[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

摘要

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。

主权项

1.一种电力系统设备过载的自适应紧急控制系统，其特征在于，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，并将实测信息获取时刻记为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；所述厂站端控制站所属可控设备是指该厂站端控制站能够对其实施紧急控制措施的设备，相应的紧急控制措施包括紧急调制直流系统功率、转供负荷、紧急控制新能源电厂有功出力、切发电机和切负荷，其中紧急控制新能源电厂有功出力是通过切除新能源电厂内机组的并网馈线来实现的；所述调度端中心站潮流方程建立模块负责在保持厂站端控制站上送的监视设备、监控设备和可控设备的投/退有功及无功都不变的约束下，结合调度自动化系统采集的电力系统实时运行信息，建立反映电力系统实时运行状态的潮流方程，并将相应的实测信息获取时刻t₀作为该潮流方程所对应的电力系统运行断面时刻t_s；所述调度端中心站潮流灵敏度计算模块负责基于潮流方程建立模块得到的潮流方程，针对各个厂站端控制站，在不考虑其A中监视设备投/退变化的正常运行状态下和考虑其A中单个或多个监视设备投/退变化的各个预想运行状态下，分别计算出其C中各个可控设备有功对其B中各个监控设备有功的灵敏度，生成包括监控设备名、可控设备名和可控设备有功对监控设备有功的灵敏度信息在内的二维表，并将各个运行状态下监视设备名及其投/退状态定义为“方式字”，将二维表与相应的“方式字”相关联，若有厂站端控制站的A中监视设备投/退变化的预想运行状态为n个时，则该厂站端控制站对应n+1个二维表；所述调度端中心站灵敏度信息下发模块负责根据二维表信息与厂站端控制站的对应关系，将潮流灵敏度计算模块得到的所有二维表信息及其关联的“方式字”，打上时标t_s，分别发送到相应的厂站端控制站；所述厂站端控制站实时信息上送模块负责根据调度端中心站下发的召唤指令上送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，对于可控设备中的新能源电厂，除了采集新能源电厂投/退、有功及无功信息之外还需要采集厂内可切除的机组并网馈线的有功，但该信息不上送至调度端中心站；所述厂站端控制站灵敏度信息接受模块负责接受调度端中心站下发的二维表信息及其关联的“方式字”和时标t_s并更新保存；所述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负责在检测到监控设备的电流超过其过载紧急控制电流设定值且持续时间大于过载时长门槛值且当前时刻与二维表的时标t_s之间的时长小于灵敏度信息有效时长设定值时，根据当前时刻监视设备投/退状态与二维表所关联的“方式字”所表示的预想运行状态之间的对应关系，选择相应的二维表，计及选定的二维表中可控设备有功对过载最严重的监控设备有功的灵敏度及其单位有功控制代价指标，制定紧急控制措施集，并对电力系统实施紧急控制；所述过载最严重的监控设备是指其电流与过载紧急控制电流设定值之比最大的监控设备。