[发明专利]一种省地一体化电网安全稳定综合防御方法

权利要求书

1.一种省地一体化电网安全稳定综合防御方法，其特征在于，包括以下步骤：

省地调电网动态数据整合步骤：将各地调电网的设备参数、安全稳定计算动态模型参数和实时数据汇集到省调，结合省调在线安全稳定分析计算结果，按照各地调安全稳定相互影响程度进行动态数据整合，形成准确合理的电网运行工况，为各地区电网在线安全稳定预警与控制决策提供基础数据，具体包括以下步骤：

1-1)将各地调上送的统一格式的电网模型/参数、故障集、稳定断面、二次信息和省调数据进行汇集，在数据整合过程中对基础方式数据进行数据检查及容错处理，检查各地调上送数据的合理性，去除不合理数据；

1-2)进行数据拼接把省地两级多区域的电网运行数据拼接为统一的全网计算数据，整合实时方式、设备参数及电网模型，进行潮流计算，保证主网潮流精度，形成合理的全网实时运行工况，生成可用于各类分析计算的全网数据文件；

1-3)基于全网数据文件进行安全稳定分析，根据安全稳定分析的结果，评估各地调安全稳定相互影响的程度，进行动态数据整合，形成电网运行工况，作为各地区电网静态安全稳定分析的基础数据，其中根据调管范围生成各地调直接防御的预想故障集、调管设备集及非本地调调管设备集，然后针对每个地调，对该地调直接防御的预想故障集进行安全稳定分析，根据静态安全分析的结果并综合考虑故障导致的电压、功率变化及设备电压等级得到故障对该地调的非本地调调管设备的影响因子，在此基础上得到该地调的非本地调调管设备的总影响因子，如下式所示：

上述式中，P_i.j为该地调直接防御的预想故障集中第i个故障对该地调的非本地调调管设备集中第j个非本地调调管设备的影响因子，P_j为该地调的非本地调调管设备集中第j个非本地调调管设备的总影响因子，n为该地调直接防御的预想故障集中故障的总数；

1-4)针对每个地调，将该地调的非本地调调管设备集中总影响因子大于预设值λ的非本地调调管设备归为待联通设备集，进行拓扑分析，寻找该地调的调管设备集与待联通设备集之间的联络线以及待联通设备集中各个设备的联络线，将该地调的调管设备集与待联通设备集并为一个连通的网络；

安全稳定预警分析计算步骤：基于预想故障集，进行电网在线安全稳定分析和预警及调度运行辅助决策计算；

省地调电网安全稳定分析结果协同监视步骤：按照调管范围将统一计算得到的安全稳定分析结果发布给各地区电网调度控制中心；省调及地调安全稳定分析汇总信息在省调集中展示，影响电网安全稳定运行的告警信息同步在省调和相应的地调推送，具体包括如下步骤：

3-1)基于全网数据文件，生成省及地级调度中心需要防御的全部预想故障集，进行安全稳定分析，得到全网安全稳定分析的结果并在省调集中展示；

3-2)根据调管范围筛选出各地调的调管设备集和各地调直接防御的预想故障集；

3-3)针对每个地调，将安全稳定分析结果按与地调的相关程度进行筛选：

针对基态安全分析结果，筛选出与该地调的调管设备集相关的设备及其实际过载评估裕度和实际电压裕度，根据断面的组成设备或者其首、末端厂站是否属于该地调的调管设备集筛选出相关断面及其断面越限裕度，从筛选结果中统计出各裕度的最小值分别作为该地调的实际过载裕度、实际电压裕度及断面越限裕度；

针对静态安全分析结果，从该地调直接防御的预想故障集中某故障的元件负载率信息中筛选出属于该地调的调管设备集中的设备的静态安全裕度，统计其中的最小值作为该故障的静态安全裕度，如从该故障的元件负载率信息中无法筛选出属于该地调的调管设备集中的设备，则认为该故障的静态安全裕度是100％；统计该地调直接防御的预想故障集中所有故障的最小静态安全裕度作为该地调的静态安全裕度；

针对暂态安全分析结果，筛选该地调直接防御的预想故障集的机群信息、电压薄弱母线及频率薄弱母线，得到暂态功角稳定裕度、暂态电压安全裕度、暂态频率安全裕度；统计上述裕度的最小值作为该地调的暂态安全裕度；

针对静态电压稳定分析结果，根据断面的组成设备或者其首、末端厂站是否属于该地调的调管设备集筛选出考核断面，根据考核断面母线是否属于该地调的调管设备集筛选出该地调的母线电压监视曲线，并统计所筛选出的电压监视母线的静态电压稳定裕度最小值作为该地调的静态电压稳定裕度；

针对短路电流分析结果，根据故障母线和线路是否属于该地调的调管设备集筛选出相关短路电流故障，根据相关短路电流故障下短路母线、短路线路及流经断路器是否属于该地调的调管设备集筛选出相关的母线短路电流及线路短路电流，统计上述相关的母线短路电流及线路短路电流和断路器遮断容量的差值得到该地调的短路电流关键元件；

3-4)将筛选统计出的各地调的安全稳定分析结果输出并将结果更新到各地调，实现地调安全稳定预警的实时监视；

省地调电网安全稳定辅助决策措施协调步骤：针对地调分析结果不满足电网安全稳定要求的情况，当该地调调管范围内的控制措施无法解决此问题时，则由省调综合各地调的可选控制措施进行辅助决策措施协调计算，并将协调计算的结果分别下发到各相关地调，具体包括如下步骤：

4-1)基于全网数据文件和省及地级调度中心需要防御的全部预想故障集进行安全稳定分析，当安全稳定分析结果不满足系统安全稳定要求时基于全网数据文件计算辅助决策措施，将辅助决策措施在省调集中展示；

4-2)根据调管范围筛选出各地调的调管设备集和各地调直接防御的预想故障集；

4-3)针对每个地调，将辅助决策结果按与地调的相关程度进行筛选：

针对基态安全辅助决策，筛选出过载越限元件或电压越限母线属于该地调的调管设备集的设备作为关键元件，从基态辅助决策调整措施中筛选调整设备属于该地调的调管设备集的调整措施，按照区域、厂站统计该地调在该运行方式下的基态辅助决策措施；

针对预想故障安全辅助决策，筛选出辅助决策计算故障中属于该地调直接防御的预想故障集的故障作为该地调的辅助决策关键故障，从辅助决策调整措施中筛选调整设备属于该地调的调管设备集的调整措施，按照区域、厂站统计该地调在该运行方式下的辅助决策措施；

4-4)将筛选统计出的各地调的辅助决策结果输出并将结果更新到各地调，实现安全稳定辅助决策措施协调；

地调电网运行方式离线研究分析步骤：各地调远程登录省调离线研究系统后统一分配计算资源，通过实时态数据及历史数据方式进行数据获取，并进行方式调整，以研究电网不同运行方式的网络特性，根据需要选择相应的故障及功能进行安全稳定分析，包括如下步骤：

5-1)各地调远程登录省调离线研究系统，省调离线研究系统监视各地调的登录请求，并为登录的各地调分配应用资源；

5-2)各地调选择需要研究的基础方式数据，所述基础方式数据包括电网实时方式数据及历史数据，通过图形化的操作进行方式调整，得到待研究的电网方式；

5-3)各地调在本地维护包括发电机动态参数、监视元件、设备限值、考核故障集、稳定断面、备自投策略及第三道防线策略在内的模型参数，将维护好的模型参数传送到省调离线研究系统，省调离线研究系统接收地调上传的模型参数，确认后将数据增量导入到省调离线研究系统数据库，并将处理结果返回给地调；

5-4)选择安全稳定分析计算任务开始计算，省调离线研究系统综合考虑登录的地调个数和计算任务分配计算资源，针对各类安全稳定计算任务进行CPU 和内存的资源需求评估，确定各个计算节点上允许调度的计算任务及其并发运行的实例数目，再针对所有提交的各类安全稳定分析计算任务进行统一调度管理，当多个调度机构多个应用功能并发提交计算需求时，结合各个应用功能提交计算任务的资源需求对计算资源进行优化分配；

5-5)分析计算结束后，将计算结果导出传送到相应地调，并在地调生成分析计算报告；

5-6)完成离线研究的地调退出省调离线研究系统，省调离线研究系统自动释放应用资源和计算资源，并将空闲的计算资源分配给其他正在使用的地调。

2.根据权利要求1所述的省地一体化电网安全稳定综合防御方法，其特征在于，所述步骤1-4)中，将电力系统中的母线、电气设备模型转化为节点—支路模型，把整个网络看作为若干个连通图，采用深度优先搜索算法对网络遍历，找到该地调的调管设备集与待联通设备集之间的联络线作为联通支路，将原来两个或两个以上的连通图连接成一个连通图。