[发明专利]黑启动辅助决策支持/训练系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统中的故障排除系统，尤其涉及一种黑启动辅助决策支持/训练系统及其方法。

背景技术

近年来，电力系统大停电事故时有发生，例如1996年的美国西部WSCC系统两次大停电、1996年8月3日马来西亚全国大停电、2003年8月14日美加大停电、8月28日英国伦敦大停电、9月28日意大利全国大停电、2005年5月25日俄罗斯莫斯科大停电、2005年8月18日印尼全国大停电。尤其是美加大停电是世界电力史上规模最大、影响范围最广的一次停电，上百台机组跳机，共使大约5000万居民受到影响，给美加两国造成了数百亿美元的经济损失。2005年9月26日，台风“达维”对海南电力设施造成了严重破坏，引发了部分电厂连续跳机解列，最终系统全部瓦解，导致全省范围大面积停电，对当地的社会、经济及人民生活造成了严重的影响。

随着社会经济的发展，现代社会对电力供应的依赖性越来越大，一旦发生此类事故就会对国家造成巨大的社会影响和经济损失，甚至危及国家安全。虽然发生这种大规模停电事故的概率很小，但从根本上讲，大停电事故是不可避免的。系统结构的加强，保护和自动装置的改进，只能从某种程度上减小这种事故发生的概率，但不能完全避免大停电事故的发生。

目前，我国已经由以省内为主发展到跨省的大区电力系统，并且大区电网已经开始互联，进入了高电压、大电网、大机组时代。大电力系统一方面可以提高系统的经济性，而另一方面也带来了潜在的威胁，即局部电网的某些个别问题，特别是发生短路故障等，其影响将波及邻近的区域，可能诱发恶性连锁反应，最终酿成大面积停电的重大系统事故。小电力系统发生事故造成的停电是局部的、有限的；而大电力系统发生事故，特别是发生稳定破坏和不可控的恶性连锁反应时，停电波及的范围大，停电时间长，后果和政治影响严重。大电力系统的形成同时也给电力系统恢复带来许多难题，当系统发生全停事故时，调度人员缺乏足够的经验，大量信息拥入地区调度中心而不能及时得以研究，大量警告信息进入中央调度的计算机监控系统而无法被消化。现代调度系统越集中，越易于拖延恢复时间。因此，作为电力系统安全运行的重要措施之一，研究系统大面积停电后的恢复问题，制定切实可行的黑启动方案，开发电力系统恢复辅助决策支持系统都是十分必要的。2001年7月1日我国颁布实施的强制性电力行业标准《电力系统安全稳定导则》专门新增了“电力系统全停后的恢复”这一章节，要求各电力公司结合本系统实际制定适合的恢复方案(包括黑启动方案)，以便大停电后能快速有序地实现系统的重建和对用户恢复供电。2005年7月份国务院又颁布了《国家处置电网大面积停电事件应急预案》，要求电力企业要建立快速高效的反应机制，一旦发生事故，要在第一时间内控制事故，阻止事故蔓延。电力部门对恢复控制的管理要尽快从主要依靠个人经验向恢复过程规范化、程序化转变。

为了在恶性事故发生后尽量加快电网恢复，缩短停电时间，减少经济损失，制定黑启动方案、开发辅助决策支持系统，培训电网调度管理人员和现场操作人员，提高各级调度机构及各发电厂、变电站在发生电网大面积停电时的应急、应变能力已经迫在眉睫。

电力系统黑启动是一个非常复杂的半结构性优化问题，传统的优化规划算法不能有效的解决这一问题。通常的做法是由有经验的调度专家事先研究制定出可行的黑启动预案，帮助调度人员在系统停电时快速恢复系统运行。采用这种人工制定恢复预案的方法来应对黑启动问题，存在明显的缺陷。一方面，由于黑启动方案确定涉及很多技术问题，需要大量的系统计算分析和校验，靠人工对可能的方案进行分析比较，确定可行的恢复方案，过程复杂，耗费大量时间和人力，所确定的方案一般不是很多，并且很难得到最优黑启动方案。另一方面，电网结构、设备运行方式和故障方式千变万化，事先准备好的恢复方案可能因系统状态不同而不能应用，延误系统的恢复过程，加重停电带来的经济和社会损失。因此，现代电力系统迫切需要一套能够根据电网当前的运行状态，自动生成、校验、评估黑启动方案的黑启动辅助决策支持系统。该系统一方面可以在正常时对调度员进行黑启动培训，另一方面在事故时可以辅助调度员进行决策，加快系统恢复进程，减少大停电损失。

发明内容

本发明的目的就是为了解决目前电力系统在大停电时缺乏有效的黑启动辅助系统，只能依靠经验制定系统恢复方案，无法适应目前电网需要的问题，提供一种具有结构简单，使用方便，自动化程度高，可有效辅助调度员进行决策等优点的黑启动辅助决策支持/训练系统及其方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：