一种多端直流配网换流站无人化调控方法及装置与流程

本发明涉及电力系统调控技术领域，尤其是涉及一种多端直流配网换流站无人化调控方法及装置。

背景技术：

电力系统长期以来一直是交流电占据主导地位，从发电、输电、变电、配电和用电各个环节，均以交流电的形式为主，但随着高压直流输电技术的发展与日益成熟，直流输电技术在长距离、大容量输电领域得到了广泛的应用。

在换流站的调控运行方面，现有的直流换流站均采用有人值班的运行方式。运行人员分成不同的班组，24小时轮流值班，由运行人员接收调度中心的相关调度指令，在换流站的主控制室或换流站现场进行人工操作或发出指令，这需要投入较多的人力，一个换流站的运行人员需要20人以上，人工成本较大。随着直流配电网的发展，将来直流配网换流站的数量将会大幅增加，远远超过高压换流站的数量，若还是采用有人值班的方式，将需要大量的运行人员，人力成本投入巨大。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明提供了一种多端直流配网换流站无人化调控方法及装置，能够自动完成电力系统的操作，节省在换流站现场配置运行人员的人力成本。所述技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种多端直流配网换流站无人化调控方法，包括：

接收调度指令；

通过解析所述调度指令生成若干控制指令；

将所述控制指令对应分配到各换流站以控制各换流站运行。

在本发明第一方面的第一种可能的实现方式中，所述接收调度指令，还包括：

获取电力系统的反馈信息，并根据所述反馈信息生成调度指令。

在本发明第一方面的第二种可能的实现方式中，在所述接收调度指令之前，还包括：

获取实际运行数据；

利用所述实际运行数据进行预想方案的仿真运算，得到备选调度方案。

在本发明第一方面的第三种可能的实现方式中，所述通过解析所述调度指令生成若干控制指令，具体为：

根据调度指令的调度内容查询指令数据库并得到指令编码；

根据所述指令编码生成加密的控制指令。

在本发明第一方面的第四种可能的实现方式中，所述接收调度指令，具体为：

接收电力调度主站发送的调度指令；其中，所述电力调度主站根据预设的指令编码将调度员输入的调度内容编译为调度指令。

在本发明第一方面的第五种可能的实现方式中，在所述电力调度主站发送调度指令之前，还包括：

对指令数据库的指令编码进行同步校对。

第二方面，本发明实施例提供了一种多端直流配网换流站无人化调控装置，包括：

指令接收模块，用于接收调度指令；

指令生成模块，用于通过解析所述调度指令生成若干控制指令；

指令发送模块，用于将所述控制指令对应分配到各换流站以控制各换流站运行。

在本发明第二方面的第一种可能的实现方式中，所述的多端直流配网换流站无人化调控装置，还包括：

调度指令生成模块，用于获取电力系统的反馈信息，并根据所述反馈信息生成调度指令。

在本发明第二方面的第二种可能的实现方式中，所述的多端直流配网换流站无人化调控装置，还包括：

数据获取模块，用于获取实际运行数据；

仿真运算模块，用于利用所述实际运行数据进行预想方案的仿真运算，得到备选调度方案。

在本发明第二方面的第三种可能的实现方式中，所述指令生成模块，还包括：

查询模块，用于根据调度指令的调度内容查询指令数据库并得到指令编码；

控制指令生成模块，用于根据所述指令编码生成加密的控制指令。

相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：

本发明提供一种多端直流配网换流站无人化调控方法，运行人员只需输入调度指令，接收调度指令后，系统自动通过解析所述调度指令生成若干控制指令，并将所述控制指令对应分配到各换流站以控制各换流站运行，以此实现换流站无人值守；由于系统机器代替人力控制换流站，能够减少人力投入，具有较大经济价值；同时，本发明能够提升系统智能化水平与自动化水平，杜绝人为因素导致的故障，而且所有指令都经过预先演练，从而可以减少意外情况的发生概率。

附图说明

图1是本发明实施例中的一种多端直流配网换流站无人化调控方法的流程图；

图2是本发明实施例中的一种多端直流配网换流站无人化调控方法的原理图；

图3是本发明实施例中的一种多端直流配网换流站无人化调控装置的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作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。

请参见图1，其示出了本发明一个示例性实施例提供的一种多端直流配网换流站无人化调控方法，包括：

S101、接收调度指令；

S102、通过解析所述调度指令生成若干控制指令；

S103、将所述控制指令对应分配到各换流站以控制各换流站运行。

在本实施例中，本发明提供一种多端直流配网换流站无人化调控方法，运行人员只需输入调度指令，接收调度指令后，系统自动通过解析所述调度指令生成若干控制指令，并将所述控制指令对应分配到各换流站以控制各换流站运行，以此实现换流站无人值守；由于系统机器代替人力控制换流站，能够减少人力投入，具有较大经济价值；同时，本发明能够提升系统智能化水平与自动化水平，杜绝人为因素导致的故障，而且所有指令都经过预先演练，从而可以减少意外情况的发生概率。

请参见图2，电力系统分为三个层次，最上层为电力调度主站，电力调度主站一般为一个地级市设置一个主站，由调度人员24小时运行监控。中间层为多端协调控制主机，该主机设置在多端直流配网的某个换流站内，该主机有多端协调控制功能，对上接受调度主站的命令，向调度主站发送当前系统实时状态数据。多端协调控制主站根据调度主站的命令，自动分配控制指令给各换流站，进行电流和功率指令的分配，各站电压控制目标值的下达，整个多端系统的启动控制、停止控制、运行方式的切换等。最下层为各换流站，在每个换流站均设置有站端控制主机，接受多端协调控制主机下达的指令，根据指令，完成本换流站的控制功能，并报送本站当前状态信息给多端协调控制主机。

其中，所述电力系统的三层之间的通讯方式为：电力调度主站与多端协调控制主机采用调度数据网通道进行通信，调度数据网为电力公司为调度信息专门建设的专用网络，具有信息传递速度快，传递可靠，误码率低，加密性能好等特点。

在本实施例中，所述电力调度主站设置在调度控制中心，指令发送端和指令接收端都建立有同样指令编码的指令数据库，对需要用到的所有指令进行预想后，存储进入指令数据库并统一编码，调度员下达调度指令时，按照预先设定的编码，只需下达指令编码号，有利于简化调度指令。

优选地，所述接收调度指令，还包括：获取电力系统的反馈信息，并根据所述反馈信息自动生成调度指令。其中，所述反馈信息包括：各线路、换流阀、变压器、电抗器、断路器等主要设备的潮流状态、电压、电流、电能质量等信息，过负荷、潮流越限、电压越限、设备开关状态位置、设备告警信息、保护告警信息、保护动作信息等。

如当前运行工况下，发现某些元件比如直流线路、直流阀、连接变压器等，出现告警信息比如过负荷，则调度主站系统获得系统当前告警信息后，自动进行仿真模拟，自动调整定值，降低过负荷元件的负荷水平，实现智能闭环调度控制。

在本实施例中，在原先设定两站向另一站端转移供电10MW，发送端每站转移供电5MW，当其中某一站出现过负荷告警或因为其他原因导致不能输送当前5MW负荷时，调度主站系统感知当前状态后，自动降低该站负荷至3MW，提高另一站负荷至7MW，若经过在线计算模块模拟发现未引起新的告警及过负荷，则将定值自动下达多端协调控制主机，从而达到自动校验调整定值和闭环控制的效果。

优选地，在所述接收调度指令之前，还包括：获取实际运行数据；其中，所述实际运行数据包括但不限于各换流站反馈的运行参数，以及传感器从直流配电网络中感知到的线路运行数据。

利用所述实际运行数据进行预想调度方案的仿真运算，得到备选调度方案。

在本实施例中，所述仿真运算由在线运算模块完成，该运算模块建立了与直流配网系统匹配的模型，并配置有交直流混合系统潮流计算、稳定计算、无功分析、电能质量计算、短路计算、故障分析等软件计算功能；所述备选调度方案包括但不限于线路参数、电参数调节参数，以及备选调度指令；在调度指令下达之前，先预演模拟校验，便于调度人员提早发现存在的问题，从而有利于调度人员做出合适的调度决策。

优选地，所述通过解析所述调度指令生成若干控制指令，具体为：

根据调度命令的调度内容查询指令数据库并得到指令编码；

根据所述指令编码生成加密的控制指令。

其中，在调度数据网的两端包括调度主站端和多端协调主机端，以及多端协调主机端和换流站端，均设置有加密装置，加密装置的技术性能指标需满足电力公司关于电力通信安防加密装置的要求。调度数据网通道可根据站点的重要程度，设置单通道或者完全冗余的双通道。多端协调控制主机与各换流站之间分别采用专用光纤通信，光纤的两端均配置有加密装置，加密装置的技术性能指标需满足电力公司关于电力通信安防加密装置的要求。根据换流站的重要程度及可靠性要求，光纤通讯通道可以采用单通道或者完全冗余的双通道。

在本实施例中，接收调度命令后，自动进行指令数据库检索，根据指令数据库中的指令编码解析得到调度指令的内容，按照预设的指令程序执行调度员的命令并根据指令的内容，对各换流站进行预设控制程序的调用，实现控制功能；所有的运行指令包括调度指令和控制指令都是确定的，且控制全由系统自动完成，杜绝人工错误，同时指令数据库里所有的预存指令，均已在调试阶段经过多次反复检验，减少系统意外故障，无需人员干预。

优选地，所述接收调度指令，具体为：

接收电力调度主站发送的调度指令；其中，所述电力调度主站根据预设的指令编码将调度员发送的调度内容编译为调度指令。

在本实施例中，所述电力调度主站与所述多端协调控制主机分别对应电力系统的上层和中层，在通信量大且控制对象多的情况下，有利于减少运行人员处理的信息量，以及节省站用通讯资源和通讯设备的投资成本。

所述接收电力调度主站发送的调度指令，还包括：

所述电力调度主站发送调度指令前，对指令数据库的指令编码进行同步校对。

在本实施例中，所有指令发送端及指令接收端的指令数据库都实行同步校验机制。该机制分为日常校对机制与操作前校对机制。日常校对为每周固定校对一次，可设置为自动校对与人工校对；

操作前校对机制为系统自动完成，即在指令发出前，对两侧的数据库指令进行自动同步校对，确保无误后，指令才能解锁发出，保证两侧指令数据库的指令编码统一。

优选地，多端直流系统控制主机按双重化冗余配置，具备热备用模式，这有利于提高电力系统的可靠性。

请参见图3，其示出了本发明一个示例性实施例提供的一种多端直流配网换流站无人化调控装置，包括：

指令接收模块201，用于接收调度指令；

指令生成模块202，用于通过解析所述调度指令生成若干控制指令；

指令发送模块203，用于将所述控制指令对应分配到各换流站以控制各换流站运行。

优选地，所述的多端直流配网换流站无人化调控装置，还包括：

调度指令生成模块，用于获取电力系统的反馈信息，并根据所述反馈信息生成调度指令。

优选地，所述的多端直流配网换流站无人化调控装置，还包括：

数据获取模块，用于获取实际运行数据；

仿真运算模块，用于利用所述实际运行数据进行预想方案的仿真运算，得到备选调度方案。

优选地，所述指令生成模块，还包括：

查询模块，用于根据调度指令的调度内容查询指令数据库并得到指令编码；

控制指令生成模块，用于根据所述指令编码生成加密的控制指令。

优选地，所述指令接收模块，包括：

调度指令接收模块，用于接收电力调度主站发送的调度指令；其中，所述电力调度主站根据预设的指令编码将调度员输入的调度内容编译为调度指令。

优选地，还包括：

校对模块，用于对指令数据库的指令编码进行同步校对。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

本领域普通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，所述的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，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)等。