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    重庆时时彩开奖号码lm0: 基于全网拓扑的电力需求平衡能力在线评估方法.pdf

    关 键 词:
    基于 拓扑 电力 需求 平衡 能力 在线 评估 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201110150556.5

    申请日:

    2011.06.07

    公开号:

    CN102254241A

    公开日:

    2011.11.23

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情: 发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G06Q 10/00申请公布日:20111123|||专利申请权的转移IPC(主分类):G06Q 10/00变更事项:申请人变更前权利人:天津市电力公司变更后权利人:天津市电力公司变更事项:地址变更前权利人:300010 天津市河北区五经路39号变更后权利人:300010 天津市河北区五经路39号变更事项:申请人变更后权利人:国家电网公司登记生效日:20121206|||实质审查的生效IPC(主分类):G06Q 10/00申请日:20110607|||公开
    IPC分类号: G06Q10/00; G06Q50/00 主分类号: G06Q10/00
    申请人: 天津市电力公司
    发明人: 魏珍; 王强; 王海林; 王刚; 翟晓磊; 周立军; 王莹; 周骥飞; 龚成虎; 邓子泥; 范广民; 赵彦卿
    地址: 300010 天津市河北区五经路39号
    优先权:
    专利代理机构: 天津盛理知识产权代理有限公司 12209 代理人: 王来佳
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201110150556.5

    授权公告号:

    |||||||||

    法律状态公告日:

    2013.06.19|||2013.01.09|||2012.02.15|||2011.11.23

    法律状态类型:

    发明专利申请公布后的视为撤回|||专利申请权、专利权的转移|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及一种基于全网拓扑的电力需求平衡能力在线评估方法,包括以下步骤:(1)建立包括市级电网调度网络和各个区县级电网调度网络的两级电网调度网络拓扑系统;(2)系统服务器将基本调度数据和历史数据导入到系统数据库中并实时更新数据;(3)自动整定低频减负荷方案。本发明根据全电网电力电量平衡、多种约束条件及经济调度的原则,采用全网拓扑分析和工程经验结合的方法,完成了全网低频在线计算与方案整定计算,预想系统小地区低频控制策略,能够实时监视电网的动态运行特性,动态调整方案,并完善各种统计报表,帮助用户出色完成各自的工作,从而动态、高效、经济、安全地控制决策系统的运行。

    权利要求书

    1.一种基于全网拓扑的电力需求平衡能力在线评估方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)建立包括市级电网调度网络和各个区县级电网调度网络的两级电网调度网络拓扑系统;(2)系统服务器将基本调度数据和历史数据导入到系统数据库中并实时更新数据;(3)自动整定低频减负荷方案。2.根据权利要求1所述的基于全网拓扑的电力需求平衡能力在线评估方法,其特征在于:在步骤(2)后还包括电网调度人员在操作终端上对EMS服务器进行电网调度数据管理的步骤。3.根据权利要求1所述的基于全网拓扑的电力需求平衡能力在线评估方法,其特征在于:所述的系统服务器导入数据的方法是:以网能量管理系统为主要导出模型,以电网CIM拓扑模型的XML文件及SVG格式电网图形文件作为数据载体,将开关设备数据、开关历史、实时数据,一次供历史、实时数据,频率历史、实时数据对接到系统数据库中。4.根据权利要求1所述的基于全网拓扑的电力需求平衡能力在线评估方法,其特征在于:所述的自动整定低频减负荷方案包括以下步骤:(1)根据电网基本参数对低频减负荷进行参数整定;(2)通过全网和区县级电网的发电负荷、网间联络线负荷、系统周波和系统负荷频率特性系数,自动计算全网及局部小地区电网稳定频率;(3)绘制低频减负荷方案的曲线图并模拟执行;(4)根据现有电网的参数,选定好基本轮数、基本轮频率和频率间隔自动制定低频减负荷方案,并实现与历史网调低频减负荷方案对比;(5)实时监视电网的运行状态并动态调整方案。?5.根据权利要求4所述的基于全网拓扑的电力需求平衡能力在线评估方法,其特征在于:所述的整定参数包括各级动作频率、各级动作时间、每级切除负荷容量和切除负荷总量。6.根据权利要求4所述的基于全网拓扑的电力需求平衡能力在线评估方法,其特征在于:所述的电网稳定频率的计算方法为:上式涉及参量有:ΔP:切除负荷的量,f∞:新的稳定频率,Δf:频率的变化量,fe:额定频率,ω:发电机转子角速度,KL:负荷的频率调节系数,Pm:保留运行的发电机输出有功功率标幺值,认为恒定,PL:在系统频率为f时的负荷有功功率标幺值,DT:总阻尼因素,Ta:以保留运行发电机力矩为基准的加速力矩标幺值,M:保留运行的发电机组惯性常数。7.根据权利要求4所述的基于全网拓扑的电力需求平衡能力在线评估方法,其特征在于:所述绘制低频减负荷方案的曲线图的方法为:采用循环计算每段时间单元各轮次操作并生成一个点的方式进行,对每次循环判断各轮次的各种动作作出相应的处理,并判断是否满足结束条件。8.根据权利要求4所述的基于全网拓扑的电力需求平衡能力在线评估方法,其特征在于:所述的制定低频减负荷方案采用恢复频率法,如i-1级低频减负荷装置动作后使频率稳定在第i级的频率定值fi上,则希望第i级低频减负荷装置动作后可将频率恢复至给定的恢复频率fhf处,由此条件可计算出各级切除的负荷量PLi为:i=1,2,...n令fhf=fe,得恢复频率为额定频率时的计算式i=1,2,...n?其中:ΔPLi:第i轮切除的负荷量。fi:第i轮的启动频率。fhf:要恢复到的频率,这里采用系统的额定频率。?

    说明书

    基于全网拓扑的电力需求平衡能力在线评估方法

    技术领域

    本发明属于电力系统领域,尤其是一种电力?;せ芈肺锢砜献刺觳庀?br />统及其方法。

    背景技术

    按照《电力系统安全稳定导则》的要求,电力系统必须合理安排自动低频
    减负荷的顺序及所切负荷数量。当系统全部或解列后的局部出现有功功率缺额
    时,能够有计划地按频率下降情况自动减去足够数量的较次要负荷,以保证系
    统安全运行和向重要用户的不间断供电。

    目前,在大中城市中电网调度采用两级电网调度系统。市级和区县两级调
    度网络的低频减负荷方案制定还是各司其职,各地区调度根据传统的方式,制定
    自己的低频减负荷方案,上级调度根据各级地区调度上报的方案,再结合上级
    调度设备与各地区调度方案的拓扑关系,制定整个城市全网的低频减负荷方案。
    其存在的问题是:不能准确地动态跟踪计算全网或小地区系统稳定情况,难以
    及时跟踪调整全网的低频减负荷方案,电网抗事故的应变力较差。

    发明内容

    本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种基于全网拓扑的电力需
    求平衡能力在线评估方法,该方法能够快速准确模拟电网频率随发购电、系统
    联络线或负荷缺额情况下动态跟踪计算全网或小地区系统稳定情况,实现了全
    电网范围内的电力需求平衡能力在线评估计算,更好地提高全网供电能力和供
    电质量,有效地缓解可能出现的时段性缺电和事故性停电等电力供需紧张的情
    况。

    本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:

    一种基于全网拓扑的电力需求平衡能力在线评估方法,包括以下步骤:

    (1)建立包括市级电网调度网络和各个区县级电网调度网络的两级电网调度
    网络拓扑系统;

    (2)系统服务器将基本调度数据和历史数据导入到系统数据库中并实时更新
    数据;

    (3)自动整定低频减负荷方案。

    而且,在步骤(2)后还包括电网调度人员在操作终端上对EMS服务器进行电
    网调度数据管理的步骤(去掉三个蓝字?)。

    而且,所述的系统服务器导入数据的方法是:以电网能量管理系统为主要
    导出模型,以电网CIM拓扑模型的XML文件及SVG格式电网图形文件作为数据
    载体,将开关设备信息、开关历史、实时数据,一次供历史、实时数据,频率
    历史、实时数据对接到系统数据库中。

    而且,所述的自动整定低频减负荷方案包括以下步骤:

    (1)根据电网基本参数对低频减负荷进行参数整定;

    (2)通过全网和区县级电网的发电负荷、系统周波和系统负荷频率特性系数,
    自动计算全网或局部小地区电网稳定频率;

    (3)绘制低频减负荷方案的曲线图,并模拟执行;

    (4)根据现有电网的参数,选定好基本轮数、基本轮频率和频率间隔自动制
    定低频减负荷方案,并实现与历史网调低频减负荷方案对比;

    (5)实时监视电网的运行状态并动态调整方案。

    而且,所述的整定参数包括各级动作频率、各级动作时间、每级切除负荷
    容量和切除负荷总量。

    而且,所述的电网稳定频率的计算方法为:


    涉及参量有:

    切除负荷的量,f{:新的稳定频率,频率的变化量,fe:额定频
    率,ω:发电机转子角速度,KL:负荷的频率调节系数,Pm:保留运行的发电
    机输出有功功率标幺值,认为恒定,PL:在系统频率为f时的负荷有功功率标幺
    值,DT:总阻尼因素,Ta:以保留运行发电机力矩为基准的加速力矩标幺值,M:
    保留运行的发电机组惯性常数。

    而且,所述绘制低频减负荷方案的曲线图的方法为:采用循环计算每段时
    间单元各轮次操作并生成一个点的方式进行,对每次循环判断各轮次的各种动
    作作出相应的处理,并判断是否满足结束条件。

    而且,所述的制定低频减负荷方案采用恢复频率法,如i-1级低频减负荷
    装置动作后使频率稳定在第i级的频率定值fi上,则希望第i级低频减负荷装
    置动作后可将频率恢复至给定的恢复频率fhf处,由此条件可计算出各级切除的
    负荷量PLi为:


    令得恢复频率为额定频率时的计算式


    其中,

    第i轮切除的负荷量。

    fi:第i轮的启动频率。

    fhf:要恢复到的频率,这里采用系统的额定频率。

    本发明的优点和积极效果是:

    本发明根据全电网电力电量平衡、多种约束条件及经济调度的原则,采用
    全网拓扑分析和工程经验结合的方法,完成了低频在线计算与方案整定计算,预
    想系统小地区低频控制策略,能够实时监视电网的动态,动态调整方案,并完
    善各种统计报表,帮助用户出色完成各自的工作,从而动态、高效、经济、安
    全地控制决策系统的运行,实现了电力需求平衡能力在线评估决策系统的标准
    化、系统化、条理化和高效化,对于标准化管理具有实质意义。

    附图说明

    图1是本发明的所采用的两级电网调度网络拓扑结构图;

    图2是本发明的EMS自动对接处理流程图;

    图3是本发明的低频减载模拟曲线生成流程图。

    具体实施方式

    以下结合附图对本发明实施例做进一步详述:

    一种基于全网拓扑的电力需求平衡能力在线评估方法,包括如下步骤:

    1、建立两级电网调度网络拓扑系统,如图1所示,该系统包括市级电网调
    度网络和各个区县级电网调度网络,市级电网调度网络包括通过局域网连接在
    一起的系统服务器、市级EMS服务器、操作终端及网络交换机,区县级电网调
    度网络包括通过局域网连接在一起的区县级EMS服务器、操作终端机和网络交
    换机,市级电网调度网络与各个区县级电网调度网络通过网络交换机连接在一
    起形成两级电网调度网络拓扑系统。

    2、系统服务器将基本调度数据和历史数据一次性导入到系统服务器的数据
    库中并实时更新数据。如图2所示,系统服务器导入数据的方法是:系统服务
    器以网能量管理系统(EMS)为主要导出模型,以电网CIM拓扑模型的xml文件
    及SVG格式电网图形文件作为数据载体,将开关设备信息、开关历史、实时数
    据,一次供历史、实时数据,频率历史、实时数据等对接到本系统数据库中。

    本步骤采用一次性导入基本数据和历史数据并间隔性刷新导入实时数据的
    策略,尽可能地减少大工作量下占用的资源,同时保证用户能实时观测到最新
    的数据,及时、准确地发现电网的变化,并作出应变。

    3、电网调度人员在操作终端上对EMS服务器进行两级电网调度数据管理,
    例如,在操作终端上根据导入的数据字段、类型可能存在的差异或有残缺的数
    据,调整数据类型或转换补充残缺的数据。

    4、自动整定低频减负荷方案

    在本步骤中,根据《电力系统自动低频减负荷技术规定》和《电力系统自
    动低频减负荷工作管理规程》实现低频在线计算与方案整定计算(切负荷比例或
    容量),并动态模拟方案的执行过程,按照条件自动指定低频减负荷方案,并实
    现不同方案间的对比。其具体自动整定过程如下:

    (1)根据电网基本参数对低频减负荷进行参数整定:

    根据电网基本参数对低频减负荷进行参数整定,整定参数包括各级动作频
    率、各级动作时间、每级切除负荷容量和切除负荷总量等。

    (2)通过全网和区县级电网的发电负荷、网间联络线负荷、系统周波和系
    统负荷频率特性系数,自动计算全网及局部小地区电网稳定频率。

    在本步骤中,通过输入全网和区县级发电负荷、系统周波和系统负荷频率
    特性系数,自动计算全网及局部小地区电网稳定频率或整定负荷值,直观显示
    自动装置的动作情况、系统频率的稳定情况及负荷缺额情况等信息,电网稳定
    频率的计算方法为:


    涉及的参数有:

    切除负荷的量,f{:新的稳定频率,频率的变化量,fe:额定频
    率,ω:发电机转子角速度,KL:负荷的频率调节系数,Pm:保留运行的发电
    机输出有功功率标幺值,认为恒定,PL:在系统频率为f时的负荷有功功率标幺
    值,DT:总阻尼因素,Ta:以保留运行发电机力矩为基准的加速力矩标幺值,M:
    保留运行的发电机组惯性常数。

    (3)绘制低频减负荷方案的曲线图并模拟执行;

    在本步骤中,通过输入继电器延迟时间、本轮人为延时等表格中数据,选
    择方案轮数后,绘制一个输入的低频减负荷方案在指定负荷缺额情况下的曲线
    图,以曲线模拟方案的执行过程,直观显示自动装置的动作情况和系统频率的
    稳定情况,并对稳定趋势自动做出过程描述信息,以达到评价方案、预测低频
    减负荷装置动作和系统频率变化等目的。

    绘制低频减负荷曲线图,如图3所示,采用循环计算每段时间单元(默认0。
    01s)各轮次操作并生成一个点的方式进行,而每次循环判断各轮次(包括基本
    轮和特殊轮)的各种动作,作出相应的处理,并判断是否满足结束条件,其具
    体实现步骤包括:

    1)初始化首个时间点,t=0,f=50;

    2)前进一个时间单位,t+=timeUnit,计算f;

    3)准备遍历各轮次,初始化j=0;

    4)判断当前频率是否小于或等于轮次j的启动频率,是则继续,否则跳到
    #15;

    5)判断轮次j是否还未触发,是则继续,否则跳到#7;

    6)触发轮次j,初始化倒计时为其人为延时,轮次j进入人为延时。跳到
    #20;

    7)判断轮次j是否在人为延时内,是则继续,否则跳到#11;

    8)判断轮次j的倒计时是否结束,没有结束则继续,已经结束则跳到#10;

    9)倒计时计数减少一个时间单位,跳到#20;

    10)倒计时结束,启动断路器,进入机器延时,设置倒计时为机器延时。
    切负荷操作开始执行,跳到#20;

    11)判断轮次j是否启动,即是否在机器延时内,是则继续,否则跳到#20;

    12)判断轮次j的倒计时是否结束,没有结束则继续,已经结束则跳到#14;

    13)倒计时计数减少一个时间单位,跳到#20;

    14)倒计时结束,即机器延时结束,切负荷操作执行完毕,当前负荷减少
    了轮次j切除的量,跳到#20;

    15)判断轮次j是否在人为延时内,是则继续,否则跳到#17;

    16)停止轮次j的倒计时,取消其触发,将其置为未触发状态,跳到#20;

    17)判断轮次j是否启动,即是否在机器延时内,是则继续,否则跳到#20;

    18)判断轮次j的倒计时是否结束,没有结束则继续,已经结束则跳到#14;

    19)倒计时计数减少一个时间单位,跳到#20;

    20)轮次j判断结束,j++,若是j<轮数,跳到#4,否则继续;

    21)判断是否达到稳定频率,是则继续,否则跳到#2;

    22)判断启动频率在当前频率之上的轮次是否都已经切掉,是则继续,否
    则跳到#2;

    23)结束。

    (4)根据现有电网的参数,选定好基本轮数、基本轮频率和频率间隔自动
    制定低频减负荷方案,并模拟与网调低频方案对比通过选定对应年份网调低频
    减负荷方案,实现与网调低频减负荷方案对比,从而实现与历史网调低频减负
    荷方案对比;

    在步骤中,制定自动制定低频减负荷方案采用算法采用恢复频率法,其设
    计思路是试图恢复系统频率,如i-1级低频减负荷装置动作后使频率稳定在第
    i级的频率定值fi上,则希望第i级低频减负荷装置动作后可将频率恢复至给
    定的恢复频率fhf处,由此条件可计算出各级切除的负荷量PLi为


    令得恢复频率为额定频率时的计算式


    其中,

    第i轮切除的负荷量。

    fi:第i轮的启动频率。

    fhf:要恢复到的频率,这里采用系统的额定频率。

    (5)实时监视电网的运行状态并动态调整方案

    在本步骤中,实时监视电网的运行状态,动态调整方案,并完善各种统计
    报表,通过文字、图形和报表等来表达和传递各种信息。

    本发明根据电网的基本参数,通过设计低频减负荷模拟曲线流程,采用将
    全网拓扑分析和工程经验结合的方法,精确计算稳定频率和整定负荷之间数学
    模型。实现低频在线计算与方案整定计算,预想全网和局部小地区低频减负荷
    控制策略,并动态监视电网运行状态,根据全网和小地区电力平衡走势,在线
    或离线计算或调整发电、联络线、负荷缺额比例,验证系统稳定域和时限,从
    而动态调整控制策略,自动生成动态模拟过程曲线模拟方案的执行过程和结论,
    直观显示自动装置的动作情况、系统频率的稳定情况及负荷缺额情况等信息。
    利用从EMS对接的数据实现对全网和小地区低频减负荷方案的在线整定,依据
    低频减负荷技术管理规定,设计系统流程,通过在线或离线计算,直观显示自
    动装置的动作情况和系统频率的稳定情况,从而制定低频减负荷方案,并曲线
    模拟方案的执行过程。

    需要强调的是,本发明所述的实施例是说明性的,而不是限定性的,因此
    本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例,凡是由本领域技术人员根据本
    发明的技术方案得出的其他实施方式,同样属于本发明?;さ姆段?。

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