安全稳定控制措施量充裕度评估方法、装置、设备及介质与流程

1.本技术涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种安全稳定控制措施量充裕度评估方法、装置、设备及介质。


背景技术：

2.安全稳定控制系统作为防止电力系统失稳的重要设备，在电力系统中应用广泛。安全稳定控制系统一般包括安全稳定控制主站(子站)和一定数量的安全稳定控制执行站，分别安装在各个不同的发电厂和变电站内。
3.为应对电力系统发生的严重故障，确保电力系统安全稳定运行，可通过安全稳定控制系统实施快速切除、减少或增加用电负荷或发电负荷。而为了监视安全稳定控制系统的可控量措施是否足够，安全稳定控制装置通常会设置一个“可控量是否充裕”的监视项，为电力系统的运行人员提供及时的提醒。然而，现有的监视项设计相对粗糙，未考虑各执行站措施对控制效果的灵敏度，因此无法准确、有效的进行安全稳定控制措施量充裕度评估。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种安全稳定控制措施量充裕度评估方法、装置、设备及介质，以解决现有的监控方法无法准确有效进行安全稳定控制措施量充裕度评估的问题。
5.为实现上述目的，本技术提供一种安全稳定控制措施量充裕度评估方法，包括：
6.根据电力系统预设的故障场景，配置安全稳定控制系统；
7.基于安全稳定控制系统，获取各执行站可提供的安全稳定控制措施量以及灵敏度；
8.根据所述安全稳定控制措施量和所述灵敏度，计算安全稳定控制系统可提供的安全稳定控制措施总量，作为可控总量；
9.确定安全稳定控制系统需要实施的安全稳定控制措施总量，作为需控总量；利用所述需控总量和所述可控总量计算安全稳定控制措施量充裕度。
10.进一步，作为优选地，在所述利用所述需控总量和所述可控总量计算安全稳定控制措施量充裕度之后，还包括：
11.判断充裕度是否小于1，若是，则触发安全稳定控制措施量不足的告警。
12.进一步，作为优选地，所述安全稳定控制措施量、所述需控总量及所述可控总量的数据类型包括有功功率、无功功率或视在功率。
13.进一步，作为优选地，所述根据所述安全稳定控制措施量和所述灵敏度，计算安全稳定控制系统可提供的安全稳定控制措施总量，包括：
[0014][0015]
式中，si表示各执行站可提供的灵敏度，pi表示各执行站可提供的安全稳定控制措施量，p
kk
表示可控总量；n表示执行站的数量。
[0016]
进一步，作为优选地，所述利用所述需控总量和所述可控总量计算安全稳定控制措施量充裕度，包括：
[0017]
m＝(p
kk
/p
xk
)
×
100％；
[0018]
式中，m表示安全稳定控制措施量充裕度，p
xk
表示需控总量。
[0019]
进一步，作为优选地，所述安全稳定控制措施量包括执行站切除、减少或增加发电负荷量或用电负荷量。
[0020]
进一步，作为优选地，所述灵敏度的范围为[0,1]。
[0021]
本技术还提供一种安全稳定控制措施量充裕度评估装置，包括：
[0022]
配置单元，用于根据电力系统预设的故障场景，配置安全稳定控制系统；
[0023]
参数获取单元，用于基于安全稳定控制系统，获取各执行站可提供的安全稳定控制措施量以及灵敏度；
[0024]
可控总量计算单元，用于根据所述安全稳定控制措施量和所述灵敏度，计算安全稳定控制系统可提供的安全稳定控制措施总量，作为可控总量；
[0025]
充裕度计算单元，用于确定安全稳定控制系统需要实施的安全稳定控制措施总量，作为需控总量；利用所述需控总量和所述可控总量计算安全稳定控制措施量充裕度。
[0026]
本技术还提供一种终端设备，包括：
[0027]
一个或多个处理器；
[0028]
存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；
[0029]
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上任一项所述的安全稳定控制措施量充裕度评估方法。
[0030]
本技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述的安全稳定控制措施量充裕度评估方法。
[0031]
相对于现有技术，本技术的有益效果在于：
[0032]
本技术公开了一种安全稳定控制措施量充裕度评估方法、装置、设备及介质，该方法包括根据电力系统预设的故障场景，配置安全稳定控制系统，获取各执行站可提供的安全稳定控制措施量以及灵敏度；根据安全稳定控制措施量和所述灵敏度，计算安全稳定控制系统可提供的安全稳定控制措施总量，作为可控总量；确定安全稳定控制系统需要实施的安全稳定控制措施总量，作为需控总量；利用需控总量和可控总量计算安全稳定控制措施量充裕度。
[0033]
本技术通过对各执行站提供的实时可控量引入灵敏度计算后再汇总，从而准确、有效地进行安全稳定控制措施量充裕度评估，为电力系统调度运行人员提供及时可信的提醒，有利于维护电力系统的稳定运行。
附图说明
[0034]
为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施方式，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。
[0035]
图1是本技术某一实施例提供的安全稳定控制措施量充裕度评估方法的流程示意图；
[0036]
图2是本技术某一实施例提供的一个典型电网的等效模型的结构示意图；
[0037]
图3是本技术某一实施例提供的安全稳定控制措施量充裕度评估装置的结构示意图；
[0038]
图4是本技术某一实施例提供的终端设备的结构示意图。
具体实施方式
[0039]
下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0040]
应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。
[0041]
应当理解，在本技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本技术。如在本技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0042]
术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0043]
术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0044]
请参阅图1，本技术某一实施例提供一种安全稳定控制措施量充裕度评估方法。如图1所示，该安全稳定控制措施量充裕度评估方法包括步骤s10至步骤s40。各步骤具体如下：
[0045]
s10、根据电力系统预设的故障场景，配置安全稳定控制系统。
[0046]
本步骤中，针对电力系统预设的故障场景，配置安全稳定控制系统。其中，该安全稳定控制系统包含1个安全稳定控制主站(简称“稳控主站”)和n个安全稳定控制执行站装置(简称“执行站”)。
[0047]
在某一具体的实施方式中，故障场景是指电力系统设备发生故障，包括但不限于电力系统一次设备的短路故障、过载、误跳闸等。
[0048]
s20、基于安全稳定控制系统，获取各执行站可提供的安全稳定控制措施量以及灵敏度。
[0049]
本步骤中，安全稳定控制系统中的各个执行站i，主要用于采集所在发电厂或变电站(简称“厂站”)内实时可提供的安全稳定控制措施量(简称“可控量”)pi的信息，并发送至稳控主站。作为优选地，安全稳定控制措施量包括但不限于厂站内的执行站装置切除、减少或增加的发电负荷量、用电负荷量。
[0050]
进一步地，进行电力系统安全稳定计算分析，针对预设的故障场景确定每个执行站i的可控量对于解决该故障引起的系统安全稳定问题所提供的灵敏度si。需要说明的是，灵敏度si的数值范围在0至1之间。
[0051]
s30、根据所述安全稳定控制措施量和所述灵敏度，计算安全稳定控制系统可提供的安全稳定控制措施总量，作为可控总量。
[0052]
本步骤中，按照以下公式计算安全稳定控制措施量的可控总量：
[0053][0054]
式中，si表示各执行站可提供的灵敏度，pi表示各执行站可提供的安全稳定控制措施量，p
kk
表示可控总量；n表示执行站的数量。
[0055]
s40、确定安全稳定控制系统需要实施的安全稳定控制措施总量，作为需控总量；利用所述需控总量和所述可控总量计算安全稳定控制措施量充裕度。
[0056]
本步骤中，先确定稳控系统需要实施的安全稳定控制措施总量(简称“需控总量”)p
xk
，然后利用需控总量和可控总量，采用以下公式计算安全稳定控制措施量充裕度，具体为：
[0057]
m＝(p
kk
/p
xk
)
×
100％；
[0058]
式中，m表示安全稳定控制措施量充裕度，p
xk
表示需控总量。
[0059]
在一个优选地实施方式中，上述可控量、需切总量和可控总量的数据类型包括但不限于有功功率、无功功率或视在功率。
[0060]
在某一个实施例中，在计算出充裕度之后，还包括判断充裕度是否小于1，若是，则触发安全稳定控制措施量不足的告警。
[0061]
本步骤中，若m≥1，则表明所述稳控系统的安全稳定控制措施总量满足解决所述故障所需的控制措施量；若m《1，则表明所述稳控系统的安全稳定控制措施总量不满足解决所述故障所需的控制措施量，发“安全稳定控制措施量不足”告警。
[0062]
本技术实施例提供的安全稳定控制措施量充裕度评估方法，通过对各执行站提供的实时可控量引入灵敏度计算后再汇总，从而准确、有效地进行安全稳定控制措施量充裕度评估，为电力系统调度运行人员提供及时可信的提醒，有利于维护电力系统的稳定运行。
[0063]
为了帮助理解，下面将结合具体地电网等效模型对本技术提供的方法进行说明。
[0064]
请参阅图2，图2提供了一个典型电网的等效模型，系统主网通过线路l1、l2、l3向地区电网供电，地区电网包含甲乙丙三个变电站。当负荷高峰期间，线路l1因故障跳闸后，原由线路l1承担的潮流将根据电网的拓扑结构和设备参数，按相应的比例转移至线路l2和线路l3，造成线路l2过载的风险。
[0065]
为此配置电网安全稳定控制系统，当该系统检测到线路l2过载时，快速切除甲乙丙三个变电站内的负荷，从而达到消除线路l2过载的目的。具体地，
[0066]
甲变电站的可控负荷为180mw，乙变电站的可控负荷为190mw，丙变电站的可控负荷为200mw。
[0067]
甲变电站的负荷每降低1mw，可令线路l2的潮流降低0.5mw，即s甲＝0.5；
[0068]
乙变电站的负荷每降低1mw，可令线路l2的潮流降低0.6mw，即s乙＝0.6；
[0069]
丙变电站的负荷每降低1mw，可令线路l2的潮流降低0.7mw，即s丙＝0.7。
[0070]
场景一：
[0071]
假设：如果线路l1故障跳闸，将造成线路l2过载300mw。
[0072]
因此，在l1未跳闸前，安全稳定控制系统可根据上述假设推算得：
[0073]
1)为应对线路l1故障跳闸后线路l2过载的风险，稳控系统事故后需要压减线路l2的潮流300mw，即需要提前准备300mw的可控量，p
xk
＝300mw；
[0074]
2)安全稳定控制系统的可控总量p
kk
＝甲变电站的可控负荷
×s甲
+乙变电站的可控负荷
×s乙
+丙变电站的可控负荷
×s丙
＝180mw
×
0.5+190
×
0.6+200
×
0.7＝344mw；
[0075]
3)安全稳定控制系统的安全稳定控制措施量充裕度m＝(p
kk
/p
xk
)
×
100％＝(344mw/300mw)
×
100％≈1.15。
[0076]
由于m＞1，因此表明，此时所述稳控系统的安全稳定控制措施总量满足解决所述故障所需的控制措施量。
[0077]
场景二：
[0078]
假设：如果线路l1故障跳闸，将造成线路l2过载400mw。
[0079]
因此，在l1未跳闸前，安全稳定控制系统可根据上述假设推算得：
[0080]
1)为应对线路l1故障跳闸后线路l2过载的风险，稳控系统事故后需要压减线路l2的潮流300mw，即需要提前准备300mw的可控量，p
xk
＝300mw；
[0081]
(2)安全稳定控制系统的可控总量p
kk
＝甲变电站的可控负荷
×s甲
+乙变电站的可控负荷
×s乙
+丙变电站的可控负荷
×s丙
＝180mw
×
0.5+190
×
0.6+200
×
0.7＝344mw；
[0082]
(3)安全稳定控制系统的安全稳定控制措施量充裕度m＝(p
kk
/p
xk
)
×
100％＝(344mw/400mw)
×
100％≈0.86。
[0083]
由于m＜1，因此表明，此时所述稳控系统的安全稳定控制措施总量不满足解决所述故障所需的控制措施量，系统需发“安全稳定控制措施量不足”告警，提醒调度运行人员。
[0084]
综上所述，通过引入灵敏度对安全稳定控制措施量充裕度进行评估，并对充裕度的大小进行判断，可以为电力系统调度运行人员提供及时可信的提醒，有利于维护电力系统的稳定运行。
[0085]
请参阅图3，本技术某一实施例还提供一种安全稳定控制措施量充裕度评估装置，包括：
[0086]
配置单元01，用于根据电力系统预设的故障场景，配置安全稳定控制系统；
[0087]
参数获取单元02，用于基于安全稳定控制系统，获取各执行站可提供的安全稳定控制措施量以及灵敏度；
[0088]
可控总量计算单元03，用于根据所述安全稳定控制措施量和所述灵敏度，计算安全稳定控制系统可提供的安全稳定控制措施总量，作为可控总量；
[0089]
充裕度计算单元04，用于确定安全稳定控制系统需要实施的安全稳定控制措施总量，作为需控总量；利用所述需控总量和所述可控总量计算安全稳定控制措施量充裕度。
[0090]
可以理解的是，本实施例提供的装置用于执行如上述任一项实施例所述的安全稳定控制措施量充裕度评估方法。本实施例通过对各执行站提供的实时可控量引入灵敏度计算后再汇总，从而准确、有效地进行安全稳定控制措施量充裕度评估，为电力系统调度运行人员提供及时可信的提醒，有利于维护电力系统的稳定运行。
[0091]
请参阅图4，本技术某一实施例提供一种终端设备，包括：
[0092]
一个或多个处理器；
[0093]
存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；
[0094]
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上所述的安全稳定控制措施量充裕度评估方法。
[0095]
处理器用于控制该终端设备的整体操作，以完成上述的安全稳定控制措施量充裕
度评估方法的全部或部分步骤。存储器用于存储各种类型的数据以支持在该终端设备的操作，这些数据例如可以包括用于在该终端设备上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据。该存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(static random access memory，简称sram)，电可擦除可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，简称eeprom)，可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read-only memory，简称eprom)，可编程只读存储器(programmable read-only memory，简称prom)，只读存储器(read-only memory，简称rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
[0096]
在一示例性实施例中，终端设备可以被一个或多个应用专用集成电路(application specific 1ntegrated circuit，简称as1c)、数字信号处理器(digital signal processor，简称dsp)、数字信号处理设备(digital signal processing device,简称dspd)、可编程逻辑器件(programmable logic device，简称pld)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，简称fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行如上述任一项实施例所述的安全稳定控制措施量充裕度评估方法，并达到如上述方法一致的技术效果。
[0097]
在另一示例性实施例中，还提供一种包括计算机程序的计算机可读存储介质，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项实施例所述的安全稳定控制措施量充裕度评估方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括计算机程序的存储器，上述计算机程序可由终端设备的处理器执行以完成如上述任一项实施例所述的安全稳定控制措施量充裕度评估方法，并达到如上述方法一致的技术效果。
[0098]
以上所述是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本技术的保护范围。