电力系统智能化断面管理及在线安全校核系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电力系统智能化断面管理及在线安全校核系统，包括断面限额管理模块、断面限额在线监视与告警模块、断面极限功率可行区间计算模块；在实现断面限额在线监视的基础上实现断面极限功率可行区间计算，提高了限额监控的自动化水平，为稳定断面极限管理各个岗位的使用人员提供辅助支撑。

【技术实现步骤摘要】
电力系统智能化断面管理及在线安全校核系统
本专利技术属于智能电网调度领域领域，主要是涉及一种电力系统智能化断面管理及在线安全校核系统。
技术介绍
辽宁电网作为我国东北的重要能源基地，已经形成远距离、大规模交直流混合送端电网，一方面需要汇集大型能源基地电力保证外送容量；另一方面需要为当地负荷供电，支撑本地电网安全稳定可靠运行，因而对电网运行分析与控制决策提出了更高的要求。特别是大规模水电送出串并联通道输送能力的交互影响对电网安全稳定运行至关重要。对于断面稳定限额管理，目前生产运行中稳定断面监控基于“离线计算，在线监测”模式实现断面稳定限额的在线监视和越限告警；但是实际运行中，一方面断面稳定限额在线识别和监视对断面稳定限额影响的重要因素（如稳控系统投退等）未全面考虑，不能准确地反映实际电网的断面稳定限额；另一方面没有提供手段对离线制定的断面稳定限额进行在线校核。因此迫切需要有效的技术手段实现断面稳定限额的全面监视、管理和动态校核。为此，辽宁省电力有限公司与南瑞集团公司就开展智能化输电断面极限管理及在线动态校核系统进行了长期的调研设计工作，并最终确定了基于辽宁智能电网调度控制系统（D5000）共同构建智能化输电断面极限管理及在线动态校核系统的总体方案，以实现对辽宁电网断面极限的集中监视和管理，并实现断面极限功率可行区间的计算。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种电力系统智能化断面管理及在线安全校核系统，基于智能电网调度控制系统统一支撑平台，在实现断面限额在线监视的基础上实现断面极限功率可行区间计算，提高了限额监控的自动化水平，为稳定断面极限管理各个岗位的使用人员提供辅助支撑。技术方案：一种电力系统智能化断面管理及在线安全校核系统，其特征在于：该系统包括断面限额管理模块、断面限额在线监视与告警模块、断面极限功率可行区间计算模块，断面限额管理模块，部署在安全III区，共享OMS应用的硬件设施；断面限额在线监视与告警模块和断面极限功率可行区间计算模块部署在安全I区，在安全I区新增2台应用服务器和工作站，复用DSA服务器，在线安全稳定分析的计算机群；在安全III区复用数据库服务器，WEB服务器，工作站群；安全I区与安全III区中的设备均连接在内部服务器上。安全Ⅲ区主要部署断面限额模型维护功能，该功能与OMS应用紧密集成，结合设备模型数据以web形式提供限额管理界面，实现对断面限额模型数据的编辑维护，流程审批、限额发布等整个管理流程的监管。安全I区主要部署限额识别、断面极限功率可行区间计算功能。该安全区的功能都基于D5000平台一体化建设。限额识别功能负责限额文件的解析与限额的识别，并把识别限额发布给其他应用使用；断面极限功率可行区间计算功能结合电网当前工况与已经识别限额数据进行温度断面安全稳定运行输送功率的可行区间计算。所述的电力系统智能化断面管理及在线安全校核系统的管理校核方法，步骤如下：断面极限功率可行区间计算模块基于电网的实时运行工况，采用暂态功角稳定量化评估方法和暂态电压安全稳定量化评估方法，获取预先指定的稳定断面暂态安全稳定考核故障集中每个故障的暂态功角稳定模式和暂态电压安全稳定模式，依据发电机、负荷的参与因子、功率对指定断面的灵敏度和考核故障的暂态功角稳定裕度、暂态电压安全稳定裕度计算出每台可调发电机、每个可调负荷对稳定断面功率极限的影响因子，从而确定每个稳定断面的最危险的调整方式和最安全的调整方式。在保证全系统发电-负荷整体平衡的前提下，通过改变发电和负荷的分布关系，求取满足系统各类安全稳定约束的稳定断面对应最危险调整方式的最大输送功率和对应最安全调整方式的最大输送功率，从而确定稳定断面安全稳定运行输送功率的可行区间。所述断面极限功率可行区间计算模块主要分为三个阶段：调整方式识别阶段、极限搜索阶段和安全稳定校核阶段；其中调整方式识别阶段采用EEAC量化分析方法确定稳定断面极限功率对应的最危险调整方式和最安全调整方式；极限搜索阶段基于枚举分档并行计算方法形成分别对应最危险调整方式和最安全调整方式的安全稳定校核的各个分档潮流结果；安全稳定校核阶段针对极限搜索阶段计算出最危险调整方式和最安全调整方式的分档潮流结果，进行静态安全、暂态稳定和静态电压稳定等安全稳定校核，分别计算出对应最危险调整方式和最安全调整方式的最大可用输送功率。具体步骤如下：1）调整方式识别：针对在线安全稳定分析和预警提供的在线潮流断面、安全稳定分析结论和候选措施调整空间，采用EEAC量化评估方法对稳定断面暂态安全稳定考核故障集中每个故障的暂态安全稳定评估结果进行分析，得到每个故障的暂态功角稳定模式和暂态电压安全稳定模式，并根据暂态功角稳定裕度、暂态电压安全稳定裕度计算出每台可调发电机、每个可调负荷对稳定断面功率极限的影响因子，从而确定每个稳定断面的最危险调整方式和最安全调整方式；2）极限搜索：采用并行计算技术分别形成最危险调整方式和最安全调整方式的安全稳定校核各个分档潮流结果；基于分档潮流结果，针对各个断面的考核故障采用按算例并行方式分配给计算节点分别进行计算静态安全、暂态稳定和静态电压稳定等安全稳定校核，给出各个稳定校核起作用的安全约束类型及其对应的约束情况；并根据计算节点返回的计算结果得到满足静态和暂态等各类安全稳定约束的最危险调整方式和最安全调整方式下的断面潮流最大值；3）安全稳定校核：针对极限搜索阶段得到最危险调整方式和最安全调整方式下的断面潮流最大值对应的极限运行方式，基于在线安全稳定分析的预想故障集进行静态、暂态和动态安全稳定校核，最终得到各个稳定断面极限功率的可行区间。优点及效果：本专利技术这种电力系统智能化断面管理及在线安全校核系统，具有以下优点和有益效果：（1）提出了一种包括结构化数据和非结构化数据的电网稳定断面控制限额统一描述方法。稳定断面控制限额模型由断面组成、控制限额、运行方式、时间有效范围、监控约束、限额类型优先级以及备注文字七大类元素构成，其中断面组成、运行方式以及已建模设备相关的结构化监控约束基于电网一次设备和稳控装置的运行信息通过公式定义进行结构化描述，对于非结构化信息或未建模设备的相关信息通过备注文字进行补充描述。并基于智能电网调度控制系统统一支撑平台实现断面限额编制、审核、批准、启用和作废各个环节的统一管理。（2）提出了一种计及稳控系统运行状态的电网稳定断面控制限额识别方法。根据调度自动化系统中稳控装置的实时信息，自动识别与稳定限额相关稳控系统的运行状态，结合电网一次设备的实际运行工况以及年度规则和临时规则的优先级，实现对稳定限额结构化约束条件的自动解析；再通过调控人员对备注信息和稳定限额变化相关信息的手工确认，最终确定在线监视稳定断面的控制限额。（3）提出了一种计及静态和暂态安全稳定约束的断面极限功率可行区间计算方法。基于电网静态和暂态安全稳定分析结果识别断面极限搜索的关键调整方式，分别计算出满足静态和暂态各类安全稳定约束的最危险调整方式和最安全调整方式下的断面潮流最大值，从而最终确定稳定断面安全稳定运行的极限功率可行区间。附图说明图1是本专利技术系统硬件配置结构图。图2是断面极限功率可行区间计算流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的说明：辽宁省电力有限公司与南本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力系统智能化断面管理及在线安全校核系统，其特征在于：该系统包括断面限额管理模块、断面限额在线监视与告警模块、断面极限功率可行区间计算模块，断面限额管理模块，部署在安全III区，共享OMS应用的硬件设施；断面限额在线监视与告警模块和断面极限功率可行区间计算模块部署在安全I区，在安全I区新增2台应用服务器和工作站，复用DSA服务器，在线安全稳定分析的计算机群；在安全III区复用数据库服务器，WEB服务器，工作站群；安全I区与安全III区中的设备均连接在内部服务器上。

【技术特征摘要】
1.一种电力系统智能化断面管理及在线安全校核系统，其特征在于：该系统包括断面限额管理模块、断面限额在线监视与告警模块、断面极限功率可行区间计算模块，断面限额管理模块，部署在安全III区，共享OMS应用的硬件设施；断面限额在线监视与告警模块和断面极限功率可行区间计算模块部署在安全I区，在安全I区新增2台应用服务器和工作站，复用DSA服务器，在线安全稳定分析的计算机群；在安全III区复用数据库服务器，WEB服务器，工作站群；安全I区与安全III区中的设备均连接在内部服务器上。2.根据权利要求1所述的电力系统智能化断面管理及在线安全校核系统，其特征在于：安全Ⅲ区主要部署断面限额模型维护功能，该功能与OMS应用紧密集成，结合设备模型数据以web形式提供限额管理界面，实现对断面限额模型数据的编辑维护，流程审批、限额发布等整个管理流程的监管。3.根据权利要求1所述的电力系统智能化断面管理及在线安全校核系统，其特征在于：安全I区主要部署限额识别、断面极限功率可行区间计算功能；该安全区的功能都基于D5000平台一体化建设；限额识别功能负责限额文件的解析与限额的识别，并把识别限额发布给其他应用使用；断面极限功率可行区间计算功能结合电网当前工况与已经识别限额数据进行温度断面安全稳定运行输送功率的可行区间计算。4.根据权利要求1所述的电力系统智能化断面管理及在线安全校核系统的管理校核方法，其特征在于：步骤如下：断面极限功率可行区间计算模块基于电网的实时运行工况，采用暂态功角稳定量化评估方法和暂态电压安全稳定量化评估方法，获取预先指定的稳定断面暂态安全稳定考核故障集中每个故障的暂态功角稳定模式和暂态电压安全稳定模式，依据发电机、负荷的参与因子、功率对指定断面的灵敏度和考核故障的暂态功角稳定裕度、暂态电压安全稳定裕度计算出每台可调发电机、每个可调负荷对稳定断面功率极限的影响因子，从而确定每个稳定断面的最危险的调整方式和最安全的调整方式；在保证全系统发电-负荷整体平衡的前提下，通过改变发电和负荷的分布关系，求取满足系统各类安全稳定约束的稳定断面对应最危...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾辉，金晓明，李铁，唐俊刺，何晓洋，孙峰，孙文涛，姜枫，张强，张建，崔岱，梁晓赫，孙晨光，张宇时，冯占稳，朱伟峰，傅予，王顺江，郭春雨，周纯莹，高潇，韩子娇，范维，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，国网辽宁省电力有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21