[发明专利]使用实时保护设置更新的动态补救动作方案的瞬态仿真建模

说明书

电力系统中的保护IED(例如分布式控制器)可以周期性地或实时地将更新的保护设置传送给广域控制器，例如协调控制器，其定义和/或实施补救动作方案来保护电力系统。广域控制器可以利用来自多个保护IED的实时保护设置信息以基于(1)电力系统的当前拓扑结构、(2)来自该系统的实时测量结果以及(3)该系统内各种IED的更新的实时保护设置来执行动态瞬态模型仿真。更新的瞬态模型仿真的结果可用于动态地调整广域控制器的补救动作方案。

技术领域

本公开涉及电力输送系统的分布式协调广域控制。更具体地，本公开涉及接收实时保护设置更新以允许基于更新的瞬态仿真建模的动态补救动作方案的保护继电器和/或其他控制装置。

附图简述

本公开包括非限制性且非穷尽性的说明性实施例。参考在下面描述的各图中所描绘的某些这样的说明性实施例。

图1是电力输送系统的一个实施例的简化单线图。

图2是具有分布式协调广域控制的电力输送系统的实施例的简化单线图。

图3是用于分布式协调广域控制的通信系统的实施例的图示。

图4是根据一个实施例的分布式控制器的功能框图。

图5是根据一个实施例的协调控制器的功能框图。

图6示出了一种向协调控制器提供实时更新的保护设置以及测量数据、状态数据等的方法。

图7示出了协调控制器使用基于多个分布式控制器的实时保护设置的更新的瞬态仿真模型来保持动态补救动作方案的一种方法。

详细描述

发电和电力输送系统生成电能，传输电能，并将电能分配给负载。发电和电力输送系统可以包括诸如发电机、电动机、电力变压器、输电线和配电线路、断路器、开关、母线、电压调节器、电容器组等的设备。这种设备可以使用智能电子装置(IED)来监测、控制、自动化和/或保护，该智能电子装置从设备接收电力输送系统信息，基于该信息做出决策，并向该设备提供监测、控制、保护和/或自动化输出。

电力系统可以包括用于保护电力系统的本地组件和部分的本地保护装置。在某些情况下，本地保护装置可以保护单个组件，例如发电机，或者可以与特定的馈线或配电支路相关联。本地保护装置可以向区域或分布式保护装置提供测量数据，该区域或分布式保护装置可以保护电力系统的多个本地组件或更大部分。这些区域或分布式保护装置可以被称为广域保护装置，因为它们与本地保护组件相比提供对更广阔的区域的保护。区域或分布式保护装置可以与本地保护装置通信，并控制本地保护装置，以保护其权限范围内的广阔区域。更高级别的保护装置可以从多个区域或分布式保护装置接收测量数据和/或计算结果，以对多个区域和/或分布式保护装置做出广域控制决策。保护装置的级数可取决于特定的应用，但不限于两个或三个。每一级保护可以控制一个或更多个子级的保护装置。

每个保护装置(例如断路器或开关)可以由外部IED控制或包括集成IED。例如，保护装置可以直接结合到电力系统设备中。例如，发电机可以包括IED(其可以实施为简单的电子电路，或者可以包括用于更复杂操作的处理器和存储器)，以控制集成保护装置，例如断路器、电压调节器、电流调节器、频率控制装置等。断路器可以具有集成IED来确定何时断开，也可以与更高级别的IED通信，该IED也可以指示断路器断开。每个保护装置、多组保护装置和/或控制保护装置的IED可以具有可调整的保护设置。

在一些实施例中，保护IED的保护设置是用户可选的。如本文所述，协调控制器可以利用电力系统的状态、电流测量值和下游IED(例如分布式控制器)的保护设置，来确定补救动作方案(RAS)。RAS可以定义响应电力系统的各种潜在的未来条件或事件而采取的动作。