[发明专利]一种城市轨道交通线网级电力调度系统

说明书

本发明公开了一种城市轨道交通线网级电力调度系统，包含，采用“线网调度‑线路控制”一体化的架构，实现城市轨道交通线网管控中心的线网级电力调度和线路控制中心的线路级电力调度共同对城市轨道交通供电系统的分级分层控制和应急处理；采用全线网电力调度发令和线路供电操作票系统实现线网电调与线路电调的协同管控；采用全线网供电系统实时潮流计算系统，以IEC‑61970标准的公共信息模型为基础，扩展城市轨道交通特殊供电设备模型，进行供电系统交直流混合潮流计算，为城市轨道交通整体供电网络进行安全校核以及系统优化调度。本发明提高了城市轨道交通线网环境下各线路协同电力调度的管理效益。

技术领域

本发明涉及城市轨道交通技术领域，尤其是涉及一种城市轨道交通线网级电力调度系统。

背景技术

随着城市轨道交通的迅速发展，轨道交通供电系统也向网络化方向发展。大多数城市轨道交通采用以110kV专用主变电所，为轨道交通集中供电的方式，随着线路建设的发展，城市轨道110kV专用主所需求越来越多，供电线网规模也越来越大。由于城市轨道交通位于城市的核心区，电力公司能够为轨道专用主变电所提供的电源接入点和主城区内的110kV供电走廊是十分紧缺的资源，轨道专用主变电所的建设愈来愈困难，甚至无法再新建。为解决轨道交通供电问题，主变电所采用线路共享主变电所(新建或扩建)的方式，由1个主变电所为2条甚至4条轨道线路供电。新增线路采用共享110kV主所的形式已经成为轨道交通供电系统建设发展的趋势。另外，为了增加供电的灵活性，很多城市已经开始在新线换乘站增加环网联络开关以实现线路间的支援供电，已开通线路中也陆续通过改造新增环网联络开关达到线路间支援供电的目的。共享110kV主所及换乘站联络开关的增加，使城轨供电系统已经具备联网条件，供电灵活性大大增加，跨线支援供电逐渐成为运行方式调整的发展趋势。

供电系统网络化发展及供电灵活性增大的同时，也使供电系统网架结构更加复杂，给调度管理及运行方式的制定带来更大的困难。而当前我国城市轨道交通供电系统管理按照分线路监控模式进行调度。在当前这种分线监控模式下，会带来如下问题：

(1)从线路监控对110kV主所的管理控制原则来看，先建成线路的控制中心负责对其主所内所有供电设备进行监控管理。该主所后期扩建的共享线路的供电监控也需要对主所有操作权，涉及到影响多条线的调度管理，存在各线线路电力监控对主所的控制责权不清的问题。在各线电调平级的情况下，需要一个更高级别的线网电调机构统一协调。

(2)城市轨道交通供电系统中110kV主所、35kV牵混所越来越多，目前按照线路管理各自操作，信息之间没有联通，但在各线供电系统互联已成网的条件下，单线的操作引起供电系统运行方式变化，很可能会影响到其他线路，因此需要一个全线网范围内的系统，统一发令和监管各线的操作协同。

(3)随着线网规模的扩大，换乘站数量越来越多，灵活的供电运行方式也越来越多，供电系统运行已由单线路运行方式提升到线网化运行方式，单个线路引起的灾难性故障有可能发展为整个线网供电系统的多重故障。在多重故障发生的情况下，需要同时操作多条线路的供电系统，如果不从线网层面进行调度决策，将无法快速恢复供电。

(4)当前的城市轨道交通线路级电力监控系统，仅仅实现对单线路供电系统的监控功能，系统模型由各系统厂家各自定义为采集模型，缺乏一种统一的城市轨道交通供电系统标准模型以支撑各线监控系统之间的数据共享和相互操作，以及基于标准建模的供电系统分析决策能力。

(5)在供电系统已形成线网的城市，涉及到共享主变电所及换乘站的操作均可能会影响到多条线路，如果从线路监控来实现供电系统运行方式的调整，将难以掌握全系统的供电系统运行状况并难以估计运行方式调整后对供电系统的影响。需要从整个线网供电系统模型的角度进行潮流计算。

综上所述，分线电力监控模式已经无法满足线网供电系统内多个线路的110kV主变电所及35kV环网快速操作的要求，并且在支援供电、故障快速恢复供电、供电系统优化调度这些方面，单个线路电力监控系统无法掌握供电系统的全貌，无法进行全局调度决策。

发明内容