基于城市輸電網(wǎng)故障恢復(fù)的分區(qū)分層負(fù)荷轉(zhuǎn)移方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種基于城市輸電網(wǎng)故障恢復(fù)的分區(qū)分層負(fù)荷轉(zhuǎn)移方法，該方法基于EMS（能量管理系統(tǒng)）的一體化電網(wǎng)模型和運(yùn)行方式信息，實(shí)時接收電網(wǎng)故障信息，并結(jié)合備自投動作情況自動分析故障后的電網(wǎng)越限設(shè)備和停電范圍信息，給出消除設(shè)備越限的運(yùn)行方式調(diào)整策略，利用局部快速拓?fù)浞椒ǎ捎梅謱臃謪^(qū)的恢復(fù)策略，自動生成供電恢復(fù)方案，協(xié)助系統(tǒng)運(yùn)行人員應(yīng)對突發(fā)事故，有效縮短停電時間，解決目前故障恢復(fù)周期長、壓力大的問題，進(jìn)一步提升地區(qū)電網(wǎng)供電可靠性。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于電力系統(tǒng)調(diào)度自動化領(lǐng)域，尤其涉及一種基于城市輸電網(wǎng)故障恢復(fù)的分區(qū)分層負(fù)荷轉(zhuǎn)移方法。
技術(shù)介紹
電網(wǎng)規(guī)模越來越大，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式日益復(fù)雜，盡管電網(wǎng)建設(shè)及運(yùn)行水平也在不斷提高，但各類事故尤其是難于預(yù)料的偶然因素導(dǎo)致的事故是無法完全避免的。因此，一旦電網(wǎng)發(fā)生事故，在準(zhǔn)確定位電網(wǎng)故障的基礎(chǔ)上如何采取有效的措施盡可能地縮小停電范圍、縮短停電時間，防止事故的擴(kuò)大和蔓延，及早恢復(fù)供電，是電網(wǎng)調(diào)度自動化領(lǐng)域一個十分重要的研究課題。隨著居民生活水平的不斷提高，對城市電網(wǎng)的供電可靠性也提出了越來越高的要求，傳統(tǒng)的故障恢復(fù)研究側(cè)重于配電網(wǎng)，高壓輸電網(wǎng)往往又側(cè)重電網(wǎng)安全穩(wěn)定性的分析，而城市電網(wǎng)介于高壓輸電網(wǎng)和低壓配電網(wǎng)之間，如何有效解決快速恢復(fù)供電的問題目前還是以人工經(jīng)驗(yàn)操作為主，調(diào)度自動化系統(tǒng)缺乏有效的技術(shù)支撐手段。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供一種基于城市輸電網(wǎng)故障恢復(fù)的分區(qū)分層負(fù)荷轉(zhuǎn)移方法，實(shí)現(xiàn)了高壓配電網(wǎng)故障恢復(fù)方案的在線生成，輔助調(diào)度運(yùn)行人員處理事故，快速恢復(fù)供電。本專利技術(shù)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下，一種基于城市輸電網(wǎng)故障恢復(fù)的分區(qū)分層負(fù)荷轉(zhuǎn)移方法，包括以下步驟：步驟1、獲取EMS系統(tǒng)中的電網(wǎng)模型信息、運(yùn)行方式信息和設(shè)備參數(shù)信息，建立故障恢復(fù)分析的初始斷面；步驟2、在接收到故障設(shè)備信息后，在步驟1的初始斷面上更新故障設(shè)備的開關(guān)跳閘信息，并在跳閘開關(guān)動作后的斷面上啟動備自投動作分析，掃描全網(wǎng)母線，通過母線量測信息判斷是否失壓，如果失壓則結(jié)合EMS系統(tǒng)中的備自投模型和動作邏輯，判斷備自投動作情況，得到連接失壓母線的開關(guān)動作信息；步驟3、將步驟2中的備自投開關(guān)動作信息寫入分析斷面，在此斷面基礎(chǔ)上啟動停電范圍分析，即從故障設(shè)備節(jié)點(diǎn)出發(fā)結(jié)合電網(wǎng)潮流方向，采用廣度優(yōu)先搜索算法查找失電區(qū)，標(biāo)記搜索通路上的設(shè)備；步驟4、若步驟3判斷出有失電區(qū)，即搜索到停電設(shè)備的情況下，則啟動負(fù)荷轉(zhuǎn)移分析，從停電負(fù)荷出發(fā)，采用廣度優(yōu)先搜索算法，查找搜索通路上的熱備用開關(guān)，即得到該負(fù)荷所屬失電區(qū)的備用電源點(diǎn)，并通過潮流計算結(jié)合設(shè)備參數(shù)分析該熱備用開關(guān)投入運(yùn)行后所連設(shè)備的負(fù)載率，若導(dǎo)致設(shè)備越限則排除該備用電源點(diǎn)；步驟5、在步驟3得到的斷面基礎(chǔ)上，將步驟4查找到的熱備用開關(guān)轉(zhuǎn)為運(yùn)行，并在更新后的電網(wǎng)斷面上利用靜態(tài)安全分析功能對轉(zhuǎn)供后的電網(wǎng)進(jìn)行靜態(tài)風(fēng)險掃描，確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行；步驟6、將轉(zhuǎn)供方案分解為開關(guān)動作序列，生成輔助調(diào)度運(yùn)行人員故障恢復(fù)的操作方案。進(jìn)一步的，步驟4中所述的負(fù)荷轉(zhuǎn)移分析包括如下步驟：步驟4a、統(tǒng)計查找故障影響的失電廠站，從故障設(shè)備端點(diǎn)出發(fā),采用廣度優(yōu)先搜索算法開始拓?fù)渌阉鳎阉鬟^程中不經(jīng)過斷開的開關(guān)以及帶電設(shè)備，搜索路徑上的所有設(shè)備即為失電設(shè)備，在此基礎(chǔ)上統(tǒng)計出失電廠站以及每個停電廠站的損失負(fù)載信息；步驟4b、對失電廠站按優(yōu)先級排序，排序策略包括損失負(fù)載大小、廠站重要程度等，可人工對恢復(fù)順序進(jìn)行修改；步驟4c、判斷是否有失電廠站，如果沒有則恢復(fù)完成；如果有則循環(huán)排序后的失電廠站，分別統(tǒng)計廠站的失電母線，對電網(wǎng)模型中的母線設(shè)備進(jìn)行循環(huán)，獲取該廠站中的母線，判斷該母線是否4a中搜索得到的失電設(shè)備；步驟4d、對該廠站中的失電母線按電壓等級排序，電壓等級高的母線恢復(fù)優(yōu)先級高；步驟4e、從母線設(shè)備端點(diǎn)出發(fā)查找該母線的備用電源點(diǎn),將該母線設(shè)為根節(jié)點(diǎn)，采用廣度優(yōu)先搜索，查找該母線周圍的連接開關(guān)，如果開關(guān)狀態(tài)為分，判斷該開關(guān)的對側(cè)節(jié)點(diǎn)是否帶電，如果帶電則該開關(guān)為備用電源電；步驟4f、備用電源點(diǎn)分析:若備用電源點(diǎn)投入運(yùn)行，分析該廠站是否有失電母線，如果有，則回到步驟4e；如果沒有，則該廠站恢復(fù)成功，得到該廠站的恢復(fù)策略，回到步驟4c,重復(fù)上述過程，直至所有廠站恢復(fù)完畢。本專利技術(shù)的有益效果是：1）功能上采用和EMS系統(tǒng)一體化設(shè)計思路，共享電網(wǎng)模型、實(shí)時信息，實(shí)現(xiàn)使用人員的免維護(hù)。2）區(qū)別傳統(tǒng)的離線事故恢復(fù)方法，本專利技術(shù)能結(jié)合電網(wǎng)實(shí)時運(yùn)行斷面在線生成事故恢復(fù)方案，提升事故處理的響應(yīng)速度。3)傳統(tǒng)的恢復(fù)方法僅局限在供電路徑的查找上，本專利技術(shù)從用戶實(shí)際操作出發(fā)，采用分層分廠站的恢復(fù)方法，實(shí)現(xiàn)了停電廠站按優(yōu)先級的逐步恢復(fù)，避免了全區(qū)域恢復(fù)導(dǎo)致的轉(zhuǎn)供電源負(fù)載率過高的問題。4）實(shí)現(xiàn)了基于方式調(diào)整的越限校正技術(shù)，能夠在故障發(fā)生后快速掃描越限設(shè)備，提供消除越限的方式優(yōu)化方案。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術(shù)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術(shù)的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本專利技術(shù)基于城市輸電網(wǎng)故障恢復(fù)的分區(qū)分層負(fù)荷轉(zhuǎn)移方法的流程圖；圖2是負(fù)荷轉(zhuǎn)移流程圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本專利技術(shù)的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。如圖1-圖2所示，基于城市輸電網(wǎng)故障恢復(fù)的分區(qū)分層負(fù)荷轉(zhuǎn)移方法，包括以下步驟：步驟1、獲取EMS(EnergyManageSystem，能量管理系統(tǒng))系統(tǒng)中的電網(wǎng)模型信息、運(yùn)行方式信息和設(shè)備參數(shù)信息，包括一次設(shè)備模型、備自投模型、遙信、遙測、設(shè)備參數(shù)、連接關(guān)系等，建立故障恢復(fù)分析的初始斷面；步驟2、在接收到故障設(shè)備信息后，在步驟1的初始斷面上更新故障設(shè)備的開關(guān)跳閘信息，并在跳閘開關(guān)動作后的斷面上啟動備自投動作分析，掃描全網(wǎng)母線，通過母線量測信息判斷是否失壓，如果失壓則結(jié)合EMS系統(tǒng)中的備自投模型和動作邏輯，判斷備自投動作情況，得到連接失壓母線的開關(guān)動作信息；步驟3、將步驟2中的備自投開關(guān)動作信息（即開關(guān)狀態(tài)）寫入分析斷面，在此斷面基礎(chǔ)上啟動停電范圍分析，即從故障設(shè)備節(jié)點(diǎn)出發(fā)結(jié)合電網(wǎng)潮流方向，采用廣度優(yōu)先搜索算法查找失電區(qū)，標(biāo)記搜索通路上的設(shè)備；步驟4、若步驟3判斷出有失電區(qū)，即搜索到停電設(shè)備的下，則啟動負(fù)荷轉(zhuǎn)移分析，從停電負(fù)荷出發(fā)，采用廣度優(yōu)先搜索算法，查找搜索通路上的熱備用開關(guān)（找到熱備用開關(guān)后則停止該通路上的搜索），即得到該負(fù)荷所屬失電區(qū)的備用電源點(diǎn)（熱備用開關(guān)），并通過潮流計算結(jié)合設(shè)備參數(shù)分析該熱備用開關(guān)投入運(yùn)行后所連設(shè)備的負(fù)載率，若導(dǎo)致設(shè)備越限則排除該備用電源點(diǎn)；其中所述的負(fù)荷轉(zhuǎn)移分析具體如下：1）統(tǒng)計查找故障影響的失電廠站，從故障設(shè)備端點(diǎn)出發(fā)（負(fù)荷等終端設(shè)備為終點(diǎn)）采用廣度優(yōu)先搜索算法開始拓?fù)渌阉鳎阉鬟^程中不經(jīng)過斷開的開關(guān)以及帶電設(shè)備，搜索路徑上的所有設(shè)備即為失電設(shè)備，在此基礎(chǔ)上統(tǒng)計出失電廠站以及每個停電廠站的損失負(fù)載信息。2）對失電廠站按優(yōu)先級排序，排序策略包括損失負(fù)載大小、廠站重要程度等，可人工對恢復(fù)順序進(jìn)行修改。3）判斷是否有失電廠站，如果沒有則恢復(fù)完成；如果有則循環(huán)排序后的失電廠站，分別統(tǒng)計廠站的失電母線，對電網(wǎng)模型中的母線設(shè)備進(jìn)行本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
基于城市輸電網(wǎng)故障恢復(fù)的分區(qū)分層負(fù)荷轉(zhuǎn)移方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1、獲取EMS系統(tǒng)中的電網(wǎng)模型信息、運(yùn)行方式信息和設(shè)備參數(shù)信息，建立故障恢復(fù)分析的初始斷面；?步驟2、在接收到故障設(shè)備信息后，在步驟1的初始斷面上更新故障設(shè)備的開關(guān)跳閘信息，并在跳閘開關(guān)動作后的斷面上啟動備自投動作分析，掃描全網(wǎng)母線，通過母線量測信息判斷是否失壓，如果失壓則結(jié)合EMS系統(tǒng)中的備自投模型和動作邏輯，判斷備自投動作情況，得到連接失壓母線的開關(guān)動作信息；步驟3、將步驟2中的備自投開關(guān)動作信息寫入分析斷面，在此斷面基礎(chǔ)上啟動停電范圍分析，即從故障設(shè)備節(jié)點(diǎn)出發(fā)結(jié)合電網(wǎng)潮流方向，采用廣度優(yōu)先搜索算法查找失電區(qū)，標(biāo)記搜索通路上的設(shè)備；步驟4、若步驟3判斷出有失電區(qū)，即搜索到停電設(shè)備的情況下，則啟動負(fù)荷轉(zhuǎn)移分析，從停電負(fù)荷出發(fā)，采用廣度優(yōu)先搜索算法，查找搜索通路上的熱備用開關(guān)，即得到該負(fù)荷所屬失電區(qū)的備用電源點(diǎn)，并通過潮流計算結(jié)合設(shè)備參數(shù)分析該熱備用開關(guān)投入運(yùn)行后所連設(shè)備的負(fù)載率，若導(dǎo)致設(shè)備越限則排除該備用電源點(diǎn)；步驟5、在步驟3得到的斷面基礎(chǔ)上，將步驟4查找到的熱備用開關(guān)轉(zhuǎn)為運(yùn)行，并在更新后的電網(wǎng)斷面上利用靜態(tài)安全分析功能對轉(zhuǎn)供后的電網(wǎng)進(jìn)行靜態(tài)風(fēng)險掃描，確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行；步驟6、將轉(zhuǎn)供方案分解為開關(guān)動作序列，生成輔助調(diào)度運(yùn)行人員故障恢復(fù)的操作方案。...

【技術(shù)特征摘要】
1.基于城市輸電網(wǎng)故障恢復(fù)的分區(qū)分層負(fù)荷轉(zhuǎn)移方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟1、獲取EMS系統(tǒng)中的電網(wǎng)模型信息、運(yùn)行方式信息和設(shè)備參數(shù)信息，建立故障恢復(fù)分析的初始斷面；
步驟2、在接收到故障設(shè)備信息后，在步驟1的初始斷面上更新故障設(shè)備的開關(guān)跳閘信息，并在跳閘開關(guān)動作后的斷面上啟動備自投動作分析，掃描全網(wǎng)母線，通過母線量測信息判斷是否失壓，如果失壓則結(jié)合EMS系統(tǒng)中的備自投模型和動作邏輯，判斷備自投動作情況，得到連接失壓母線的開關(guān)動作信息；
步驟3、將步驟2中的備自投開關(guān)動作信息寫入分析斷面，在此斷面基礎(chǔ)上啟動停電范圍分析，即從故障設(shè)備節(jié)點(diǎn)出發(fā)結(jié)合電網(wǎng)潮流方向，采用廣度優(yōu)先搜索算法查找失電區(qū)，標(biāo)記搜索通路上的設(shè)備；
步驟4、若步驟3判斷出有失電區(qū)，即搜索到停電設(shè)備的情況下，則啟動負(fù)荷轉(zhuǎn)移分析，從停電負(fù)荷出發(fā)，采用廣度優(yōu)先搜索算法，查找搜索通路上的熱備用開關(guān)，即得到該負(fù)荷所屬失電區(qū)的備用電源點(diǎn)，并通過潮流計算結(jié)合設(shè)備參數(shù)分析該熱備用開關(guān)投入運(yùn)行后所連設(shè)備的負(fù)載率，若導(dǎo)致設(shè)備越限則排除該備用電源點(diǎn)；
步驟5、在步驟3得到的斷面基礎(chǔ)上，將步驟4查找到的熱備用開關(guān)轉(zhuǎn)為運(yùn)行，并在更新后的電網(wǎng)斷面上利用靜態(tài)安全分析功能對轉(zhuǎn)供后的電網(wǎng)進(jìn)行靜態(tài)風(fēng)險掃描，確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行；
步驟6、將轉(zhuǎn)供方案分解為開關(guān)動作序列，生成輔助調(diào)度運(yùn)行人員故障恢復(fù)的操作...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐希，陸進(jìn)軍，戴則梅，閃鑫，鄒德虎，徐春雷，趙家慶，錢科軍，張樂，汪志成，楊立波，習(xí)新魁，李一鵬，
申請(專利權(quán))人：國電南瑞科技股份有限公司，國電南瑞南京控制系統(tǒng)有限公司，江蘇省電力公司，國網(wǎng)河北省電力公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32