[发明专利]一种电网运行四级梯度安全预警方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电网运行四级梯度安全预警方法，属于电力系统调度自动化领域。

背景技术

预警系统是近年来国际、国内发展较快的一项电网安全可靠运行保障技术，其核心目的是对电网运行的安全状态进行评估，根据评估结果采取相应的控制措施，将大电网发生事故及恶化的可能性降到最低。现已建设完成的预警系统主要实现在线预警功能，如广西电网的OPS-102预防控制在线预决策系统(学术论文，李德兰，高文建，广西电力，2004，(5)：66)、四川电网安全稳定实时预警及控制决策系统(科研信息，电力系统自动化，2006，30(20)：4)、美国电科院开展研究的“动态安全分析的完整框架”(学术论文，A.B.R.Kumar，V.Brandvajn，A.Ipakchi等，IEEE Transaction on Power Systems，1998，13(3)：816-821)等。但现有的预警系统存在以下问题：

1)单一时间尺度的安全预警。已实现的预警系统只是对电网当前运行状态的分析、预警和决策功能。但是，为了保证电网安全可靠运行，电网调度中心需要对电网运行管理和调度过程的各个环节进行安全评估，比如电网检修计划安排、运行方式校核、调度运行操作及调度实时监控等各个环节都需要进行电网的安全校核，保证不出现导致电网恶性事故的发生。目前的电网安全预警系统是无法实现。

2)只是对本电网调度中心管辖的局部电网建立了实时模型。各个层级的电网都是互联电网的一部分，相对与本级电网的外部电网的状态对本级电网的安全会产生较大影响。但是，现有预警系统通常对与其相临的外部电网采用离线等值模型，一旦建立其外网等值模型长期固定不变，这样外部电网的变化无法反映到安全预警系统的电网模型中，因此安全预警的分析结果的正确性无法得到保证。

发明内容

本发明的目的是提出一种一种电网运行四级梯度安全预警方法，利用SCADA系统对分布在各地的电网电力系统的设备的实时运行状态进行数据采集和集中处理，结合人工输入的电网设备属性参数，多区域电网模型的合并与重建，自动建立和更新全局电网的实时运行模型。同时利用考虑发电计划、联络线计划和分区负荷预报的预测态潮流，建立未来态的电网运行模型；基于该电网的未来态和实时运行模型，对电网运行和检修计划进行四个时间尺度的安全和经济水平进行评估，识别出电网运行的安全隐患，提出告警。

本发明提出的电网运行四级梯度安全预警方法，电网安全预警系统安装在电网调度通信中心，对电网的当前和预测未来态的运行方式进行安全稳定综合评估，为四个时间尺度的安全预警，包括以下步骤：

(1-1)对电网当前运行状态进行监视与评估，得到当前电网运行的安全水平和事故隐患，并给出报警；

(1-2)根据电网运行状态的历史数据和电网的超短期潮流预报，对未来15分钟时刻电网运行状态进行评估，得到未来15分钟时刻电网运行的安全水平和事故隐患，并给出报警；

(1-3)根据电网运行状态的历史数据和扩展短期负荷预报，对下一日的发电计划和检修计划进行安全校核，评估电网运行的事故隐患，并给出报警；

(1-4)根据电网运行状态的历史数据和短期负荷预报，对未来一周的发电计划和检修计划进行安全校核，评估电网运行的事故隐患，并给出报警。

上述方法中，步骤(1-1)对电网当前运行状态进行监视与评估，得到当前电网运行的安全水平和事故隐患，并给出报警，具体步骤为：

(2-1)本级电网的上一级电网调度中心利用状态估计结果进行在线网络等值，并将生成的等值实时电网模型、发电机的有功和无功功率、电网负荷的有功、无功功率以及母线电压下发给本级电网调度中心；

(2-2)本级电网调度中心用上一级电网调度中心下发的等值实时电网模型与本级电网调度中心所辖电网的实时模型合并，生成全局电网等值模型以及与该全局电网等值模型相匹配的潮流分布；

(2-3)根据上述全局电网等值模型跟踪全局电网运行状态，自动进行电网静态、电压稳定、暂态稳定和继电保护定值配合的安全分析，识别电网的安全状态，并产生报警。

上述方法中，步骤(1-2)根据电网运行状态的历史数据和电网的超短期潮流预报，对未来15分钟时刻电网运行状态进行评估，得到未来15分钟时刻电网运行的安全水平和事故隐患，并给出报警，具体步骤为：

(3-1)本级电网的上一级电网调度中心利用状态估计结果进行在线网络等值，并将生成的等值实时电网模型、发电机的有功和无功功率、电网负荷的有功、无功功率以及母线电压下发给本级电网调度中心；