[发明专利]电力系统设备过载的自适应紧急控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种电力系统设备过载的自适应紧急控制系统和方法，属于电力系统安全稳定控制领域。本发明提出由调度端中心站和厂站端控制站构成的设备过载自适应紧急控制系统，调度端中心站负责计算电网正常状态和预想状态下可控设备有功对监控设备有功的灵敏度，并将表征不同运行状态的“方式字”及其对应的灵敏度信息下发给厂站端控制站，厂站端控制站负责在检测监控设备出现严重过载时，根据“实时方式字”检索到与之对应的灵敏度信息，结合可控设备可控量和单位有功控制代价，以控制代价最小为原则，制定紧急控制措施。本发明不需要故障启动，考虑了紧急调制直流功率、转供负荷、紧急控制新能源电厂有功、切发电机和切负荷措施，适用范围广。

技术领域

本发明属于电力系统安全稳定控制技术领域，更准确地说，本发明涉及一种电力系统设备过载的自适应紧急控制系统和方法。

背景技术

负荷波动、发电出力波动、直流系统功率变化和设备投/退等都可能导致线路、变压器过载。对于轻微过载问题，由于允许持续运行的时间比较长，可以通过调度员的运行控制来消除过载，不会导致设备因过载而跳闸，给电力系统带来安全稳定问题。对于严重过载问题，由于允许持续运行的时间短，调度员的运行控制难以满足设备严重过载控制对时间紧迫性的要求，需要采用紧急控制的手段来消除设备的严重过载。

专利“大电网过载集中决策实时紧急控制方法”(ZL 200710135096.2)提出在厂站端控制装置检测到线路过载时，将过载线路、可控措施及紧急控制策略计算指令发送到调度中心，启动调度中心的紧急控制策略计算，待计算出消除线路过载的紧急控制策略后，再下发给厂站端的控制装置，对可控设备实施控制。该方法是在厂站端控制装置检测到线路过载后才开始计算紧急控制策略，由于电力系统潮流断面数据生成和紧急控制策略的计算时间都存在不确定性，有时不能满足设备严重过载控制对时间紧迫性的要求。此外，该方法在厂站端控制装置检测到线路过载后还要与调度中心进行信息的交互，才能对电力系统实施控制，其可靠性和实时性也难以权衡。

发明内容

本发明目的是：满足紧急控制的实时性和可靠性要求，为消除电力系统运行设备的严重过载，提供一种不依赖离线控制策略、控制代价最小的自适应紧急控制系统和方法。

本发明的基本原理在于：对于设备的严重过载，在保证控制精度的前提下控制的时效性、可靠性至关重要，为此，采用了调度端中心站和厂站端控制站的系统结构，在调度端中心站在线计算当前运行状态及预想运行状态下厂站端控制站可控措施对消除设备严重过载的灵敏度，并刷新到厂站端控制站中，确保了控制精度的决策基础；在厂站端控制站进行设备严重过载的判断，当厂站侧控制站检测到设备严重过载时，从厂站端控制站保存的各种运行状态与灵敏度信息对应表中，选择与监视设备实时投/退状态相同的运行状态所对应的灵敏度信息，结合可控措施的单位有功控制代价指标，制定控制代价最小的紧急控制措施，保证了控制的时效性和可靠性。

具体地说，本发明具体采用以下的技术方案：

一种电力系统设备过载的自适应紧急控制系统，包括调度端中心站实时信息获取模块、调度端中心站潮流方程建立模块、调度端中心站潮流灵敏度计算模块以及调度端中心站灵敏度信息下发模块和厂站端控制站实时信息上送模块、厂站端控制站灵敏度信息接受模块以及厂站端控制站监控设备过载后紧急控制策略的生成及执行模块，其中：

所述调度端中心站实时信息获取模块负责按设定的周期循环召唤厂站端控制站的实测信息，包括监视设备、监控设备和可控设备的投/退、有功及无功信息，并将实时信息获取时刻记为t₀，针对各个厂站端控制站，将其所属监视设备记为A，将其所属监控设备记为B，将其所属可控设备记为C；

所述厂站端控制站所属监视设备是指其投/退状态、有功和无功由该厂站端控制站采集，或由其它厂站端控制站转发至该厂站端控制站的设备；

所述厂站端控制站所属监控设备是指其过载问题由该厂站端控制站负责制定控制策略并启动控制的设备；