一种安全稳定控制系统在线策略定值校核方法与流程

本发明属于电力系统自动化领域，更具体地涉及一种安全稳定控制系统在线策略定值校核方法。
背景技术：
：安全稳定控制系统是保障电网安全稳定运行的第二道防线，在某种运行方式下针对一些预想故障制定控制策略，因此有效可靠的安全稳定控制策略则是安全稳定控制系统的核心，也是电网安全稳定运行的保障。安全稳定控制策略包括运行方式、故障方式、潮流方式和控制措施四种类型信息，并以特定的格式形成逻辑清晰、易于读懂的策略表，方便程序开发人员编程。目前国内外广泛应用的控制策略多采用离线方式制定的离线控制策略，方式计算人员或并行计算机根据研究电网可能出现运行方式下的预想故障类型进行故障扫描，得出使电网保持安全稳定的措施，之后对计算结果进行分析、汇总、归类并整理成策略表，编程人员将策略表写入安全稳定控制系统。当电网发生某种故障时，若稳定控制系统的离线控制策略与电网运行方式、故障方式和潮流方式匹配时，稳控系统动作切除机组或负荷，否则不动作。离线策略主要存在以下问题：(1)离线策略是运行人员在考虑到的运行方式下制定的，但在实际电网出现某些极端运行方式时，会导致离线稳控策略失效；(2)离线策略是基于某些特定的故障下制定的，若电网出现某些多重相继故障，将导致策略表失配，电网存在失稳风险；(3)离线策略对于一些运行方式来说不是最佳定值，在实际运行中会导致过切，经济性能差；(4)离线策略制定工作复杂，在分析、汇总、归类过程中需要工作者经验丰富，使其面临巨大挑战。基于以上离线策略的弊端，迫切需要一种实时匹配的在线安全稳定控制策略，满足电网运行方式、双重故障、降低控制代价和减轻工作者负担的要求，并可靠下发到现场稳控系统，作为下一时间段内的策略。技术实现要素：发明目的：针对现场稳控系统使用在线策略定值时需要进行策略有效性校核这一需求，本发明提出了一种安全稳定控制系统在线策略定值校核方法，其目的是解决以下问题：(1)离线策略是运行人员在考虑到的运行方式下制定的，但在实际电网出现某些极端运行方式时，会导致离线稳控策略失效；(2)离线策略是基于某些特定的故障下制定的，若电网出现某些多重相继故障，将导致策略表失配，电网存在失稳风险；(3)离线策略对于一些运行方式来说不是最佳定值，在实际运行中会导致过切，经济性能差；(4)离线策略制定工作复杂，在分析、汇总、归类过程中需要工作者经验丰富，使其面临巨大挑战。本发明方法通过从不同方面多次校核稳控系统在线策略定值，保证稳控系统接收的在线策略定值准确、有效。技术方案：本发明具体采用以下技术方案：一种安全稳定控制系统在线策略定值校核方法，所述方法包括如下步骤：(1)、触发调度端在线策略定值，并生成安全稳定控制系统所需在线策略定值单；(2)、调度端校核计算生成的在线策略定值单，并决定是否向安全稳定控制系统下发校核后的在线策略定值表和调度端收集的电网模拟量信息，用于由安全稳定控制系统对调度端决定下发的信息校核；(3)、调度端接收由安全稳定控制系统校核后的在线策略定值单并校核安全稳定控制系统上送的在线策略定值单与缓冲区保存的定值单是否一致，生成新的在线策略定值单；(4)、校核新生成的在线策略定值单与安全稳定控制系统上送的在线策略定值单误差是否在允许范围内，并决定是否更新为校核后的在线策略定值。(1)步骤中通过安全稳定控制系统的如下两种方式触发调度端在线策略定值：事故触发或周期触发，触发后，调度端的在线策略定值校核系统在事故触发或周期触发所形成的新的运行方式下针对预想故障或故障集计算对应的在线控制策略定值，并生成安全稳定控制系统所需在线策略定值单。(2)步骤中：(2.1)、调度端校核计算(1)步骤中生成的在线策略定值单与稳控上送定值单的格式、单位是否完全匹配，若是，进入步骤(2.2)；若否，返回步骤(1)；(2.2)、调度端在线策略定值校核系统计算生成在线策略定值与当前运行方式下离线策略定值的绝对误差是否在允许范围内，若是，进入步骤(2.3)；若否，返回步骤(1)；(2.3)、调度端向安全稳定控制系统下发校核后的在线策略定值表和调度端收集的电网模拟量；(2.4)、调度端向安全稳定控制系统下发信息，用于安全稳定控制系统校核调度端下发电网模拟量与安全稳定控制系统采集的电网模拟量相对误差是否在允许范围内，若是，进入步骤(3)；若否，返回步骤(1)；(3)步骤中：(3.1)、调度端接收安全稳定控制系统校核后的在线策略定值单；(3.2)、调度端校核安全稳定控制系统上送的在线策略定值单与缓冲区保存的定值单是否一致，若是，进入步骤(3.3)；若否，返回步骤(1)；(3.3)、调度端的在线策略定值校核系统再次根据当前运行方式的预想故障或故障集计算在线策略控制策略，生成新的定值单。(4)步骤中：(4.1)、在调度端校核(3.3)步骤中新生成的在线策略定值单与安全稳定控制系统上送的在线策略定值单误差是否在允许范围内，若是，进入步骤(4.3)；若否，返回步骤(1)；(4.2)、调度端向安全稳定控制系统发送更新策略指令。在由(1)步骤进入(2)步骤之前执行如下两个步骤：(一)、判断调度端与安全稳定控制系统之间的通信通道是否正常，若是，进入步骤(二)；若否，返回步骤(1)；(二)、在调度端校核安全稳定控制系统上送状态量的有效性，判断安全稳定控制系统是否正常，若是，进入步骤(2)；若否，返回步骤(1)。(4.2)步骤之后返回步骤(一)。(二)步骤中，在调度端校核的安全稳定控制系统上送状态量包括系统异常、在线策略状态、及策略启动。事故触发为元件退出事故；周期触发以时间为指标进行度量，即相邻两次在线定值计算时间间隔为10s—180s。当所述在线策略定值校核方法应用于输电网稳定控制时，步骤(2.4)中，在调度端下发的电网模拟量参数与安全稳定控制系统采集的同一地点同一时刻的模拟量参数相对误差进行校核时，应掌握不同故障下电网的安全稳定特征，选择能体现该故障下电网安全稳定特征的一些模拟量作为主要校核参数，相对较弱体现电网稳定特征的一些电气模拟量作为次要校核参数；主要校核参数相对误差设定值小于2％，次要校核参数相对误差设定值小于10％。一种安全稳定控制系统在线策略定值校核系统，该系统包括调度端在线策略定值触发模块、在线策略定值单校核模块、新的在线策略定值单生成模块和误差校核模块；在线策略定值触发模块触发调度端在线策略定值，并生成安全稳定控制系统所需在线策略定值单；在线策略定值单校核模块对在线策略定值触发模块生成的在线策略定值单校核，并决定是否向安全稳定控制系统下发校核后的在线策略定值表和调度端收集的电网模拟量信息，并由安全稳定控制系统对调度端决定下发的信息校核；新的在线策略定值单生成模块接收在线策略定值单校核模块中的安全稳定控制系统校核后的在线策略定值单，并校核稳控上送在线定值单与缓冲区保存的定值单是否一致，生成新的在线策略定值单；误差校核模块校核所述新生成的在线策略定值单与安全稳定控制系统上送的在线策略定值单误差是否在允许范围内，并决定是否更新为校核后的在线策略定值。优点效果：为保证稳控系统能准确可靠接收到调度端下发的在线策略，不仅需要实现调度端与稳控系统的通信，还需要从不同方面多次对在线策略定值进行校核，否则稳控系统采用离线策略定值。本申请的方法分别在调度端和稳控系统端对在线策略定值进行校核，保证通信通道、调度端生成的在线策略定值单和稳控系统端接收到的在线策略定值单是准确、有效的，最后将稳控系统校核后的在线策略定值单上送调度端，并与调度端再次计算生成的定值单进行一致性校核。在校核过程中，如果某个条件不满足，稳控系统将采用离线策略定值；只有当全部条件满足时，稳控系统才采用在线策略定值。综上，本发明是从不同方面多次对在线策略定值进行校核，提高了稳控系统使用在线策略定值的可靠性，为电网安全稳定运行提供了技术保障。附图说明图1是调度端与稳控系统组成的在线策略定值计算、生成和校核系统示意图；图2是稳控系统在线策略定值校验流程。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。本发明方法用于现场稳控系统在线策略定值的校核更新，分别在调度端和稳控系统端对在线策略定值进行校核，保证通信通道、调度端生成的在线策略定值单和稳控系统端接收到的在线策略定值单是准确、有效的，最后将稳控系统校核后的在线策略定值单上送调度端，并与调度端再次计算生成的定值单进行一致性校核。在校核过程中，如果某个条件不满足，稳控系统将采用离线策略定值；只有当全部条件满足时，稳控系统才采用在线策略定值。图1是调度端与稳控系统组成的在线策略定值计算、生成和校核系统示意图，由调度端根据在线ems和wams数据计算该运行方式下预想故障的控制策略，经过一系列的校核后，稳控系统策略定值更新为调度下发的在线策略定值。本发明中通信规约为实现公开、规范、标准等原则，优选采用作为国家标准的103规约。本发明以某区域电网外送±800kv特高压直流(额定功率为1万mw)闭锁的控制策略为实施例进行说明，根据离线策略，当特高压直流闭锁时，该区域电网高频，需要采取切机控制措施，切机功率＝直流闭锁功率(pd)-保留功率(pb＝2000mw)。如图2所示，本发明方法各环节具体设计步骤如下：(1)稳控系统采用离线策略定值；实施例中该特高压直流投运，当发生闭锁故障时，送端区域电网切机控制措施选用离线策略，控制策略中的保留功率为2000mw。(2)当电网运行方式发生变化(元件退出或潮流巨大变化)或者相邻两次在线定值计算时间间隔大于10s后，调度端的在线策略定值计算系统在新的运行方式下针对预想故障或故障集计算对应的在线控制策略定值，并生成稳控系统所需定值单；实施例中，当该区域电网因某种原因(气候变化或者低碳排放或者其他直流不允许调制等)，改变了该区域电网的运行方式，调度端的在线策略定值计算系统在此运行方式下针对该特高压直流闭锁故障计算新的控制策略，新的控制策略中保留功率为2500mw，并生成稳控装置能够识别的定值单格式，生成的在线策略定值单见下表。序号定值名称整定范围整定值单位1保留功率0～100002500mw(3)判断调度端与稳控系统之间的通信通道是否正常？若是，进入步骤(4)；若否，返回步骤(1)；实施例中，稳控系统每隔1s向调度中心发送一个心跳报文控制字(设置为1)，若调度中心连续4次(即4s内)不能收到心跳报文控制字，则说明通信通道异常；若调度中心能持续收到心跳报文控制字，则说明通信通道正常。(4)在调度端校核稳控系统上送状态量(例如系统异常、在线策略状态、策略启动等)的有效性，判断稳控系统是否正常？若是，进入步骤(5)；若否，返回步骤(1)；实施例中，稳控系统向调度端上送装置异常控制字，若装置异常控制字为1，则说明稳控系统异常；若装置异常控制字为0，则说明稳控系统正常。(5)在调度端校核计算生成的在线策略定值单与稳控上送定值单的格式、单位是否完全匹配？若是，进入步骤(6)；若否，返回步骤(1)；实施例中，稳控系统向调度端上送如下表所示离线定值单，调度端校核生成的定值单与上送的定值单单位是否一致，整定值是否在整定范围内，定值单定值名称及数量是否一致？序号定值名称整定范围整定值单位1保留功率0～10000mw(6)调度端在线策略定值计算系统计算生成在的线策略定值与当前运行方式下离线策略定值的绝对误差是否在允许范围内？若是，进入步骤(7)；若否，返回步骤(1)；实施例中，保留功率误差设定为800mw，若在线策略定值单中保留功率与离线定值单中的绝对误差是否小于800？若是，进入步骤(7)；若否，返回步骤(1)；(7)调度端向稳控系统下发校核后的在线策略定值表和调度端收集的电网模拟量；实施例中，调度端向稳控系统下发在线策略定值单和电网模拟量，电网模拟量见下表。序号名称数值单位1逆变侧频率49.98hz2极1输出功率5005mw3极2输出功率5000mw4逆变侧母线电压501kv5风电场汇集站1输出功率345mw6风电场汇集站2输出功率280mw7风电场汇集站3输出功率360mw8水电站1送出线路输出功率450mw9水电站2送出线路输出功率400mw10水电站3送出线路输出功率380mw11火电厂1送出线路输出功率620mw12火电厂2送出线路输出功率590mw13火电厂3送出线路输出功率610mw(8)稳控系统接收到调度端下发的信息后，校核调度端下发电网模拟量与稳控装置采集的电网模拟量相对误差是否在允许范围内？若是，进入步骤(9)；若否，返回步骤(1)；实施例中，直流闭锁主要引起的是频率稳定问题，因此可以把电网的频率、直流输送功率和逆变侧母线电压作为主要校核参数，风电场、水电站和火电厂出力作为次要校核参数，主要校核参数相对误差在2％以内，次要校核参数相对误差在10％以内。(9)稳控系统将校核后的在线策略定值单再次上送调度端；实施例中，稳控系统再次将校核后的在线策略定值单上送调度端；(10)实施例中，在调度端校核稳控上送在线定值单与缓冲区保存的定值单是否一致？若是，进入步骤(11)；若否，返回步骤(1)(11)调度端的在线策略定值计算系统再次根据当前运行方式的预想故障或故障集计算对应的在线策略控制策略，生成新的定值单；实施例中，调度端在线策略定值计算系统再次根据当前运行方式，针对直流闭锁故障计算保留功率，并再次生成新的定值单，见下表序号定值名称整定范围整定值单位1保留功率0～100002502mw(12)实施例中，在调度端校核新生成的在线策略定值单与稳控系统上送的在线策略定值单相对误差是否在允许范围内(设定相对误差小于0.1％)？若是，进入步骤(13)；若否，返回步骤(1)；(13)实施例中，调度端向稳控系统发送更细策略指令控制字1；(14)稳控装置定值更新为校核后的在线策略定值；(15)返回步骤(2)，在实施例中等待下次在线策略计算。本实施例中，系统处于离线策略定值方式，电网运行方式发生变化，调度端自动计算生成新的在线策略定值，并对相应在线策略定值进行检验。若新的在线策略控制策略定值通过了检验，则稳控系统中策略定值更新为在线策略定值，否则，采用离线策略定值。相应地，本发明还提供一种安全稳定控制系统在线策略定值校核系统，能够执行上述实施例的方法，实现相同效果，该系统包括调度端在线策略定值触发模块、在线策略定值单校核模块、新的在线策略定值单生成模块和误差校核模块；在线策略定值触发模块触发调度端在线策略定值，并生成安全稳定控制系统所需在线策略定值单；在线策略定值单校核模块对在线策略定值触发模块生成的在线策略定值单校核，并决定是否向安全稳定控制系统下发校核后的在线策略定值表和调度端收集的电网模拟量信息，并由安全稳定控制系统对调度端决定下发的信息校核；新的在线策略定值单生成模块接收在线策略定值单校核模块中的安全稳定控制系统校核后的在线策略定值单，并校核稳控上送在线定值单与缓冲区保存的定值单是否一致，生成新的在线策略定值单；误差校核模块校核所述新生成的在线策略定值单与安全稳定控制系统上送的在线策略定值单误差是否在允许范围内，并决定是否更新为校核后的在线策略定值。以上实施例用以说明本发明方法通过在线策略定值校核，对现场稳控系统接收的在线策略定值结合当前运行方式进行有效性校核，提高了稳控系统使用在线策略定值的可靠性和准确性。当前第1页12