一种电网输电稳定控制方法、系统及存储介质与流程

本发明属于电网控制，具体是涉及到一种电网输电稳定控制方法、系统及存储介质。

背景技术：

1、早期的电网调度自动化系统只具备数据采集以及监控功能。随着电网领域的迅速发展，电网实时数据体量越来越大，面对繁杂的全网实时数据，调度值班人员需要耗费很长的时间，对于电网的每一个微小变化都要时刻监视，这种操作方式必然导致工作人员疲劳，影响对电网系统运行的稳定控制。

2、通过使用能量管理系统ems虽然可以解决上述问题，但随着超大规模电网时代的来临，仅具有电网静态监测、分析和传统控制功能的ems也受到了挑战。当电网出现故障时，电网调度人员通过ems获知故障信息，随即需要进行繁琐的人工操作及时处理电网故障，以使得电网的动态数据处于稳控限额范围内。只有在限额下运行才能最大限度的保证电网的安全运行。若处理不及时或处理不慎都将容易造成大面积停电，进而会对停电区域的经济造成重大损失。然而人工处理电网故障很容易出现人为操作失误，导致故障脱离控制，从而造成大量损失。

技术实现思路

1、本发明提供一种电网输电稳定控制方法、系统及存储介质，以解决人工处理电网故障很容易出现人为操作失误，导致故障脱离控制的问题。

2、第一方面，本发明提供一种电网输电稳定控制方法，该方法包括如下步骤：

3、获取电网系统的运行数据和电网拓扑配置信息；

4、结合所述电网拓扑配置信息和所述运行数据生成所述电网系统的电网断面，并计算得到所述电网断面的断面潮流数据和断面稳控限额；

5、基于所述断面稳控限额监测所述断面潮流数据的变化以实现所述电网断面的异常波动监测；

6、若通过所述异常波动监测确定所述电网断面出现负荷故障，则结合所述电网拓扑配置信息和当前的所述断面潮流数据定位出现所述负荷故障的故障负荷点；

7、通过所述电网拓扑配置信息获取所述故障负荷点的故障位置和故障负荷容量；

8、基于所述电网拓扑配置信息检索所述电网系统中的备用负荷，并提取所述备用负荷的备用负荷位置和备用负荷容量；

9、结合所述故障位置、所述故障负荷容量、所述备用负荷位置和所述备用负荷容量构建所述备用负荷的最优选择模型；

10、利用遗传算法求解所述最优选择模型，得到完成所述优化目标的最优备用负荷；

11、对所述故障负荷点采取切负荷动作，并将所述最优备用负荷接入所述电网系统。

12、可选的，所述结合所述电网拓扑配置信息和所述运行数据生成所述电网系统的电网断面，并计算得到所述电网断面的断面潮流数据和断面稳控限额包括如下步骤：

13、基于所述电网拓扑配置信息构建所述电网系统的电网拓扑模型；

14、利用拓扑简化算法处理所述电网拓扑模型，得到所述电网系统的拓扑简略图；

15、通过所述拓扑简略图识别所述电网系统的电网运行模式和电网拓扑结构类型；

16、根据所述电网运行模式和所述电网拓扑结构类型确定断面起点、断面终点和断面范围；

17、结合所述断面起点、所述断面终点和所述断面范围生成所述电网系统的电网断面；

18、根据所述运行数据计算得到所述电网断面的断面潮流数据和断面稳控限额。

19、可选的，所述根据所述运行数据计算得到所述电网断面的断面潮流数据和断面稳控限额包括如下步骤：

20、基于所述运行数据建立所述电网系统的节点导纳矩阵；

21、根据所述节点导纳矩阵设置所述电网断面参考节点和功率参数；

22、结合所述参考节点和所述功率参数并利用潮流计算方法计算得到所述电网断面的断面潮流数据；

23、分析所述断面潮流数据中有功功率和无功功率的分布，确定所述电网断面的断面稳控限额。

24、可选的，所述结合所述电网拓扑配置信息和当前的所述断面潮流数据定位出现所述负荷故障的故障负荷点包括如下步骤：

25、将当前的所述断面潮流数据与预设的故障模拟数据中的故障模拟潮流数据进行比对，分析得到所述负荷故障的故障类型；

26、通过预设于所述电网系统中的传感器网络并利用同步测量技术追踪所述负荷故障在所述电网系统的故障信号传播参数；

27、结合所述故障类型和所述故障信号传播参数选取故障定位算法；

28、基于所述电网拓扑配置信息并采用所述故障定位算法定位所述负荷故障的故障负荷点。

29、可选的，所述故障信号传播参数包括故障信号传播时间、故障信号传播速度和故障信号传播路径三种参数类别，所述结合所述故障类型和所述故障信号传播参数选取故障定位算法包括如下步骤：

30、判断所述故障类型是否为n-1故障或n-2故障；

31、若所述故障类型为所述n-1故障，则选取阻抗法作为故障定位算法；

32、若所述故障类型为所述n-2故障，则分别针对各个所述参数类别，基于所述故障信号传播参数对所述传感器网络中的所有检测传感器进行目标匹配，将匹配成功的目标检测传感器的所述故障信号传播参数进行数据融合，得到故障信号传播融合参数；

33、提取所述故障模拟数据中对于所述n-2故障的故障模拟信号传播参数；

34、若所述故障信号传播融合参数和所述故障模拟信号传播参数之间的参数差值低于预设的差值阈值，则选取行波法作为所述故障定位算法；

35、若所述故障信号传播融合参数和所述故障模拟信号传播参数之间的参数差值超出所述差值阈值，则将所述故障指示器法作为一阶定位算法，将基于状态估计的定位算法作为二阶定位算法，结合所述一阶定位算法和所述二阶定位算法构建多阶故障定位算法，并将所述多阶故障定位算法作为所述故障定位算法。

36、可选的，所述结合所述故障位置、所述故障负荷容量、所述备用负荷位置和所述备用负荷容量构建所述备用负荷的最优选择模型包括如下步骤：

37、结合所述故障位置和所有所述备用负荷的所述备用负荷位置，并基于所述电网拓扑配置信息生成所有所述备用负荷与所述故障负荷点之间的最短传输路径；

38、根据所述最短传输路径分别计算各个所述备用负荷与所述故障负荷点之间的电网传输距离，并结合所述电网拓扑配置信息统计所述最短传输路径所经过的岔路节点数量和关键设备节点数量；

39、结合所述电网传输距离、所述岔路节点数量和所述关键设备节点数量生成多个优化目标；

40、结合所述故障负荷容量、所述备用负荷容量、所述岔路节点数量和所述关键设备节点数量生成约束条件；

41、根据多个所述优化目标和所述约束条件，并基于多目标优化模型构建所述备用负荷的最优选择模型。

42、可选的，多个所述优化目标如下：

43、，

44、式中：minop1表示第一优化目标，minop2表示第二优化目标，k表示所述备用负荷的集合，i表示k中第i个所述备用负荷，ni表示第i个备用负荷所属最短传输路径所要经过的关键设备节点数量，mi表示第i个备用负荷所属最短传输路径所要经过的岔路节点数量，a表示关键设备节点对应的调整权重，b表示岔路节点对应的调整权重，li表示第i个备用负荷所属最短传输路径的电网传输距离；

45、所述约束条件如下：

46、，

47、式中：st表示当前的断面潮流数据，nis表示第i个备用负荷每经过一个所述最短传输路径上的关键设备节点时对断面潮流数据的影响系数，mis表示第i个备用负荷每经过一个所述最短传输路径上的岔路节点时对断面潮流数据的影响系数，so表示所述断面稳控限额，sr表示所述断面稳控限额的冗余系数，qi表示第i个备用负荷的所述备用负荷容量，qo表示所述故障负荷容量，ko表示所述电网系统中所有所述备用负荷的数量。

48、可选的，所述方法还包括如下步骤：

49、采集所述电网系统的电网相量信息，以及所述电网系统中关键设备的遥信数据和遥测数据；

50、基于所述电网相量信息分析所述电网系统的运行状态，结合所述遥信数据和遥测数据评估所述关键设备的设备运行工况；

51、结合所述电网系统的运行状态和所述关键设备的设备运行工况，并利用预先训练的基于神经网络的稳控限额调整模型对所述断面稳控限额进行实时智能调整。

52、第二方面，本发明还提供一种电网输电断面稳定控制系统，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面中所述的电网输电稳定控制方法。

53、第三方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有指令，该指令在被处理器执行时使得所述处理器被配置成执行根据第一方面中所述的电网输电稳定控制方法。

54、本发明的有益效果是：

55、本发明中的电网输电稳定控制方法具有以下有益效果：

56、1、通过实时监测和快速响应故障，减少故障对电网的影响。

57、2、利用最优选择模型和遗传算法，确保在发生故障时能够快速找到最佳的备用负荷，减少停电时间和范围。

58、3、系统能够自动地检测故障、定位故障点并进行负荷转移，提高了电网对故障的自动恢复能力。

59、4、通过智能化的故障响应和优化的负荷调度，减少资源浪费，提高电网的整体运行效率。