一种电力系统潮流优化控制方法和系统与流程

本发明涉及电网控制，尤其涉及一种电力系统潮流优化控制方法和系统。

背景技术：

1、随着我国海上石油产业规模不断扩大，海上平台电网结构的复杂性也随之增加。同时，海上油气田电力系统具有运行情况频繁变动的特殊性，导致拓扑结构不断改变，拓扑的改变直接影响了电网功率变化和系统安稳控制。

2、然而，现有的电网潮流控制方法无法有效应对这种拓扑结构频繁变化的电网。因此，迫切需要一种电力系统潮流优化控制方法，该方法必须能够实时监视电网运行情况，在拓扑发生变化时迅速做出反应，及时调整电网功率平衡以适应海上油气田电力系统不断变化的拓扑结构，实现电网潮流优化控制，提高海上电网的可靠性水平。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的目的是提供一种电力系统潮流优化控制方法和系统，以解决海上油气田电力系统运行情况频繁变化的电力平衡控制，实现电力系统潮流优化。

2、为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种电力系统潮流优化控制方法，包括以下步骤：

4、依据电力系统的基本组成元素进行电网静态模型搭建；

5、将通过plc采集到的电力系统数据传送给ems-aas服务器；

6、利用ems-aas服务器完成电网静态模型与电力系统实时数据的映射，得到电网动态模型；

7、基于电网动态模型，利用ems-aas服务器中的case计算模块对每条case进行模拟或实际触发后的拓扑结构进行潮流分析；

8、基于潮流分析结果，对应输出各条case模拟或实际触发后可卸载负荷的卸载标志位。

9、进一步，所述依据电力系统的基本组成元素进行电网静态模型搭建，包括：

10、对电网静态模型中的各电气元件进行定义，所述电气元件至少包括母线、线路、负荷，所述线路表达了母线与母线之间的连通关系，所述负荷表达了母线上所包含的负荷；

11、对电力系统的基本组成元素进行收集，并基于预定义的电气元件，得到电力系统的电网静态模型。

12、进一步，所述基于电网动态模型，利用ems-aas服务器中的case计算模块对每条case进行模拟或实际触发后的拓扑结构进行潮流分析，包括：

13、基于电网动态模型建立case矩阵，并确定有效case条数；

14、基于预先定义的潮流方向及其系数，利用ems-add服务器的case计算模块对各条case进行模拟或实际触发后的拓扑结构进行潮流分析。

15、进一步，所述潮流方向定义为起始母线到终止母线的方向为正方向，当case触发时，以主母线为基准，潮流流入为有效；进行线路潮流判定时，若线路的起始母线为主母线，潮流方向系数为-1；若线路的终止母线为主母线，潮流方向系数为1。

16、进一步，所述case触发分为两种情况，包括线路分断和线路过载；所述线路分断定义为供电能力不足的一类case，至少包括发电机跳机或海缆解列；所述线路过载定义为输电能力不足的一类case，至少包括发电机过载、变压器过载、海缆过载或变压器二退一。

17、进一步，所述利用ems-aas服务器的case计算模块对各条case进行模拟或实际触发后的拓扑结构进行潮流分析，包括：

18、基于电网动态模型通过潮流计算得到热备用，并判断是否需要进行负荷卸载，若需要则进入下一步骤，否则按照预设周期持续进行潮流计算；

19、根据可卸载负荷等级判定卸载范围，并输出可卸载负荷的卸载标志到plc。

20、进一步，所述可卸载负荷等级按照设备卸载序列和就近原则加权值相乘得到，设备卸载序列通过手动设定，就近原则加权值根据该负荷所在平台与发生case的平台的相对距离计算得到。

21、第二方面，本发明提供一种电力系统潮流优化控制系统，包括：

22、静态模型搭建模块，用于依据电力系统的基本组成元素进行电网静态模型搭建；

23、数据采集传输模块，用于将通过plc采集到的电力系统数据传送给ems-aas服务器；

24、动态模型模块，用于利用ems-aas服务器完成电网静态模型与电力系统实时数据的映射，得到电网动态模型；

25、潮流分析模块，用于基于电网动态模型，利用ems-aas服务器中的case计算模块对每条case进行模拟或实际触发后的拓扑结构进行潮流分析；

26、输出模块，用于基于潮流分析结果，对应输出各条case模拟或实际触发后可卸载负荷的卸载标志位。

27、第三方面，本发明提供一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行任一方法。

28、第四方面，本发明提供一种计算设备，包括：一个或多个处理器及存储器，所述存储器中存储有一个或多个程序，并被配置为所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行任一方法的指令。

29、本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本发明可以迅速响应海上油气田电力系统工况变化时的功率平衡优化，同时可以模拟工况变化后的功率变化情况，在需要改变运行工况计划之前可模拟工况发生，掌握工况变化后的电力潮流分布，为变换供电计划等提供技术支撑，以适应工况数量逐渐增加、运行工况频繁变动等特点的海上油气田电力系统的安稳控制需求。

30、因此，本发明可以广泛应用于电网控制技术领域。

技术特征：

1.一种电力系统潮流优化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种电力系统潮流优化控制方法，其特征在于，所述依据电力系统的基本组成元素进行电网静态模型搭建，包括：

3.如权利要求1所述的一种电力系统潮流优化控制方法，其特征在于，所述基于电网动态模型，利用ems-aas服务器中的case计算模块对每条case进行模拟或实际触发后的拓扑结构进行潮流分析，包括：

4.如权利要求3所述的一种电力系统潮流优化控制方法，其特征在于，所述潮流方向定义为起始母线到终止母线的方向为正方向，当case触发时，以主母线为基准，潮流流入为有效；进行线路潮流判定时，若线路的起始母线为主母线，潮流方向系数为-1；若线路的终止母线为主母线，潮流方向系数为1。

5.如权利要求3所述的一种电力系统潮流优化控制方法，其特征在于，所述case触发分为两种情况，包括线路分断和线路过载；所述线路分断定义为供电能力不足的一类case，至少包括发电机跳机或海缆解列；所述线路过载定义为输电能力不足的一类case，至少包括发电机过载、变压器过载、海缆过载或变压器二退一。

6.如权利要求3所述的一种电力系统潮流优化控制方法，其特征在于，所述利用ems-aas服务器的case计算模块对各条case进行模拟或实际触发后的拓扑结构进行潮流分析，包括：

7.如权利要求6所述的一种电力系统潮流优化控制方法，其特征在于，所述可卸载负荷等级按照设备卸载序列和就近原则加权值相乘得到，设备卸载序列通过手动设定，就近原则加权值根据该负荷所在平台与发生case的平台的相对距离计算得到。

8.一种电力系统潮流优化控制系统，其特征在于，包括：

9.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行如权利要求1至7所述方法中的任一方法。

10.一种计算设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器及存储器，所述存储器中存储有一个或多个程序，并被配置为所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求1至7所述方法中的任一方法的指令。

技术总结
本发明涉及一种电力系统潮流优化控制方法和系统，包括以下步骤：依据电力系统的基本组成元素进行电网静态模型搭建；将通过PLC采集到的电力系统数据传送给EMS‑AAS服务器；利用EMS‑AAS服务器完成电网静态模型与电力系统实时数据的映射，得到电网动态模型；基于电网动态模型，利用EMS‑AAS服务器中的Case计算模块对每条Case进行模拟或实际触发后的拓扑结构进行潮流分析；基于潮流分析结果，对应输出各条Case模拟或实际触发后可卸载负荷的卸载标志位。本发明可以广泛应用于电网控制技术领域。

技术研发人员：刘国锋,张丽娜,魏澈,张昊,胡意茹,安维峥,张忠,平朝春,王艳红,关禹喆,郝富强,于璐,王凯藤,张文轩
受保护的技术使用者：中国海洋石油集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/10