[发明专利]电力系统黑启动在线导航式恢复决策方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统黑启动在线导航式恢复决策方法，属电力系统安全防御与恢复控制领域。

背景技术

近年来不断发生的大停电事故表明，大停电是现代电力系统必须面对的严重威胁。随着电力系统规模的日益扩大及社会对电力供应依赖度的不断提高，大停电事故造成的后果也越来越严重。作为电力系统安全防御的重要措施之一，研究电力系统大停电后的黑启动恢复问题对于减轻恢复控制负担、加快系统恢复速度、减小大停电事故带来的经济损失及社会影响具有重要意义。

目前的电力系统黑启动恢复决策方法给出的黑启动方案的优化及网架重构的优化均是离线的，而离线制定的恢复方案无法完全适应事故后千变万化的系统状态，必须根据事故后的实时状态，在线修正或更新系统的恢复方案，且系统恢复方案执行过程中面对很多不确定因素，设备投运可能失败，此时必须根据当时系统恢复的状态制定新的恢复序列。因此，应进一步研究黑启动的在线决策支持方法，开发在线决策支持系统，以更好地指导整个恢复过程，减轻电网灾变带来的经济与社会损失。

发明内容

解决上述不足和缺陷，本发明通过实时跟踪系统实时运行工况，进而动态生成导航式的每一阶段恢复策略，为调度人员提供电力系统恢复具体操作过程的在线决策支持平台。

为达到上述目的，该决策方法包括后台优化决策准实时库，系统状态扫描和辨识模块，目标网架智能生成模块，恢复序列更新操作模块，恢复情况统计模块、工业试验指导模块、人为指定恢复要求模块和恢复方案显示模块。

所述系统状态扫描和辨识模块，是根据不断变化的恢复情况，采用面向对象技术的节点融合法和分级搜索方法去判断系统的拓扑连接关系和设备的带电状态，其结果将为操作序列优化和实施效果校核奠定基础。

所述目标网架智能生成是由目标网架搜索、目标网架校验和目标网架优选3部分组成。目标网架搜索是根据系统状态扫描辨识模块得到的实时信息，采用广度优先搜索方法对电网拓扑数据库进行网络和厂站两个层次的自动搜索，确定从指定黑启动电源点到所有待恢复目标节点的连通恢复路径。目标网架校验是对发电机自励磁、空载线路合闸过电压和被启动电厂辅机启动进行校验。目标网架优选是对选择恢复路径的定性原则进行提炼，对恢复路径技术校验结果进行整合，最终优选出该时步的最优目标网架。

所述恢复序列更新操作模块包括恢复序列优化、恢复方案校验和恢复方案调整。恢复序列优化结合系统状态辨识模块的系统实时状态，采用分步动态优化方法得到该时步优先恢复的线路及节点，并不断更新带电区域与待恢复区域及其恢复边界，直到所有待恢复区域中的目标节点都获得启动电源为止。恢复方案校验是基于电网实时数据在线进行系统潮流校验，以保证操作过程的安全性和可靠性。恢复方案调整是为保证操作安全或系统整体运行质量，经过校验的方案，还需要进行全网有功功率平衡、无功分区平衡和调整。

所述工业试验指导模块是根据前期实际电网的工业试验情况，进行倒闸操作，只保留快速恢复通道的开关在合位，以优先恢复工业试验恢复通道。

所述电力系统黑启动在线导航式恢复决策方法的具体步骤如下：

步骤一，进行电力系统状态扫描和状态辨识，以获取电力系统实时的拓扑连接关系和设备的带电状态；

步骤二，根据电力系统状态辨识的结果进行目标网架智能生成和导航式恢复在线决策支持。

步骤三，目标网架的智能生成，进一步地：

(1)目标网架搜索，确定从指定黑启动电源点到所有待恢复目标节点的连通恢复路径；

(2)目标网架校验，依次对发电机自励磁、空载线路合闸过电压和被启动电厂辅机启动进行校验；

(3)目标网架优选是根据目标网架评估优选指标优选出最优目标网架；

(4)目标网架更新生成。

步骤四，导航式恢复的在线决策支持，进一步地：

(1)根据电力系统状态辨识模块进行恢复情况统计，对当前系统中已恢复的厂站、重要厂站和主要元件的数量，机组出力和负荷水平进行统计。

(2)判断是否成功恢复工业试验恢复通道？若未恢复，转至(3)，否则转至(4)；

(3)读取并加载工业试验指导信息，然后根据工业试验情况进行倒闸操作，只保留快速恢复通道的开关在合位，进行工业试验通道的恢复操作；

(4)恢复目标网架的重要厂站，此时要加载目标网架智能生成所更新生成的最优目标网架；

(5)判断是否形成目标网架？若未恢复，转至(6)，否则结束。