本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)調(diào)度運行監(jiān)視技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種安全穩(wěn)定控制裝置故障離線控制策略模型的生成方法。

背景技術(shù)：

安全穩(wěn)定控制裝置作為保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行不可或缺的第二道防線，在電網(wǎng)中的配置比例非常高。以廣東電網(wǎng)為例，2015年底各電壓等級廠站已配置的安全穩(wěn)定控制裝置超過2000套，由上述裝置構(gòu)成的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)共有25個，安全穩(wěn)定控制裝置動作的正確性和有效性關(guān)乎電網(wǎng)供電安全、穩(wěn)定及可靠。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障后，安全穩(wěn)定控制裝置根據(jù)電網(wǎng)實時運行工況和穩(wěn)控策略，快速匹配控制策略執(zhí)行。

由于各級電網(wǎng)的實際情況不同，針對安全穩(wěn)定控制的需求存在較大差異，安全穩(wěn)定控制相關(guān)的因素和控制對象復(fù)雜，因此安全穩(wěn)定控制裝置是電力系統(tǒng)自動控制裝置中最為復(fù)雜、且不具備通用性的裝置，缺少行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品通用性差。安全穩(wěn)定控制裝置通過建立穩(wěn)控策略表實現(xiàn)復(fù)雜的控制邏輯，控制對象的復(fù)雜性導(dǎo)致穩(wěn)控策略的組織形式差異較大，難以形成統(tǒng)一規(guī)范。對于在線安全穩(wěn)定分析，有可能需要考慮穩(wěn)控策略的基礎(chǔ)上，選取控制措施；對于調(diào)度員培訓(xùn)，也有可能需要模擬安全穩(wěn)定控制裝置的動作情況。

在現(xiàn)有技術(shù)中，提出了一種基于結(jié)構(gòu)化模型驅(qū)動的安全穩(wěn)定控制裝置動作模擬仿真方法，主要根據(jù)穩(wěn)控策略的搜索過程，結(jié)合典型區(qū)域電網(wǎng)的穩(wěn)控策略，基于故障、運行方式、潮流水平、控制措施及控制量這四個基本要素的穩(wěn)控策略通用性描述的方法，策略模型通過E語言進行定義，實現(xiàn)了基于“主站.子站.執(zhí)行站”穩(wěn)控策略執(zhí)行路徑的完整性建模，可在調(diào)度管理主站對各種穩(wěn)控系統(tǒng)和策略進行模擬和重構(gòu)。

該方法一定程度上解決了在調(diào)度控制端進行安全穩(wěn)定控制裝置離線控制策略建模的問題，但是策略模型需要通過人工維護，工作量較大，維護成本較高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對針對現(xiàn)有安全穩(wěn)定控制裝置的離線控制策略模擬中需要人工維護離線控制策略模型的問題，提供一種安全穩(wěn)定控制裝置故障離線控制策略模型的生成方法，提升工作效率，實現(xiàn)調(diào)度控制端的免維護。

一種安全穩(wěn)定控制裝置故障離線控制策略模型的生成方法，包括如下步驟：

(1)在安全穩(wěn)定控制裝置根據(jù)設(shè)定的格式進行組織定值單文件，在安全穩(wěn)定控制裝置側(cè)進行統(tǒng)一維護并上送調(diào)度控制端；其中，所述定值單分為四層：根節(jié)點、定值單名稱、定值表格名稱和定值單元名稱；

(2)在調(diào)度控制端的穩(wěn)控管理系統(tǒng)中解析所述定值單文件，根據(jù)定值單文件的定值表格名稱和定值單元名稱信息生成定值名稱，解析其對應(yīng)數(shù)值，將定值名稱及其對應(yīng)的數(shù)值寫入故障離線控制策略模型中的定值表；

(3)從定值表中獲取定值名稱，基于該定值名稱的命名規(guī)則從定值名中逆向解析出定值功能子類、定值功能屬性和定值關(guān)聯(lián)設(shè)備名稱；其中，定值功能子類、定值功能屬性和定值關(guān)聯(lián)設(shè)備名稱的組合與定值名稱是一對一映射關(guān)系；

(4)根據(jù)不同的安全穩(wěn)定控制裝置的裝置類型，根據(jù)設(shè)定的安全穩(wěn)定控制裝置的控制邏輯生成策略模型，并寫入數(shù)據(jù)庫對應(yīng)表中；其中，所述策略模型包括控制策略、執(zhí)行策略、控制措施、測點定義和關(guān)聯(lián)公式。

上述安全穩(wěn)定控制裝置故障離線控制策略模型的生成方法，通過定義從安全穩(wěn)定控制裝置上送的定值單文件的格式，在調(diào)度端解析定值單生成定值從定值表中獲取定值名稱，基于該定值名稱的命名規(guī)則從定值名中逆向解析出定值功能子類、定值功能屬性和定值關(guān)聯(lián)設(shè)備名稱，根據(jù)不同的安全穩(wěn)定控制裝置的裝置類型，根據(jù)設(shè)定的安全穩(wěn)定控制裝置的控制邏輯生成策略模型，并寫入數(shù)據(jù)庫對應(yīng)表中，完成策略模型自動建立；從而實現(xiàn)了策略模型調(diào)度端的免維護，有效提升了大電網(wǎng)運行管理的自動化水平。

附圖說明

圖1為一種安全穩(wěn)定控制裝置故障離線控制策略模型的生成方法流程圖；

圖2為一個實施例的流程示意圖；

圖3是定值單文件組織結(jié)構(gòu)圖；

圖4為策略模型數(shù)據(jù)關(guān)系圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例闡述本發(fā)明的安全穩(wěn)定控制裝置故障離線控制策略模型的生成方法。

針對于與目前電力系統(tǒng)安全逐步開展的穩(wěn)定控制裝置的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計工作，不僅對裝置的元件采集回路、端子排、壓板、定值進行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，對220kV電壓等級的安全穩(wěn)定控制裝置的控制策略也進行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，為安全穩(wěn)定控制裝置的控制策略的自動建模提供了有利條件。

為此，本發(fā)明對于這一類離線控制策略比較規(guī)范的安全穩(wěn)定控制裝置，提出了通過裝置上送規(guī)范化的定值單、自動解析并生成離線控制策略的方式，實現(xiàn)控制策略模型的自動生成的方案，提高工作效率，實現(xiàn)了調(diào)度控制端的免維護。

參考圖1所示，圖1為一種安全穩(wěn)定控制裝置故障離線控制策略模型的生成方法流程圖，包括如下步驟：

步驟(1)，在安全穩(wěn)定控制裝置根據(jù)設(shè)定的格式(如xml格式)進行組織定值單文件，在安全穩(wěn)定控制裝置側(cè)進行統(tǒng)一維護并上送調(diào)度控制端；其中，所述定值單分為四層：根節(jié)點、定值單名稱、定值表格名稱和定值單元名稱；

在一個實施例中，所述步驟(1)中，可以按以下原則生成定值單文件：

根節(jié)點為定值單文件名稱，定值單名稱為定值功能類別，一般可以分為基本定值、功能策略定值、現(xiàn)場元件參數(shù)和固化定值，定值表格名稱為定值功能子類，對每一類定值進行細分，一般分類較多的是功能策略定值和現(xiàn)場元件參數(shù)；定值單元名稱對表格中每個域進行描述，對于橫向的列規(guī)定對定值的屬性進行描述，縱向的行對定值關(guān)聯(lián)的設(shè)備進行描述。

步驟(2)，在調(diào)度控制端的穩(wěn)控管理系統(tǒng)中解析所述定值單文件，根據(jù)定值單文件的定值表格名稱和定值單元名稱信息生成定值名稱，解析其對應(yīng)數(shù)值，將定值名稱及其對應(yīng)的數(shù)值寫入故障離線控制策略模型中的定值表；

在一個實施例中，所述步驟(2)中：定值功能子類表示該定值所屬的功能類別，定值功能屬性對特定功能的不同屬性進行描述，定值關(guān)聯(lián)設(shè)備表示定值所關(guān)聯(lián)的一次設(shè)備。

例如：定值功能子類表示該定值所屬的功能類別，一般以關(guān)聯(lián)策略的功能進行區(qū)分，如：線路N-2切負(fù)荷功能等。

定值功能屬性對特定功能的不同屬性進行描述，如：功率門檻(線路N-2切負(fù)荷功能)表示線路N-2切負(fù)荷功能的動作門檻功率；功率基值(線路N-2切負(fù)荷功能)表示線路N-2切負(fù)荷功能的控制功率基值。

定值關(guān)聯(lián)設(shè)備表示定值所關(guān)聯(lián)的一次設(shè)備，如：線路分組1.功率基值(線路N-2切負(fù)荷功能)表示線路分組1線路N-2切負(fù)荷功能的控制功率基值；線路分組2.功率基值(線路N-2切負(fù)荷功能)表示線路分組2線路N-2切負(fù)荷功能的控制功率基值。

進一步地，所述步驟(2)中，按以下原則定義定值名稱：

通過定值功能子類、定值功能屬性和定值關(guān)聯(lián)設(shè)備名稱組合對定值進行命名；

如果定值與設(shè)備無關(guān)，則按照“定值功能子類.定值功能屬性”的方式進行命名；

如果定值與設(shè)備相關(guān)，則按照“定值功能子類.設(shè)備名稱.定值功能屬性”的方式進行命名；

其中，設(shè)備名稱應(yīng)與EMS(即能量管理系統(tǒng)，是現(xiàn)代電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)(含硬、軟件)的總稱)設(shè)備模型中的設(shè)備名稱保持一致。

步驟(3)，從定值表中獲取定值名稱，基于該定值名稱的命名規(guī)則從定值名中逆向解析出定值功能子類、定值功能屬性和定值關(guān)聯(lián)設(shè)備名稱；其中，定值功能子類、定值功能屬性和定值關(guān)聯(lián)設(shè)備名稱的組合與定值名稱是一對一映射關(guān)系；

在一個實施例中，所述步驟(3)中，基于定值名稱生成規(guī)則，以“.”為分隔符，解析獲取定值功能子類、定值功能屬性和關(guān)聯(lián)設(shè)備名稱。

步驟(4)，根據(jù)不同的安全穩(wěn)定控制裝置的裝置類型，根據(jù)設(shè)定的(一般是標(biāo)準(zhǔn)化的)安全穩(wěn)定控制裝置的控制邏輯生成策略模型，并寫入數(shù)據(jù)庫對應(yīng)表中；其中，所述策略模型包括控制策略、執(zhí)行策略、控制措施、測點定義和關(guān)聯(lián)公式。如果需要使用壓板狀態(tài)，通過設(shè)備名稱和壓板類型與數(shù)據(jù)庫中壓板表進行關(guān)聯(lián)。

在一個實施例中，所述步驟(4)中，所述策略模型包括：控制策略、執(zhí)行策略、控制措施、測點定義和關(guān)聯(lián)公式；

其中，所述控制策略包括方式約束、故障約束、潮流約束、措施空間和控制量等五部分；

所述方式約束、故障約束、潮流約束和控制量是通過公式進行定義的；

控制策略公式關(guān)聯(lián)執(zhí)行策略或措施空間(控制措施集合)；

另外，公式定義中相關(guān)的雙端設(shè)備需要在測點定義中定義測點。

作為一個實施例，所述控制策略為故障切機策略，從安全穩(wěn)定控制裝置獲取斷面分組信息得到各斷面的組成元件；

所述故障約束為該斷面組成元件跳閘，公式表示為：

faultk(elename1，elename2)

其中，faultk表示跳閘故障類型，elename1、elename2為故障元件名；

方式約束分為正常方式和另組一回線路檢修方式，正常方式為該組和另組的斷面組成元件的檢修壓板均為退出，公式表示為：

run(line1，jxplate，line2，jxplate)＝0&&run(line3，jxplate，line4.jxplate)＝0

其中，run表示設(shè)備投運，line1.jxplate～line4.jxplate表示壓板名稱，按照“設(shè)備名.檢修壓板”方式進行命名，run公式返回設(shè)備投運的數(shù)目，“＝”后的0表示投運壓板數(shù)目，比較兩者是否相等；

另組一回線路檢修方式指本組兩條組成線路的檢修壓板退出、另組有一條組成線路的檢修壓板投入，公式表示為：

run(line1.jxplate，line2.jxplate)＝0&&run(line3.jxplate，line4.jxplate)＝1

潮流約束為該斷面組成元件的有功功率和大于動作門檻定值，公式表示為：

p(sectname)＞stv(g1.op1.actp)，

其中，p表示有功功率，sectname表示斷面名稱，stv表示定值引用，g1.op1.actp表示動作門檻功率定值名稱。

所述控制量為滿足方式約束潮流約束和故障約束條件下需要切除設(shè)備的功率值，計算公式表示為：

stv(g1.op1.factor)*(p(sectname)-stv(g1.op1.basep))

其中，stv表示定值引用，g1.op1.factor表示切除系數(shù)定值名稱，p表示有功功率，sectname表示斷面名稱，g1.op1.basep表示功率基值定值名稱。

結(jié)合措施空間生成控制策略公式，表示為：

actspace＞fml(clmount)

其中，actspace表示動作空間，fml表示公式引用，cltmount表示控制量的計算公式。

作為一個實施例，所述控制策略為故障切負(fù)荷策略，從安全穩(wěn)定控制裝置獲取斷面分組信息得到各斷面的組成元件；

故障約束為該斷面組成元件跳閘，公式表示為：

faultk(elename1，elename2)

其中faultk表示跳閘故障類型，elename1，elename2為故障元件名。

方式約束為該斷面組成元件的檢修壓板均為退出，公式表示為：

run(line1.jxplate，line2.jxplate)＝0

其中，run表示設(shè)備投運，line1.jxplate、line2.jxplate表示壓板名稱，按照“設(shè)備名.檢修壓板”方式進行命名，run公式返回設(shè)備投運的數(shù)目，“＝”后的0表示投運壓板數(shù)目，比較兩者是否相等；

潮流約束為該斷面組成元件的有功功率和大于動作門檻定值，公式表示為：

p(sectname)＞stv(g1，op1.actp)

其中，p表示有功，sectname表示斷面名稱，stv表示定值引用，g1.op1.actp表示動作門檻功率定值名稱。

所述控制量為滿足方式約束潮流約束和故障約束條件下需要切除設(shè)備的功率值，計算公式為：

stv(g1.op1.factor)*(p(sectname)-stv(g1.op1.basep))

其中，stv表示定值引用，g1.op1.factor表示切除系數(shù)定值名稱，p表示有功功率，sectname表示斷面名稱，g1.op1.basep表示功率基值定值名稱(如線路N-2切負(fù)荷功能.線路分組1.功率基值)。

結(jié)合措施空間生成控制策略公式，表示為：

actspace＞fml(cltmount)

其中，actspace表示動作空間，fml表示公式引用，cltmount表示控制量計算公式。

上述實施例的技術(shù)方案，針對現(xiàn)有安全穩(wěn)定控制裝置的離線控制策略模擬中需要人工維護安全穩(wěn)定控制裝置離線控制策略模型的現(xiàn)狀，設(shè)計了提升工作效率，實現(xiàn)調(diào)度控制端免維護的方案。通過解析電網(wǎng)的安全穩(wěn)定緊急控制系統(tǒng)中安全穩(wěn)定控制裝置按xml格式上送的定值單文件，按照定值名稱生成規(guī)則生成定值名稱與對應(yīng)數(shù)值，寫入調(diào)度控制端的數(shù)據(jù)庫，解析定值名稱獲取定值功能子類、定值功能屬性和關(guān)聯(lián)設(shè)備名稱，按照標(biāo)準(zhǔn)化的裝置控制邏輯，自動生成策略模型，包含控制策略、執(zhí)行策略、控制措施、測點定義和關(guān)聯(lián)公式?？刂撇呗杂煞绞郊s束、故障約束、潮流約束、措施空間和控制策略(控制量)五部分組成，方式約束、故障約束、潮流約束和控制策略通過公式進行定義；控制策略公式關(guān)聯(lián)執(zhí)行策略或措施空間(控制措施集合)；公式定義中相關(guān)的雙端設(shè)備需要在測點定義中定義測點。該方案可以基于定值單文件自動生成標(biāo)準(zhǔn)化安全穩(wěn)定控制裝置N-2故障離線控制策略模型，應(yīng)用于調(diào)度自動化系統(tǒng)中進行安全穩(wěn)定控制裝置離線控制策略模擬。不僅能夠自動進行策略定值的維護，同時還支持策略模型(方式約束、故障約束、潮流約束、措施空間和控制策略)的自動維護，有效提高了安全穩(wěn)定控制裝置N-2故障離線控制策略模擬的自動化水平。

為了更加清晰本發(fā)明的技術(shù)方案，下面參照附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。

圖2為一個實施例的流程示意圖，圖2中，步驟(1)描述的是裝置按照xml格式組織生成定值單文件。如圖3所示，圖3是定值單文件組織結(jié)構(gòu)圖；定值單文件包含根節(jié)點、定值單名稱、定值表格名稱和定值單元名稱四層元素。根節(jié)點為定值單文件名稱，如“220kV葵湖執(zhí)行站運行定值單”。定值單名稱為定值功能類別，如“基本定值”、“功能策略定值”。定值表格名稱為定值功能子類，如“線路N-2切負(fù)荷功能”、“組一線路N-2故障控制策略”。定值單元名稱對表格中每個域進行描述，如“功率門檻”、“功率基值”、“切除系數(shù)K”。

圖2中，步驟(2)描述的是解析定值單文件，通過定值功能子類、定值功能屬性和定值關(guān)聯(lián)設(shè)備名稱組合對定值進行命名。如果定值與設(shè)備無關(guān)，則按照“定值功能子類.定值功能屬性”方式進行命名，如“功能策略定值.最大允許切負(fù)荷量上限”，如果定值與設(shè)備相關(guān)，則按照“定值功能子類.設(shè)備名稱.定值功能屬性”方式進行命名，如“線路N-2切負(fù)荷功能.線路分組1.功率門檻”。將定值名稱與其對應(yīng)數(shù)值寫入策略模型中的定值表，被策略模型中其他數(shù)據(jù)引用。

圖2中，步驟(3)描述的是按照定值名稱生成規(guī)則，以“.”為分隔符，解析獲取定值功能子類、關(guān)聯(lián)設(shè)備名稱和定值功能屬性。

例如對于故障切負(fù)荷策略，解析功率門檻定值“線路N-2切負(fù)荷功能.線路分組1.功率門檻”獲取斷面名稱和動作門檻功率。解析功率基值定值“線線路N-2切負(fù)荷功能.線路分組1.功率基值”獲取斷面名稱和動作功率基值。解析切除系數(shù)定值“線路N-2切負(fù)荷功能.線路分組1.切除系數(shù)K”獲取斷面名稱和動作切除系數(shù)。解析切負(fù)荷優(yōu)先級定值“切負(fù)荷優(yōu)先級定值.線路1.線路N-2功能”獲取切負(fù)荷措施及其對應(yīng)優(yōu)先級。

在圖2中，步驟(4)描述的是按照標(biāo)準(zhǔn)化的裝置控制邏輯，自動生成策略模型，包含控制策略、控制措施、測點定義和關(guān)聯(lián)公式。控制策略由方式約束、故障約束、潮流約束、措施空間和控制策略公式(控制量)五部分組成。方式約束、故障約束、潮流約束和控制策略公式(控制量)是通過公式進行定義的?？刂撇呗怨揭孟嚓P(guān)執(zhí)行策略或者措施空間，措施空間是通過控制措施進行定義。公式定義中相關(guān)的雙端設(shè)備需要在測點定義中定義測點?？刂拼胧┖蜏y點定義中需要引用設(shè)備模型中的設(shè)備。參考圖4所示，圖4為策略模型數(shù)據(jù)關(guān)系圖，最后將生成的策略模型寫入數(shù)據(jù)庫中供策略模擬使用。

對于故障切負(fù)荷策略，需要從裝置獲取斷面分組信息(已從其他渠道接入)，得到各斷面的組成元件。故障約束為該斷面組成元件跳閘，公式表示為“faultk(設(shè)備1，設(shè)備2)”。方式約束為該斷面組成元件的檢修壓板均為退出，公式表示為“run(設(shè)備1.檢修壓板，設(shè)備2.檢修壓板)＝0”。潮流約束為該斷面組成元件的有功功率和大于動作門檻定值，公式表示為“p(斷面一)>stv(線路N-2切負(fù)荷功能.線路分組1.功率門檻)”。根據(jù)“切負(fù)荷優(yōu)先級定值.線路1.線路N-2功能”、“切負(fù)荷優(yōu)先級定值.線路2線路N-2功能”等切負(fù)荷優(yōu)先級定值創(chuàng)建故障切負(fù)荷措施空間，并設(shè)置各措施的優(yōu)先級。根據(jù)功率基值定值“線路N-2切負(fù)荷功能.線路分組1.功率基值”和切除系數(shù)定值“線路N-2切負(fù)荷功能.線路分組1.切除系數(shù)K”生成控制量公式“stv(線路N-2切負(fù)荷功能.線路分組1.切除系數(shù)K)*(p(斷面一).stv(線路N-2切負(fù)荷功能.線路分組1.功率基值))”，再結(jié)合措施空間生成控制策略公式“故障切負(fù)荷措施空間>stv(線路N-2切負(fù)荷功能.線路分組1.切除系數(shù)K)*(p(斷面一).stv(線路N-2切負(fù)荷功能.線路分組1.功率基值))”。根據(jù)安全穩(wěn)定控制裝置的所屬廠站定義斷面組成線路和措施線路的測點廠站。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。