[发明专利]基于超实时仿真的电网在线稳定决策控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种基于超实时仿真的电网在线稳定决策控制系统，其特征在于，所述控制系统包括数据处理模块（10）、在线稳定决策系统（20）、稳定控制装置和数据转换及通信接口（50）；

所述数据处理模块（10）安装于调度中心，用于从能量管理系统EMS、广域测量系统WAMS和稳定控制装置中的稳控子站（30）获取电网状态信息，将电网状态信息整合得到电网运行数据，并将电网运行数据发送给所述在线稳定决策系统（20）；

所述在线稳定决策系统（20）安装于调度中心，用于对电网运行状态进行跟踪，定周期地基于预想故障集扫描判断电网薄弱环节，进行预防控制决策和紧急控制决策，生成稳控策略下发给稳定控制装置，并将全局电网信息下发给所述稳定控制装置；

所述稳定控制装置就地安装于变电站或发电厂；

所述数据转换及通信接口（50）连接在所述在线稳定决策系统（20）与稳定控制装置之间、以及稳定控制装置内部的稳控子站（30）和稳控执行站（40）之间，用于在线稳定决策系统（20）与稳定控制装置之间、以及稳定控制装置内部的数据通信。

2.如权利要求1所述的电网在线稳定决策控制系统，其特征在于，所述数据处理模块（10）采用数据处理器，将所述数据处理模块（10）从能量管理系统EMS、广域测量系统WAMS和稳定控制装置中的稳控子站（30）获取的电网状态信息进行多数据源整合后得到电网运行数据；数据处理模块（10）的数据刷新周期小于2分钟。

3.如权利要求1所述的电网在线稳定决策控制系统，其特征在于，所述在线稳定决策系统（20）包括并行计算平台、故障集模块、故障集扫描及暂态稳定判断模块、离线稳控策略表生成模块、在线稳控策略表生成模块、全局信息生成模块和调度辅助决策模块；所述故障集扫描及暂态稳定判断模块、离线稳控策略表生成模块、在线稳控策略表生成模块、全局信息生成模块和调度辅助决策模块分别与所述并行计算平台进行通信；所述故障集模块与故障集扫描及暂态稳定判断模块进行通信；

所述在线稳定决策系统（20）支持“离线预决策、实时匹配”和“在线预决策、实时匹配”两种紧急控制决策，并为“实时计算、实时控制”紧急控制决策提供电网全局信息。

4.如权利要求3所述的电网在线稳定决策控制系统，其特征在于，所述并行计算平台采用集群服务器作为计算核心，两两服务器之间通过以太网或Infiniband网络互连，所述并行计算平台的CPU核数在100-10000之间；

所述并行计算平台支持任务级并行和任务内并行两种模式；任务级并行是指同时处理多个计算任务，各个计算任务都有独立的CPU和内存资源，相互之间没有数据依赖和通信；任务内并行是指将单个计算任务分解为多个子任务，使用多个CPU进行并行处理，子任务之间存在数据依赖和相互通信；

在并行计算平台上部署电力系统潮流计算模块、暂态稳定计算模块、小干扰计算模块、轨迹灵敏度计算模块；通过任务内并行，暂态稳定计算实现超实时仿真。

5.如权利要求3所述的电网在线稳定决策控制系统，其特征在于，所述故障集模块包括电网中发生的故障地点信息、故障方式信息、故障时间信息和继电保护动作信息；

所述故障集扫描及暂态稳定判断模块针对故障集中的每一个故障、基于并行计算平台进行暂态稳定计算，判断在故障下电网是否能够保持稳定运行；

所述离线稳控策略表生成模块是离线情况下针对导致电网失稳的故障分析归纳出的控制策略，存储为策略表形式；

所述在线稳控策略表生成模块是在线情况下针对导致电网失稳的故障给出的控制策略；采用基于灵敏度计算的稳定控制策略筛选方法进行量化分析，针对失稳故障类型穷举稳控措施，基于并行计算平台对稳控措施进行轨迹灵敏度计算，分析不同稳控措施对电网稳定性的影响，然后根据灵敏度计算结果筛选出至少一组的稳控措施，最后通过暂态稳定计算进行仿真验证和对比，得到最优的稳控措施；

所述全局信息生成模块用于“实时计算、实时控制”的稳定控制模式；基于数据处理模块（10）得到的电网在线状态数据，针对每一个稳控子站（30）生成相应的全局电网信息，该信息能够表征该稳控子站（30）控制区域外的电网状态；

所述调度辅助决策模块用于预防控制。