一种配电网紧急状态下的全局协调控制架构及其优化方法与流程

1.本发明涉及一种配电网协调控制领域，尤其涉及一种配电网紧急状态下的全局协调控制架构及其优化方法。


背景技术：

2.配电网在极端自然条件或运行出错时往往会出现难以及时应对的紧急状况，目前，对于电网产生的突发紧急状况，往往采取先发生先解决的方式，因此容易产生重大问题被延后处理的情况，不利于电网整体恢复速率。
3.一种在中国专利文献上公开的“弹性配电网灾后紧急响应运行控制系统及方法”，其公告号cn111555282a，包括根据配电网灾后故障情况判断受灾后的配电网是否有不满足正常运行的条件或无源存在的部分电网，转移配电网中的最近的可移动式储能系统为失去电源的配电网部分提供电能；同时基于电-气综合能源网络联合优化通过燃气轮为配电网提供电能，可移动式储能系统及燃气轮联合紧急响应增加恢复负荷供电量。此方案提供了紧急状态下电网的具体恢复步骤，但缺少对于不同类型紧急情况发生时的恢复顺序，可能会导致简单问题先处理，重要问题来不及处理的情况。


技术实现要素：

4.本发明主要解决现有技术中电网运行时遇到紧急突发情况时，重大问题面临延后处理的问题；提供一种为非常规状态与紧急事态状态划分优先级，能够在众多事态中筛选出紧急事态并将其优先处理的方法。
5.本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明包括以下步骤：建立电网紧急状态下的全局协调控制架构，划分电网的运行状态，对于各个状态做周期监测，对于电网各个运行状态做优先级评估，并且依照优先级顺序制定各个运行状态下全局协调控制架构的优化方法。
6.作为优选，所述的全局协调控制架构包含：负责监视电网的总体运行状态，并依照运行状态进行周期监测和分区检测的监视层；负责在电网发生通信故障时引导电网自动接入控制层，并向控制层传递信号的接入层；发生紧急事态时向控制层传递信息，并引导电网自动接入控制层的紧急事态处理层；负责接收调控指令，分析指令并控制电网整体运转的控制层。
7.作为优选，根据电网运行情况，设置如下电网运行状态：非常规状态、紧急事态状态、修复状态以及常规运行状态；常规状态下，电网正常消耗能源运行，且电网运行过程中未发生危机事件；非常规状态下，电网能耗过大导致储能不足，或电网运行时产生较为严重的、可能会损伤电网的危机事件；紧急事态状态下，电网运行过程中发生无法避免的危机事件，并且已经对电网造成一定程度损伤。
8.作为优选，对于电网的各个运行状态做优先级评估，具体的优先级设置如下：c级为常规运行状态、b级为恢复状态、a级为非常规状态、s级为紧急事态状态，优先级由c至s逐
渐升高，其中s为最高优先级；为运行状态设置优先级方便在做周期监测的时候按照优先级从高至低的顺序监测电网状态，从而优先判断并解决中电网中可能发生的危机事件。
9.作为优选，所述的非常规状态下的控制架构调度与状态转化包括以下内容：检测当前电网的运行状态，根据优先级先后顺序依次检测，先判断电网是否处于紧急事态状态，若否，则判断断网是否处于非常规状态，若电网处于非常规状态，设置非常规状态等级，状态等级由0-3非常规等级依次升高，其中等级大于等于2为高等级非常规状态，将a2等级信息反馈至控制层，并进行修复操作，修复后判断是否已处于常规状态，若处于常规状态则结束循环，否则继续进行修复判断；若状态等级小于2则向控制层发送a1信号，并转入一次修复状态，修复完成后回到初始检测态，重新检测电网的运行状态。
10.作为优选，所述的紧急事态状态下的控制调度与状态转化包括以下内容：根据优先级依次判断，电网是否处于紧急事态状态，若处于紧急事态状态，则将s级状态信息反馈至控制层，由紧急事态处理层引导进入控制层，进入紧急事态的修复状态，分配资源进行修复，修复过程中发生资源冲突或其他原因导致的修复中断，则跳回上一步骤重新开始修复，一轮修复完成后进入非常规状态，此时检测非常规等级并将等级信息反馈至控制层，并进行二次修复，二次修复后进行常规状态检验，若成为常规状态，则结束循环，若并非常规状态，则继续循环修复检测的过程。
11.作为优选，所述的修复状态下的调度内容包括：设置修复周期x，当电网由紧急事态状态转入修复状态时，则为其分配一个周期x所需的修复资源，额外预留2个周期x所需的修复资源，再回到检测状态，修复完成后释放所有分配的资源；若电网由非常规状态转入修复状态时，判断状态等级，若等级为a1，则为其分配一个周期x所需的修复资源，若等级为a2则为其分配一个周期x所需资源，再额外预留一个周期x所需的修复资源；修复周期开始时，向控制层发送b+信号，结束时向控制层发送b-信号，并等待修复结果检验。
12.作为优选，所述的常规运行状态的判断与调度包括如下内容：根据优先级进行依次检测，判断电网是否处于紧急事态状态，若不处于紧急事态状态，则判断电网是否处于非常规状态，若否，则判断电网是否处于常规运行状态，若处于常规运行状态，则设置检测周期t，以t为周期不断检测电网状态，直至出现紧急事态状态或者非常规状态。
13.本发明的有益效果是：能够将紧急事态与非常规状态区分处理，加快电网处理紧急事态的速率；对于各类运行状态划分优先级处理，实现紧急事态先处理的效果，减少电网损失；对于紧急事态状态与非常规状态的恢复状态各自设置不同的修复周期，保证紧急事态能够得到充分的修复，维护电网运行安全。
附图说明
14.图1是本发明的一种全局协调控制架构运行流程图。
具体实施方式
15.下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
16.实施例：本实施例的一种配电网紧急状态下的全局协调控制架构及其优化方法，如图1所示，包括下述步骤。
17.第一步，建立电网紧急状态下的全局协调控制架构，设置监视层、接入层、紧急事态处理层以及控制层；其中监视层负责监测电网的整体运行状态，并将监测结果反馈给控制层；接入层负责在发生通信故障时控制电网自动接入控制层，以防止电网无法正常处理运行事态；紧急事态处理层负责在电网发生紧急事态时控制电网自动接入控制层，向控制层发送信号；控制层负责调度整个架构的运行，控制恢复资源的分配。
18.第二步，为电网划分运行状态，包括常规运行状态、非常规状态、紧急事态状态以及修复状态，划分好状态后对于各个状态设置优先级信号，在该类状态下向控制层发送相应信号。其中优先级设置包括：常规运行状态优先级设置为c，向控制层发送c信号，表明电网运行正常，可以进入下一个检测周期；非常规状态优先级设置为a，该状态下根据非常规属性向控制层发送信号a1或a2，表示电网存在运行问题，a1为较轻级别的问题，a2为较严重的问题；紧急事态状态优先级设置为s，向控制层发送s信号表示电网正处于严重事态，务必优先处理；恢复状态优先级设置为b，恢复状态开始时向控制层发送b+信号，结束时向控制层发送b-信号。
19.第三步，开始对电网进行监测与修复，具体包括如下步骤：步骤1：对电网开启周期性检测，判断电网是否处于紧急事态状态，若是则到达步骤2，若否则到达步骤3；步骤2：调度紧急事态处理层控制电网自动接入控制层，并将紧急事态状态信息s发送至控制层，进入步骤4；步骤3：判断电网是否处于非常规状态，若是则进入步骤5，若否则进入步骤7；步骤4：进入紧急事态状态下的恢复状态，向控制层发送b+信号，进入修复周期x，控制层调度一个周期的修复资源并预留两个周期x的修复资源，到达步骤6；步骤5：设置非常规状态等级，判断等级，若等级小于2，则将a1信号发送至控制层，并进入步骤9，若大于等于2则将a2信号发送至控制层，并进入步骤10；步骤6：判断一个周期的修复是否完成，若成功完成则向控制层发送信号b-，并进入步骤8；步骤7：判断电网是否处于常规运行状态，若否，则电网发生通信故障，由接入层控制电网接入控制层，若是则设置监测周期，转入步骤1重新监测电网运行状态；步骤8：此时由紧急事态转为非常规状态，转入步骤3；步骤9：进入a1级非常规状态下的恢复状态，开始时发送b+信号至控制层，控制层调度一个周期x的修复资源，结束时发送b-信号至控制层，并转入步骤1；步骤10：进入a2级非常规状态下的恢复状态，开始时发送b+信号至控制层，控制层调度一个周期x的修复资源，并预留一个周期的修复资源，结束时发送b-信号至控制层，进入步骤11；步骤11：判断电网是否处于常规状态，若是则结束进程，若否则转入步骤3。
20.应理解，实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。