路选项的记录,采用包括剔除有源线路、投入允切压板、投入低频低压减负荷功能压板或控制字等方式,选择最小过量的组合;如果第1轮备用负荷全部投入仍不能满足第1轮投运切荷量目标要求时,可在第2轮等轮次备用负荷中增补进入第1轮切负荷措施范围,直到备用负荷容量满足目标要求。
以此类推,完成各轮次投运切荷量、备用容量的决策方案。
步骤3-3:按轮次输出智能决策措施内容,包括该轮次基本信息和决策信息。其中,基本信息包括当前实际的投运切荷量、实际备用负荷、目标投运切荷量、目标备用负荷容量;决策信息包括决策类型、决策对象、决策对象所属装置或变电站、决策量、决策对象原始状态和决策后状态、决策说明等。
本发明实施例另一方面还提供一种低频低压减负荷配置方案智能决策***,包括:
数据准备模块,用于根据电网调管范围内的低频低压减负荷装置模型、减负荷控制策略模型、扩展负荷模型,结合低频低压减负荷装置运行状态,确定低频低压减负荷实际可切除负荷元件集合。
计算模块,用于针对所述低频低压减负荷实际可切除负荷元件集合,根据指定电网运行工况或负荷水平以及低频低压减负荷元件关联的可中断负荷功率,得到每条低频低压减负荷实际可切除线路净功率。按照每条低频低压减负荷实际可切除线路所属分区、轮次属性累加净功率得到电网中各分区低频低压减负荷各轮次投运切荷量,再按照所属轮次属性依次合并该轮次中各分区低频低压减负荷投运切荷量,得到电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量。评估预警模块,用于设置减负荷方案模型中目标参数,判断所述电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量是否满足目标参数中上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求或设定的低频低压减负荷配置目标参数。
智能决策模块,用于当电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量不满足上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求或设定的低频低压减负荷配置目标参数时,根据减负荷方案模型中决策约束选项、低频低压减负荷装置运行状态、电网运行工况给出低频低压减负荷配置智能决策方案。
进一步的,所述评估预警模块具体用于:
在未直接设定目标切荷量模式下时(一般用于周期运行模式),将得到的所述电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量Pround(j)与上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求P′cut,round(j)逐轮次进行比较,当发现任一轮次投运切荷量低于配置要求时,则判定电网低频低压减负荷该轮次投运切荷量不满足上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求。
在直接设定目标切荷量模式下(一般用于手动触发模式),则将得到的所述电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量Pround(j)与减负荷方案中目标应切荷量进行比较Ptarget,round(j),当发现任一轮次投运切荷量低于目标值时,则判定电网低频低压减负荷该轮次投运切荷量不满足决策目标参数要求。
进一步的,所述智能决策模块具体用于:
根据所述决策约束中各轮次允许切除负荷类型、用户等级参数,遍历实际可切除负荷元件集合,剔除不符合要求的可切除负荷元件记录,如前两轮避免切除民生负荷、重要用户,得到优化调整后的可切负荷元件初始集合Listorg。遍历集合Listorg,筛选出第1轮记录,累加负荷功率得到决策前第1轮投运切荷量Pround(1);遍历备用可切除负荷元件集合,筛选出第1轮记录,累加负荷功率得到决策前第1轮备用负荷容量Prsv,round(1);提取决策目标参数中投运切荷量目标值Paim,round(1)、第1轮备用负荷目标容量Prsv_aim,round(1)、第1轮允许切除负荷类型、用户等级、是否计及可中断负荷选项、是否自动剔除有源线路选项,采用多目标优化算法,得到决策后投运切荷量P′round(1)、决策后备用容量P′rsv,round(1)。决策算法中应保持决策后投运切荷量最小过量,即min{(P′round(1)-Paim,round(1))≥0},同时决策后备用容量满足P′rsv,round(1)≥Prsv_aim,round(1)。决策过程中基本原则是,优先从第1轮备用负荷中选择满足允许切除负荷类型、用户等级、是否计及可中断负荷选项、是否自动剔除有源线路选项的记录,采用包括剔除有源线路、投入允切压板、投入低频低压减负荷功能压板或控制字等方式,选择最小过量的组合;如果第1轮备用负荷全部投入仍不能满足第1轮投运切荷量目标要求时,可在第2轮等轮次备用负荷中增补进入第1轮切负荷措施范围,直到备用负荷容量满足目标要求。
以此类推,完成各轮次投运切荷量、备用容量的决策方案。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个及其,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图中一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图中一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图中一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
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,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种低频低压减负荷配置方案智能决策方法,其特征在于:包括如下步骤:
步骤1:根据电网调管范围内的低频低压减负荷装置模型、减负荷控制策略模型、扩展负荷模型,结合低频低压减负荷装置模型的装置运行信息,确定低频低压减负荷实际可切除负荷元件集合;
步骤2:针对所述低频低压减负荷实际可切除负荷元件集合,根据指定电网运行工况或负荷水平以及低频低压减负荷实际可切除负荷元件获取实际可切除负荷元件关联的可中断负荷功率,根据实际可切除负荷元件的功率,得到低频低压减负荷实际可切除负荷元件的净功率,根据低频低压减负荷实际可切除负荷元件净功率得到电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量;
步骤3:设置减负荷方案模型中目标参数,判断所述电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量是否满足目标参数中上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求或设定的低频低压减负荷配置目标参数;
步骤4:当电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量不满足上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求或设定的低频低压减负荷配置目标参数时,根据减负荷方案模型中决策约束、低频低压减负荷装置模型的装置运行信息、电网运行工况给出低频低压减负荷配置智能决策方案。
2.根据权利要求1所述的一种低频低压减负荷配置方案智能决策方法,其特征在于:所述步骤1包括:
遍历减负荷控制策略模型,以负荷元件所属装置ID为索引获取低频低压减负荷装置模型的装置运行信息,根据所述低频低压减负荷装置模型的装置运行信息,剔除与调度主站通信状态为“中断”、低频/低压功能压板状态为“退出”或研判状态为“异常”的低频低压减负荷装置对应的负荷元件记录,得到低频低压减负荷装置处于可用状态的关联负荷元件集合
Figure DEST_PATH_IMAGE002
遍历低频低压减负荷装置处于可用状态的关联负荷元件集合
Figure 882336DEST_PATH_IMAGE002
,结合负荷元件属性中对应的跳闸出口压板和允切压板状态信息,筛选允切压板、跳闸出口压板状态均为投入状态的记录,形成低频低压减负荷实际可切除负荷元件集合
Figure DEST_PATH_IMAGE004
,剩余部分作为备用可切除负荷元件集合。
3.根据权利要求2所述的一种低频低压减负荷配置方案智能决策方法,其特征在于:所述步骤2,包括如下步骤:
遍历所述低频低压减负荷实际可切除负荷元件集合
Figure 127372DEST_PATH_IMAGE004
,通过负荷元件名称在指定电网运行工况或负荷水平中查找并获取实际可切除负荷元件功率
Figure DEST_PATH_IMAGE006
再通过负荷元件名称匹配查找所述扩展负荷模型中对应记录,获取实际可切除负荷元件关联的可中断负荷功率
Figure DEST_PATH_IMAGE008
并记录其所述分区,再将实际可切除负荷元件功率
Figure 985738DEST_PATH_IMAGE006
扣除相应的可中断负荷功率
Figure 990734DEST_PATH_IMAGE008
,得到低频低压减负荷实际可切除负荷元件净功率
Figure DEST_PATH_IMAGE010
针对所述实际可切除负荷元件集合
Figure 70686DEST_PATH_IMAGE004
,以所属电网分区为主索引、所属轮次ID为次索引,逐个累加实际可切除负荷元件净功率
Figure 502935DEST_PATH_IMAGE010
,得到电网每个分区低频低压减负荷各轮次投运切荷量
Figure DEST_PATH_IMAGE012
,再逐一将每个轮次中各分区投运切荷量累加后得到电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量
Figure DEST_PATH_IMAGE014
4.根据权利要求3所述的一种低频低压减负荷配置方案智能决策方法,其特征在于:所述上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求的获取方法,包括:
在减负荷方案模型中,查询分区为“全网”的记录,获取记录中的轮次
Figure DEST_PATH_IMAGE016
、该轮次对应的基准负荷水平
Figure DEST_PATH_IMAGE018
、该轮次原始应切荷量信息
Figure DEST_PATH_IMAGE020
根据所述指定电网运行工况或负荷水平,确定当前电网总负荷水平
Figure DEST_PATH_IMAGE022
,根据当前电网总负荷水平
Figure 317439DEST_PATH_IMAGE022
、基准负荷水平
Figure DEST_PATH_IMAGE024
以及电网负荷折算系数
Figure DEST_PATH_IMAGE026
计算配置方案修正系数
Figure DEST_PATH_IMAGE028
,其中,
Figure DEST_PATH_IMAGE030
;其中,
Figure 939175DEST_PATH_IMAGE026
为电网负荷折算系数;
遍历减负荷方案模型,根据得到的所述配置方案修正系数
Figure 404792DEST_PATH_IMAGE028
自动计算修正后的应切荷量
Figure DEST_PATH_IMAGE032
,其中
Figure DEST_PATH_IMAGE034
;将
Figure 273522DEST_PATH_IMAGE032
作为上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求。
5.根据权利要求4所述的一种低频低压减负荷配置方案智能决策方法,其特征在于:所述减负荷方案模型,包括:
目标参数、决策约束;
所述目标参数包括:电网负荷折算系数、目标应切荷量或比例和备用目标切荷量或比例;
所述决策约束包括:各轮次允许切除负荷类型、可切用户最高等级、是否计及可中断负荷和是否自动剔除有源线路。
6.根据权利要求5所述的一种低频低压减负荷配置方案智能决策方法,其特征在于:所述步骤4包括:
步骤4.1:在未直接设定目标切荷量模式下时,将得到的所述电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量
Figure 637638DEST_PATH_IMAGE014
与上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求
Figure 171387DEST_PATH_IMAGE032
逐轮次进行比较,当发现任一轮次投运切荷量低于配置要求时,则判定电网低频低压减负荷该轮次投运切荷量不满足上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求,进入步骤4.3;
步骤4.2:在直接设定目标切荷量模式下时,则将得到的所述电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量
Figure 429193DEST_PATH_IMAGE014
与减负荷方案中目标值应切荷量
Figure DEST_PATH_IMAGE036
进行比较,当发现任一轮次投运切荷量低于目标值时,则判定电网低频低压减负荷该轮次投运切荷量不满足决策目标参数要求,进入步骤4.3;
步骤4.3:根据所述决策约束中各轮次允许切除负荷类型、用户等级参数,遍历实际可切除负荷元件集合
Figure 999983DEST_PATH_IMAGE004
,剔除不符合要求的可切除负荷元件记录,前两轮避免切除民生负荷、重要用户,得到优化调整后的可切负荷元件初始集合
Figure DEST_PATH_IMAGE038
步骤4.4:遍历集合
Figure 320237DEST_PATH_IMAGE038
,筛选出第1轮记录,累加负荷功率得到决策前第1轮投运切荷量
Figure DEST_PATH_IMAGE040
;遍历备用可切除负荷元件集合,筛选出第1轮记录,累加负荷功率得到决策前第1轮备用负荷容量
Figure DEST_PATH_IMAGE042
;提取决策目标参数中投运切荷量目标值
Figure DEST_PATH_IMAGE044
、第1轮备用负荷目标容量
Figure DEST_PATH_IMAGE046
、第1轮允许切除负荷类型、用户等级、是否计及可中断负荷选项、是否自动剔除有源线路选项,采用多目标优化算法,得到决策后投运切荷量
Figure DEST_PATH_IMAGE048
、决策后备用负荷容量
Figure DEST_PATH_IMAGE050
步骤4.5:以此类推,完成各轮次决策后投运切荷量、备用负荷容量,直到备用负荷容量满足满足上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求或设定的低频低压减负荷配置目标参数时,输出备用负荷容量。
7.根据权利要求6所述的一种低频低压减负荷配置方案智能决策方法,其特征在于:所述多目标优化算法保持决策后投运切荷量最小过量,即
Figure DEST_PATH_IMAGE052
,同时决策后备用容量满足
Figure DEST_PATH_IMAGE054
;具体步骤如下:
从第1轮备用负荷中选择满足允许切除负荷类型、用户等级、是否计及可中断负荷选项、是否自动剔除有源线路选项的记录,采用包括剔除有源线路、投入允切压板、投入低频低压减负荷功能压板或控制字方式,选择最小过量的组合;
如果第1轮备用负荷全部投入仍不能满足第1轮投运切荷量目标要求时,可在第2轮等轮次备用负荷中增补进入第1轮切负荷措施范围,直到备用负荷容量满足上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求或设定的低频低压减负荷配置目标参数。
8.根据权利要求1所述的一种低频低压减负荷配置方案智能决策方法,其特征在于:所述低频低压减负荷装置模型,包括:
装置静态信息、装置运行信息、轮次信息;
所述装置静态信息包括:装置调度命名、型号、厂家、分散式或集中式、功能,其中装置调度命名用于关联减负荷元件,其它信息仅用于输出展示,不参与计算;
所述装置运行信息包括:与调度端通信状态、装置闭锁及异常信号、装置运行定值、装置压板状态;
所述减负荷控制策略模型,包括:
负荷元件名称、元件低频减负荷功能控制字、元件低压减负荷功能控制字、所属装置ID、所属轮次ID、减负荷优先级、允切压板状态、出口压板状态;
所述扩展负荷模型,包括:负荷元件名称、所属电网分区、负荷类型、用户等级、关联可中断负荷名称、关联可中断负荷功率;其中所述负荷名称引用调度自动化***中负荷设备名称。
9.根据权利要求1所述的一种低频低压减负荷配置方案智能决策方法,其特征在于:所述指定电网运行工况或负荷水平,包括:
电网实时运行工况、电网历史运行工况、人工设定运行工况;
所述电网实时运行工况,包括:当前实时电网总负荷、分区负荷、可切负荷元件功率;
所述电网历史运行工况,包括:指定时刻电网总负荷、分区负荷、可切负荷元件功率;
所述人工设定运行工况,包括:人工设定的电网总负荷、分区负荷、可切负荷元件功率;或者基于某一时刻电网历史运行工况,经人工调整部分可切负荷元件功率后,统计出电网总负荷、分区负荷。
10.一种低频低压减负荷配置方案智能决策***,其特征在于:包括如下模块:
数据准备模块,用于根据电网调管范围内的低频低压减负荷装置模型、减负荷控制策略模型、扩展负荷模型,结合低频低压减负荷装置模型的装置运行信息,确定低频低压减负荷实际可切除负荷元件集合;
计算模块,用于针对所述低频低压减负荷实际可切除负荷元件集合,根据指定电网运行工况或负荷水平以及低频低压减负荷实际可切除负荷元件获取实际可切除负荷元件关联的可中断负荷功率,根据实际可切除负荷元件的功率,得到低频低压减负荷实际可切除负荷元件的净功率,根据低频低压减负荷实际可切除负荷元件净功率得到电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量;
评估预警模块,用于设置减负荷方案模型中目标参数,判断所述电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量是否满足目标参数中上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求或设定的低频低压减负荷配置目标参数;
智能决策模块,用于当电网低频低压减负荷各轮次投运切荷量不满足上级调控机构下发的低频低压减负荷配置要求或设定的低频低压减负荷配置目标参数时,根据减负荷方案模型中决策约束、低频低压减负荷装置模型的装置运行信息、电网运行工况给出低频低压减负荷配置智能决策方案。
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