一种控保系统的同步控制方法及装置与流程

本发明涉及电力系统自动化技术领域，具体涉及一种控保系统的同步控制方法及装置。

背景技术：

控保系统在柔性直流输电领域中具有重要作用，其中控保系统一般利用统一潮流控制器(upfc)完成柔性输电的控制，统一潮流控制器(upfc)是一种功能强大、特性优越的新一代柔性交流输电装置，也是迄今为止通用性最好的facts装置，其综合了facts元件的多种灵活控制手段，它包括来了电压调节、串联补偿和移相等所有能力，它可以非常迅速的独立控制输电线路中的有功功率和无功功率，统一潮流控制器(upfc)可以控制输电线路中的潮流分布。而改善潮流分布、降低网络损耗、提高系统阻尼水平、提高系统的电压稳定都需要完善控保系统的同步性，故对控保系统的同步性研究在柔性输电中也至关重要。

目前，传统控保系统的同步控制方法，往往只能利用备用阀控接收主阀控的同步数据，使得备用阀控实时与主阀控的运行状态以及控制输出保持一致，即备用阀控始终只能作为主阀控的从阀控，而作为从阀控的备用阀控无法向主阀控发送同步信号，因此，传统控保系统的同步控制方法的主从对应关系较为固定，即主阀控与备用阀控无法根据当前环境灵活更改主从对应关系，预先设置特定的主阀控或备用阀阀控，一旦主阀控发生了故障，导致备用阀控无法及时接收主阀控发送的同步数据，造成控保系统发生紊乱。

技术实现要素：

因此，本发明实施例要解决的技术在于现有技术中主阀控或备用阀控设置较为固定，一旦主阀控发生了故障，导致备用阀控无法及时接收主阀控发送的同步数据，造成控保系统发生紊乱。

为此，本发明实施例提供了如下技术方案：

本发明实施例提供一种控保系统的同步控制方法，包括：第一同步信号单元和第二同步信号单元，所述第一同步信号单元和所述第二同步信号单元互为对方的备用设备，包括如下步骤：

在所述第一同步信号单元和所述第二同步信号单元之间选取一同步信号单元作为主控制单元，则将另一同步信号单元作为从控制单元；

检测所述主控制单元是否发生故障；

如果所述主控制单元发生故障，检测所述从控制单元是否正常；

如果所述从控制单元正常，控制所述主控制单元向所述从控制单元发送主从变更请求指令；

所述从控制单元接收所述主从变更请求指令后，控制具有主控制功能的同步信号单元执行所述主控制功能的操作。

可选地，所述控制具有主控制功能的同步信号单元执行所述主控制功能的操作的步骤包括：

控制所述具有主控制功能的同步信号单元产生同步信号；

控制所述具有主控制功能的同步信号单元将所述同步信号发送给与其相邻的下级控制单元。

可选地，在所述控制所述具有主控制功能的同步信号单元将所述同步信号发送给与其相邻的下级控制单元的步骤之后还包括：

检测所述下级控制单元是否接收到所述同步信号；

如果所述下级控制单元接收到所述同步信号，则控制所述下级控制单元与所述具有主控制功能的同步信号单元保持同步；

如果所述下级控制单元没有接收到所述同步信号，则控制所述下级控制单元利用自身功能产生所述同步信号。

可选地，所述则控制所述下级控制单元利用自身功能产生所述同步信号的步骤包括：

判断所述下级控制单元准备接收所述具有主控制功能的同步信号单元发送所述同步信号的等待时间是否超过预设时间；

如果所述下级控制单元准备接收所述具有主控制功能的同步信号单元发送所述同步信号的等待时间超过预设时间，则控制所述下级控制单元利用自身功能产生所述同步信号。

可选地，所述在所述第一同步信号单元和所述第二同步信号单元之间选取一同步信号单元作为主控制单元，则将另一同步信号单元作为从控制单元的步骤包括：

检测所述第一同步信号单元和所述第二同步信号单元的得电顺序，并分别将第一得电顺序对应的同步信号单元作为主控制单元，第二得电顺序对应的同步信号单元作为从控制单元。

本发明实施例提供一种控保系统的同步控制装置，包括：第一同步信号单元和第二同步信号单元，所述第一同步信号单元和所述第二同步信号单元互为对方的备用设备，包括如下模块：

选取模块，用于在所述第一同步信号单元和所述第二同步信号单元之间选取一同步信号单元作为主控制单元，则将另一同步信号单元作为从控制单元；

第一检测模块，用于检测所述主控制单元是否发生故障；

第二检测模块，用于如果所述主控制单元发生故障，检测所述从控制单元是否正常；

第一控制模块，用于如果所述从控制单元正常，控制所述主控制单元向所述从控制单元发送主从变更请求指令；

第二控制模块，用于所述从控制单元接收所述主从变更请求指令后，控制具有主控制功能的同步信号单元执行所述主控制功能的操作。

可选地，所述第二控制模块，包括：

第一控制子模块，用于控制所述具有主控制功能的同步信号单元产生同步信号；

第二控制子模块，用于控制所述具有主控制功能的同步信号单元将所述同步信号发送给与其相邻的下级控制单元。

可选地，所述选取模块，包括：

检测子模块，用于检测所述第一同步信号单元和所述第二同步信号单元的得电顺序，并分别将第一得电顺序对应的同步信号单元作为主控制单元，第二得电顺序对应的同步信号单元作为从控制单元。

本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现所述的控保系统的同步控制方法的步骤。

本发明实施例提供一种控保系统的同步控制系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的控保系统的同步控制方法的步骤。

本发明实施例技术方案，具有如下优点：

本发明实施例提供一种控保系统的同步控制方法及装置，其中方法包括：第一同步信号单元和第二同步信号单元，第一同步信号单元和第二同步信号单元互为对方的备用设备，包括：在第一同步信号单元和第二同步信号单元之间选取一同步信号单元作为主控制单元，则将另一同步信号单元作为从控制单元；检测主控制单元是否发生故障；如果是，检测从控制单元是否正常；如果是，控制主控制单元向从控制单元发送主从变更请求指令；从控制单元接收主从变更请求指令后，控制具有主控制功能的同步信号单元执行主控制功能的操作。本发明通过已发生故障的主控制单元及时向从控制单元发送主从变更请求指令，在变更后的同步信号单元之间，控制具有主控制功能的同步信号单元继续执行主控制功能操作，可以有效提高控保系统的同步稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1中控保系统的第一结构框图；

图2为本发明实施例1中控保系统的第二结构框图；

图3为本发明实施例1中控保系统的同步控制方法的第一流程图；

图4为本发明实施例1中控保系统的同步控制方法的第二流程图；

图5为本发明实施例2中控保系统的同步控制装置的第一结构框图；

图6为本发明实施例2中控保系统的同步控制装置的第二结构框图；

图7为本发明实施例4中同步控制系统的硬件结构示意框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本发明实施例提供一种控保系统的同步控制方法，用于控保系统中，如图1所示，该控保系统一般包括：第一同步信号单元1和第二同步信号单元2，第一同步信号单元1和第二同步信号单元2互为对方的备用设备，此处设置两个同步信号单元为了当其中一个同步信号单元一旦发生故障，另一个同步信号单元可代替使用，保证控保系统的可持续工作。在图1中，控保系统还包括第一阀段控制单元11和第二阀段控制单元12。在图2中，控保系统中还设置有其它控制单元，其它控制单元依次按照顺序级联设置。在相邻的两控制单元之间，后级控制单元用于接收前级控制单元发送的同步信号，即后级控制单元根据前级控制单元发送的同步信号，与前级控制单元保持一致。例如：在图2中，控保系统还包括第一阀段控制单元11、第一阀基控制单元12、第二控阀段制单元21、第二阀基控制单元22、阀基决策单元121、多个单元控制器122、123-12n。其中，第一同步信号单元1、第一阀段控制单元11和第一阀基控制单元12为控保系统的第一部分，第二同步信号单元2、第二阀段控制单元21和第二阀基控制单元22为控保系统的第二部分，阀基决策单元121和多个单元控制器121-12n作为第一部分和第二部分的共用单元。在第一部分中设置有分压电阻r1和电流互感器ct1，在第二部分中设置有分压电阻r2和电流互感器ct2。本发明实施例主要研究在第一同步信号单元1和第二同步信号单元2之间，如果其中任一同步信号单元发生故障，通过变更主从角色，启用另一同步信号单元作为主控制单元执行相应工作，使得控保系统始终保持一主一从的工作状态，增强控保系统运行的可靠性。故本发明实施例中的控保系统的同步控制方法包括如下步骤：如图3所示：

s31、在第一同步信号单元和第二同步信号单元之间选取一同步信号单元作为主控制单元，则将另一同步信号单元作为从控制单元。此处第一同步信号单元与第二同步信号单元的功能是一样的，故从二者之间选取任一同步信号单元作为主控制单元，另一同步信号单元作为该主控制单元的从控制单元，从控制单元可接收主控制单元发送同步信号的控制指令，即从控制单元可根据所接收的同步信号，始终与主控制单元保持一致。

在上述步骤s31中，在第一同步信号单元和第二同步信号单元之间选取一同步信号单元作为主控制单元，则将另一同步信号单元作为从控制单元的步骤包括：检测第一同步信号单元和第二同步信号单元的得电顺序，并分别将第一得电顺序对应的同步信号单元作为主控制单元，第二得电顺序对应的同步信号单元作为从控制单元。此处主要通过第一同步信号单元与第二同步信号单元的得电顺序确定主控制单元或从控制单元，控保系统在第一时间根据内部电气响应是能够获知得电顺序的。例如：启动第一同步信号单元和第二同步信号单元，第一同步信号单元的启动时间是10s,第二同步信号单元的启动时间为8s,由于10<8s，因此，可以认为第二同步信号单元先得电，第一同步信号单元后得电，将第二同步信号单元作为主控制单元，将第一同步信号单元作为从控制单元；如果第一同步信号单元的启动时间是12s,第二同步信号单元的启动时间为15s,由于15s<12s，因此，可以认为第一同步信号单元先得电，第二同步信号单元后得电，将第一同步信号单元作为主控制单元，将第二同步信号单元作为从控制单元。

作为其它可替换的实施方式，还可以根据用户的特定需求在第一同步信号单元和第二同步信号单元之间选取主控制单元或从控制单元。

s32、检测主控制单元是否发生故障。为了保证主控制单元能够在正常状态下稳定运行，显然有必要检测当前的主控制单元是否发生故障。此处主控制单元的故障主要指主控制单元内部的故障，例如：板卡故障或校验故障。

s33、如果主控制单元发生故障，检测从控制单元是否正常。在主控制单元发生故障的情况，需要启用从控制单元，但是只有在从控制单元正常的情况下，才能令主控制单元备用的从控制单元执行相应工作。当然，如果从控制单元此时也发生了故障，这种概率是很小的，此时需要派遣维修人员进行检测已发生故障的主控制单元和从控制单元。

s34、如果从控制单元正常，控制主控制单元向从控制单元发送主从变更请求指令。在从控制单元处于正常状态的情况下，此时从控制单元并不知道主控制单元已发生故障，如果持续等待主控制单元发送同步信号，显然会中断控保系统的信号同步。为了保证从控制单元能够及时获知主控制单元的故障信息，此时，需要控制主控制单元向从控制单元发送一个心跳，该心跳即为上述中的主从变更请求指令，这个主从变更请求指令实际为了告知从控制单元其内部发生了故障，需要从控制单元与已发生故障的主控制单元发生主从变更。

s35、从控制单元接收主从变更请求指令后，控制具有主控制功能的同步信号单元执行主控制功能的操作。从控制单元接收主控制单元发送的主从变更请求指令后，即从控制单元获知了主控制单元发生了故障，此时，从控制单元与主控制单元变更主从顺序，即原主控制单元变更为新从控制单元，原从控制单元变更为新主控制单元，即主变从，从变主。即此时的从控制单元扮演着主控制单元的角色，即其具有主控制功能，由于从控制单元接收了主从变更请求指令后，在两控制单元之间仍旧是一主一从，所以，为了与原主从区分开，将接收主从变更请求指令的从控制单元命名为具有主控制功能的同步信号单元，实际上，就是原主从控制单元变更了主从角色。控制具有主控制功能的同步信号单元执行主控制功能的操作保持控保系统的持续同步，以免控保系统因主控制单元发生了故障造成从控制单元接收不到同步信号，导致控保系统长时间因失去同步信号使其发生紊乱。

上述步骤s35，从控制单元接收主从变更请求指令后，控制具有主控制功能的同步信号单元执行主控制功能的操作的步骤包括：

s351、控制具有主控制功能的同步信号单元产生同步信号。此处的同步信号为具有主控制功能的同步信号单元产生的周期性脉冲信号，该周期性脉冲信号为了与具有主控制功能的同步信号单元相邻的下级控制单元与该具有主控制功能的同步信号单元始终保持一致。例如：在图1中，第一同步信号单元为变更后的主控制单元，第二同步信号单元为变更后的从控制单元，第一同步信号单元因变更具有了主控制功能，此时，第一同步信号单元为主控制单元，主控制单元产生同步信号，控制主控制单元将其产生的同步信号发送给其相邻的下级控制单元。在图1中，如果第一同步信号单元为变更后的主控制单元，则第二同步信号单元为变更后的从控制单元，则此处与第一同步信号单元相邻的下级控制单元可以包括第二同步信号单元、第一阀段控制单元和第二阀段控制单元。

s352、控制具有主控制功能的同步信号单元将同步信号发送给与其相邻的下级控制单元。主从顺序发生变化的情况下，在一主一从的工作状态下，具有主控制功能的同步信号单元为主控制单元，主控制单元将其产生的同步信号发送给与其相邻的下级控制单元。在图1中，如果此时变更后的主控制单元为第一同步信号单元，第一同步信号单元相邻的下级控制单元可以为第二同步信号单元、第一阀段控制单元和第二阀段控制单元，由于变更前的主控制单元为第二同步信号单元，且其已发生了故障，因此，变更后的主控制单元将其自身产生的同步信号主要发给第一阀段控制单元、第二阀段控制单元，则第一阀段控制单元、第二阀段控制单元在同步信号的作用下时刻与变更后的主控制单元保持一致，以防控保系统发生紊乱。

本发明实施例中的控保系统的同步控制方法，在控制具有主控制功能的同步信号单元将同步信号发送给与其相邻的下级控制单元的步骤s352之后还包括：

s353、检测下级控制单元是否接收到同步信号。在同步信号传输的过程中，往往会出现上级控制单元丢失其产生的同步信号，所以需要确认下级控制单元是否接收到上级控制单元发送的同步信号。当然，由于同步信号是逐级向后传输的，在图1的控保系统中，相邻的两控制单元中，前级控制单元将其接收的同步信号向后级同步信号单元传输。

s354、如果下级控制单元接收到同步信号，则控制下级控制单元与具有主控制功能的同步信号单元保持同步。下级控制单元如果接收到了同步信号，在同步信号的作用下，时刻与上级控制单元保持一致，从而提高控保系统的同步稳定性。

s355如果下级控制单元没有接收到同步信号，则控制下级控制单元利用自身功能产生同步信号。如果上级控制单元将其产生的同步信号丢失，而此时下级控制单元一直处于等待状态的话，将导致控保系统长时间无法接收到同步信号，造成控保系统发生紊乱，所以，需要寻求办法解决当前的状况。下级控制单元本身具有自动容错功能，即自身也可以产生同步脉冲信号。在下级控制单元无法接收上级控制单元发送的同步信号时，下级控制单元自动补充新的同步信号，可避免控保系统发生中断，进而可保持控保系统持续稳定。

本发明实施例中控保系统的同步控制方法，则控制下级控制单元利用自身功能产生同步信号的步骤s356，包括：

首先，判断下级控制单元准备接收具有主控制功能的同步信号单元发送同步信号的等待时间是否超过预设时间。例如：此时，设置预设时间为125μs,上级控制单元向下级控制单元发送同步信号的过程中，下级控制单元一直处于等待状态，将等待时间与预设时间进行比较。

然后，如果下级控制单元准备接收具有主控制功能的同步信号单元发送同步信号的等待时间超过预设时间，则控制下级控制单元利用自身功能产生同步信号。例如：等待时间＝130μs,预设时间＝125μs，130μs>125μs,此时，控制下级控制单元自动产生新的同步信号以维持控保系统持续同步，以免控保系统在中途传输同步信号的过程中因同步信号丢失，造成控保系统发生紊乱的状况。

如果下级控制单元准备接收具有主控制功能的同步信号单元发送同步信号的等待时间没有超过预设时间，利用其接收的同步信号继续向后传输。

本发明实施例中的控保系统的同步控制方法，在主控制单元发生故障的情况，可以及时请求从控制单元发生变更角色，从而可以有效避免从控制单元无法及时获知主控制单元的故障信息，造成从控制单元持续等待主控单元发送同步信号，进而导致控保系统长时间接收不到同步信号。本发明通过已发生故障的主控制单元及时向从控制单元发送主从变更请求指令，在发生变更后的同步信号单元中，控制具有主控制功能的同步信号单元继续执行主控制功能操作可以有效提高控保系统的同步稳定性。

实施例2

本发明实施例提供一种控保系统的同步控制装置，包括：第一同步信号单元和第二同步信号单元，第一同步信号单元和第二同步信号单元互为对方的备用设备，如图5所示，包括如下模块：

选取模块51，用于在第一同步信号单元和第二同步信号单元之间选取一同步信号单元作为主控制单元，则将另一同步信号单元作为从控制单元。

第一检测模块52，用于检测主控制单元是否发生故障。

第二检测模块53，用于如果主控制单元发生故障，检测从控制单元是否正常；

第一控制模块54，用于如果从控制单元正常，控制主控制单元向从控制单元发送主从变更请求指令；

第二控制模块55，用于从控制单元接收主从变更请求指令后，控制具有主控制功能的同步信号单元执行主控制功能的操作。

本发明实施例中控保系统的同步控制装置，第二控制模块55，包括：

第一控制子模块551，用于控制具有主控制功能的同步信号单元产生同步信号；

第二控制子模块552，用于控制具有主控制功能的同步信号单元将同步信号发送给与其相邻的下级控制单元。

本发明实施例中的控保系统的同步控制装置，第二控制模块55，如图6所示，还包括：

检测子模块553，用于检测检测下级控制单元是否接收到同步信号；

第三控制子模块554，用于如果下级控制单元接收到同步信号，则控制下级控制单元与具有主控制功能的同步信号单元保持同步；

第四控制子模块555，用于如果下级控制单元没有接收到同步信号，则控制下级控制单元利用自身功能产生同步信号。

本发明实施例中的控保系统的同步控制装置，第四控制子模块555包括：

判断子单元，用于判断下级控制单元准备接收具有主控制功能的同步信号单元发送同步信号的等待时间是否超过预设时间；

控制子单元，用于如果下级控制单元准备接收具有主控制功能的同步信号单元发送同步信号的等待时间没有超过预设时间，则控制下级控制单元利用自身功能产生同步信号。

本发明实施例中的控保系统的同步控制装置，通过已发生故障的主控制单元及时向从控制单元发送主从变更请求指令，在发生变更后的同步信号单元中，控制具有主控制功能的同步信号单元继续执行主控制功能操作可以有效提高控保系统的同步稳定性。

实施例3

本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现实施例1中控保系统的同步控制方法的步骤。该存储介质上还存储有第一同步信号单元或第二同步信号单元的故障信息、请求变更指令信息和同步信号信息等。

其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-onlymemory，rom)、随机存储记忆体(randomaccessmemory，ram)、快闪存储器(flashmemory)、硬盘(harddiskdrive，缩写：hdd)或固态硬盘(solid-statedrive，ssd)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(rom)或随机存储记忆体(ram)等。

实施例4

本发明实施例提供一种同步控制系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现实施例1中的控保系统的同步控制方法的步骤

图7是本发明实施例提供的执行列表项操作的处理方法的同步控制系统的硬件结构示意图，如图7所示，该同步控制系统包括一个或多个处理器710以及存储器720，图7中以一个处理器710为例。

执行列表项操作的处理方法的设备还可以包括：输入装置730和输出装置740。

处理器710、存储器720、输入装置730和输出装置740可以通过总线或者其他方式连接，图7中以通过总线连接为例。

处理器710可以为中央处理器(centralprocessingunit，cpu)。处理器710还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。