一種基于穩定規則信息模型的電網安全穩定監控方法技術

本發明專利技術涉及一種電力系統安全穩定運行與管理的方法，尤其是涉及一種基于穩定監控規則信息模型的電網安全穩定監控方法。本發明專利技術的方法具有以下優點：１）實現穩定規則跨安全區統一管理，保證電網運行不同安全區中穩定信息的一致性和完整性，消除電網穩定運行存在的安全漏洞；２）電網調度自動化系統能自動實時選擇正確的穩定控制斷面及相應的穩定限額值進行監控，消除目前電網調度自動化系統中由于斷面和限額人工維護不全面、不統一、不及時等因素對電網運行帶來的潛在風險。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種電力系統安全穩定運行與管理的方法，尤其是涉及一種基 于穩定監控規則信息模型的電網安全穩定監控方法。
技術介紹
電力系統運行必須保證電力系統的安全性和穩定性。電力系統的安全性指 電力系統在運行中承受故障擾動(例如突然失去電力系統的元件，或短路故障等)的能力。通過兩個特性表征(l)電力系統能承受住故障擾動引起的暫態過 程并過渡到一個可接受的運行工況；(2)在新的運行工況下，各種約束條件得到 滿足。電力系統穩定性指電力系統受到事故擾動后保持穩定運行的能力。通常 根據動態過程的特征和參與動作的元件及控制系統，將穩定性的研究劃分為靜 態穩定、暫態穩定、小擾動動態穩定、電壓穩定及中長期動態穩定。如果電網 運行發生穩定破壞事故，往往會導致大面積停電的嚴重后果。為此國家經濟貿 易委員會發布電力行業強制性標準《電力系統安全穩定導則》(DL755-2001 )， 用以指導電力系統規劃、設計、運行和管理等環節中有關電力系統安全穩定的 工作。根據《電力系統安全穩定導則》的要求，在電力系統調度運行工作中，為 了保證電力系統的安全性和穩定性，電網運行方式專業人員需針對電網運行中 可能出現的各種運行方式進行電力系統安全穩定計算。電網運行方式專業人員 在開展對電網的靜態安全分析、靜態穩定分析、暫態穩定分析、動態穩定分析、 電壓穩定分析、頻率穩定分析以及再同步計算分析的基礎上，根據《電力系統 安全穩定導則》提出的電力系統的安全穩定標準，確定主要輸電斷面在不同運行方式下的極限傳輸功竿伹——穩疋限額，升以此為基礎編制保證電網安全穩 定運行的電網運行控制方案一一電網運行穩定規則。電網運行穩定規則規定了 在電網穩定斷面各種運行方式、預想故障類型和地點、穩定控制措施、輔助監 控要求等條件下，穩定斷面受電網安全穩定標準約束所允許傳送的有功功率極 值，即穩定斷面的穩定限額。穩定斷面通常指兩個地點間具有相同功率流向的多條輸電線路所形成的聯絡線族；斷面潮流為組成斷面的各條輸電線路的有功 功率之和，它清晰地反映了斷面所連接的兩個地點之間的功率交換關系。嚴格控制電網各重要斷面的潮流在穩定限額內是調度員的重要任務，也是 維護電網安全的重要因素。如果斷面潮流超越穩定限額， 一旦電網運行發生相 關故障，或可能導致電網中樞點、輸電設備的電壓和電流大幅度周期性波動； 或可能使部分線路嚴重過載，導致過流保護、后備保護或弧垂對地放電造成線 路跳閘，繼而引起連鎖反應，這些可能性都會造成電網運行大范圍停電。由于以往一直存在難以對穩定規則進行形式化描述的難題，使得目前在電 網調度運行中主要依賴人工根椐穩定斷面運行方式選擇相應的穩定限額的方法 實現對電網穩定的監控。圖1所示的即為現有電網穩定監控的方法。調度員通 過電網調度自動化系統監枧畫面對當前電網運行方式進行分析和判斷，然后根 據運行方式和檢修工作從穩定規則規定或檢修申請單選取相應穩定限額，輸入 電網調度自動化系統的穩定限額監視畫面，電網調度自動化系統穩定斷面實時 監測模塊對斷面潮流是否超越穩定限額進行實時掃描，從而實現穩定斷面越限 報警和穩定斷面越限的AGC預防和校正控制。隨著近年來電網建設步伐加快，新設備啟用增多，運行方式變化頻繁，使 得穩定限額變化進一步加快。由于穩定限額的多變，使得通過人工對電網調度 自動化系統中的穩定限額進行維護，工作量越來越大，工作愈加繁瑣，人工進 行運行方式判斷和限額維護也存在安全隱患。尤其在電網停役設備或臨時運行 方式過多時，若穩定限額難以及時維護更新，就容易造成限額與實際方式不符，給電網運行帶來潛在風險，調度員壓力加大。此外，電網調度自動化系統和電 網調度管理系統都涉及穩定控制和運行方式信息，穩定信息的 一致性和完整性 難以保證，使得電網穩定運行存在安全漏洞。
技術實現思路
1、 專利技術目的本專利技術針對現有電網穩定監控方法存在的不足，提供一種基于穩定規則信 息模型的電網穩定監控方法。本專利技術的一個目的在于提供一種對穩定規則進行 結構化描述的信息模型，實現在調度管理系統和電網調度自動化系統中對穩定 監控規則進行跨安全區統一形式化描述，以及對當前方式和未來方式下穩定規 則進行統一信息化管理，保證電網運行不同安全區中穩定信息的 一致性和完整 性，消除電網穩定運行存在的安全漏洞，解決不能對穩定監控規則實現跨安全 區統一管理的難題。本專利技術的另 一 目的在于提供一種基于穩定監控規則對穩定斷面及監控限額 實時判斷、分析并實現電網穩定監控的方法，電網調度自動化系統根據電網當 前網絡拓樸的變化，自動實時選擇正確的穩定控制斷面及相應的穩定限額值進 行監控，消除目前電網調度自動化系統中由于斷面和限額人工維護不全面、不 統一、不及時等因素對電網運行帶來的潛在風險。2、 技術方案為了達到以上目的，本專利技術提出了 監控組的概念，監控組是指穩定規則 中任一主監控條件下包含的一個主監控措施及若干輔監控措施的組合。監控組 概念反映了穩定規則中穩定限額、監控要求等關鍵元素的組成原則及相互邏輯 關系，該概念應該成為穩定規則信息模型的一個基本名稱。冬專利技術提出的丞于穩疋規則信息模型的電網穩疋監控方法，是在電阿調度管理系統(OMS)和電網調度自動化系統(包括能量管理系統EMS、廣域監測分析 保護控制系統WAMAP等)中實現，主要包括以下步驟1) 以形式化的運行方式、穩控斷面等穩定規則元素為;i^出，以穩定規則各 元素之間的邏輯與層次關系為框架，結合監控組概念，建立跨安全區統一的穩 定規則模型；2) 在電網調度管理系統中采用穩定監控模型對穩定監控規則進行結構化定 義，得到形式化描述的穩定規則庫，并利用調度管理系統工作流引擎實現穩定 規則的流程化審核；3) 對電網調度管理系統穩定規則庫中當前啟用的穩定規則與電網調度自動 化系統穩定規則庫進行同步，實現穩定規則跨安全區統一管理；4) 通過電網調度自動化系統中穩定斷面實時監測模塊對穩定規則庫中全部 穩定規則進行掃描；最終得到在當前電網斷面運行方式下需要監控的穩、定斷面 及其穩定限額，以及斷面潮流重載或越限情況，從而實現電網運行的穩定監控。本專利技術的特點在于1) 采用嚴格的形式化描述方式，結合監控組概念，建立了能跨越安全I、 II和III區的電網穩定監控規則統一模型。該模型以形式化的運行方式、穩控 斷面等穩定規則元素為基礎，以穩定規則各元素之間的邏輯與層次關系為框架， 實現對電網各種運行方式下的穩定監控規則形式化描述。2) 采用穩定監控模型對電網穩定監控規則進行形式化定義、流程4t審核及 跨安全區進行穩定規則實時同步，確保不同安全區之間的穩定規則庫的完整性 和一致性，穩定規則各元素的形式化定義可直接轉化為電網調度自動化系統監 視公式。3)電網調度自動化系統根據拓樸分析進行穩定斷面的運行方式判斷，自動 實時選擇當前電網運行方式下的穩定斷面及相應的穩定限額值進行監控。3、有益效果本專利技術的方法具有以下優點1) 實現穩定規則跨安全區統一管理，保證電網運行不同安全區中穩定信息 的一致性和完整性，消除電網穩定運行存在的安全漏洞；2) 電網調度自動化系統能自動實時選擇正確的穩定控制斷面及相應的穩定 限額值進行監控，消除目前電網調度自動化系統中由于斷面和限額人工 維護不全面、不統一、不及時等因素本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于穩定規則信息模型的電網安全穩定監控方法，其特征在于，包括以下步驟：?。保┮孕问交倪\行方式、穩控斷面穩定規則元素為基礎，以穩定規則各元素之間的邏輯與層次關系為框架，結合監控組概念，建立跨安全區統一的穩定規則模型；?。玻┰? 電網調度管理系統中采用穩定監控模型對穩定監控規則進行結構化定義，得到形式化描述的穩定規則庫，并利用調度管理系統工作流引擎實現穩定規則的流程化審核；　３）對電網調度管理系統穩定規則庫中當前啟用的穩定規則與電網調度自動化系統穩定規則庫進行 同步，實現穩定規則跨安全區統一管理；　４）通過電網調度自動化系統中穩定斷面實時監測模塊對穩定規則庫中全部穩定規則進行掃描；最終得到在當前電網斷面運行方式下需要監控的穩定斷面及其穩定限額，以及斷面潮流重載或越限情況，從而實現電網運行的穩 定監控。

【技術特征摘要】
1、一種基于穩定規則信息模型的電網安全穩定監控方法，其特征在于，包括以下步驟1)以形式化的運行方式、穩控斷面穩定規則元素為基礎，以穩定規則各元素之間的邏輯與層次關系為框架，結合監控組概念，建立跨安全區統一的穩定規則模型；2)在電網調度管理系統中采用穩定監控模型對穩定監控規則進行結構化定義，得到形式化描述的穩定規則庫，并利用調度管理系統工作流引擎實...

【專利技術屬性】
技術研發人員：俞剛，林峰，
申請(專利權)人：國網南京自動化研究院，南京南瑞集團公司，
類型：發明
國別省市：84[中國|南京]