專利名稱：一種穩(wěn)定控制裝置可配置式?jīng)Q策軟件的實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬電カ系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，更準(zhǔn)確地說(shuō)本發(fā)明涉及ー種穩(wěn)定控制裝置可配置式的決策工程軟件。
背景技術(shù)：
當(dāng)前每個(gè)工程的穩(wěn)控裝置決策工程軟件都必須根據(jù)實(shí)際功能進(jìn)行定制，特別是大型區(qū)域安控工程。不斷變化的策略功能需求對(duì)穩(wěn)定控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)是ー種考驗(yàn)，因?yàn)橄啾入姤到y(tǒng)的元件繼電保護(hù)，穩(wěn)定控制系統(tǒng)軟件所面臨的故障處理邏輯要復(fù)雜得多，其邏輯常常由用戶根據(jù)實(shí)際電カ運(yùn)行系統(tǒng)提出，其功能組成更加錯(cuò)綜復(fù)雜?，F(xiàn)有的穩(wěn)定控制裝置中的決策工程軟件主要存在以下缺點(diǎn)①?zèng)Q策表數(shù)據(jù)與控制策略捜索程序不分離，只要控制策略稍有不同就需要修改軟件，決策表作為輸入數(shù)據(jù)雜糅在代碼實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中修改程序很麻煩，需要修改和不需要修改的代碼混在一起，修改不但容易出錯(cuò)而且牽ー發(fā)而動(dòng)全身工程調(diào)試相當(dāng)繁瑣，大型區(qū)域穩(wěn)定控制工程的軟件出現(xiàn)bug后，由于編程人員的層次參差不齊，程序模塊間的接ロ復(fù)雜，使整套程序的可信度下降，為此軟件修改和工程調(diào)試可能都需要多次返エ。因此，急需提出穩(wěn)定控制裝置的標(biāo)準(zhǔn)化或可配置式?jīng)Q策工程軟件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服穩(wěn)定控制裝置決策工程軟件只要策略功能稍加改變就必須要修改軟件源代碼的缺點(diǎn)，提供一種通過(guò)更改配置選項(xiàng)來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制裝置不同決策功能的軟件。本發(fā)明可以描述為以下數(shù)學(xué)模型定義穩(wěn)定控制裝置決策軟件系統(tǒng)S為邏輯功能程序P和決策表數(shù)據(jù)D的集合，S卩S= {P. D}，而決策表數(shù)據(jù)D又定義為邏輯判斷路徑數(shù)據(jù)Dr和實(shí)際數(shù)據(jù)Da的集合D={Dr，Da}，邏輯功能程序?qū)a的操作必須徑過(guò)Dr作為中間橋梁，或者說(shuō)Dr是Da在某時(shí)刻被操作的條件。對(duì)Dr和Da的初始化就是對(duì)給定穩(wěn)定控制系統(tǒng)的配置或組態(tài)，從另一方面來(lái)說(shuō)邏輯功能程序P程序總是不變的，對(duì)象的不同只需通過(guò)決策表數(shù)據(jù)D來(lái)調(diào)整。具體地說(shuō)，本發(fā)明是采取以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的，包括下列步驟
I)根據(jù)穩(wěn)定控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，在PC管理和配置軟件中對(duì)整體功能和硬件需求進(jìn)行全局配置。系統(tǒng)的整體功能包括策略表功能、過(guò)載功能、低頻功能、低壓功能、高頻功能、高壓功能和接收遠(yuǎn)方命令功能；硬件需求主要指穩(wěn)定控制裝置接入的模擬量及與遠(yuǎn)方廠站通信的規(guī)模。2)進(jìn)行本地接入的模擬量和與外界通信的的通道配置，模擬量主要配置模擬量的數(shù)量和電壓電流的順序，通道配置則主要進(jìn)行通信規(guī)約方面的設(shè)置。3)根據(jù)穩(wěn)定控制系統(tǒng)的實(shí)際功能進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)入和元件開(kāi)入的配置，系統(tǒng)開(kāi)入主要是功能設(shè)置壓板、方式壓板和通道壓板等，功能壓板如總功能壓板，過(guò)載功能壓板、低頻功能壓板和暫穩(wěn)切機(jī)壓板；元件開(kāi)入壓板則包括元件允切、元件投運(yùn)、元件旁代、元件檢修、邊開(kāi)關(guān)檢修和中開(kāi)關(guān)檢修。4)根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)系統(tǒng)級(jí)的異常和元件級(jí)的異常進(jìn)行是否閉鎖的配置。系統(tǒng)級(jí)的異常如方式壓板異常、旁代壓板異常和啟動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)異常，元件級(jí)的異常如零序電壓過(guò)大異常、零序電流過(guò)大異常和低電壓異常。5)如果全局配置中有策略表功能，則進(jìn)行策略表配置，否則轉(zhuǎn)向步驟6)。策略表配置包括總體配置和策略表詳細(xì)配置，總體配置中需要設(shè)置策略表的方式總數(shù)、故障總數(shù)、斷面檔數(shù)和控制措施的數(shù)量；策略表的詳細(xì)配置包括每個(gè)故障的故障元件、故障類型和故障斷面。6)如果全局配置中有過(guò)載功能，則進(jìn)行過(guò)載配置，否則轉(zhuǎn)向步驟7)。過(guò)載配置需要設(shè)置過(guò)載的具體元件、過(guò)載判斷方式、過(guò)載的功率方向和過(guò)載功率的選擇。過(guò)載的判斷方
式在輪次過(guò)載和循環(huán)過(guò)載中二選一；過(guò)載的功率選擇需要設(shè)置是否需要告警功率、啟動(dòng)功率和動(dòng)作功率。7)如果全局配置中有頻率電壓功能，則進(jìn)行頻率電壓功能的配置，否則轉(zhuǎn)向步驟8)。頻率電壓功能的設(shè)置包括低頻、高頻和低壓、高壓四種功能的設(shè)置，設(shè)置的參數(shù)包括基本輪、特殊輪和加速輪的輪次以及選擇判斷的電壓或頻率來(lái)源于哪些元件。8)根據(jù)系統(tǒng)包含的功能進(jìn)行出口配置，接收遠(yuǎn)方命令功能可以直接在出口配置中實(shí)現(xiàn)。出ロ類型需要設(shè)置直接出ロ、控制措施篩選類型的出口和各種映射類型的出ロ，針對(duì)是本地出ロ還是遠(yuǎn)方出ロ還需要設(shè)置本地和遠(yuǎn)方的控制措施屬性。本地控制措施屬性包括控制措施來(lái)源、出口方式；本地控制措施屬性包括控制措施來(lái)源和發(fā)向哪個(gè)通道。本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明采用決策表數(shù)據(jù)與策略實(shí)現(xiàn)完全分離的技術(shù)，根據(jù)不同的可配置選項(xiàng)來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制裝置決策工程軟件不同的策略功能。實(shí)際的工程應(yīng)用表明，本發(fā)明可以大幅減少軟件編程和工程調(diào)試人員的工作量，從本質(zhì)上提高了穩(wěn)定控制裝置軟件的可靠性，實(shí)現(xiàn)了離線策略與綜合協(xié)調(diào)防御系統(tǒng)在線策略的同步更新，并顯著減少穩(wěn)定控制裝置后期改造和維護(hù)的工作量。


圖I和圖2為本發(fā)明方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖1，對(duì)本發(fā)明方法進(jìn)行詳細(xì)描述。圖I中步驟I在獲取穩(wěn)定控制裝置的策略功能和需求后，在PC機(jī)配置管理軟件中實(shí)現(xiàn)基本配置的設(shè)置?；九渲媒y(tǒng)領(lǐng)全局，主要包含功能配置和系統(tǒng)的基本構(gòu)成。其中功能配置主要用于策略表、過(guò)載、低頻、低壓、高頻、高壓和接收遠(yuǎn)方命令等功能組合的確認(rèn)；系統(tǒng)的基本構(gòu)成則主要包括本地元件數(shù)量、遠(yuǎn)方通道數(shù)目、負(fù)荷數(shù)量、機(jī)組數(shù)量、是否有旁代等項(xiàng)目的配置。圖I中步驟2實(shí)現(xiàn)模擬量和遠(yuǎn)方通道數(shù)目的設(shè)置。模擬量配置描述了模擬量在決策軟件中處理的類型和順序，類型和順序是指每個(gè)采集単元能夠采集多少個(gè)元件和每個(gè)元件采集多少個(gè)模擬量，典型的類型和順序有ー個(gè)元件采集三相電壓和三相電流或幾個(gè)元件共享母線三相電壓，每個(gè)元件則分別采集三相電流。對(duì)外通道需要配置和遠(yuǎn)方廠站通信的幀格式、通信長(zhǎng)度、校驗(yàn)和方式和定值信息。圖I中步驟3實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)開(kāi)入和元件開(kāi)入的配置。對(duì)于每個(gè)開(kāi)入，首先需要選擇是否需要這個(gè)開(kāi)入，如需要，則繼續(xù)配置這個(gè)開(kāi)入的具體位置信息，否則進(jìn)行其它開(kāi)入的配置。系統(tǒng)開(kāi)入主要通過(guò)投切壓板控制決策軟件是否包含相應(yīng)功能的執(zhí)行，系統(tǒng)開(kāi)入主要包括總功能壓板、過(guò)載功能壓板、低頻功能壓板、通道壓板和運(yùn)行方式壓板等；元件開(kāi)入主要控制元件的某些功能是否有效,元件開(kāi)入包括元件允切壓板、元件檢修壓板、元件投運(yùn)壓板
坐寸ο圖I中步驟4實(shí)現(xiàn)異常閉鎖的配置。針對(duì)元件級(jí)和系統(tǒng)級(jí)的異常，根據(jù)客戶的要求選擇哪些種類的異常需要閉鎖裝置。針對(duì)兩段母線中一段母線的異常還需要配置零序電壓和低電壓異常在異常字中的具體位置，因?yàn)檫@種異常需要支持通過(guò)復(fù)位按鈕進(jìn)行清除。 圖I中步驟5中首先判斷基本配置中是否有策略表功能，如果沒(méi)有策略表功能則直接跳到步驟6。策略表的配置包括基本配置和詳細(xì)配置，基本配置主要包括方式個(gè)數(shù)、故障總數(shù)、控制措施種類、約束斷面?zhèn)€數(shù)、斷面檔位數(shù)量和斷面是否支持定值選擇功能，如果策略表需要斷面支持定值選擇功能，則必須在策略表基本配置中勾選上此功能。詳細(xì)配置中每個(gè)策略都需要選擇故障元件、故障類型和潮流斷面，故障元件和潮流斷面中的元件有可能是本站多個(gè)元件的組合，也可能既包含本站元件，同時(shí)也包含遠(yuǎn)方廠站的元件。針對(duì)N-I故障，需要配置單個(gè)元件的單瞬、單永、相間和無(wú)故障跳故障的配置；對(duì)于N-2及以上故障，則主要是配置若干個(gè)故障跳閘與無(wú)故障跳閘之間的相互組合，需要在任意元件N-2故障、指定兩個(gè)斷面分貝發(fā)生N-I故障、N-3故障、N-4故障和無(wú)對(duì)應(yīng)策略組合的N-2及以上故障這幾種復(fù)故障中選擇其中的ー種，一般以考察斷面跳開(kāi)為判斷依據(jù)。圖2中步驟6中實(shí)現(xiàn)過(guò)載功能的配置。如果基本配置中沒(méi)有過(guò)載功能，則直接跳到步驟7。然后判斷過(guò)載類型是否是輪次過(guò)載，如果是則按輪次過(guò)載配置相關(guān)參數(shù)，否則按循環(huán)過(guò)載判斷相關(guān)參數(shù)。輪次過(guò)載配置參數(shù)主要包括姆個(gè)元件過(guò)載有幾輪、哪些元件參與過(guò)載判斷、是否需要過(guò)載告警功率、過(guò)載啟動(dòng)功率和過(guò)載動(dòng)作功率；循環(huán)判斷過(guò)載參數(shù)主要包括哪些元件參與過(guò)載判斷、是否有主變過(guò)載，如果有主變過(guò)載還需要指定主變?cè)谒信袛噙^(guò)載元件中的序號(hào)，以便于取用實(shí)際過(guò)載量時(shí)區(qū)分主變過(guò)載量和線路過(guò)載量的大小。圖2中步驟7進(jìn)行頻率和電壓功能配置，如果基本配置中沒(méi)有頻率電壓功能，則直接跳到步驟8。如果有電壓功能，則根據(jù)低壓或高壓功能進(jìn)行電壓基本輪、特殊輪、加速輪和電壓來(lái)源相關(guān)選項(xiàng)的配置；如果有頻率功能，則根據(jù)低頻或高頻功能進(jìn)行頻率基本輪、特殊輪、加速輪和頻率來(lái)源相關(guān)選項(xiàng)的配置。圖2中步驟8實(shí)現(xiàn)出口的配置。出口基本配置中需要配置是否需要主輔運(yùn)、每種功能是否有映射功能出ロ，本地出ロ屬性中需要配置控制措施來(lái)源和出ロ方式，控制措施來(lái)源包括策略表、過(guò)載、低頻、低壓、高頻、高壓和接收遠(yuǎn)方命令這7種基本功能，出口方式則在直接出口、映射方式出口、按容量從大到小篩選、按容量最優(yōu)篩選、按優(yōu)先級(jí)篩選和按臺(tái)數(shù)(或線路數(shù))進(jìn)行篩選這幾種出ロ方式中進(jìn)行選擇。總之，本發(fā)明采用輸入數(shù)據(jù)與內(nèi)部實(shí)現(xiàn)分離的軟件技術(shù)簡(jiǎn)化了穩(wěn)定控制裝置決策工程軟件的復(fù)雜度，減少了軟件編程和工程調(diào)試的工作量，并且從本質(zhì)上提高了穩(wěn)定控制裝置決策工程軟件的可靠性。
權(quán)利要求
1.ー種穩(wěn)定控制裝置可配置式?jīng)Q策工程軟件的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于包括下列步驟 1)對(duì)穩(wěn)定控制系統(tǒng)進(jìn)行全局功能和需求配置； 2)進(jìn)行本站的模擬量類型和遠(yuǎn)方通信廠站的通道配置； 3)根據(jù)系統(tǒng)功能和接入元件類型進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)入和元件開(kāi)入配置； 4)按照裝置閉鎖原則對(duì)系統(tǒng)異常和元件異常進(jìn)行閉鎖配置； 5)如果裝置有策略表功能，進(jìn)行策略表配置，否則轉(zhuǎn)向步驟6)； 6)如果裝置有過(guò)載功能，進(jìn)行過(guò)載功能配置，否則轉(zhuǎn)向步驟7)； 7)如果裝置有頻率電壓功能，進(jìn)行頻率電壓配置，否則轉(zhuǎn)向步驟8)； 8)根據(jù)步驟5)至步驟7)的功能進(jìn)行出ロ配置，出ロ包括本地出口和向遠(yuǎn)方廠站發(fā)送控制命令。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的穩(wěn)定控制裝置可配置式?jīng)Q策工程軟件的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在干，穩(wěn)定控制裝置的策略功能和需求可以配置成標(biāo)準(zhǔn)的決策表數(shù)據(jù)文件流，穩(wěn)定控制功能庫(kù)讀取這些文件流作為策略實(shí)現(xiàn)的參數(shù)，這樣只要決策表數(shù)據(jù)不同，可配置式?jīng)Q策工程軟件實(shí)現(xiàn)的具體功能就不一樣；對(duì)使用者來(lái)說(shuō)只需了解策略功能的外部特征，無(wú)需清楚內(nèi)部算法的具體實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的穩(wěn)定控制裝置可配置式?jīng)Q策工程軟件的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于策略表的故障元件、故障類型、斷面功率和控制措施完全可以配置； 這樣的好處是故障元件、故障類型和斷面功率也作為策略表的組成部分保存在策略表中，而傳統(tǒng)的策略表中故障元件、故障類型和斷面功率只是以文字的形勢(shì)顯示在策略表中。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的穩(wěn)定控制裝置可配置式?jīng)Q策工程軟件的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于斷面功率支持定值選擇功能； 故障對(duì)應(yīng)的考察斷面可以根據(jù)電網(wǎng)的發(fā)展情況從定值來(lái)選擇，這樣控制措施和考察斷面同時(shí)修改定值后，就能適應(yīng)電網(wǎng)發(fā)展的新情況，如電網(wǎng)拓?fù)浒l(fā)生改變，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制裝置功能的快速改造。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的穩(wěn)定控制裝置可配置式?jīng)Q策工程軟件的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，可配置式的策略表和綜合協(xié)調(diào)防御系統(tǒng)的無(wú)縫匹配彌補(bǔ)了傳統(tǒng)離線策略與綜合協(xié)調(diào)防御系統(tǒng)組成的閉環(huán)穩(wěn)定控制系統(tǒng)無(wú)法自適應(yīng)多變的離線控制策略的劣勢(shì)； 可配置的策略表中可以任意添加新的策略表，如果原來(lái)的策略表中沒(méi)有目前匹配的在線策略，只要把新的在線策略配置到裝置中去就能夠執(zhí)行新的在線策略，這樣的好處是避免了修改決策程序的源代碼和大量的調(diào)試工作，給運(yùn)行調(diào)度部門(mén)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了便利。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的穩(wěn)定控制裝置可配置式?jīng)Q策工程軟件的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在干，過(guò)載功能支持循環(huán)判斷和按輪次判斷兩種過(guò)載功能的配置； 循環(huán)判斷過(guò)載中配置主變的序號(hào)，可在過(guò)載量計(jì)算中分開(kāi)統(tǒng)計(jì)主變過(guò)載量和線路過(guò)載量，并在兩個(gè)過(guò)載量中選取較大者；輪次過(guò)載配置中根據(jù)輪次信息可以自動(dòng)增減和輪次相關(guān)的電流、功率和時(shí)間定值。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的穩(wěn)定控制裝置可配置式?jīng)Q策工程軟件的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，頻率電壓功能配置中可以自動(dòng)選擇電壓和頻率的來(lái)源，同時(shí)支持電壓和頻率基本輪、持殊輪和加速輪輪次的組合配置；電壓或頻率的來(lái)源既可以選擇兩段母線模式，也支持從任意個(gè)元件中選取電壓或頻率，判斷時(shí)根據(jù)N-2原則綜合選取。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的穩(wěn)定控制裝置可配置式?jīng)Q策工程軟件的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在干，出ロ配置支持多種控制措施來(lái)源和多種出ロ方式； 控制措施來(lái)源可以從策略表、過(guò)載、頻率電壓和接收遠(yuǎn)方命令功能中任意配置，出口方式則可以從直接出口、映射方式出口、按優(yōu)先級(jí)篩選出口、按容量從大到小篩選出口、按容量最優(yōu)篩選出口、按機(jī)組臺(tái)數(shù)(或線路數(shù)量)篩選出ロ六種方式中任意選取。
全文摘要
一種穩(wěn)定控制裝置可配置式?jīng)Q策軟件的實(shí)現(xiàn)方法，將穩(wěn)定控制裝置決策工程軟件分解成許多決策表數(shù)據(jù)與控制策略搜索程序徹底分離的實(shí)體，通過(guò)PC機(jī)配置管理軟件來(lái)配置各個(gè)實(shí)體的屬性和各個(gè)實(shí)體間的關(guān)系以實(shí)現(xiàn)功能多變的穩(wěn)定控制系統(tǒng)，從而提高決策工程軟件的通用性和可靠性。
文檔編號(hào)G06F9/44GK102662663SQ20121008480
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者余文杰, 劉韶峰, 盧軍, 姬長(zhǎng)安, 孫玉軍, 宣筱青, 徐泰山, 李惠軍, 李雪明, 羅劍波, 薛禹勝, 陳永華 申請(qǐng)人:南京南瑞集團(tuán)公司, 國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院