[发明专利]一种变电站-调度中心两级分布式恢复控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种变电站-调度中心两级分布式恢复控制方法，属于电力系统调度自动化技术领域。

背景技术

电力系统备用电源自动投切装置，或简称备自投，是为提高电网的安全、可靠运行所采取的一种重要措施，是电网实现恢复控制的重要方法。当工作电源因故障不能供电时，该自动装置应能迅速将备用电源自动投入使用或将用户切换到备用电源上。典型的备用自投有单母线进线备投、分段断路器备投、变压器备投、进线及桥路备投、旁跳断路器备投等。

目前广泛采用的备自投装置是采用微机技术开发的备自投装置，这种装载安装在变电站中，通过网络把本地的遥测和遥信信号接入装置中，装置根据接入的遥测和遥信信号判断是否需要发出电源切换的控制命令，控制命令通过本地的执行机构执行。但是，这种安装在变电站内的备自投装置，存在如下问题：

(1)成本高，维护代价大。由于需要在每个变电站都安装备自投装置，因此总体投资成本很高。另外，装置分散在各变电站中，需要定期维护，因此维护成本大。

(2)备自投装置的备自投策略无法考虑远方备用电源侧设备的安全性。备自投装置只能考虑了本地变电站母线电压或进线电流，而无法考虑远方备用电源侧主变的容载比、线路的热稳定极限等，易导致备用电源侧过负荷跳闸，导致故障的进一步扩大。

(3)备自投装置的备自投策略无法与安全控制装置协调。电网中存在大量的安全控制装置，如低频减载装置、高频切机等。由于备自投装置自动采集本地的信息，因此无法判断电源丢失是故障引起的，还是诸如低频减载装置等安全自动控制装置的动作触发的，若是安全自动控制装置的动作结果，则备自投装置不应动作。

本申请人曾经提出过专利授权号为ZL 200810105981.0，名称为“一种基于EMS的电网备用电源自投控制方法”的相关方法，其核心思想是把备自投的功能集中在电网调度中心实现。但实践表明该方法也存在一定局限性：

(1)集中式备自投控制完全依赖于电网调度中心的能量管理系统以及电网调度中心与变电站之间的通信。如果电网调度中心的通讯通道、计算平台、数据库、应用功能等其中任何一个环节出现问题，电网调度中心关于备自投系统的集中式控制决策都无法正常进行，此时集中式控制方式将完全失效。集中式控制存在安全隐患。

(2)集中式备自投对电网调度中心与变电站之间的通信的可靠性要求较高。在信息采集以及指令下发的过程中，如果通信中断或出现异常，备自投的动作策略将受到影响。

(3)集中式备自投通过SCADA系统采集遥信、遥测数据作为判据，形成策略后通过遥控下发指令，在数据采集以及指令下发的过程中存在延迟，这都将造成备自投动作的延时。另外采集过程中的数据的准确性也将影响到备自投的动作策略。

发明内容

本发明的目的是针对传统备自投装置以及集中式备自投系统中存在的问题，提出了变电站——调度中心两级分布式恢复控制方法，当电网出现故障导致变电站停电时，可以自动把负荷切换到备用电源上。

本发明提出的变电站-调度中心两级分布式恢复控制方法，包括以下步骤：

(1)在每一个需要备用电源自投的变电站的综合自动化系统中建立与变电站运行方式相对应的控制模型；

(2)将上述控制模型上送至电网调度中心的能量管理系统，分别形成电网调度中心的电网电源备用自投的控制模型；

(3)在电网调度中心，通过电网调度中心能量管理系统的安全分析软件按一定周期对上述电网电源备用自投的控制模型中的开关动作进行模拟，对模拟结果中发生备用电源侧过载的备自投发出报警；

(4)变电站综合自动化系统向电网调度中心的能量管理系统发送一个通信监测信号，电网调度中心的能量管理系统向变电站综合自动化系统返回上述通信监测信号，变电站通过上述通信监测信号实时判断通信质量，若通信正常，则进行步骤(5)，若通信中断或出现错误，则变电站采取“本地控制”方式，变电站利用综合自动化系统采集的来自变电站的电网母线电压和线路电流以及变电站内部的开关位置信息，驱动上述控制模型，由变电站利用综合自动化系统下发指令驱动开关动作；