專利名稱：海上電網電站安穩策略構建方法及系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及電網安穩策略構建方法及系統，特別涉及海上或小電網的安穩策略構建方法及系統。
背景技術：
早先海上孤島電站因為系統比較小，可以使用窮舉的方式針對每個可能發生的跳閘事件，和該事件可能帶來的問題提出預防措施并生成安穩策略(在電網總拓撲條件下進行窮舉，也就是“自上而下”的安穩系統構建方法)，一旦跳閘事件發生可快速根據預案進行處理(可達到100ms)，確保電力系統安全。采用窮舉“由上而下”的方法進行安穩策略構建，是以分析可能發生的“事件”為安穩策略觸發條件，這種方法針對確定的小規模的海上油田群電網電站是切實有效的，如2-3個電站聯網的時候；但是隨著海上石油開采技術不斷提高，海上石油開采規模越來越大，海上電網的聯網規模也越來越大，不斷有新的電站平臺和負荷平臺需要接入到已有電網中，傳統的方法在擴充電網的時候遇到了以下的問題:1、由于采用的是由上而下的安穩策略構建方法，一定要知道總體網絡結構才可能進行窮舉，所以整個安穩策略構建的第一步就需要確定總電網，而當新的節點接入的時候，那么勢必總電網發生了變化，那么就要重新確定這個第一步的工作，緊接著必然需要重新對所有可能性數據進行重新計算和校核，最終生成新的安穩策略，導致安穩策略重新構建的數據工作量巨大；2、基于原有電網的安穩策略的控制程序，往往是已經運行較長時間并驗證有效的，如采用自上而下的方法重構安穩策略，即使是涉及到以前的驗證了的部分控制程序，因為適應的電網狀態變化，也需要重新長期運行驗證才能得到確認，以前工作成果不能很好繼承，一旦新程序數據有缺陷，將要付出很大的代價；3、傳統的自上而下安穩策略構建方法還有一個問題就是相應安穩控制程序的出廠測試困難，從上到下，以動作事件為識別因子進行安穩策略觸發，相應控制邏輯需要通過多重的嵌套的判斷以適應不同的運行方式，容易遺漏或重復，另外因為電網運行工況很多且設定復雜，很難保證和安穩程序的測試和檢驗是否準確有效。

發明內容
本發明的目的之一在于提供一種可擴充和繼承的海上電網電站安穩策略構建方法。本發明的目的之二在于提供一種可擴充和繼承的海上電網電站安穩策略構建系統。本發明為達到上述目的之一所采用的技術方案是:一種海上電網電站安穩策略構建方法，包括以下步驟:A、確定電網最小單元子網并進行安穩策略構建
B、通過“自下而上”方法對最小單元子網派生的子網直至總電網進行安穩策略構建；C、以子網“狀態和連接屬性”為識別因子進行安穩策略觸發。進一步地，所述通過“自下而上”方法對最小單元子網派生的子網直至總電網進行安穩策略構建，子網I和子網2組成電網a,電網a的安穩策略為子網I安穩策略和子網2安穩策略的集合加上子網I和子網2交集的安穩策略；電網a加入子網3組成電網b，其中子網3與子網2連接，電網b的安穩策略為電網a安穩策略加上子網3安穩策略、子網2和子網3交集的安穩策略、子網1、子網2和子網3交集的安穩策略；如此逐步構成大子網直至總電網。進一步地，所述安穩策略包括觸發條件(識別因子)、需卸載負荷量、動作設備清單；觸發條件為子網的狀態和連接屬性，動作設備清單為預先根據實時需卸載量和負載優先級別羅列并生成的動態卸載設備表。本發明為達到上述目的之二所采用的技術方案是:一種海上電網電站安穩策略構建系統，包括:確定最小單元子網并構建安穩策略模塊，分析電網，排除那些單動力或者是單負載的子網，形成最后具有實質操作意義的最小單元子網，并構建最小單元子網的安穩策略；派生網安穩策略構建模塊，通過“自下而上”方法對最小單元子網以上各個級別派生的子網直至總電網進行安穩策略構建；安穩策略觸發模塊，以子網“狀態和連接屬性”為識別因子進行安穩策略觸發；安穩策略執行裝置，用于切斷負荷維持電網安全。進一步地，所述安穩策略包括觸發條件(識別因子)、需卸載負荷量、動作設備清單；觸發條件即為子網的狀態和連接屬性，動作設備清單即為預先根據實時需卸載量和負載優先級別羅列并生成的動態卸載設備表。本發明具有良好的可擴充性和繼承性，在電網電站擴容的時候，為安穩策略構建和控制程序的編制修正減少大量的工作量；同時此方法也具有良好的繼承性，原來得到用戶長期驗證認可的安穩策略和控制程序可以原封不動地在新的安穩策略和程序中繼承下來，這個是安穩策略構建和控制程序開發中的一個很重要的方面，使新的升級之后安穩策略和控制程序的穩定可靠運行有了重要的保證。


圖1是本發明較佳實施例之海上電網電站安穩構建方法的步驟流程示意圖。圖2是本發明較佳實施例之海上電網電站安穩構建系統的結構示意圖。圖3是本發明較佳實施例之三的網絡示意圖。圖4是本發明較佳實施例之四的網絡示意圖。圖5是本發明較佳實施例之五的網絡示意圖。
具體實施方式
下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明:如圖1所示，一種海上電網電站安穩策略構建方法，包括以下步驟:步驟S11、確定電網最小單元子網并進行安穩策略構建；步驟S12、通過“自下而上”方法對最小單元子網派生的子網直至總電網進行安穩策略構建；步驟S13、以子網“狀態和連接屬性”為識別因子進行安穩策略觸發。所述安穩策略包括觸發條件、需卸載負荷量、動作設備清單，觸發條件包括子網的對外連接屬性，動作設備清單包括預先根據實時需卸載量和負載優先級別羅列并生成卸載設備表。如圖3所示，當已有網絡NETl (已有安穩策略及控制程序并穩定運行的電網)，需要添加新的節點V8/V8’進入原來的網絡的時候，采取本發明的方法，新的電網網絡NET2可以看成是由NETl和V8/V8 ’兩個子網組成，即使在這種添加不確定的情況下，圖中展示V8有可能在V1、V2、V3、V5、V3/V7等不同地方接入的情況，原來NETl內部一整套已經得到驗證的安穩策略及控制程序也可以全部繼承到新的網絡NET2中間來使用，現在只需處理NETl子網和V8/V8’子網(或節點)相互之間聯系的部分即可，安穩策略的制訂和控制程序的編程關注的是相對于子網來說是狀態和連接屬性，而不是某個連接的動作事件，由此可大大節約安穩策略重構及相應安穩控制程序開發及測試的工作量。如果按照傳統的方法，首先需要確定電網的總體網絡結構，然后通過窮舉識別可能受影響事件，再對每個事件動作制訂相應的應對策略來完成所有安穩控制策略實現。因為同一個V8的接入點的差異，總網的分析基準存在很大的差異，相應的安穩策略和具體實現也具很大差異。對于同一個V8或V8’在V3和V7點的相同開關動作事件由于實際網絡連接的差異，其處理方式和處理方法有極大的不同，因而需要在該事件前提下羅列所有可能的電網狀態和各種連接的組合并生成相對應的控制程序，對于其中的任何單個連接如V2-V3解列動作等，均需要根據實際網絡情況再次進行窮舉，原有安穩控制策略和代碼基本需要推倒重新來過。由此，相關編程及測試和調試工作需要重新來過。從上面描述可以看出，本發明的方法帶來效率的提高，和對原來成熟穩定策略的很好繼承性，也就是說本發明的方法具有很好的擴充性。圖4示例了一個電網網絡NET1，圖中顯示它由子網NET_A、NET_B、NET_C、NET_D來構成，它們相互之間通過連接線K1、K3、K4、K5來進行連接。從圖4中舉例分析NET_A子網和NET_D子網之間的連接線K3，假定K3由接通變成斷開的情況，因為海上電網本身容量就比較小，且燃氣透平機組過載能力比較差，一旦該連接有比較大的輸送潮流，兩側電網就可能打破電力平衡導致失穩，這個就要求控制系統在較短的時間內做出相應的安穩控制動作(通常要求的時間是IOOms以內)，來確保電網安全。那么從圖4中可以看出K3的斷開就影響到子網NET_A、NET_D，也有可能影響NET_A_NET_B、NET_D，還有可能影響NET_A-NET_B-NET_C、NET_D等各種組合，本發明的方法舍棄了傳統的以“動作事件”為識別因子的方法，是通過子網的“狀態或連接屬性變化(動作事件結果)”為識別因子來分析組成電網的該子網是否需要執行安穩策略及控制的條件；子網間通過相應連接形成新的子網，對新的子網，以其“狀態和連接屬性”作為新子網安穩策略及控制的觸發條件與識別因子，以次類推，電網安穩策略的構建過程，就是一個不斷由小的子網逐步到大的子網最后到總網的一個過程。以圖4為例，NET_A子網，它的“狀態和連接屬性”包括兩個實際連接K1、K3，連接到子網NET_C-NET_B-NET_D，網絡NET_A狀態和對外的連接屬性有幾種情況:(I)對外有兩個或者兩個以上連接；(2)對外有一個連接；(3)對外沒有連接。其子網內安穩策略構建時只需要考慮該子網對外連接屬性為O (對外無連接狀態)的狀態形成作為安穩控制的觸發條件(識別因子)；作為子網的NET_A的安穩策略與單一的連接屬性K1、K3均無直接相關。同理NET_B-NET_C-NET_D組成的子網，它同樣有兩個連接Kl、K3，連接到子網ΝΕΤ_Α，這部分電網安穩策略的觸發條件(識別因子)為該部分電網對外連接總和為O (對外無連接狀態)狀態的形成，與單一開關Κ1、Κ3的動作均不相關。圖5為假設在圖4中子網ΝΕΤ_Α與子網NET_C_NET_B_NET_D組成的電網中增加一個連接K2，按照本發明自下而上的以狀態和連接屬性作為識別因子的安穩策略構建方法，以上安穩策略不需要做任何的調整。從“自下而上”的安穩策略構建方法上，首先假定只有子網NET_C和子網NET_B組成電網NET_C-NET_B，其安穩策略為子網NET_C的穩定策略和子網NET_B的穩定策略的集合再加上NET_C-NET_B的安穩策略；在子網NET_C-NET_B增加子網NET_D組成的電網安穩策略構建時，新構建的電網安穩策略增加部分為子網NET_D的安穩策略、子網NET_B-NET_D的安穩策略及NET_C-NET_B-NET_D的安穩策略，其中對于子網NET_B來說，不管與NET_C及NET_D的連接狀態如何，都不會影響到子網NET_B本身的穩定策略，同樣原來子網NET_C以及子網NET_C-NET_B的安穩策略及觸發條件(識別因子)不需要任何修正，成為新電網中安穩策略的一部分，被很好的繼承下來。由小子網逐步構成大子網最后形成總網，這樣一個過程就是一個非常規整的自下而上的安穩策略構建方法。如圖2, —種海上電網電站安穩策略構建系統,包括:確定最小單元子網并構建安穩策略模塊21，分析電網，排除那些單動力或者是單負載的子網，形成最后具有實質操作意義的最小單元子網；派生網安穩策略構建模塊22，通過“自下而上”方法對最小子網以上各個級別派生的子網直至總電網進行安穩策略構建；安穩策略觸發模塊23，以子網“狀態和連接屬性”為識別因子進行安穩策略觸發；安穩策略執行裝置24，用于切斷負荷維持電網安全。確定最小單元子網并構建安穩策略模塊21生成的安穩策略繼承給派生網安穩策略構建模塊22，派生網安穩策略構建模塊22根據確定最小單元子網并構建安穩策略模塊21生成的安穩策略通過“自下而上”方法對最小子網以上各個級別派生的子網直至總電網進行安穩策略構建，根據構建好的安穩策略設計控制系統并不間斷連續掃描運行，當監測到子網“狀態和連接屬性”達到觸發條件時由安穩策略觸發模塊23發送動作信號給安穩策略執行裝置24，安穩策略執行裝置24切斷策略中設定的負荷來維持電網安全。所述安穩策略包括觸發條件(識別因子)、需卸載負荷量、動作設備清單；觸發條件即為子網的狀態和連接屬性，動作設備清單即為預先根據實時需卸載量和負載優先級別羅列并生成的動態卸載設備表。本發明是一種海上電網電站安穩策略構建方法及系統，一種“自下而上”的海上電網電站安穩策略構建，以子網“狀態和連接屬性”變化為識別因子來進行安穩策略觸發，該方法舍棄了傳統的“自上而下”的海上電網電站安穩策略構建，以子網“動作事件”為識別因子來進行安穩策略觸發的方法，此安穩策略構建方法在電網電站擴容的時候，體現了極大的優勢，為安穩策略構建和控制程序的編制減少很多的工作量，同時此行安穩策略構建方法具有良好的繼承性，以前得到用戶長期運行驗證的安穩策略和控制程序，可以為后來升級之后安穩策略和控制程序完全繼承下來。此電網電站安穩策略構建方法和系統具有良好的可擴充性和繼承性。
權利要求
1.一種海上電網電站安穩策略構建方法，其特征在于，包括以下步驟: A、確定電網最小單元子網并進行安穩策略構建； B、通過“自下而上”方法對最小單元子網派生的子網直至總電網進行安穩策略構建； C、以子網的“狀態和連接屬性”為識別因子進行安穩策略觸發。
2.根據權利要求1所述海上電網電站安穩策略構建方法，其特征在于:所述通過“自下而上”方法對最小單元子網派生的子網直至總電網進行安穩策略構建， 子網I和子網2組成電網a,電網a的安穩策略為子網I安穩策略和子網2安穩策略的集合加上子網I和子網2交集的安穩策略；電網a加入子網3組成電網b,其中子網3與子網2連接，電網b的安穩策略為電網a安穩策略加上子網3安穩策略、子網2和子網3交集的安穩策略、子網1、子網2和子網3交集的安穩策略；如此逐步構成大子網直至總電網。
3.根據權利要求1或2所述海上電網電站安穩策略構建方法，其特征在于:所述安穩策略包括觸發條件(識別因子)、需卸載負荷量、動作設備清單；觸發條件為子網的狀態和連接屬性，動作設備清單為預先根據實時需卸載量和負載優先級別羅列并生成的動態卸載設備表。
4.一種海上電網電站安穩策略構建系統,其特征在于,包括: 確定最小單元子網并構建安穩策略模塊，分析電網，排除那些單動力或者是單負載的子網，形成最后具有實質操作意義的最小單元子網，并構建最小單元子網的安穩策略； 派生網安穩策略構建模塊，通過“自下而上”方法對最小單元子網以上各個級別派生的子網直至總電網進行安穩策略構建； 安穩策略觸發模塊，以子網“狀態和連接屬性”為識別因子進行安穩策略觸發； 安穩策略執行裝置，用于切斷負荷維持電網安全。
5.根據權利要求4所述海上電網電站安穩策略構建系統，其特征在于:安穩策略包括觸發條件(識別因子)、需卸載負荷量、動作設備清單；觸發條件為子網的狀態和連接屬性，動作設備清單為預先根據實時需卸載量和負載優先級別羅列并生成的動態卸載設備表。
全文摘要
一種海上電網電站安穩策略構建方法及系統，涉及電網安穩策略構建方法及系統，特別涉及海上或小電網的安穩策略構建方法及系統。方法包括以下步驟確定電網最小單元子網并進行安穩策略構建；通過“自下而上”方法對最小單元子網派生的子網直至總電網進行安穩策略構建；以子網“狀態和連接屬性”為設別因子進行安穩策略觸發。本發明具有良好的可擴充性和繼承性，在電網電站擴容的時候，為安穩策略構建和控制程序的編制修正減少大量的工作量；同時此方法也具有良好的繼承性，原來得到用戶長期驗證認可的安穩策略和控制程序可以原封不動地在新的安穩策略和程序中繼承下來，這個是安穩策略構建和控制程序開發中的一個很重要的方面，使新的升級之后安穩策略和控制程序的穩定可靠運行有了重要的保證。
文檔編號H02J3/00GK103107538SQ20131005060
公開日2013年5月15日 申請日期2013年2月8日 優先權日2013年2月8日
發明者郝富強, 李凌云, 陳光宇, 胡軍軍, 吳興松, 吳哲 申請人:深圳市行健自動化股份有限公司