專利名稱：區(qū)域電網(wǎng)事故下共享控制區(qū)損失分攤及評測的系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電力系統(tǒng)的自動化調度系統(tǒng)，尤其涉及應用于區(qū)域電網(wǎng) 調度控制中心、針對當區(qū)域電網(wǎng)發(fā)生區(qū)外電源缺失后，進行損失功率分攤，電網(wǎng)快 速恢復的系統(tǒng)。
背景技術：
現(xiàn)代電網(wǎng)已發(fā)展為多控制區(qū)域構成的互聯(lián)系統(tǒng)，以實現(xiàn)大范圍內的能源資源 優(yōu)化配置和提高電網(wǎng)的整體經(jīng)濟效益。為了使電力系統(tǒng)安全、優(yōu)質、經(jīng)濟的運行， 區(qū)域電網(wǎng)調度控制中心需要有一定的調節(jié)能力，并且能對各個控制區(qū)域對電網(wǎng)的貢 獻進行評測。當前對于各個控制區(qū)域的考評一般采用電網(wǎng)控制性能評價標準 (Control Performance Standard ， CPS)，但當發(fā)生電網(wǎng)故障，特別是區(qū)域電網(wǎng) 外的電源故障時，各個共享控制區(qū)域并沒有相應的補償義務，區(qū)域電網(wǎng)缺乏恢復、 評測手段。
實用新型內容
本實用新型的目的在于解決上述問題，提供了一種區(qū)域電網(wǎng)事故狀況下共享 控制區(qū)損失分攤及評測的系統(tǒng)，能夠在區(qū)域電網(wǎng)發(fā)生故障時，指導、約束各個共享 控制區(qū)域進行快速補償，并進行評測。
本實用新型的技術方案為本實用新型揭示了一種區(qū)域電網(wǎng)事故下共享控制 區(qū)損失分攤及評測的系統(tǒng)，其中，包括-
實時數(shù)據(jù)采樣模塊，將所監(jiān)視的區(qū)外來電的信息進行實時數(shù)據(jù)采樣并放入系 統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)隊列中進行判別；
故障檢測模塊，包括檢測頻率故障的頻率故障檢測單元以及檢測關聯(lián)區(qū)外來 電損失的關聯(lián)區(qū)外來電損失檢測單元，確認故障的發(fā)生并添加該故障到當前故障列 表；分攤補償計算模塊，掃描當前故障列表，對于所有的當前故障列表，計算出 各共享控制區(qū)域對損失功率的分攤補償A^,=A^*A，其中A^為根據(jù)疊加計算得 到的各共享控制區(qū)域分攤功率之和，e,為各個共享控制區(qū)域的分攤系數(shù)；
指標計算模塊，計算控制性能評價標準
CPS=(2 - CF)" 00% = (2--* 100% ，
其中在故障恢復階段動態(tài)區(qū)域控制偏差^C￡' = (AP-A^S) + KA/ ，其中
ap二尸,-p。， Af = y;-/。，其中《為各方的聯(lián)絡線口子功率實際值，尸。為各方的聯(lián)
絡線口子功率計劃值，K是控制區(qū)域設定的頻率偏差系數(shù)，/為系統(tǒng)實測頻率，/。 為系統(tǒng)基準頻率，A^為各共享控制區(qū)域分攤功率之和；
實時數(shù)據(jù)傳輸模塊，實時傳輸采集的實時數(shù)據(jù)、計算到的評價標準和功率分 攤補償。
上述的區(qū)域電網(wǎng)事故下共享控制區(qū)損失分攤及評測的系統(tǒng)，其中，該頻率故 障檢測單元的檢測方式為
實時檢測電網(wǎng)頻率變化率4^/^，當變化率超過設定限值時向前回溯這段頻率 的下降時間，將初始下降時間記為t。；
如果此段頻率下降的最低頻率低于設定值，則標記此段頻率下降為發(fā)生頻率 故障，將初始下降時間t。記為故障時間。
上述的區(qū)域電網(wǎng)事故下共享控制區(qū)損失分攤及評測的系統(tǒng)，其中，該關聯(lián)區(qū) 外來電損失檢測單元的檢測方式為
對相關時間區(qū)間(t。-r，， t。 + r,)的范圍內，各個區(qū)外來電的功率損失超過設定 的閾值，則判別發(fā)生關聯(lián)區(qū)外來電損失，其中r,為前相關時間常數(shù)，72為后相關時 間常數(shù)。
上述的區(qū)域電網(wǎng)事故下共享控制區(qū)損失分攤及評測的系統(tǒng)，其中，該分攤補 償計算模塊中還設置分攤補償?shù)纳舷拗怠?br>
上述的區(qū)域電網(wǎng)事故下共享控制區(qū)損失分攤及評測的系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)還
包括
歷史數(shù)據(jù)存儲模塊，存儲所有采集數(shù)據(jù)以及計算數(shù)據(jù)的歷史記錄。 上述的區(qū)域電網(wǎng)事故下共享控制區(qū)損失分攤及評測的系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)還
包括界面監(jiān)視模塊，實時監(jiān)視所有數(shù)據(jù)信息并提供各個共享控制區(qū)的人工干預設置。
本實用新型對比現(xiàn)有技術有如下的有益效果本實用新型通過以頻率故障和 關聯(lián)區(qū)外來電損失為啟動條件，計算各共享控制區(qū)域對損失功率的分攤補償以及計 算控制性能評價標準CPS，并向各方下發(fā)補償功率的數(shù)據(jù)。使得當區(qū)域電網(wǎng)大功率 區(qū)外來電失去時，以備用共享為原則，使各省市共享控制區(qū)能合理的分擔備用義務， 有依據(jù)的調集備用支援電網(wǎng)的頻率恢復。
圖1是本實用新型的區(qū)域電網(wǎng)事故下共享控制區(qū)損失分攤及評測的系統(tǒng)的較 佳實施例的框圖。
圖2A和2B是共享控制區(qū)域分攤功率和的示意圖。
具體實施方式
圖1示出了本實用新型的區(qū)域電網(wǎng)事故下共享控制區(qū)損失分攤及評測的系統(tǒng) 的較佳實施例的原理。請參見圖l，本實施例的系統(tǒng)包括實時數(shù)據(jù)采樣模塊200、 故障檢測模塊201、分攤補償計算模塊202、指標計算模塊203、歷史數(shù)據(jù)存儲模 塊204、實時數(shù)據(jù)傳輸模塊205、界面監(jiān)視模塊206。
對于實時數(shù)據(jù)采樣模塊200，將所監(jiān)視的區(qū)外來電的信息進行實時數(shù)據(jù)采樣并 放入系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)隊列中進行判別。
故障檢測模塊201包括頻率故障檢測單元和關聯(lián)區(qū)外來電損失檢測單元，前 者完成頻率故障的檢測，后者完成關聯(lián)區(qū)外來電損失的檢測。故障檢測模塊201 用于確認故障的發(fā)生并添加該故障到當前故障列表。
頻率故障檢測單元的檢測方式為實時檢測電網(wǎng)頻率變化率A/M"當變化率 超過設定限值時向前回溯這段頻率的下降時間，將初始下降時間記為t。；如果此段 頻率下降的最低頻率低于設定值，則標記此段頻率下降為發(fā)生頻率故障，將初始下 降時間t。記為故障時間。
關聯(lián)區(qū)外來電損失檢測單元的檢測方式為對相關時間區(qū)間(t。-r,， t。+r,)的 范圍內，各個區(qū)外來電的功率損失超過設定的閾值，則判別發(fā)生關聯(lián)區(qū)外來電損失，其中r,為前相關時間常數(shù)，^為后相關時間常數(shù)。
接著由分攤補償計算模塊202掃描當前故障列表，對于所有的當前故障列表， 計算出各共享控制區(qū)域對損失功率的分攤補償。共享控制區(qū)域分攤功率的容量為其 備用容量。假設在時刻t區(qū)域外電力發(fā)生故障，其損失功率為AP,，則通過疊加得 到共享控制區(qū)域分攤功率和為A^，曲線如圖2A所示，假設故障發(fā)生的時間為 f。e(iV-l,AO ，其中(N-1， N， N + l， N + 2，…)為調度計劃周期，A^.在 (N + l， N + 2)周期內線性歸減為0。各個共享控制區(qū)域的分攤補償功率為 A^i=A^*《，其中A^為根據(jù)疊加計算得到的各共享控制區(qū)域分攤功率之和，e,為 各個共享控制區(qū)域的分攤系數(shù)。當系統(tǒng)發(fā)生連鎖故障時，導致共享控制區(qū)域備用全 部調出也難以補足功率缺額時，則設置分攤補償上限值，超過次值后不再疊加，如 圖2B所示。
再由指標計算模塊203計算控制性能評價標準 C尸S = (2 _ CF ) " 00% = (2--" 00% ，
其中在故障恢復階段動態(tài)區(qū)域控制偏差^C￡' = (AP-A^) + KA/ ，其中 AP = P,-P。， Af = /,-/。，其中《為各方的聯(lián)絡線口子功率實際值，戶。為各方的聯(lián) 絡線口子功率計劃值，K是控制區(qū)域設定的頻率偏差系數(shù)，乂為系統(tǒng)實測頻率，/。 為系統(tǒng)基準頻率，A^為各共享控制區(qū)域分攤功率之和。
而實時數(shù)據(jù)傳輸模塊205負責實時傳輸采集到的實時數(shù)據(jù)、計算得到的評價 標準和功率分攤補償。
歷史數(shù)據(jù)存儲模塊204負責存儲所有采集數(shù)據(jù)以及計算數(shù)據(jù)的歷史記錄。而 界面監(jiān)視模塊206負責實時監(jiān)視所有數(shù)據(jù)信息并提供人工干預設置給各個共享控 制區(qū)。
上述實施例是提供給本領域普通技術人員來實現(xiàn)或使用本實用新型的，本領 域普通技術人員可在不脫離本實用新型的發(fā)明思想的情況下，對上述實施例做出種 種修改或變化，因而本實用新型的保護范圍并不被上述實施例所限，而應該是符合 權利要求書提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
權利要求1、一種區(qū)域電網(wǎng)事故下共享控制區(qū)損失分攤及評測的系統(tǒng)，其特征在于，包括實時數(shù)據(jù)采樣模塊，將所監(jiān)視的區(qū)外來電的信息進行實時數(shù)據(jù)采樣并放入系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)隊列中進行判別；故障檢測模塊，包括檢測頻率故障的頻率故障檢測單元以及檢測關聯(lián)區(qū)外來電損失的關聯(lián)區(qū)外來電損失檢測單元，確認故障的發(fā)生并添加該故障到當前故障列表；分攤補償計算模塊，掃描當前故障列表，對于所有的當前故障列表，計算出各共享控制區(qū)域對損失功率的分攤補償<maths id="math0001" num="0001" ><math><![CDATA[ <mrow><mi>Δ</mi><msub> <mover><mi>P</mi><mo>~</mo> </mover> <mi>si</mi></msub><mo>=</mo><mi>Δ</mi><msup> <msub><mover> <mi>P</mi> <mo>~</mo></mover><mi>s</mi> </msub> <mo>*</mo></msup><msub> <mi>e</mi> <mi>i</mi></msub><mo>,</mo> </mrow>]]></math> id="icf0001" file="Y2009200664020002C1.tif" wi="24" he="5" top= "97" left = "104" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/></maths>其中 id="icf0002" file="Y2009200664020002C2.tif" wi="5" he="5" top= "97" left = "141" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>為根據(jù)疊加計算得到的各共享控制區(qū)域分攤功率之和，ei為各個共享控制區(qū)域的分攤系數(shù)；指標計算模塊，計算控制性能評價標準<maths id="math0002" num="0002" ><math><![CDATA[ <mrow><mi>CPS</mi><mo>=</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>-</mo> <mi>CF</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>*</mo><mn>100</mn><mo>%</mo><mo>=</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>-</mo> <mfrac><mrow> <mi>ACE</mi> <mo>·</mo> <mi>Δf</mi></mrow><mrow> <mi>K</mi> <mo>*</mo> <msup><msub> <mi>ϵ</mi> <mn>1</mn></msub><mn>2</mn> </msup></mrow> </mfrac> <mo>)</mo></mrow><mo>*</mo><mn>100</mn><mo>%</mo><mo>,</mo> </mrow>]]></math></maths>其中在故障恢復階段動態(tài)區(qū)域控制偏差<maths id="math0003" num="0003" ><math><![CDATA[ <mrow><mi>AC</mi><msup> <mi>E</mi> <mo>′</mo></msup><mo>=</mo><mrow> <mo>(</mo> <mi>ΔP</mi> <mo>-</mo> <mi>Δ</mi> <msub><mover> <mi>P</mi> <mo>~</mo></mover><mi>s</mi> </msub> <mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mi>KΔf</mi><mo>,</mo> </mrow>]]></math> id="icf0004" file="Y2009200664020002C4.tif" wi="46" he="5" top= "138" left = "124" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/></maths>其中ΔP＝Pt-P0，Δf＝ft-f0，其中Pt為各方的聯(lián)絡線口子功率實際值，P0為各方的聯(lián)絡線口子功率計劃值，K是控制區(qū)域設定的頻率偏差系數(shù)，ft為系統(tǒng)實測頻率，f0為系統(tǒng)基準頻率， id="icf0005" file="Y2009200664020002C5.tif" wi="5" he="5" top= "163" left = "59" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>為各共享控制區(qū)域分攤功率之和；實時數(shù)據(jù)傳輸模塊，實時傳輸采集的實時數(shù)據(jù)、計算到的評價標準和功率分攤補償。
2、 根據(jù)權利要求1所述的區(qū)域電網(wǎng)事故狀況下共享控制區(qū)損失分攤及評測的 系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括-歷史數(shù)據(jù)存儲模塊，存儲所有釆集數(shù)據(jù)以及計算數(shù)據(jù)的歷史記錄。
3、 根據(jù)權利要求1所述的區(qū)域電網(wǎng)事故下共享控制區(qū)損失分攤及評測的系 統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括:界面監(jiān)視模塊，實時監(jiān)視所有數(shù)據(jù)信息并提供各個共享控制區(qū)的人工干預設置.
專利摘要本實用新型公開了一種區(qū)域電網(wǎng)事故狀況下共享控制區(qū)損失分攤及評測的系統(tǒng)，能在區(qū)域電網(wǎng)發(fā)生故障時，指導、約束各共享控制區(qū)域的補償和評測。其技術方案為系統(tǒng)包括實時數(shù)據(jù)采樣模塊，將區(qū)外來電的信息進行實時數(shù)據(jù)采樣并放入實時數(shù)據(jù)隊列進行判別；故障檢測模塊，包括檢測頻率故障的頻率故障檢測單元及檢測關聯(lián)區(qū)外來電損失的關聯(lián)區(qū)外來電損失檢測單元，確認故障的發(fā)生并添加到當前故障列表；分攤補償計算模塊，掃描當前故障列表，計算出各共享控制區(qū)域對損失功率的分攤補償；指標計算模塊，計算控制性能評價標準；實時數(shù)據(jù)傳輸模塊，實時傳輸采集的實時數(shù)據(jù)、計算到的評價標準和功率分攤補償。本實用新型應用于電力系統(tǒng)。
文檔編號H02J3/00GK201398095SQ20092006640
公開日2010年2月3日 申請日期2009年1月4日 優(yōu)先權日2009年1月4日
發(fā)明者星 何, 勇 孫, 磊 張, 方興其, 汪德星, 亮 王, 羅凱明, 葛敏輝, 高伏英 申請人:華東電網(wǎng)有限公司;上海交通大學;上海涌能電力科技發(fā)展有限公司