[发明专利]一种基于多信息源的电压安全预警及防控系统

说明书

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，具体涉及一种基于多信息源的电压安全预警及防控系统。

背景技术

20世纪70年代后期以来，国际上相继发生过多次大的电压崩溃事故，实际电网中发生的电压失稳事故多表现为不同形式的失稳特征，有快速暂态电压失稳的事故，也有随着负荷缓慢增长表现为静态电压失稳的事故，但更多的电压失稳事故过程更为复杂，往往伴随着事故扰动过程中连锁故障的扩展，加上人为采取的不合理的调整措施，最终表现为电压失稳特征的崩溃性事故。因此，电压稳定的预防和控制应该贯穿于电压失稳的全过程。

总结世界上发生的电压崩溃性事故，从电压失稳的形态来看，可以分为静态电压失稳、暂态电压失稳及中长期过程电压失稳，建立全过程电压安全防控系统就是要对不同失稳形式的电压崩溃性事故分别有针对性地进行控制和防控。静态电压稳定分析拥有相对成熟的分析方法，目前已经实现了在线控制分析，在国内外都有大量应用的案例；暂态电压失稳属于调度自动化系统动态安全控制的范畴，由于传统上认为暂态电压失稳和暂态功角失稳难以区别，因此在动态安全评估的高级应用功能中，并没有把暂态电压失稳事故明显区别出来；如前所述，大多数电压崩溃过程都经历一个很长时间的事故连锁扰动和人为干预的过程，普遍认为电压崩溃事故的发生发展及预防措施需要采用全过程仿真的手段进行研究，但目前世界上真正商业化的成熟全过程动态仿真工具较少，即使在算法上和程序实现上可行，但从规划阶段的规划方案论证到常态的运行方式计算，普遍没有把全过程动态仿真工具作为一种仿真手段，其应用的主要障碍在于中长期慢速动作元件的建模。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种基于多信息源的电压安全预警及防控系统，根据在线电压安全全过程评估的结果，在线监视系统电压薄弱点，对于可能出现的电压失稳问题提前给出预警，对那些电压安全稳定裕度不足的运行方式，给出迅速、有效的预防性控制措施或优化策略，实现在线电压稳定预防控制和紧急控制，避免电网电压崩溃引起大停电事故。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

提供一种基于多信息源的电压安全预警及防控系统，所述系统包括人机界面子系统、系统管理与维护子系统、数据通信子系统、动态数据处理子系统、在线并行计算子系统、在线电压安全评估子系统以及在线预防与控制子系统；所述数据通信子系统将集成的数据发送给所述动态数据处理子系统进行数据管理和整合，并将形成的电压安全分析数据传输给所述在线并行计算子系统进行电压安全稳定性计算，所述在线电压安全评估子系统根据电压安全稳定性计算结果进行电压安全稳定性评估，提供电压的在线预防控制策略和在线紧急控制策略给在线预防与控制子系统，进行电压的在线预防控制和在线紧急控制；所述人机界面子系统和系统管理与维护子系统均与动态数据处理子系统连接，分别提供所述系统运行状态的展示以及所述系统的开发与维护。

所述人机界面子系统通过人机接口为电网调度人员提供直观的系统运行状态展示，并提供电压的在线预防控制策略和调度员干预接口；所述系统管理与维护子系统用于系统的开发和维护。

所述数据通信子系统集成的数据包括电网调度自动化SCADA/EMS在线数据、PMU量测数据和电网离线分析计算数据，以及电网中的风电场和直流控制运行信息，数据通信子系统将相关数据实时传输给动态数据处理子系统。

所述动态数据处理子系统通过数据库接口和用户接口进行数据的管理和整合，形成电压安全分析数据。

所述在线并行计算子系统通过系统应用在线化、数据传送在线化和计算模块在线化进行电压安全稳定性计算。

所述系统应用在线化包括构建任务并行计算，通过预分配的方式管理和配置各个计算节点的计算任务，在线运行时通过数据触发开始计算；

所述数据传送在线化改进数据传送的通道与方式，把数据通过预分配的方式传送到计算节点中，在线运行时直接从数据接口通过广播的方式传送到各个子节点的数据系统中去，从而实现高效的数据传输；

所述计算模块在线化通过对传统离线分析计算模块的流程进行修改完善，使其在线运行中满足系统应用模块的应用要求，提高其效率及可靠性。

所述在线电压安全评估子系统进行电压安全稳定性评估，包括电压无功协调控制评估、静态电压稳定评估、暂态电压稳定评估和中长期电压稳定评估，并提供电压的在线预防控制策略和在线紧急控制策略给在线预防与控制子系统。