[发明专利]稳控装置的策略表和策略搜索匹配的建模方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统及其自动化技术领域，涉及电网安全稳定控制装置策略表和策略搜索匹配的建模方法。

背景技术

区域稳定控制是确保现代电力系统安全稳定运行的重要手段。控制决策的实现方式一般分为三类：a离线预决策，实时匹配；b在线预决策，实时匹配；c实时计算，实时控制。无论何种实现方式，控制策略表都是控制的基本依据，稳定控制装置是策略实施的主体，运行方式的识别、扰动状态的判别以及策略搜索、匹配与实施是稳定控制装置的核心内容。

区域电网安全稳控装置部署完成后，二次开发工作主要集中在策略表的制定和策略表搜索匹配软件的编制测试这两个方面：

a.策略表的制定是利用电力系统专业工具对电网进行仿真和稳定分析计算，预想多种可能的故障场景，包括运行方式、断面潮流和故障状态等，反复验证稳定控制措施，如切机、切负荷或解列等措施对维护电网稳定的效果并得到最终的控制策略表。

b．策略表搜索匹配是根据既定的策略表编写稳控装置软件。该软件通过对故障场景的识别，对照策略表的相应条目进行搜索和匹配，获得对应的控制措施并实施。软件编制完成后，研发、工程和用户要进行一系列的测试，发现软件上的漏洞并进行修改，现场投运前还要按照策略表再进行最后的测试工作。在整个稳控工程中，控制策略是相对易变的部分，策略表若需修改或调整，上述过程就要重新进行。而策略表的修订在整个工程当中时有发生，运行部门要经常根据电网运行方式和结构的变化进行稳定分析计算以及策略表的更新，稳控装置的策略搜索软件也要进行相应的二次开发，稳控系统能否按照既定的策略正确实施控制，其关键问题是稳控装置中的策略搜索匹配软件流程是否正确、逻辑是否严密，这通常都会涉及到大量的编程、测试和验证工作，系统越复杂，这种问题越突出。随着电力系统规模不断的扩大、策略复杂性的增高以及投运装置数量的增加，稳控工程的二次开发工作面临着巨大的挑战。

实际经验表明，由于控制策略表与策略搜索匹配软件的耦合性较强，导致了策略发生变化后稳控工程实施中大量的二次开发工作。若能建立一种统一的模型来应对千变万化的稳定控制策略，将会有效地减少二次开发工作量。

发明内容

本发明的目的是：针对电网安全稳定控制策略表和策略搜索匹配的特点，建立一种电网安全稳定控制装置策略表与策略搜索匹配统一的数学模型，尤其是形成稳控装置的策略表和策略搜索匹配的Mealy型有限状态机数学模型，该建模方法实现了策略表与策略搜索匹配的解耦，简化了软件编制和测试的流程，从而极大提高稳控工程实施的整体效率，同时也为稳控装置的标准化设计研究提供了直接理论依据和技术支撑。

本发明采取的技术方案是：电网安全稳定控制装置策略表和策略搜索匹配的建模方法，将策略表和策略搜索匹配过程归纳为现态、事件、动作和次态四类元素，与有限状态机的元素建立映射关系，形成稳控装置的策略表和策略搜索匹配的Mealy型有限状态机数学模型。

电网稳控装置的策略表和策略搜索匹配的建模方法基本思路和步骤如下：

（1）将策略表和策略搜索匹配过程归纳为现态、事件、动作和次态四类元素：

a.现态：是由拓扑结构、潮流断面、运行压板等内容形成的电网当前运行状态的集合；

b．事件：是由电力系统的故障、跳闸、过载、过频、过压、低频、低压，相位变化、潮流转移、线路投退、机组起停、远方命令、开关变位、压板投退等等一系列事件形成的集合。

c.动作：是由一系列事件驱动的，导致运行状态从“现态”到“次态”迁移的响应过程，和由一系列事件驱动的，导致在“现态”下采取稳定控制措施；还可包括响应过程。

d.次态：是由一系列事件驱动的，导致运行状态从“现态”到“次态”迁移，“次态”是相对于“现态”而言的，“次态”一旦被激活，就转变成新的“现态”了。

（2）将上述四类元素与有限状态机的元素建立映射关系，形成稳控装置的策略表和策略搜索匹配的Mealy型有限状态机数学模型。

Mealy型有限状态机是个6-元组，用M表示

M=(S，S0，∑，∧，T，G)    （1）

式（1）中：

S：S={S₀，S₁，...，S_n}状态的有限集合；

S0：表示初始状态，且S0∈S；

∑：∑={σ₀，σ₁，...，σ_n}输入符号的有限集合；