電力系統(tǒng)黑啟動(dòng)在線恢復(fù)決策支持平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)黑啟動(dòng)在線恢復(fù)決策支持平臺(tái)，屬電力系統(tǒng)安全防御與恢復(fù)控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)不斷發(fā)生的大停電事故表明，大停電是現(xiàn)代電力系統(tǒng)必須面對(duì)的嚴(yán)重威脅。隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的日益擴(kuò)大及社會(huì)對(duì)電力供應(yīng)依賴度的不斷提高，大停電事故造成的后果也越來(lái)越嚴(yán)重。作為電力系統(tǒng)安全防御的重要措施之一，研究電力系統(tǒng)大停電后的黑啟動(dòng)恢復(fù)問(wèn)題對(duì)于減輕恢復(fù)控制負(fù)擔(dān)、加快系統(tǒng)恢復(fù)速度、減小大停電事故帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失及社會(huì)影響具有重要意義。
[0003]目前的電力系統(tǒng)黑啟動(dòng)恢復(fù)決策系統(tǒng)給出的黑啟動(dòng)方案的優(yōu)化均是基于電力系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)離線制定的，然而離線制定的恢復(fù)方案無(wú)法完全適應(yīng)事故后千變?nèi)f化的系統(tǒng)狀態(tài)，也不能為調(diào)度人員提供針對(duì)應(yīng)急恢復(fù)的具體在線操作過(guò)程。因此，應(yīng)進(jìn)一步研究黑啟動(dòng)的在線決策支持方法，開(kāi)發(fā)電力系統(tǒng)黑啟動(dòng)在線恢復(fù)決策支持平臺(tái)，以更好地指導(dǎo)整個(gè)電力系統(tǒng)大停電后的黑啟動(dòng)恢復(fù)過(guò)程，減輕電網(wǎng)災(zāi)變帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]解決上述不足和缺陷，本發(fā)明在確定符合電網(wǎng)實(shí)際的優(yōu)化原則的基礎(chǔ)上，跟蹤系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行工況，動(dòng)態(tài)計(jì)算每一恢復(fù)階段的最優(yōu)恢復(fù)序列，為調(diào)度人員提供針對(duì)應(yīng)急恢復(fù)具體操作過(guò)程的在線決策支持平臺(tái)。
[0005]為達(dá)到上述目的，電力系統(tǒng)黑啟動(dòng)在線恢復(fù)決策支持平臺(tái)包括硬件框架、軟件結(jié)構(gòu)、黑啟動(dòng)恢復(fù)目標(biāo)網(wǎng)架智能生成方法和在線恢復(fù)智能決策支持方法。
[0006]所述硬件框架，隸屬于調(diào)度運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)下的運(yùn)行調(diào)控部分，硬件配置為標(biāo)配4個(gè)Intel8核Xeon E74820處理器(2.0GHz, 18MB緩存，105W)，可擴(kuò)至四路處理器，Intel7500芯片組；集成iL03遠(yuǎn)程管理，標(biāo)配8x4G(32GB)PC3L-10600(寄存式低電壓內(nèi)存)，最大可擴(kuò)充至2TB全緩沖DIMMs (DDR3-10600 / 8500)內(nèi)存，標(biāo)配含4個(gè)內(nèi)存板(每?jī)?nèi)存板8個(gè)內(nèi)存插槽)，添加CPU可擴(kuò)展4個(gè)內(nèi)存板，可以配置成鏡像。
[0007]所述軟件結(jié)構(gòu)，包括目標(biāo)網(wǎng)架搜索、目標(biāo)網(wǎng)架校驗(yàn)、目標(biāo)網(wǎng)架優(yōu)選、系統(tǒng)狀態(tài)辨識(shí)、恢復(fù)序列優(yōu)化、恢復(fù)方案校驗(yàn)、恢復(fù)方案調(diào)整、恢復(fù)狀態(tài)監(jiān)視和恢復(fù)情況統(tǒng)計(jì)。各功能模塊直接和數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)庫(kù)交互，并列構(gòu)成整個(gè)決策支持系統(tǒng)，用戶通過(guò)總控制器調(diào)用各功能模塊。
[0008]所述黑啟動(dòng)恢復(fù)目標(biāo)網(wǎng)架智能生成方法是根據(jù)黑啟動(dòng)恢復(fù)目標(biāo)網(wǎng)架的制定原則、路徑搜索策略和校驗(yàn)及優(yōu)選標(biāo)準(zhǔn)，形成建立黑啟動(dòng)恢復(fù)目標(biāo)網(wǎng)架的自動(dòng)化流程。目標(biāo)網(wǎng)架智能生成方法如下:
[0009](I)初始狀態(tài)確認(rèn):基于調(diào)度運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)獲取的電網(wǎng)信息，給出停電區(qū)域、運(yùn)行區(qū)域及顯示出其邊界。
[0010](2)目標(biāo)網(wǎng)架生成:基于調(diào)度運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)獲取的電網(wǎng)實(shí)時(shí)信息，針對(duì)指定的黑啟動(dòng)電源，考慮多目標(biāo)規(guī)劃和多目標(biāo)約束，從多路啟動(dòng)的原則下，尋找到待恢復(fù)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的拓?fù)溥B通啟動(dòng)恢復(fù)路徑。
[0011](3)目標(biāo)網(wǎng)架校驗(yàn):采用通用的工程判據(jù)驗(yàn)證針對(duì)目標(biāo)網(wǎng)架進(jìn)行操作的技術(shù)可行性。
[0012](4)目標(biāo)網(wǎng)架優(yōu)選:在實(shí)現(xiàn)目標(biāo)網(wǎng)架的路徑有多種技術(shù)可行方式時(shí)，結(jié)合調(diào)度人員的決策傾向性，采用指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)選，為調(diào)度人員提供決策參考。
[0013]所述在線恢復(fù)智能決策支持方法是掃描系統(tǒng)實(shí)時(shí)狀態(tài)，通過(guò)拓?fù)浞治雠袛嘞到y(tǒng)當(dāng)前的帶電狀態(tài)。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)研究確定的調(diào)度原則和優(yōu)化策略，搜索獲得當(dāng)前階段的最優(yōu)恢復(fù)方案，并校驗(yàn)其技術(shù)可行性。在線恢復(fù)智能決策支持方法如下:
[0014](I)系統(tǒng)狀態(tài)辨識(shí):掃描系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)，通過(guò)監(jiān)視系統(tǒng)中重要母線的電壓、功率等電氣量對(duì)系統(tǒng)停電范圍及等級(jí)進(jìn)行預(yù)判。進(jìn)而，通過(guò)初始網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?，獲取包含廠站結(jié)線和系統(tǒng)結(jié)線的全網(wǎng)基準(zhǔn)狀態(tài)；通過(guò)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓?，可快速搜索狀態(tài)發(fā)生改變后的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)關(guān)系。系統(tǒng)狀態(tài)動(dòng)態(tài)展現(xiàn)，實(shí)時(shí)給出電網(wǎng)運(yùn)行區(qū)域、恢復(fù)區(qū)域、待恢復(fù)區(qū)域及不能恢復(fù)區(qū)域。
[0015](2)恢復(fù)序列優(yōu)化研究:根據(jù)確定的優(yōu)化原則和系統(tǒng)帶電狀態(tài)，全自動(dòng)地確定當(dāng)前階段的恢復(fù)目標(biāo)及達(dá)到此目標(biāo)的最優(yōu)恢復(fù)序列或在調(diào)度人員指定待恢復(fù)的電源或負(fù)荷的情況下，優(yōu)化計(jì)算出最佳恢復(fù)路徑，為調(diào)度人員提供具體恢復(fù)決策支持。
[0016](3)恢復(fù)方案校驗(yàn):恢復(fù)序列優(yōu)化所得的操作步驟是否可行應(yīng)通過(guò)潮流計(jì)算進(jìn)行校驗(yàn)。校驗(yàn)前，允許對(duì)潮流計(jì)算的收斂誤差限、迭代次數(shù)等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。校驗(yàn)后，對(duì)安全約束的越限情況進(jìn)行匯總并以文本和告警形式予以反映。
[0017](4)恢復(fù)方案調(diào)整:為保證操作安全或系統(tǒng)整體運(yùn)行質(zhì)量，經(jīng)過(guò)校驗(yàn)的方案，還需加以必要調(diào)整。
[0018](5)恢復(fù)狀態(tài)監(jiān)視:根據(jù)恢復(fù)過(guò)程中主要運(yùn)行參數(shù)的限制要求，對(duì)單一設(shè)備過(guò)載、斷面過(guò)載、電壓及頻率的越限等情況報(bào)警。
[0019](6)恢復(fù)情況統(tǒng)計(jì):對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)中已恢復(fù)的廠站、重要廠站和主要元件的數(shù)量，機(jī)組出力和負(fù)荷水平進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。進(jìn)一步，還可通過(guò)接線圖展示已恢復(fù)的網(wǎng)絡(luò)、待恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)、不可恢復(fù)網(wǎng)絡(luò),并追溯已執(zhí)行的恢復(fù)操作。
[0020](7)恢復(fù)方案序列的給出:以滿足方式人員及調(diào)度人員對(duì)方案粗細(xì)的不同的需求。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本發(fā)明的電力系統(tǒng)黑啟動(dòng)在線恢復(fù)決策支持平臺(tái)的軟件結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0023]電力系統(tǒng)黑啟動(dòng)在線恢復(fù)決策支持平臺(tái)包括硬件框架、軟件結(jié)構(gòu)、黑啟動(dòng)恢復(fù)目標(biāo)網(wǎng)架智能生成方法和在線恢復(fù)智能決策支持方法。
[0024]硬件框架，隸屬于調(diào)度運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)下的運(yùn)行調(diào)控部分，硬件配置為標(biāo)配4個(gè)Intel8核Xeon E74820處理器，可擴(kuò)至四路處理器，Intel7500芯片組；集成iL03遠(yuǎn)程管理，標(biāo)配8x4G (32GB) PC3L-10600 (寄存式低電壓內(nèi)存)，最大可擴(kuò)充至2TB全緩沖DIMMs (DDR3-10600 / 8500)內(nèi)存，標(biāo)配含4個(gè)內(nèi)存板(每?jī)?nèi)存板8個(gè)內(nèi)存插槽)，添加CPU可擴(kuò)展4個(gè)內(nèi)存板，可以配置成鏡像。
[0025]進(jìn)一步地，硬件配置為標(biāo)配4個(gè)Intel8核Xeon E74820處理器(2.0GHz，18MB緩存，105W)，可擴(kuò)至四路處理器，Intel7500芯片組；集成iL03遠(yuǎn)程管理，標(biāo)配8x4G(32GB)PC3L-10600(寄存式低電壓內(nèi)存)，最大可擴(kuò)充至2TB全緩沖DIMMs (DDR3-10600 / 8500)內(nèi)存，標(biāo)配含4個(gè)內(nèi)存板(每?jī)?nèi)存板8個(gè)內(nèi)存插槽)，添加CPU可擴(kuò)展4個(gè)內(nèi)存板，可以配置成鏡像，在線備用或者高級(jí)ECC模式；內(nèi)置Smart Array Ρ410? / IGB FBWC (持RAIDO-5)陣列控制器，最多支持8個(gè)小尺寸SAS / SATA / SSD熱插拔硬盤，標(biāo)配6塊600GB10KSAS6G2.5 "雙端口熱插拔硬盤，標(biāo)配2個(gè)PC1-E2.0x8，3個(gè)PC1-E2.0x4，通過(guò)可選卡可增加4 個(gè) PC1-E2.0x8、l 個(gè) PC1-E2.0x4、lPC1-El.1x4 可用 I / O 插槽或增加 2 個(gè) PC1-X，2 個(gè)PC1-E2.0x16 ;1個(gè)PC1-E2.0x4插槽；集成NC375i四端口 IGbE多功能網(wǎng)卡；可選的雙端口1GbE升級(jí),標(biāo)配帶4個(gè)1200W熱插拔電源；標(biāo)配熱插拔冗余鳳扇(3+1);標(biāo)配帶DVD-RW, 4U機(jī)架式，五年現(xiàn)場(chǎng)，7*24,當(dāng)天4小時(shí)到場(chǎng)。Linux四UPUl1.2企業(yè)版。
[0026]圖1所示為電力系統(tǒng)黑啟動(dòng)在線恢復(fù)決策支持平臺(tái)的軟件結(jié)構(gòu)示意圖。軟件結(jié)構(gòu)，包括目標(biāo)網(wǎng)架搜索、目標(biāo)網(wǎng)架校驗(yàn)、目標(biāo)網(wǎng)架優(yōu)選、系統(tǒng)狀態(tài)辨識(shí)、恢復(fù)序列優(yōu)化、恢復(fù)方案校驗(yàn)、恢復(fù)方案調(diào)整、恢復(fù)狀態(tài)監(jiān)視和恢復(fù)情況統(tǒng)計(jì)。各功能模塊直接和數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)庫(kù)交互，并列構(gòu)成整個(gè)決策支持系統(tǒng)，用戶通過(guò)總控制器調(diào)用各功能模塊。
[0027]進(jìn)一步地，軟件接口如下:
[0028]電網(wǎng)參數(shù)獲取AP1:能夠獲取電網(wǎng)參數(shù),包括發(fā)電機(jī)參數(shù)(容量、同步電抗、暫態(tài)電抗、次暫態(tài)電抗)、變壓器參數(shù)、線路參數(shù)、負(fù)荷參數(shù)等。
[0029]電網(wǎng)拓?fù)銩P1:能夠獲取電網(wǎng)的拓?fù)湫畔?，包括變電站?nèi)部的隔離開(kāi)關(guān)、斷路器以及變壓器、線路等的詳細(xì)拓?fù)?，也可以給出處理過(guò)的發(fā)電機(jī)、變壓器、線路和負(fù)荷的拓?fù)洹?br>[0030]實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)獲取AP1:能夠根據(jù)需求獲取狀態(tài)估計(jì)后的電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，如:線路功率、節(jié)點(diǎn)電壓、開(kāi)關(guān)位置等。
[0031]潮流計(jì)算AP1:能夠?qū)趩?dòng)恢復(fù)智能決策支持模塊生成的系統(tǒng)進(jìn)行潮流計(jì)算。
[0032]用戶交