备自投压板优化投退控制方法
【专利摘要】本发明是一种备自投压板优化投退控制方法，通过静态安全分析中的N-1校核得到针对每个故障应退出的备自投的信息，同时综合考虑备自投是否包含重要用户、备自投的当前状态、备自投工作母线的注入功率的信息以及备自投在不同N-1故障中出现的次数，综合给出了备自投压板的最优投退控制方法，能够在满足电网安全可靠运行的前提下，尽可能多地投入更多的备自投。
【专利说明】备自投压板优化投退控制方法
【技术领域】
[0001]本发明为一种备自投压板优化投退控制方法，具体是一种基于N-1校核及考虑多目标的备自投压板最优投退控制方法。属于电力系统自动化领域。
【背景技术】
[0002]地区电网的特点是其管辖范围通常包括220kV以下的主变及线路，还包括部分500kV主变。其中220kV线路一般以环网供电方式运行，IlOkV主变或线路等通常按辐射网供电方式运行。为保证供电可靠性，地区电网在变电站内部通常装设大量的备自投装置(BATS)0装设BATS是保证供电可靠性的重要措施，当电网故障导致母线停电时，满足条件的BATS就会动作，断开工作母线所连的开关，合上备用电源的开关，给停电母线供电，这样就大大减少了母线停电的可能，保证了供电的可靠性。
[0003]可见在地调电网中，BATS对保证可靠供电有着重要的作用。但备自投装置本身不能从全网的角度对其动作后电网是否会出现设备的过载进行预判，这可能会出现备自投动作后造成事故扩大的问题。因此，有必要对备自投动作后电网的运行状态进行深入分析，以判断电网是否能安全可靠地运行，如果出现设备过载，则提前对动作的备自投组按一定逻辑进行闭锁处理。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是，提供一种备自投压板优化投退控制方法，实现在满足电网可靠稳定运行的同时尽可能多地投入备自投。
[0005]本发明的技术方案如下:
一种备自投压板优化投退控制方法，其特征在于通过N-1校核来计算备自投动作后是否会引起设备过载，如果出现过载情况，则按照优先级顺序，优先退出优先级别高的备自投以消除设备过载情况；备自投压板投退的优先级确定规则中，不包含重要用户的优先退出、备自投实际状态为退出的优先退出、备自投工作母线所带负荷小的备自投优先退出并且备自投能遥控的优先退出；并根据备自投在不同的N-1故障中出现动作的次数对投退优先级进行修正。
[0006]具体控制步骤包括:(1)、基于多目标确定备自投的初始优先级:
初始优先级=K1*V1+K2*V2 - V3 - K4*V4+K5，
式中，Kl代表备自投实际运行状态权重，其值的取值范围设为500(Tl5000 ；V1代表备自投当前实际运行状态，其取值分别为:就地退出取2，自动投退退出取1，自动投退投入及其它状态取O ;K2代表备自投能否遥控的权重，其取值范围设为50(Tl500 ;V2代表备自投能否遥控，能遥控的取1，不能遥控的取O ;V3代表备自投工作母线的以MW单位计的功率的绝对值；K4代表备自投是否有重要用户权重，其范围为250(T3500 ;V4代表备自投的工作母线包含重要用户的标志，包含重要用户取1，不包含重要用户取O ;K5为权重基值,其范围为3800?4200 ； (2)、确定某个N-1故障设备发生故障时满足动作条件的备自投及通过灵敏度来确定过载设备所关联的备自投信息:如果灵敏度大于门槛值，则认为退出此备自投对消除设备的过载是有帮助的，然后在步骤(I)确定的某个N-1设备发生故障引起的动作的备自投组中进行过滤，将灵敏度大于门槛值的备自投取出，将灵敏度小于门槛值的备自投进行排除，从而得到满足灵敏度条件的备自投信息；
(3)、根据备自投在不同的N-1故障中出现动作的次数对投退优先级进行修正:
优先级=初始优先级+K修*Cn，
式中，表备自投出现在不同#-7故障中的次数的权重，其范围为9000(Tl 10000，，Cn代表备自投在不同的#-2故障中出现的次数。
[0007]优选值:Κ1=10000；Κ2=1000 ；Κ4=3000 ；Κ5=4000 =100000。
[0008]本发明的积极效果在于:通过静态安全分析中的N-1校核得到针对每个故障应退出的备自投的信息，同时综合考虑备自投是否包含重要用户、备自投的当前状态、备自投工作母线的注入功率的信息以及备自投在不同N-1故障中出现的次数，综合给出了备自投压板的最优投退控制方法，能够在满足电网安全可靠运行的前提下，尽可能多地投入更多的备自投。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是通用备自投模型图。
[0010]图2是本发明同时考虑多设备故障时备自投最优投退控制示意图。
具体实施方案
[0011]下面结合附图和具体实施对本发明做进一步说明。
[0012]具体控制步骤包括:(1)、基于多目标确定备自投的初始优先级；(2)、确定某个N-1故障设备发生故障时满足动作条件的备自投及通过灵敏度来确定过载设备所关联的备自投信息；(3)、根据备自投在不同的N-1故障中出现动作的次数对投退优先级进行修正；
其中(I)、基于多目标确定备自投的初始优先级:如果某个N-1设备发生故障引起多个备自投动作，同时备自投动作后经过潮流校核发现引起设备过载，则需要对动作的备自投按一定顺序进行退出，在处理开始时，先假设所有的备自投均为投入状态，通过N-1校核检测哪些备自投需要退出，所以只需要考虑退出的优先级，投入的顺序正好相反。退出逻辑需要综合考虑的因素包括:
a、备自投的工作母线是否包含重要用户，没有重要用户的优先退出；
b、备自投的当前状态(投入或退出)，备自投实际状态为退出的优先退出；
C、备自投能否遥控，备自投能遥控的优先退出；
d、备自投工作母线的负荷大小，备自投工作母线所带负荷小的备自投优先退出； 综合以上因素，通过不同权重设置得到如下的退出优先级公式:
初始优先级=K1*V1+K2*V2 - V3 - K4*V4+K5
式中，Kl代表备自投实际运行状态权重，其值的取值范围设为5000-15000，优选10000 ;V1代表备自投当前实际运行状态，其取值分别为:就地退出取2，自动投退退出取1，自动投退投入及其它状态取O ;K2代表备自投能否遥控的权重，其取值范围设为500-1500，优选1000 ;V2代表备自投能否遥控，能遥控的取I，不能遥控的取O ;V3代表备自投工作母线的功率的绝对值，单位为MW ;K4代表备自投是否有重要用户权重，缺省值设置为3000 ；V4代表备自投的工作母线包含重要用户的标志，包含重要用户取1，不包含重要用户取0;K5为权重基值，缺省值设置为4000 ；
其中(2)、确定某个N-1故障设备发生故障时满足动作条件的备自投及通过灵敏度来确定过载设备所关联的备自投信息:某个N-1故障设备发生故障引起设备过载时，如果此故障引起个备自投动作，在动作的备自投个数超过2个时，则应退出一部分备自投，但应保证退出的备自投对消除过载设备的过载是有效的，即不能完全按这个备自投的优先级从大到小顺序进行退出，这样可能会出现退出的备自投不能消除设备的过载情况。为确定在这个备自投中退出哪些备自投是对消除过载设备有效的，可采用作为公知方法的灵敏度的方法来计算个备自投中的备用母线对过载设备的灵敏度，计算方法可采用常规的支路有功对节点有功的灵敏度计算方法，如果灵敏度大于门槛值(缺省可设置为0.01)，则认为退出此备自投对消除设备的过载是有帮助的，然后在步骤(1)确定的某个N-1设备发生故障引起的动作的备自投组中进行过滤，将灵敏度大于门槛值的备自投取出(这种取出不改变备自投的初始优先级因此不涉及重新排序)。将灵敏度小于门槛值的备自投进行排除，从而得到满足灵敏度条件的备自投信息。
[0013]其中(3)、根据备自投在不同的N-1故障中出现动作的次数对投退优先级进行修正:在#-2校核中可能会出现不同故障会引起相同的备自投动作的情况，因此如果不考虑备自投在不同的#_i故障中出现的次数，在投退控制中很可能会出现因#_i故障顺序的不同而导致最终的备自投的压板投退控制的不同。例如，M2设备发生故障会导致6备自投动作，DE2设备故障会导致c备自投动作。如果先处理DEl再处理DE2则最终退出备自投匕但如果先处理/?之再处理则最终退出的备自投可能只有&因为退出一个就满足所有设备都不过载了。为此，需要对备自投的投退优先级按在不同的#-7中出现次数进行修正，如下公式:
优先级=初始优先级+K修*Cn，
式中，表备自投出现在不同#-7故障中的次数的权重，可取100000，Cn代表备自投在不同的#-7故障中出现的次数。
[0014]这样处理后就能保证在不同的故障中出现动作次数越多的备自投最终的优先级越高，也就越先退出，从而与具体的N-1故障的顺序没有关系。
[0015]建立备自投压板投退模型:备自投压板投退模型包括备自投包含的设别及备自投关联的压板信号。如图1，备自投包含的信息有:设备1、设备2、开关1、开关2、母线1、母线2及母联开关、备自投的类型(母联备自投或设备备自投)、备自投的动作条件表，备自投的压板状态，针对某个故障，只有满足动作条件的备自投才能动作。在图1中，可以构造4个备自投，备自投的信息及动作条件如表1。
[0016]表1
【权利要求】
1.一种备自投压板优化投退控制方法，其特征在于通过N-1校核来计算备自投动作后是否会引起设备过载，如果出现过载情况，则按照优先级顺序，优先退出优先级别高的备自投以消除设备过载情况；备自投压板投退的优先级确定规则中，不包含重要用户的优先退出、备自投实际状态为退出的优先退出、备自投工作母线所带负荷小的备自投优先退出并且备自投能遥控的优先退出；并根据备自投在不同的N-1故障中出现动作的次数对投退优先级进行修正。
2.根据权利要求1所述的备自投压板优化投退控制方法，其特征在于具体控制步骤包括:(I)、基于多目标确定备自投的初始优先级: 初始优先级=K1*V1+K2*V2 - V3 - K4*V4+K5， 式中，Kl代表备自投实际运行状态权重，其值的取值范围设为500(Tl5000 ；V1代表备自投当前实际运行状态，其取值分别为:就地退出取2，自动投退退出取1，自动投退投入及其它状态取O ;K2代表备自投能否遥控的权重，其取值范围设为50(Tl500 ;V2代表备自投能否遥控，能遥控的取1，不能遥控的取O ;V3代表备自投工作母线的以MW单位计的功率的绝对值；K4代表备自投是否有重要用户权重，其范围为250(T3500 ;V4代表备自投的工作母线包含重要用户的标志，包含重要用户取1，不包含重要用户取O ;K5为权重基值,其范围为3800?4200 ； (2)、确定某个N-1故障设备发生故障时满足动作条件的备自投及通过灵敏度来确定过载设备所关联的备自投信息:如果灵敏度大于门槛值，则认为退出此备自投对消除设备的过载是有帮助的，然后在步骤(I)确定的某个N-1设备发生故障引起的动作的备自投组中进行过滤，将灵敏度大于门槛值的备自投取出，将灵敏度小于门槛值的备自投进行排除，从而得到满足灵敏度条件的备自投信息； (3)、根据备自投在不同的N-1故障中出现动作的次数对投退优先级进行修正: 优先级=初始优先级+K修*Cn， 式中，表备自投出现在不同#-7故障中的次数的权重，其范围为9000(Tl 10000，，Cn代表备自投在不同的#-2故障中出现的次数。
3.根据权利要求2所述的备自投压板优化投退控制方法，其特征在于:Κ1=10000；Κ2=1000 ；Κ4=3000 ；Κ5=4000 =100000。
【文档编号】H02J9/06GK104201767SQ201410505429
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月28日 优先权日:2014年9月28日
【发明者】潘凯岩, 谭大帅, 赵勇, 刘尚伟, 董文杰, 成江东, 高天亮, 阎同东, 王志强, 王伟, 李绥荣, 黄明辉, 吴昌川, 李东梧 申请人:东方电子股份有限公司