一种超大城市电网安全防御系统技术方案

本申请公开了一种超大城市电网安全防御系统。包括：全景状态感知模块、实时智能决策模块以及多资源协同控制模块，其中全景状态感知模块通过系统保护通信专网与电网一次系统进行通信，获取电网一次系统的数据信息，用于实现对电网一次系统的多频段、高精度全景状态感知；实时智能决策模块基于全景状态感知，根据故障诊断和电网一次系统的实时响应特征，实现多场景、全过程的实时智能决策；多资源协同控制模块基于全景状态感知以及实时智能决策，整合广泛分布于全网的多种控制资源，实现有序、分层一体化协同控制并通过系统保护通信专网下发指令至电网一次系统中。下发指令至电网一次系统中。下发指令至电网一次系统中。

【技术实现步骤摘要】
一种超大城市电网安全防御系统


[0001]本申请涉及电网安全防御
，特别是涉及一种超大城市电网安全防御系统。

技术介绍

[0002]国外城市电网在过去十多年来曾发生多次由连锁故障导致的大停电事故，这些大停电事故往往是由于系统中某一元件故障，引发或伴随其他相关元件停运，导致系统稳定破坏，致使局部连锁故障的迅速蔓延，最终发生电网崩溃。该类事故发生的概率虽然不大，但危害很大。因此，针对这类事故和大停电开展城市电网安全防御系统设计方法与装置研究非常重要。
[0003]国内外学者从不同角度对近年来发生的城市电网大停电事故开展了事故反演、机理分析、安全防御系统设计等相关研究。针对不同电网特点，总结出应吸取的经验教训；还有学者利用复杂系统理论，从复杂网络拓扑角度建立电网静态或动态的拓扑模型并进行电网脆弱性分析；利用自组织临界性理论模拟、预测及优化控制系统的运行状态和演化趋势；分析电力网络与通讯信息网络的耦合关系对电力系统可靠性的影响等方面，对电网拓扑建模和连锁故障建模及其在电网脆弱性和可靠性分析方面的应用开展研究。但是针对健全电网，如何确定能够全面分析系统薄弱环节并对其进行耦合，按照稳定破坏对系统影响程度并对其进行仿真分析和安全防御系统设计是生产运行人员一直面临并亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术中存在的问题，本公开提供了一种超大城市电网安全防御系统。
[0005]根据本申请的一个方面，提供了一种超大城市电网安全防御系统，包括：全景状态感知模块、实时智能决策模块以及多资源协同控制模块，其中
[0006]全景状态感知模块通过系统保护通信专网与电网一次系统进行通信，获取电网一次系统的数据信息，用于实现对电网一次系统的多频段、高精度全景状态感知；
[0007]实时智能决策模块基于全景状态感知，根据故障诊断和电网一次系统的实时响应特征，实现多场景、全过程的实时智能决策；
[0008]多资源协同控制模块基于全景状态感知以及实时智能决策，整合广泛分布于全网的多种控制资源，实现有序、分层一体化协同控制并通过系统保护通信专网下发指令至电网一次系统中。
[0009]可选地，全景状态感知模块通过广域采集电网一次系统的数据信息，通过数据信息实现全景感知，其中电网一次系统的数据信息包括：电网信息状态数据、可控资源状态数据、系统保护状态数据。
[0010]可选地，还包括：高精度同步录波模块，用于根据系统保护通信专网高采样速率全网同步记录和存储各电气量暂态受扰响应数据与信息并传输至全景状态感知模块。
[0011]可选地，还包括：区域监测预警模块，用于根据系统保护通信专网以高精度同步录波和状态信息采集系统为信息员，对电网受扰行为进行动态监测，对潜在威胁进行实时预警并传输至全景状态感知模块。
[0012]可选地，区域监测预警模块包括电网一次系统的第一道防线，其中
[0013]第一道防线的核心功能包包括：站域失灵加速、重合闸优化、直流控保优化、调速器优化、多频振荡监测、网源协调监视，扩展功能包包括：源的火电扭振抑制、风机参数优化以及新能源无功预控，网的过负荷自适应、励磁涌流抑制、直流FC以及直流阻尼抑制，荷的负荷实测建模。
[0014]可选地，还包括：故障快速隔离模块用于根据系统保护通信专网，通过逻辑、定值、控保进行优化及其他措施，改善重合闸、失灵保护、直流控保性能，加速故障隔离速度，巩固第一道防线，并将相关信息传输至全景状态感知模块。
[0015]可选地，还包括：控制子站及就地型控制装置，用于根据系统保护通信专网，将电网局部稳定问题通过就地稳控系统调用控制资源，解列装置、低频低压减载装置、高周切机装置基于就地响应信息执行稳定控制，并将相关信息传输至全景状态感知模块。
[0016]可选地，控制子站及就地型控制装置包括电网一次系统的第二道防线以及第三道防线，其中
[0017]第二道防线的核心功能包包括：直流快速抑制、全网优化切机、抽蓄切泵、调相机控制、FACTS控制，扩展功能包包括：源的火电快关汽门、水电快调导叶、精益切风机以及过压切汇集线，网的主动解列以及低容低抗快控，荷的精准负荷控制；
[0018]第三道防线的核心功能包包括：低频减载优化、低压减载优化以及失步解列优化，扩展功能包包括：源的高周切机优化以及次同步切风机，网的多级断面快解，荷的精准低频减载以及精准低压减载。
[0019]可选地，还包括：高速专用网，用于将全景状态感知模块与其他模块进行通信连接，实现广域多源数据实时智能处理。
[0020]可选地，实时智能决策模块基于全景状态感知，根据故障诊断和电网一次系统的实时响应特征，实现多场景、全过程的实时智能决策，包括：
[0021]实时智能决策模块基于全景状态感知的基础上进行在线智能诊断以及综合特征识别；
[0022]对电网一次系统存在的问题进行定位和甄别，并根据预先设置的约束条件以及就地与系统判据，实现电网一次系统的多资源协同控制的实时智能决策，其中多资源协同控制的实时智能决策包括控制分区、控制量以及控制对象的多目标实时智能决策。
[0023]可选地，多资源协同控制模块基于全景状态感知以及实时智能决策，整合广泛分布于全网的多种控制资源，实现有序、分层一体化协同控制，包括：
[0024]多资源协同控制模块基于全景状态感知以及实时智能决策，选择对电网一次系统的控制模式，其中控制模式包括：基于故障出发的紧急控制、基于响应的主动集中式控制以及基于响应的分散控制；
[0025]根据选择的控制模式，将对应的控制策略协调分解，实现电网一次系统中源、网、荷多类控制资源的的协同控制。
[0026]可选地，系统保护通信专网由广域测量、故障录波装置构成电网状态信息采集以
及指令传输系统。
[0027]从而，本专利技术提供的超大城市电网安全防御系统总体功能及架构是依托先进的信息通讯技术，实现对电网的多频段、高精度全景状态感知；基于故障诊断和系统实时响应特征，实现多场景、全过程的实时智能决策；整合广泛分布于全网的多种控制资源，实现有序、分层的一体化协同控制。进而明显提升超大城市电网抵御故障冲击的能力和改善扰动后超大城市交直流混联电网的动态特性。
[0028]根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
[0029]后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
[0030]图1是根据本申请一个实施例所述的超大城市电网安全防御系统的示意图；
[0031]图2是根据本申请一个实施例所述的全景状态感知模块的示意图；
[0032]图3是根据本申请一个实施例所述的超大城市电网安全防御系统配置的示意图；
[0033]图4是根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超大城市电网安全防御系统，其特征在于，包括：全景状态感知模块、实时智能决策模块以及多资源协同控制模块，其中所述全景状态感知模块通过系统保护通信专网与电网一次系统进行通信，获取所述电网一次系统的数据信息，用于实现对所述电网一次系统的多频段、高精度全景状态感知；所述实时智能决策模块基于所述全景状态感知，根据故障诊断和所述电网一次系统的实时响应特征，实现多场景、全过程的实时智能决策；所述多资源协同控制模块基于所述全景状态感知以及所述实时智能决策，整合广泛分布于全网的多种控制资源，实现有序、分层一体化协同控制并通过所述系统保护通信专网下发指令至所述电网一次系统中。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述全景状态感知模块通过广域采集所述电网一次系统的数据信息，通过所述数据信息实现全景感知，其中所述电网一次系统的所述数据信息包括：电网信息状态数据、可控资源状态数据、系统保护状态数据。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：高精度同步录波模块，用于根据所述系统保护通信专网高采样速率全网同步记录和存储各电气量暂态受扰响应数据与信息并传输至所述全景状态感知模块。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：区域监测预警模块，用于根据所述系统保护通信专网以高精度同步录波和状态信息采集系统为信息员，对电网受扰行为进行动态监测，对潜在威胁进行实时预警并传输至所述全景状态感知模块。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述区域监测预警模块包括所述电网一次系统的第一道防线，其中所述第一道防线的核心功能包包括：站域失灵加速、重合闸优化、直流控保优化、调速器优化、多频振荡监测、网源协调监视，扩展功能包包括：源的火电扭振抑制、风机参数优化以及新能源无功预控，网的过负荷自适应、励磁涌流抑制、直流FC以及直流阻尼抑制，荷的负荷实测建模。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：故障快速隔离模块用于根据所述系统保护通信专网，通过逻辑、定值、控保进行优化及其他措施，改善重合闸、失灵保护、直流控保性能，加速故障隔离速度，巩固第一道防线，并将相关信息传输至所述全景状态感知模块。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：控制子站及就地型控制装置，用于根据所述系统保护通信专网，将电网局部稳定...

【专利技术属性】
技术研发人员：古济铭，宋云亭，刘欣宇，朱劭璇，杨高峰，王子琪，陈涛，申家楷，吴迎霞，李媛媛，陈佳林，王倩，李昭炯，李立新，史成钢，张鑫，丁亚飞，曹昊，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：