[发明专利]电力系统安全稳定紧急控制策略自动匹配方法

说明书

技术领域

本发明属电力系统及其自动化技术领域，更准确地说本发明涉及一种电力系统安全稳定紧急控制策略自动匹配方法。

背景技术

大电网发生严重故障后，往往表现为送端发电和输电设备急剧过载，受电负荷中心因缺失电力供给，电压和周波会大幅变化，其结果如“多米诺骨牌效应”，电网在十几秒甚至几秒内瓦解。因此，故障时必须在极短的时间内(一般不超过200ms)匹配安全稳定紧急控制策略，及时采取紧急控制措施，防范电力元件故障导致电网崩溃。

要自动匹配安全稳定紧急控制策略，首先要根据电力系统当前运行状态，计算元件故障时为保证电力系统的稳定应采取的措施。电力系统运行过程中，电力元件发生故障，继电保护装置和安全稳定控制装置识别出故障，根据发生故障的元件和发生故障的类型匹配控制策略。

发明内容

本发明提出了一种电力系统安全稳定紧急控制策略自动匹配方法，其目的在于保证电力系统一次运行元件发生故障时，能在极短的时间内自动匹配到需要采取的紧急控制策略，实施策略防止电力系统的崩溃。

本发明采用的技术方案如下：

预先计算对电力系统稳定运行有重要影响的电力元件发生故障时应该采取的紧急控制策略，按电网的运行状态、故障元件、故障类型组织策略结构，当电力元件发生故障时，在组织好的策略结构中快速地自动匹配控制策略。

本发明具体自动匹配电力系统安全稳定紧急控制策略的方法包含如下步骤：一、预先计算电力系统典型运行状态下预想的元件发生故障应采取的紧急控制策略，按照运行状态、故障元件、故障类型组织策略结构；二、根据电力系统实时运行情况确定电力系统当前的运行状态；三、发生电力元件故障时，根据发生故障的元件和故障类型确定故障形态；四、根据得到的电力系统运行状态和故障形态匹配得到控制策略。

上述步骤一中，预先计算电力系统典型运行状态下预想的元件发生故障应采取的紧急控制策略可以使用既有的商业软件完成。策略结构的组织遵循方便使用的原则，可以按二维表格形式组织，形成控制策略表T(As，Fs)，其中As表示电力系统的运行状态，Fs表示电力元件的故障形态。T(As，Fs)＝As*(每个运行状态策略表的长度)+Fs*(每个故障形态在策略表中的偏移)。

上述步骤二中，确定电力系统当前的运行状态包含以下步骤：(1)、电力系统运行状态是否有人工干预；(2)、如有人工干预，按照人工设定的运行状态确定当前电力系统的运行状态Ac，结束本次运行状态确定过程；(3)、如无人工干预，则进入电力系统运行状态自动匹配模块；(4)、循环上述过程。

上述步骤(3)中，电力系统运行状态自动匹配模块的步骤是：a、取得本地电力元件的运行状态；b、取得远方电力元件的运行状态；c、根据取得的电力元件的运行状态确定电力系统的运行状态Ac。

上述步骤三中，当检测到有电力元件发生故障时，确定故障形态的步骤是：(1)、发生故障的元件是否需要采取控制策略；(2)、如不是要采取控制策略的元件，不采取控制策略，完成本次故障形态匹配过程；(3)、如是要采取控制策略的元件，该元件发生的故障类型是否要采取控制策略；(4)、如该故障类型不要采取控制策略，不采取控制策略，完成本次故障形态匹配过程；(5)、如该故障类型要采取控制策略，得到本次故障形态Fc。

上述步骤四中，将根据步骤二得到的电力系统的运行状态Ac、步骤三得到的本次故障形态Fc，代入控制策略表T(As，Fs)中，从而得到紧急控制策略T(Ac，Fc)＝Ac*(每个运行状态策略表的长度)+Fc*(每个故障形态在策略表中的偏移)。

本发明方法的有益效果是，实现了电力系统安全稳定紧急控制策略的自动匹配的快速性要求，控制策略条理清楚，自动匹配切实有效。

附图说明

图1为本发明方法的电力系统运行状态确定过程流程图。

图2为本发明方法的电力系统运行状态自动匹配模块流程图。

图3为本发明方法的电力系统故障形态匹配过程流程图。

具体实施方式

实施例中，表1为由步骤一得到的紧急控制策略表，表中包含了两种运行状态，分别是As1和As2，根据电力系统的规模和具体运行条件，还可以有更多的运行状态。每一种运行状态中包含了3种故障形态，分别是Fs1、Fs2和Fs3。对应与每一种故障形态，都要采取紧急控制策略1和紧急控制策略2，具体的控制策略的执行根据电力系统的控制需求确定。根据实例得到的紧急控制策略，可以得到紧急控制策略T(As，Fs)＝As*6+Fs*2。