一种风火打捆能源基地交直流外送安全监控方法及系统与流程

本发明涉及电力系统安全运行与控制领域，具体涉及一种风火打捆能源基地交直流外送安全监控方法及系统。

背景技术：

各大型能源基地随着能源技术的深入发展逐渐有大规模风电场及大容量火电机组陆续建成并投运，由于风电功率具有不确定性，可能导致出现数百万千瓦的随机功率缺额，对电网安全稳定运行构成威胁，现阶段，综合核心能源发展地区煤炭和风能的资源优势，将风电与就近火电打捆通过特高压直流外送，不仅可以实现平滑出力，使输电通道功率保持平稳以满足交直流输电的要求，同时输电通道利用率也会大幅提高，采用风火打捆风火打捆外送是缓解大规模风电基地市场“瓶颈”的有效途径，但是，由于风火打捆风火打捆外送的过程中影响运行稳定性的因素较多，风火打捆能源基地风火打捆外送也面临前所未有的运行风险；

因此亟需提供一种合理且稳定的风火打捆能源基地风火打捆外送安全监控方法及系统，充分运行人员对系统稳定水平的监视能力，提高运行人员对系统稳定水平的掌控能力。

在可行性方面，随着电网仿真技术、通信技术、pmu广域测量技术等迅猛发展，建立风火打捆能源基地风火打捆外送多目标安全防控系统的基础已经具备。

技术实现要素：

本发明提供一种风火打捆能源基地交直流外送安全监控方法及系统，其目的是基于量测、预测、调度计划多源数据，构建确定风火打捆能源基地的运行监测值指标、安全指标值、、综合评估系数及其实时变化趋势指标，进而根据所述多监测量的实时变化趋势指标进行实时告警，所述方法和系统能够提高运行人员对风火打捆能源基地外送场景运行状况的把控能力，进而提高电力系统运行的稳定性。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种风火打捆能源基地交直流外送安全监控方法，其改进之处在于，所述方法包括：

根据风火打捆外送安全监控数据确定风火打捆外送运行监测值指标和安全指标值；

根据所述风火打捆外送安全指标值确定风火打捆外送综合评估系数；

根据所述风火打捆外送安全指标值和综合评估系数确定风火打捆外送实时安全趋势监测指标，并根据所述风火打捆外送运行监测值指标或实时安全趋势监测指标进行告警；

其中，所述风火打捆外送安全监控数据通过风火打捆外送多目标数据源获取，所述风火打捆外送多目标数据源包括：风火打捆外送量测数据源、风火打捆外送预测数据源和风火打捆外送调度计划数据源。

优选地，所述风火打捆外送量测数据源，包括：通过智能电网调度技术支持系统获取的电网模型数据、通过网络分析应用的状态估计功能获取电网的实时运行工况数据、通过广域测量系统获取的pmu量测数据、通过高精度录波器获取的现场故障信息或扰动信息和通过风电实时监测系统获取的风电场风机实时信息；

所述风火打捆外送预测数据源，包括：通过风光联合预测预报系统获取的短期及超短期的新能源功率预测信息；

所述风火打捆外送调度计划数据源，包括：通过水火电发电计划系统获取的水火电厂的日发电计划数据，检修计划数据、调停计划数据和负荷预测数据；

其中，所述实时运行工况数据，包括：电网qs文件、dat潮流计算文件和swi暂态稳定计算数据；

所述pmu量测数据，包括：变电站母线电压幅值、相角、线路有功功率、线路无功功率和常规电源有功无功出力、机端母线电压、相角信息；

所述风电场风机实时信息，包括：风电场出线送出功率信息和接口母线电压信息。

优选地，若确定风火打捆能源基地当前的风火打捆外送安全指标值，则获取风火打捆外送安全监控数据的数据源为风火打捆外送量测数据源；

若确定风火打捆能源基地未来的风火打捆外送安全指标值，则获取风火打捆外送安全监控数据的数据源为风火打捆外送预测数据源和调度计划数据源。

优选地，根据风火打捆外送安全监控数据确定风火打捆外送运行监测值指标，包括：按下式确定通道当前功率占比指标w1：

式中，为指定断面实际输送功率值；pmax为指定断面最大输电接纳有功，l为构成断面的通道，nw为构成断面的通道数量；实时监测w1是否在允许运行范围内，需满足w1＜w1max，其中w1max∈(0.7,0.9)；

按下式确定风电占统计区域出力比指标w2：

w2＝(w1/w2)％

式中，w1为风电实际出力，w2为统计区域内全部实际发电出力。其中w2运行范围需要根据实际电网源网协调性能确定。

优选地，根据风火打捆外送安全监控数据确定风火打捆外送安全指标值，包括：按下式确定线路过载情况占比指标a1：

式中，p为开断集合方式数；mt为第t次开断方式线路过载数；

按下式确定电压越限情况占比指标a2：

式中，p为开断集合方式数；bt为第t次开断方式电压越限数；

按下式确定线路最大过载度指标a3：

式中，p为全部开断扫描中存在线路过载的电网方式数量，q是单个开断方式下过载线路的数量，lj(t)为取第j次开断方式下编号为1-q的过载线路中第k条线路的过载深度；其中j为1-p全部开断扫描中存在线路过载的电网方式编号；其中1-q是单个开断方式下过载线路的编号；

按下式确定电压最大越限深度指标a4：

式中，p为全部开断扫描中存在电压越限的电网方式数量，q是单个开断方式下电压越限点的数量，vj(t)为取第j次开断方式下编号为1-q的越限电压母线中第t条母线的越限深度，其中j表示1-p全部开断扫描中存在电压越限的电网方式编号；其中1-q是单个开断方式下电压越限点的编号；

按下式确定功角失稳统计指标b1：

式中，s为故障集个数，ti为第i个故障集下功角失稳统计个数；

按下式确定电压失稳统计指标b2：

式中，s为故障集个数，vi为第i个故障集下电压失稳统计个数；

按下式确定频率失稳统计指标b3：

式中，s为故障集个数，fi为第i个故障集下频率失稳统计个数；

按下式确定动态失稳统计指标b4：

式中，s为故障集个数，si为第i个故障集下动态失稳统计个数。

优选地，所述根据所述风火打捆外送安全指标值确定风火打捆外送综合评估系数，包括：

按下式确定风火打捆外送电网静态健壮度评估系数ax：

ax＝a1a1+a2a2+a3a3+a4a4

式中，a1为线路过载情况占比指标，a2为电压越限情况占比指标，a3为线路最大过载度指标，a4为电压最大越限深度指标，a1为线路过载情况占比指标的权重，a2为电压越限情况占比指标的权重，a3为线路最大过载度指标的权重，a4为电压最大越限深度指标的权重，其中，a1+a2+a3+a4＝1；

按下式确定风火打捆外送故障失稳率评估系数bx：

bx＝b1b1+b2b2+b3b3+b4b4

式中，b1为功角失稳统计指标，b2为电压失稳统计指标，b3为频率失稳统计指标，b4为动态失稳统计指标，b1为功角失稳统计指标的权重，b2为电压失稳统计指标的权重，b3为频率失稳统计指标的权重，b4为动态失稳统计指标的权重，其中，b1+b2+b3+b4＝1。

优选地，所述根据风火打捆外送综合评估系数确定风火打捆外送实时安全趋势监测指标，包括：

按下式确定风火打捆外送实时安全趋势监测指标λ：

式中，c是选取的数据窗口大小，δt是计算数据的采样时间间隔，n0为数据窗口中的第一个数据点的索引，y(n0δt)是在数据点n0δt上的指标分布或系数分布的时间导数，y为风火打捆外送综合评估系数中的电网静态健壮度评估系数ax或风火打捆外送综合评估系数中的故障失稳率评估系数bx。

优选地，所述根据风火打捆外送实时趋势监测指标进行预警，包括：

判断运行监测值指标中的通道当前功率占比指标是否超出预先设定的第一运行范围，若是，则进行告警或预警；若否，则重新确定风火打捆外送运行监测值指标和风火打捆外送实时安全趋势监测指标，并根据所述风火打捆外送运行监测值指标或实时安全趋势监测指标进行告警；

判断运行监测值指标中的风电占统计区域出力比指标是否超出预先设定的第二运行范围，若是，则进行告警或预警；若否，则重新确定风火打捆外送运行监测值指标和风火打捆外送实时安全趋势监测指标，并根据所述风火打捆外送运行监测值指标或实时安全趋势监测指标进行告警；判断获取的风火打捆外送实时趋势监测指标值λ是否大于0，若λ＞0，则进行告警或预警；若否，则重新确定风火打捆外送运行监测值指标和风火打捆外送实时安全趋势监测指标，并根据所述风火打捆外送运行监测值指标或实时安全趋势监测指标进行告警。一种风火打捆能源基地交直流外送安全监控系统，其改进之处在于，所述系统包括：

安全指标确定模块，用于根据风火打捆外送安全监控数据确定风火打捆外送运行监测值指标和安全指标值综合系数确定模块，用于根据所述风火打捆外送安全指标值确定风火打捆外送综合评估系数；

趋势指标确定模块，用于根据所述风火打捆外送综合评估系数确定风火打捆外送实时安全趋势监测指标；

告警模块，用于根据所述风火打捆外送运行监测值指标或实时趋势监测指标进行预警或显示告警；

其中，所述风火打捆外送安全监控数据通过风火打捆外送目标数据源获取，所述风火打捆外送目标数据源包括：风火打捆外送量测数据源、风火打捆外送预测数据源和风火打捆外送调度计划数据源。

优选地，所述风火打捆外送量测数据源，包括：通过智能电网调度技术支持系统获取的电网模型数据、网络分析应用的状态估计功能获取电网的实时运行工况数据、通过广域测量系统获取的pmu量测数据、通过高精度录波器获取的现场故障信息或扰动信息和通过风电实时监测系统获取的风电场风机实时信息；

所述风火打捆外送预测数据源，包括：通过风光联合预测预报系统获取的短期及超短期的新能源功率预测信息；

所述风火打捆外送调度计划数据源，包括通过水火电发电计划系统获取的水火电厂的日发电计划数据，检修计划数据、调停计划数据和负荷预测数据；

其中，所述实时运行工况数据，包括：电网qs文件、dat潮流计算文件和swi暂态稳定计算数据；

所述pmu量测数据，包括：母线电压幅值、相角、线路有功功率和线路无功功率；

所述风电场风机实时信息，包括：风电场出线送出功率信息和接口母线电压信息。

优选地，若确定风火打捆能源基地当前的风火打捆外送安全指标值，则获取风火打捆外送安全监控数据的数据源为风火打捆外送量测数据源；

若确定风火打捆能源基地未来的风火打捆外送安全指标值，则获取风火打捆外送安全监控数据的数据源为风火打捆外送预测数据源和调度计划数据源。

优选地，所述安全指标确定模块，包括：

运行监测值指标确定单元，用于：按下式确定通道当前功率占比指标w1：

式中，为指定断面实际输送功率值；pmax为指定断面最大输电接纳有功，l为构成断面的通道，nw为构成断面的通道数量，实时监测w1是否在允许运行范围内，需满足w1＜w1max，其中w1max∈(0.7,0.9)；

按下式确定风电占统计区域出力比指标w2：

w2＝(w1/w2)％

式中，w1为风电实际出力，w2为统计区域内全部实际发电出力，其中w2运行范围需要根据实际电网源网协调性能确定；

安全指标确定单元，用于：按下式确定线路过载情况占比指标a1：

式中，p为开断集合方式数；mt为第t次开断方式线路过载数；

按下式确定电压越限情况占比指标a2：

式中，p为开断集合方式数；bt为第t次开断方式电压越限数；

按下式确定线路最大过载度指标a3：

式中，p为全部开断扫描中存在线路过载的电网方式数量，q是单个开断方式下过载线路的数量,lj(t)为取第j次开断方式下编号为1-q的过载线路中第k条线路的过载深度；其中j为1-p全部开断扫描中存在线路过载的电网方式编号；其中1-q是单个开断方式下过载线路的编号；

按下式确定电压最大越限深度指标a4：

式中，p为全部开断扫描中存在电压越限的电网方式数量，q是单个开断方式下电压越限点的数量，vj(t)为取第j次开断方式下编号为1-q的越限电压母线中第t条母线的越限深度，其中j表示1-p全部开断扫描中存在电压越限的电网方式编号；其中1-q是单个开断方式下电压越限点的编号；

按下式确定功角失稳统计指标b1：

式中，s为故障集个数，ti为第i个故障集下功角失稳统计个数；

按下式确定电压失稳统计指标b2：

式中，s为故障集个数，vi为第i个故障集下电压失稳统计个数；

按下式确定频率失稳统计指标b3：

式中，s为故障集个数，fi为第i个故障集下频率失稳统计个数；

按下式确定动态失稳统计指标b4：

式中，s为故障集个数，si为第i个故障集下动态失稳统计个数。

优选地，所述综合系数确定模块，用于：按下式确定风火打捆外送电网静态健壮度评估系数ax：

ax＝a1a1+a2a2+a3a3+a4a4

式中，a1为线路过载情况占比指标，a2为电压越限情况占比指标，a3为线路最大过载度指标，a4为电压最大越限深度指标，a1为线路过载情况占比指标的权重，a2为电压越限情况占比指标的权重，a3为线路最大过载度指标的权重，a4为电压最大越限深度指标的权重，其中，a1+a2+a3+a4＝1；

按下式确定风火打捆外送故障失稳率评估系数bx：

bx＝b1b1+b2b2+b3b3+b4b4

式中，b1为功角失稳统计指标，b2为电压失稳统计指标，b3为频率失稳统计指标，b4为动态失稳统计指标，b1为功角失稳统计指标的权重，b2为电压失稳统计指标的权重，b3为频率失稳统计指标的权重，b4为动态失稳统计指标的权重，其中，b1+b2+b3+b4＝1。

优选地，所述趋势指标确定模块，用于：

按下式确定风火打捆外送实时趋势监测指标λ：

式中，c是选取的数据窗口大小，δt是计算数据的采样时间间隔，n0为数据窗口中的第一个数据点的索引，y(n0δt)是在数据点n0δt上的指标分布或系数分布的时间导数，y为风火打捆外送综合评估系数中的电网静态健壮度评估系数ax或风火打捆外送综合评估系数中的故障失稳率评估系数bx。

优选地，所述告警模块，用于

判断运行监测值指标中的通道当前功率占比指标是否超出预先设定的第一运行范围，若是，则进行告警或预警；若否，则重新确定风火打捆外送运行监测值指标和风火打捆外送实时安全趋势监测指标，并根据所述风火打捆外送运行监测值指标或实时安全趋势监测指标进行告警；

判断运行监测值指标中的风电占统计区域出力比指标是否超出预先设定的第二运行范围，若是，则进行告警或预警；若否，则重新确定风火打捆外送运行监测值指标和风火打捆外送实时安全趋势监测指标，并根据所述风火打捆外送运行监测值指标或实时安全趋势监测指标进行告警；判断获取的风火打捆外送实时趋势监测指标值λ是否大于0，若λ＞0，则进行告警或预警；若否，则重新确定风火打捆外送运行监测值指标和风火打捆外送实时安全趋势监测指标，并根据所述风火打捆外送运行监测值指标或实时安全趋势监测指标进行告警。与现有技术相比，本发明还具有如下有益效果：

本发明采用的技术方案根据风火打捆外送安全监控数据确定风火打捆外送安全指标值，根据所述风火打捆外送安全指标值确定风火打捆外送综合评估系数，根据所述风火打捆外送综合评估系数确定风火打捆外送实时趋势监测指标，并根据所述风火打捆外送实时趋势监测指标进行预警；本发明基于现有的电力系统数据源确定能源基地风火打捆风火打捆外送的当前运行趋势指标和未来短期运行趋势指标，并及时告警提示，有效提高了电力系统安全运行的监控力度和输电通道利用率，保证了风火打捆风火打捆外送的稳定及高效运行。

附图说明

图1是本发明实施例风火打捆能源基地交直流外送安全监控方法的流程图；

图2是本发明实施例风火打捆能源基地交直流外送安全监控方法多指标雷达显示示意图；

图3是本发明实施例风火打捆能源基地交直流外送安全监控系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种风火打捆能源基地风火打捆外送安全监控方法及系统，下面进行说明。

基于电网仿真技术、通信技术和pmu广域测量技术的发展，提供风火打捆能源基地风火打捆外送防控方法及系统的基础已经具备；

图1示出了本发明实施例中风火打捆能源基地交直流外送安全监控方法的流程图，如图1所示，所述方法可以包括：

101.根据风火打捆外送安全监控数据确定风火打捆外送运行监测值指标和安全指标值；

102.根据所述风火打捆外送安全指标值确定风火打捆外送综合评估系数；

103.根据所述风火打捆外送安全指标值和综合评估系数确定风火打捆外送实时安全趋势监测指标，并根据所述风火打捆外送运行监测值指标或实时安全趋势监测指标进行告警；

其中，所述风火打捆外送安全监控数据通过风火打捆外送多目标数据源获取，所述风火打捆外送多目标数据源可以包括：风火打捆外送量测数据源、风火打捆外送预测数据源和风火打捆外送调度计划数据源。

所述风火打捆外送量测数据源，可以包括：通过智能电网调度技术支持系统获取的电网模型数据、通过网络分析应用的状态估计功能获取电网的实时运行工况数据、通过广域测量系统获取的pmu量测数据、通过高精度录波器获取的现场故障信息或扰动信息和通过风电实时监测系统获取的风电场风机实时信息；该部分数据构成整个系统运行分析基础，事故反演与仿真校核；其中，各风电场风机实时信息以标准e格式文件形式定周期更新至风火打捆交直流外送安全监控系统约定的接口服务器上；

所述风火打捆外送预测数据源，可以包括：通过风光联合预测预报系统获取的短期及超短期的新能源功率预测信息；其中，风光联合预测预报系统数据以标准e格式文件的形式定周期更新至风火打捆交直流外送安全监控系统约定的接口服务器上；

所述风火打捆外送调度计划数据源，可以包括通过水火电发电计划系统获取的水火电厂的日发电计划数据，检修计划数据、调停计划数据和负荷预测数据；水火电发电计划系统数据以标准e格式文件的形式定周期更新至风火打捆交直流外送安全监控系统约定的接口服务器上；

上述数据源构成了监控风火打捆能源基地交直流外送系统的依据和计算源。

其中，所述实时运行工况数据，可以包括：电网qs文件、dat潮流计算文件和swi暂态稳定计算数据；

所述pmu量测数据，可以包括：变电站母线电压幅值、相角、线路有功功率、线路无功功率和常规电源有功无功出力、机端母线电压、相角信息；

所述风电场风机实时信息，可以包括：风电场出线送出功率信息和接口母线电压信息。

所述根据风火打捆外送安全监控数据确定风火打捆外送安全指标值之前，可以包括风火打捆外送安全监控数据的对接、整合，实现对风电、火电、交直流多类型源网设备多目标监控，对接数据源可以包括调度控制系统、与新能源运行密切相关的风光联合预测预报系统、风电实时监测系统、水火电发电计划系统、实时感知系统运行工况和轨迹变化的wams量测信息。

其中，若确定风火打捆能源基地当前的风火打捆外送安全指标值，则获取风火打捆外送安全监控数据的数据源为风火打捆外送量测数据源；

若确定风火打捆能源基地未来的风火打捆外送安全指标值，则获取风火打捆外送安全监控数据的数据源为风火打捆外送预测数据源和调度计划数据源。；

实现风火打捆交直流外送场景的实时监视与多目标诊断，分析多源数据，对影响系统安全运行的“风火打捆交直流外送”密切相关三大“指标簇”进行定义和计算，每类指标进行归一化处理，以雷达图的形式进行展现和预警；同时基于3d实现电网运行状态巡检；

为了从系统静态层面监测电网越限情况及不合格率指标进行统计，定义下述反应电网越限的统计和反应电网暂态支撑能力的统计指标进行系统安全监测：根据风火打捆外送安全监控数据确定风火打捆外送运行监测值指标，可以包括：按下式确定通道当前功率占比指标w1：

其中为指定断面实际输送功率值；pmax为指定断面最大输电接纳有功，l为构成断面的通道，nw为构成断面的通道数量。实时监测w1是否在允许运行范围内，需满足w1＜w1max，其中w1max∈(0.7,0.9)；

按下式确定风电占统计区域出力比指标w2：

w2＝(w1/w2)％

w1为风电实际出力，w2为统计区域内全部实际发电出力。其中w2运行范围需要根据实际电网源网协调性能确定。

具体地，根据风火打捆外送安全监控数据确定风火打捆外送安全指标值，可以包括：按下式确定线路过载情况占比指标a1：

式中，p为开断集合方式数；mt为第t次开断方式线路过载数；

按下式确定电压越限情况占比指标a2：

式中，p为开断集合方式数；bt为第t次开断方式电压越限数；

按下式确定线路最大过载度指标a3：

式中，p为全部开断扫描中存在线路过载的电网方式数量，q是单个开断方式下过载线路的数量，lj(t)为取第j次开断方式下编号为1-q的过载线路中第k条线路的过载深度；其中j为1-p全部开断扫描中存在线路过载的电网方式编号；其中1-q是单个开断方式下过载线路的编号；

按下式确定电压最大越限深度指标a4：

式中，p为全部开断扫描中存在电压越限的电网方式数量，q是单个开断方式下电压越限点的数量，vj(t)为取第j次开断方式下编号为1-q的越限电压母线中第t条母线的越限深度，其中j表示1-p全部开断扫描中存在电压越限的电网方式编号；其中1-q是单个开断方式下电压越限点的编号；

按下式确定功角失稳统计指标b1：

式中，s为故障集个数，ti为第i个故障集下功角失稳统计个数；

按下式确定电压失稳统计指标b2：

式中，s为故障集个数，vi为第i个故障集下电压失稳统计个数；

按下式确定频率失稳统计指标b3：

式中，s为故障集个数，fi为第i个故障集下频率失稳统计个数；

按下式确定动态失稳统计指标b4：

式中，s为故障集个数，si为第i个故障集下动态失稳统计个数；故障集可以包括n-1故障、n-2故障、考虑保护误动故障、考虑保护拒动故障四个类别。

图2示出了本发明实施例风火打捆能源基地交直流外送安全监控方法多指标雷达显示示意图，如图2所示，确定上述风火打捆外送安全指标值后可以将指标在雷达图上进行分区展示，通过雷达图，可以全面了解分析系统的工作状况；同时可以提供3d可视化动态展示及运行状态巡检子功能，构建3d模型运行引擎，以风电、光伏新能源接入交直流电网为展现背景，将电网图形编辑、地理信息相融合，使用模块化设计方法，以b/s架构方式实现了风火打捆交直流外送多个运行场景的立体化展示，分为地图制作、地图资源管理、场景综合展示、数据综合展示4大功能。

其中，在图形层面上，实现地理信息支持、图元及标注管理、电网基础图形操作(可以包括火电厂、风场、光伏电站、杆塔、输电线路)、图形绘制与编辑、3d图形展示、图形输出功能；在业务层面上，完成电网模型联动、数据联动、计算分析联动、三维场景管理、运行方式设置、多人同时独立分析功能，提供潮流动态展示、断面组成展示、断面输电极限展示及约束关键故障提示、支路功率裕度、危险预想故障集显示。提供了电网运行状态巡检漫游功能，能够自定义巡航摄像机位置、角度及移动速度，对电网进行漫游巡检，近距离观察电网运行状态，及时发现电网薄弱环节。

依据a1-a4构建电网开断不合格率综合指标，反映了静态安全扫描存在电压越限、线路过载、变压器过载情况，占全部开断方式比例和严重程度，从该比例数可以初步了解交直流外送电网的静态健壮程度；根据所述风火打捆外送安全指标值确定风火打捆外送综合评估系数，可以包括：

按下式确定风火打捆外送电网静态健壮度评估系数ax：

ax＝a1a1+a2a2+a3a3+a4a4

式中，a1为线路过载情况占比指标，a2为电压越限情况占比指标，a3为线路最大过载度指标，a4为电压最大越限深度指标，a1为线路过载情况占比指标的权重，a2为电压越限情况占比指标的权重，a3为线路最大过载度指标的权重，a4为电压最大越限深度指标的权重，其中，a1+a2+a3+a4＝1；

依据b1-b4构建电网故障失稳率综合指标，反映了根据四类故障进行暂态安全扫描时，各类型失稳指标占全部故障集比例和严重程度，从该比例数可以进一步了解交直流外送电网的暂态健壮程度；按下式确定风火打捆外送故障失稳率评估系数bx：

bx＝b1b1+b2b2+b3b3+b4b4

式中，b1为功角失稳统计指标，b2为电压失稳统计指标，b3为频率失稳统计指标，b4为动态失稳统计指标，b1为功角失稳统计指标的权重，b2为电压失稳统计指标的权重，b3为频率失稳统计指标的权重，b4为动态失稳统计指标的权重，其中，b1+b2+b3+b4＝1。

所述根据风火打捆外送综合评估系数确定风火打捆外送实时安全趋势监测指标，可以包括：

按下式确定风火打捆外送实时安全趋势监测指标λ：

式中，c是选取的数据窗口大小，δt是计算数据的采样时间间隔，n0为数据窗口中的第一个数据点的索引，y(n0δt)是在数据点n0δt上的指标分布或系数分布的时间导数，y为风火打捆外送综合评估系数中的电网静态健壮度评估系数ax或风火打捆外送综合评估系数中的故障失稳率评估系数bx。

所述根据风火打捆外送实时趋势监测指标进行预警，可以包括：

判断运行监测值指标中的通道当前功率占比指标是否超出预先设定的第一运行范围，若是，则进行告警或预警；若否，则重新确定风火打捆外送运行监测值指标和风火打捆外送实时安全趋势监测指标，并根据所述风火打捆外送运行监测值指标或实时安全趋势监测指标进行告警；

判断运行监测值指标中的风电占统计区域出力比指标是否超出预先设定的第二运行范围，若是，则进行告警或预警；若否，则重新确定风火打捆外送运行监测值指标和风火打捆外送实时安全趋势监测指标，并根据所述风火打捆外送运行监测值指标或实时安全趋势监测指标进行告警；判断获取的风火打捆外送实时趋势监测指标值λ是否大于0，若λ＞0，表示该指标呈现恶化趋势，则进行告警或预警；若否，表示系统对应的不稳定指数正在降低，系统运行良好，则重新确定风火打捆外送运行监测值指标和风火打捆外送实时安全趋势监测指标，并根据所述风火打捆外送运行监测值指标或实时安全趋势监测指标进行告警。

其中所述第一运行范围为：小于通道当前功率占比最大值w1max，其中w1max∈(0.7,0.9)；所述第二运行范围根据实际电网源网协调性能确定。

图3示出了本发明实施例风火打捆能源基地交直流外送安全监控系统的结构示意图，如图3所示，所述系统可以包括：

安全指标确定模块，用于根据风火打捆外送安全监控数据确定风火打捆外送运行监测值指标和安全指标值；

综合系数确定模块，用于根据所述风火打捆外送安全指标值确定风火打捆外送综合评估系数；

趋势指标确定模块，用于根据所述风火打捆外送综合评估系数确定风火打捆外送实时安全趋势监测指标；

告警模块，用于根据所述风火打捆外送运行监测值指标或实时趋势监测指标进行预警或显示告警；

其中，所述风火打捆外送安全监控数据通过风火打捆外送目标数据源获取，所述风火打捆外送目标数据源可以包括：风火打捆外送量测数据源、风火打捆外送预测数据源和风火打捆外送调度计划数据源。

所述风火打捆外送量测数据源，可以包括：通过智能电网调度技术支持系统获取的电网模型数据、网络分析应用的状态估计功能获取电网的实时运行工况数据、通过广域测量系统获取的pmu量测数据、通过高精度录波器获取的现场故障信息或扰动信息和通过风电实时监测系统获取的风电场风机实时信息；

所述风火打捆外送预测数据源，可以包括：通过风光联合预测预报系统获取的短期及超短期的新能源功率预测信息；

所述风火打捆外送调度计划数据源，可以包括通过水火电发电计划系统获取的水火电厂的日发电计划数据，检修计划数据、调停计划数据和负荷预测数据；

其中，所述实时运行工况数据，可以包括：电网qs文件、dat潮流计算文件和swi暂态稳定计算数据；

所述pmu量测数据，可以包括：母线电压幅值、相角、线路有功功率和线路无功功率；

所述风电场风机实时信息，可以包括：风电场出线送出功率信息和接口母线电压信息。

若确定风火打捆能源基地当前的风火打捆外送安全指标值，则获取风火打捆外送安全监控数据的数据源为风火打捆外送量测数据源；

若确定风火打捆能源基地未来的风火打捆外送安全指标值，则获取风火打捆外送安全监控数据的数据源为风火打捆外送预测数据源和调度计划数据源。

具体地，所述安全指标确定模块，可以包括：运行监测值指标确定单元，用于根据风火打捆外送安全监控数据确定风火打捆外送运行监测值指标，根据风火打捆外送安全监控数据监视风火打捆外送关键指标运行范围是否合理；

按下式确定通道当前功率占比指标w1：

其中为指定断面实际输送功率值；pmax为指定断面最大输电接纳有功，l为构成断面的通道，nw为构成断面的通道数量，实时监测w1是否在允许运行范围内；

按下式确定风电占统计区域出力比指标w2：

w2＝(w1/w2)％

式中，w1为风电实际出力，w2为统计区域内全部实际发电出力；

安全指标确定单元，用于：按下式确定线路过载情况占比指标a1：

式中，p为开断集合方式数；mt为第t次开断方式线路过载数；

按下式确定电压越限情况占比指标a2：

式中，p为开断集合方式数；bt为第t次开断方式电压越限数；

按下式确定线路最大过载度指标a3：

式中，p为全部开断扫描中存在线路过载的电网方式数量，q是单个开断方式下过载线路的数量,lj(t)为取第j次开断方式下编号为1-q的过载线路中第k条线路的过载深度；其中j为1-p全部开断扫描中存在线路过载的电网方式编号；其中1-q是单个开断方式下过载线路的编号；

按下式确定电压最大越限深度指标a4：

式中，p为全部开断扫描中存在电压越限的电网方式数量，q是单个开断方式下电压越限点的数量，vj(t)为取第j次开断方式下编号为1-q的越限电压母线中第t条母线的越限深度，其中j表示1-p全部开断扫描中存在电压越限的电网方式编号；其中1-q是单个开断方式下电压越限点的编号；

按下式确定功角失稳统计指标b1：

式中，s为故障集个数，ti为第i个故障集下功角失稳统计个数；

按下式确定电压失稳统计指标b2：

式中，s为故障集个数，vi为第i个故障集下电压失稳统计个数；

按下式确定频率失稳统计指标b3：

式中，s为故障集个数，fi为第i个故障集下频率失稳统计个数；

按下式确定动态失稳统计指标b4：

式中，s为故障集个数，si为第i个故障集下动态失稳统计个数。

所述综合系数确定模块，用于：按下式确定风火打捆外送电网静态健壮度评估系数ax：

ax＝a1a1+a2a2+a3a3+a4a4

式中，a1为线路过载情况占比指标，a2为电压越限情况占比指标，a3为线路最大过载度指标，a4为电压最大越限深度指标，a1为线路过载情况占比指标的权重，a2为电压越限情况占比指标的权重，a3为线路最大过载度指标的权重，a4为电压最大越限深度指标的权重，其中，a1+a2+a3+a4＝1；

按下式确定风火打捆外送故障失稳率评估系数bx：

bx＝b1b1+b2b2+b3b3+b4b4

式中，b1为功角失稳统计指标，b2为电压失稳统计指标，b3为频率失稳统计指标，b4为动态失稳统计指标，b1为功角失稳统计指标的权重，b2为电压失稳统计指标的权重，b3为频率失稳统计指标的权重，b4为动态失稳统计指标的权重，其中，b1+b2+b3+b4＝1。

所述趋势指标确定模块，用于：

按下式确定风火打捆外送实时趋势监测指标λ：

式中，c是选取的数据窗口大小，δt是计算数据的采样时间间隔，n0为数据窗口中的第一个数据点的索引，y(n0δt)是在数据点n0δt上的指标分布或系数分布的时间导数，y为风火打捆外送综合评估系数中的电网静态健壮度评估系数ax或风火打捆外送综合评估系数中的故障失稳率评估系数bx。

具体地，所述告警模块，用于

判断运行监测值指标中的通道当前功率占比指标是否超出预先设定的第一运行范围，若是，则进行告警或预警；若否，则重新确定风火打捆外送运行监测值指标和风火打捆外送实时安全趋势监测指标，并根据所述风火打捆外送运行监测值指标或实时安全趋势监测指标进行告警；

判断运行监测值指标中的风电占统计区域出力比指标是否超出预先设定的第二运行范围，若是，则进行告警或预警；若否，则重新确定风火打捆外送运行监测值指标和风火打捆外送实时安全趋势监测指标，并根据所述风火打捆外送运行监测值指标或实时安全趋势监测指标进行告警；判断获取的风火打捆外送实时趋势监测指标值λ是否大于0，若λ＞0，表示该指标呈现恶化趋势，则进行告警或预警；若否，表示系统对应的不稳定指数正在降低，系统运行良好，则重新确定风火打捆外送运行监测值指标和风火打捆外送实时安全趋势监测指标，并根据所述风火打捆外送运行监测值指标或实时安全趋势监测指标进行告警。

其中所述第一运行范围为：小于通道当前功率占比最大值w1max，其中w1max∈(0.7,0.9)；所述第二运行范围根据实际电网源网协调性能确定。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(可以包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。