一种直流受端电网系统保护控制策略模拟方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种直流受端电网系统保护控制策略模拟方法及系统，包括以下步骤：基于电网系统保护控制装置的动作执行逻辑，在电网调度自动化系统中建立系统保护控制策略关系模型；基于电力系统一次设备的运行工况和系统保护控制装置的运行状态，对每一个预想故障进行当值策略解析匹配，识别其对应每类控制措施的可控量，综合考虑故障直流系统各直流极的控制模式对故障损失功率的影响，结合各类控制措施的优先级及其可控量和控制量分配原则确定预想故障当值策略对应各类控制措施的需控量、实控量及其具体动作对象。实控量及其具体动作对象。实控量及其具体动作对象。

【技术实现步骤摘要】
一种直流受端电网系统保护控制策略模拟方法及系统


[0001]本专利技术属于电力系统调度自动化
，尤其涉及直流受端电网系统保护控制策略模拟方法及系统。

技术介绍

[0002]为了应对特高压交直流混联大电网发生单回或多回直流闭锁的严重故障场景，通过建设系统保护构建电力系统安全防御体系，统筹协调源、网、荷等多方面控制资源防御严重故障，确保大电网安全稳定运行。因此，在电网实际调度运行管理中，需要准确了解系统保护运行状态以及发生故障后具体动作结果，迫切需要对系统保护的控制策略进行建模及其动作行为进行模拟。
[0003]与传统电力系统安全稳定控制装置(简称安控装置)相比，系统保护控制装置防御的故障范围更广，可控资源种类和数量更多。系统保护控制策略的需控量与直流故障后造成的损失功率相关，不同的直流运行模式下故障后各健全阀组的转带功率也不同。对于直流受端电网，其控制措施类型包括直流提升、抽蓄切泵、切除可中断负荷等，不同措施类型支持设置不同的控制约束和控制优先级。
[0004]然而目前针对系统保护控制装置的控制策略模拟方法并没有考虑直流运行模式对健全阀组功率转带能力和故障损失功率的影响，同时描述方式可读性较差，维护比较复杂。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种直流受端电网系统保护控制策略模拟方法，能够实现特高压交直流混联大电网系统保护动作的模拟。
[0006]为实现上述目的，本发采用如下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种直流受端电网系统保护控制策略模拟方法，包括：
[0008]基于电网直流故障系统保护的动作执行逻辑，建立系统保护控制策略模型；
[0009]根据预想故障集合，基于电力系统一次设备的运行工况和系统保护装置的运行状态对预想故障的系统保护控制策略模型进行解析，确定每一个预想故障与指定电网运行工况相匹配的当值策略和该策略和其对应的各类控制措施的需控量和可控量；
[0010]基于各类控制措施的优先级及其可控量和控制量分配原则，对预想故障当值策略的需控量进行分配，确定每一个预想故障与指定电网运行工况相匹配的当值策略对应的各类控制措施的实控量和动作对象。
[0011]结合第一方面，进一步的，预想故障的当值策略的需控量的确定步骤如下：
[0012]将预想故障包含的故障设备按照直流系统进行分类；
[0013]针对发生故障的每一个直流系统，根据公式(1)计算该直流系统的故障损失功率；
[0014]P
lost
＝max{P
b-P
m-P
n
,0}
ꢀꢀꢀ
(1)
[0015]其中，P
lost
是故障直流系统的故障损失功率，P
b
为指定电网运行工况下直流系统的
运行功率，P
m
为指定电网运行工况下故障直流系统的所有可转带阀组的额定运行功率之和，P
n
为指定电网运行工况下故障直流系统的所有不可转带阀组的运行功率之和；
[0016]将预想故障包含所有直流系统的故障损失功率累加作为该预想故障的故障损失功率。
[0017]结合第一方面，进一步的，对于直流系统的单个直流极，不同控制模式下本极正常工作阀组功率转带逻辑如下：
[0018]若该直流极处于双极功率控制模式下，则无论本极或对极阀组发生故障，则本极健全阀组均有功率转带的能力；
[0019]若该直流极处于极功率控制模式，仅当本极阀组发生故障时，本极健全阀组对本极故障阀组具备功率转带能力；
[0020]若该直流极处于电流控制模式，本极阀组不具备功率转带能力。
[0021]结合第一方面，进一步的，预想故障的当值策略的需控量计算方法为：
[0022]首先统计该预想故障当值策略对应的控制措施集合中包含控制措施的措施类型，再按照其包含控制措施类型的优先级，依次判断该措施类型对应的控制约束是否成立；
[0023]若控制约束成立，再判断该措施类型的可控量小于等于该预想故障的故障损失功率减去所有当前已执行措施类型的可控量和当前措施类型的欠切功率定值是否成立，若条件成立，则该措施类型的需控量为该措施类型的可控量，否则，该措施类型的需控量为该预想故障的故障损失功率减去所有当前已执行措施类型的可控量和当前措施类型的欠切功率定值；若控制约束不成立，则进行下一措施类型判断，直到完成所有措施类型需控量计算。
[0024]结合第一方面，进一步的，预想故障当值策略各类控制措施的需控量分配方法为：
[0025]针对每类控制措施对应的候选控制措施集合，根据其包含的各个可控措施的优先级顺序和可控量，再按照该类控制措施的控制量分配原则依次判断每个可选措施是否需要加入到动作措施集合，直到当值策略的实控量满足需控量要求或所有可控措施全部加入动作措施集合。
[0026]结合第一方面，进一步的，所述控制量分配原则包括：最小过切原则、最小欠切原则和最接近原则。
[0027]第二方面，提供了一种直流受端电网系统保护控制策略模拟系统，包括：
[0028]控制策略建模模块：基于电网直流故障系统保护装置的动作执行逻辑，建立系统保护控制策略模型；
[0029]当值策略匹配模块：用于根据电力系统一次设备的运行工况和系统保护控制装置的运行状态对预想故障的系统保护控制策略结构化模型进行解析，确定指定预想故障集合中每一个预想故障与指定电网运行工况相匹配当值策略；
[0030]可控量识别模块：用于根据系统保护装置的运行状态、关联控制对象的运行功率以及相关策略定值，确定每个预想故障当值策略关联各个控制措施的可控状态和可控量，并在此基础上统计各类控制措施的可控量；
[0031]需控量计算模块：用于针对每个预想故障中包含直流系统各直流极的控制模式及其各直流阀组运行功率和额定运行功率定值计算该预想故障的损失功率，再结合系统保护控制策略定值、各类控制措施的控制优先级及其可控量确定各类控制措施的需控量；
[0032]动作对象识别模块：用于根据每类控制措施包含所有候选控制措施的优先级及其可控量和控制量分配原则，根据预想故障当值策略各类控制措施的需控量确定其与指定电网运行工况相匹配的各类控制措施的实控量和具体动作对象。
[0033]有益效果：本专利技术通过在电网调度自动化系统中建立系统保护控制策略结构化模型，基于电力系统一次设备的运行工况和系统保护控制装置的运行状态对每一个预想故障进行当值策略解析匹配，根据当值策略包含各类控制措施关联控制对象的运行功率、可控状态以及相关策略定值识别每类控制措施的可控量，综合考虑故障直流系统各直流极的控制模式对健全阀组功率转带能力影响，进一步根据直流故障损失功率、系统保护控制策略定值和各类控制措施的控制优先级及其可控量确定各类控制措施的需控量；在此基础上再根据各类控制措施的控制量分配原则及其包含所有候选控制措施的优先级和可控量进行当值策略需控量分配，从而确定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流受端电网系统保护控制策略模拟方法，其特征在于，包括：基于电网直流故障系统保护的动作执行逻辑，建立系统保护控制策略模型；根据预想故障集合，基于电力系统一次设备的运行工况和系统保护装置的运行状态对预想故障的系统保护控制策略模型进行解析，确定每一个预想故障与指定电网运行工况相匹配的当值策略和该策略和其对应的各类控制措施的需控量和可控量；基于各类控制措施的优先级及其可控量和控制量分配原则，对预想故障当值策略的需控量进行分配，确定每一个预想故障与指定电网运行工况相匹配的当值策略对应的各类控制措施的实控量和动作对象。2.根据权利要求1所述的直流受端电网系统保护控制策略模拟方法，其特征在于：预想故障的当值策略的需控量的确定步骤如下：将预想故障包含的故障设备按照直流系统进行分类；针对发生故障的每一个直流系统，根据公式(1)计算该直流系统的故障损失功率；P
lost
＝max{P
b-P
m-P
n
,0} (1)其中，P
lost
是故障直流系统的故障损失功率，P
b
为指定电网运行工况下直流系统的运行功率，P
m
为指定电网运行工况下故障直流系统的所有可转带阀组的额定运行功率之和，P
n
为指定电网运行工况下故障直流系统的所有不可转带阀组的运行功率之和；将预想故障包含所有直流系统的故障损失功率累加作为该预想故障的故障损失功率。3.根据权利要求2所述的直流受端电网系统保护控制策略模拟方法，其特征在于：对于直流系统的单个直流极，不同控制模式下本极正常工作阀组功率转带逻辑如下：若该直流极处于双极功率控制模式下，则无论本极或对极阀组发生故障，则本极健全阀组均有功率转带的能力；若该直流极处于极功率控制模式，仅当本极阀组发生故障时，本极健全阀组对本极故障阀组具备功率转带能力；若该直流极处于电流控制模式，本极阀组不具备功率转带能力。4.根据权利要求1所述的直流受端电网系统保护控制策略模拟方法，其特征在于，预想故障的当值策略的需控量计算方法为：首先统计该预想故障当值策略对应的控制措施集合中包含控制措施的措施类型，再按照其包含控制措施类型的优...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘林，王胜明，罗建裕，徐泰山，周挺，徐雄峰，罗凯明，顾健辉，王阳，项震，
申请(专利权)人：国电南瑞南京控制系统有限公司国电南瑞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：