專利名稱：基于ems的備自投控制模型的生成方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)調度自動化領域，尤其涉及一種基于電網能量管理系統(tǒng) (Energy Management System, EMS)的備自投控制模型生成方法及裝置。
背景技術：
備自投是電力系統(tǒng)備用電源自動投切的簡稱，它是為保證電網的安全、可靠運行所采取的一種重要措施，是實現(xiàn)恢復電網控制的重要方法。當工作電源因故障不能供電時， 備自投應能迅速將備用電源自動投入使用或將用戶切換到備用電源上。典型的備自投有單母線進線備投、分段斷路器備投、變壓器備投、進線及橋路備投、旁跳斷路器備投等。目前廣泛應用的采用微機技術開發(fā)的備自投裝置安裝在變電站中，該裝置根據接入的遙測和遙信信號判斷是否需要發(fā)出電源切換的控制命令，控制命令通過本地的執(zhí)行機構執(zhí)行。發(fā)明人在實施本發(fā)明的過程中發(fā)現(xiàn)，這種安裝在變電站側的備自投，存在如下問題1、成本高、維護代價大由于需要在每個變電站都安裝備自投裝置，因此總體投資成本很高；另外，裝置分散在各變電站中，需要定期維護，因此維護成本大。2、備自投裝置的備自投策略無法考慮遠方備用電源側設備的安全性備自投裝置只能考慮本地變電站母線電壓或進線電流，而無法考慮遠方備用電源側主變的容載比、線路的熱穩(wěn)定極限等，易導致備用電源側過負荷跳閘，導致故障的進一步擴大。3、備自投裝置的備自投策略無法與安全控制裝置協(xié)調電網中存在大量的安全控制裝置，如低頻減載裝置、高頻切機等。由于備自投裝置自動采集本地的信息，因此無法判斷電源丟失是故障引起的，還是諸如低頻減載裝置等安全自動控制裝置的動作觸發(fā)的，若是安全自動控制裝置的動作結果，則備自投裝置不應動作。本申請人曾經獲得了授權號為ZL 200810105981.0、名稱為“一種基于EMS的電網備用電源自投控制方法”的專利，其核心思想是以組件的思想建立備自投控制模型，把備自投的功能在電網調度中心集中實現(xiàn)。該專利中提出的備自投控制模型若采用傳統(tǒng)方法建模，則其配置和維護程序較為復雜，投資和維護成本也較大。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種基于EMS的備自投控制模型生成方法， 該方法可簡化基于EMS的廣域備自投模型的生成、維護程序，大大降低廣域備自投模型的維護成本、增強基于EMS的電網廣域備自投控制的實用性。本發(fā)明進一步所要解決的技術問題是提供一種基于EMS的備自投控制模型生成裝置，該裝置可簡化基于EMS的廣域備自投模型的生成、維護程序，大大降低廣域備自投模型的維護成本、增強基于EMS的電網廣域備自投控制的實用性。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案一種基于EMS的備自投控制模型生成方法，包括有以下步驟關聯(lián)關系建立步驟，從EMS中獲得待建模廠站信息，建立連接該廠站內投入運行的母線的線路與所述線路上的開關之間的關聯(lián)關系；主備電源確定步驟，根據當前的運行方式確定主電源和備用電源；控制模型生成步驟，根據所述線路與開關之間的關聯(lián)關系以及當前運行方式下備用電源的關聯(lián)信息確定控制條件，并根據該控制條件生成當前運行方式下的備自投控制模型。優(yōu)選地，在所述控制模型生成步驟之后還包括有運行模式切換步驟，對當前廠站的運行方式進行切換，更改其主電源和備用電源， 并判斷切換后的運行方式是否已生成備自投控制模型，若是，則執(zhí)行下述運行模式遍歷步驟，否則，執(zhí)行所述控制模型生成步驟；運行模式遍歷步驟，重復執(zhí)行所述運行模式切換步驟，直到遍歷該廠站的所有運行方式。優(yōu)選地，在所述運行模式遍歷步驟之后還包括有建模廠站選擇步驟，選擇下一個廠站，并判斷該廠站是否已生成備自投控制模型， 若是，則執(zhí)行下述建模廠站遍歷步驟，否則，重復執(zhí)行上述各步驟；建模廠站遍歷步驟，重復執(zhí)行上述各步驟，直到遍歷本EMS所在電網調度中心調度的所有廠站。優(yōu)選地，所述控制條件包括有充電條件、動作條件、閉鎖條件、及動作序列中的至少一種。優(yōu)選地，所述關聯(lián)關系建立步驟具體包括有母線搜索步驟，從EMS中獲得待建模廠站信息，搜索該廠站內所有正在投入運行的母線；線路搜索步驟，通過拓撲搜索獲得連接所述母線的線路；開關搜索步驟，獲得所述線路上存在的開關信息；關聯(lián)確定步驟，根據起所述母線、線路、開關信息之間的關聯(lián)關系確定所述線路和開關之間的關聯(lián)。優(yōu)選地，其特征在于，所述備用電源的關聯(lián)信息包括有備自投標識、所在廠站標識、投退狀態(tài)、閉鎖狀態(tài)、動作延時中的至少一種。相應地，本發(fā)明還公開了一種基于EMS的備自投控制模型生成裝置，其包括有關聯(lián)關系建立單元，用于從EMS中獲得待建模廠站信息，建立連接該廠站內投入運行的母線的線路與所述線路上的開關之間的關聯(lián)關系；主備電源確定單元，用于根據當前的運行方式確定主電源和備用電源；控制模型生成單元，與所述關聯(lián)關系建立單元和主備電源確定單元相連，用于根據所述線路與開關之間的關聯(lián)關系以及當前運行方式下備用電源的關聯(lián)信息確定控制條件，并根據該控制條件生成當前運行方式下的備自投控制模型。優(yōu)選地，該裝置還包括有運行模式切換單元，與所述控制模型生成單元相連，用于對當前廠站的運行方式進行切換，更改其主電源和備用電源，并判斷切換后的運行方式是否已生成備自投控制模型，若是，則向下述運行模式遍歷單元發(fā)送啟動信號，否則，向所述控制模型生成單元發(fā)送啟動信號；
運行模式遍歷單元，與所述運行模式切換單元相連，用于向所述運行模式切換單元發(fā)送遍歷信號，直到遍歷該廠站的所有運行方式。優(yōu)選地，該裝置還包括有建模廠站選擇單元，與所述運行模式切換單元相連，用于選擇下一個廠站，并判斷該廠站是否已生成備自投控制模型，若是，則向下述建模廠站遍歷單元發(fā)送啟動信號，否則，向所述關聯(lián)關系建立單元發(fā)送啟動信號；建模廠站遍歷單元，與所述建模廠站選擇單元相連，用于向所述關聯(lián)關系建立單元發(fā)送遍歷信號，直到遍歷本EMS所在電網調度中心調度的所有廠站。優(yōu)選地，所述控制條件包括有充電條件、動作條件、閉鎖條件、及動作序列中的至少一種。優(yōu)選地，所述關聯(lián)關系建立單元具體包括有母線搜索單元，用于從EMS中獲得待建模廠站信息，搜索該廠站內所有正在投入運行的母線；線路搜索單元，與所述母線搜索單元相連，用于通過拓撲搜索獲得連接所述母線的線路；開關搜索單元，與所述線路搜索單元相連，用于獲得所述線路上存在的開關信息；關聯(lián)確定單元，與所述開關搜索單元相連，用于根據所述母線、線路、開關信息確定所述線路和開關之間的關聯(lián)。優(yōu)選地，所述備用電源的關聯(lián)信息包括有備自投標識、所在廠站標識、投退狀態(tài)、 閉鎖狀態(tài)、動作延時中的至少一種。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的實施例通過從EMS中獲得變電站(廠站)信息，并根據所述信息在電網調度中心內生成單站備自投控制模型和串聯(lián)供電備自投模型，從而簡化了備自投的安裝、 維護程序，大大降低了備自投的投資和維護成本。下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述。


圖1是本發(fā)明提供的基于EMS的備自投控制模型生成方法一個實施例的實現(xiàn)流程圖；圖2是本發(fā)明提供的基于EMS的備自投控制模型生成裝置一個實施例的組成結構圖。
具體實施例方式下面參考圖1詳細描述本發(fā)明提供的基于EMS的備自投控制模型生成方法的一個實施例；如圖所示，本實施例實現(xiàn)一次備自投控制模型生成流程主要包括有在關聯(lián)關系建立步驟Sl中，從EMS中獲得待建模廠站信息，建立連接該廠站內投入運行的母線的線路與所述線路上的開關之間的關聯(lián)關系；在主備電源確定步驟S2中，根據當前的運行方式確定主電源和備用電源；
在控制模型生成步驟S3中，根據所述線路與開關之間的關聯(lián)關系以及當前運行方式下備用電源的關聯(lián)信息確定控制條件，并根據該控制條件生成當前運行方式下的備自投控制模型。在運行模式切換步驟S4中，對當前廠站的運行方式進行切換，更改其主電源和備用電源，并判斷切換后的運行方式是否已生成備自投控制模型，若是，則執(zhí)行下述運行模式遍歷步驟S5，否則，執(zhí)行所述控制模型生成步驟S3。在運行模式遍歷步驟S5中，重復執(zhí)行步驟S4，直到遍歷該廠站所有的運行方式。在建模廠站選擇步驟S6中，選擇下一個廠站，并判斷該廠站是否已生成備自投控制模型，若是，則執(zhí)行下述建模廠站遍歷步驟S7,否則，重復執(zhí)行上述各步驟。在建模廠站遍歷步驟S7中，重復執(zhí)行上述各步驟，直到遍歷本EMS所在電網調度中心調度的所有廠站。具體實現(xiàn)時，所述關聯(lián)關系建立步驟Sl可具體包括在母線搜索步驟Sll中，從EMS中獲得待建模廠站信息，搜索該廠站內所有正在投入運行的母線；在線路搜索步驟S12中，通過拓撲搜索獲得連接所述母線的線路信息；在開關搜索步驟S13中，獲得所述線路上存在的開關信息，如果母線分段或者多母線，則獲取母線間的母聯(lián)開關信息；在關聯(lián)確定步驟S14中，根據所述母線、線路、以及開關信息確定所述線路和開關之間的關聯(lián)。具體實現(xiàn)時，所述控制條件可具體包括有充電條件、動作條件、閉鎖條件、及動作序列等環(huán)節(jié)；所述備用電源的關聯(lián)信息可具體包括有備自投標識、所在廠站標識、投退狀態(tài)、閉鎖狀態(tài)、動作延時等基本屬性定義。其中，所述充電條件、動作條件、及閉鎖條件中每個環(huán)節(jié)分別由一系列邏輯事件 (判據)按照一定的邏輯關系式組成，每個判據中設定了測點值與定值按比較類型進行比較的條件，滿足該比較條件且達到指定延時后該判據成立；而所述動作序列環(huán)節(jié)則由備自投滿足動作條件后執(zhí)行的開關動作序列組成。一個完整的備自投模型既包括了上述所述充電條件、動作條件、及閉鎖條件，還包括有備自投標識、所在廠站標識、投退狀態(tài)、閉鎖狀態(tài)以及動作延時等基本屬性定義。下面以一廠站標識為龍崗站的IlOkV變電站的備自投為例，說明本發(fā)明具體實施方案。IlOkV龍崗站目前有坪崗I線、坪崗II線和植崗線三條出線。坪崗I線、坪崗II線對端為220kV坪山站，植崗線對端為1 IOkV植物園站，目前220kV坪山站為主電源，1 IOkV植物園站為備用電源。首先，將步驟Sl細化為S11-S14執(zhí)行，即在步驟Sll中，從EMS中獲得作為待建模廠站的龍崗站信息，搜索該廠站內所有正在投入運行的母線，可搜索到投入運行的母線為龍崗IlOkVlM電壓和龍崗110kV2M電壓；在步驟S12中，通過拓撲搜索獲得連接上述母線的線路，可搜索到坪崗I線、坪崗 II線和植崗線三條線路；在步驟S13中，獲得所述線路上的開關以及母線間的母聯(lián)開關信息，可獲取坪崗I線1182開關、坪崗II線1280開關和植崗線1385開關；在步驟S14中，根據所述母線、線路、及開關信息確定所述線路和開關之間的關聯(lián)，其關聯(lián)可表述為“坪崗I線-坪崗I線1182開關”、“坪崗II線-坪崗II線1280開關” 以及“植崗線-植崗線1385開關”。在步驟S2中，根據當前運行方式確定主電源及備用電源，在當前運行方式下， 220kV坪山站為主電源，IlOkV植物園站為備用電源。在步驟S3中，分別根據所述關聯(lián)確定備自投的充電條件、動作條件、閉鎖條件以及動作序列，并結合當前運行方式下備用電源的關聯(lián)信息生成完整的備自投模型。這種情況下形成的備自投控制模型可標識為龍崗站備自投自動建模1，其備自投標識為龍崗站備自投，所在廠站標識為龍崗站，投退狀態(tài)為投入，閉鎖狀態(tài)為可動作，動作延時為2So備自投自動建模1的充電條件如表1所示表1龍崗站備自投自動建模1充電條件邏輯A&B&C&(D I Ε) &F
權利要求
1.一種基于EMS的備自投控制模型生成方法，其特征在于，該方法包括有以下步驟 關聯(lián)關系建立步驟，從EMS中獲得待建模廠站信息，建立連接該廠站內投入運行的母線的線路與所述線路上的開關之間的關聯(lián)關系；主備電源確定步驟，根據當前的運行方式確定主電源和備用電源； 控制模型生成步驟，根據所述線路與開關之間的關聯(lián)關系以及當前運行方式下備用電源的關聯(lián)信息確定控制條件，并根據該控制條件生成當前運行方式下的備自投控制模型。
2.如權利要求1所述的基于EMS的備自投控制模型生成方法，其特征在于，在所述控制模型生成步驟之后還包括有運行模式切換步驟，對當前廠站的運行方式進行切換，更改其主電源和備用電源，并判斷切換后的運行方式是否已生成備自投控制模型，若是，則執(zhí)行下述運行模式遍歷步驟，否則，執(zhí)行所述控制模型生成步驟；運行模式遍歷步驟，重復執(zhí)行所述運行模式切換步驟，直到遍歷該廠站的所有運行方式。
3.如權利要求2所述的基于EMS的備自投控制模型生成方法，其特征在于，在所述運行模式遍歷步驟之后還包括有建模廠站選擇步驟，選擇下一個廠站，并判斷該廠站是否已生成備自投控制模型，若是，則執(zhí)行下述建模廠站遍歷步驟，否則，重復執(zhí)行上述各步驟；建模廠站遍歷步驟，重復執(zhí)行上述各步驟，直到遍歷本EMS所在電網調度中心調度的所有廠站。
4.如權利要求1所述的基于EMS的備自投控制模型生成方法，其特征在于，所述控制條件包括有充電條件、動作條件、閉鎖條件、及動作序列中的至少一種。
5.如權利要求1所述的基于EMS的備自投控制模型生成方法，其特征在于，所述關聯(lián)關系建立步驟具體包括有母線搜索步驟，從EMS中獲得待建模廠站信息，搜索該廠站內所有正在投入運行的母線.一入 ，線路搜索步驟，通過拓撲搜索獲得連接所述母線的線路； 開關搜索步驟，獲得所述線路上存在的開關信息；關聯(lián)確定步驟，根據起所述母線、線路、開關信息之間的關聯(lián)關系確定所述線路和開關之間的關聯(lián)。
6.如權利要求1所述的基于EMS的備自投控制模型生成方法，其特征在于，所述備用電源的關聯(lián)信息包括有備自投標識、所在廠站標識、投退狀態(tài)、閉鎖狀態(tài)、動作延時中的至少一種。
7.一種基于EMS的備自投控制模型生成裝置，其特征在于，該裝置包括有關聯(lián)關系建立單元，用于從EMS中獲得待建模廠站信息，建立連接該廠站內投入運行的母線的線路與所述線路上的開關之間的關聯(lián)關系；主備電源確定單元，用于根據當前的運行方式確定主電源和備用電源； 控制模型生成單元，與所述關聯(lián)關系建立單元和主備電源確定單元相連，用于根據所述線路與開關之間的關聯(lián)關系以及當前運行方式下備用電源的關聯(lián)信息確定控制條件，并根據該控制條件生成當前運行方式下的備自投控制模型。
8.如權利要求7所述的基于EMS的備自投控制模型生成裝置，其特征在于，該裝置還包括有運行模式切換單元，與所述控制模型生成單元相連，用于對當前廠站的運行方式進行切換，更改其主電源和備用電源，并判斷切換后的運行方式是否已生成備自投控制模型，若是，則向下述運行模式遍歷單元發(fā)送啟動信號，否則，向所述控制模型生成單元發(fā)送啟動信號；運行模式遍歷單元，與所述運行模式切換單元相連，用于向所述運行模式切換單元發(fā)送遍歷信號，直到遍歷該廠站的所有運行方式。
9.如權利要求8所述的基于EMS的備自投控制模型生成方法，其特征在于，該裝置還包括有建模廠站選擇單元，與所述運行模式切換單元相連，用于選擇下一個廠站，并判斷該廠站是否已生成備自投控制模型，若是，則向下述建模廠站遍歷單元發(fā)送啟動信號，否則，向所述關聯(lián)關系建立單元發(fā)送啟動信號；建模廠站遍歷單元，與所述建模廠站選擇單元相連，用于向所述關聯(lián)關系建立單元發(fā)送遍歷信號，直到遍歷本EMS所在電網調度中心調度的所有廠站。
10.如權利要求7所述的基于EMS的備自投控制模型生成裝置，其特征在于，所述控制條件包括有充電條件、動作條件、閉鎖條件、及動作序列中的至少一種。
11.如權利要求7所述的基于EMS的備自投控制模型生成裝置，其特征在于，所述關聯(lián)關系建立單元具體包括有母線搜索單元，用于從EMS中獲得待建模廠站信息，搜索該廠站內所有正在投入運行的母線；線路搜索單元，用于通過拓撲搜索獲得連接所述母線的線路；線路搜索單元，與所述母線搜索單元相連，用于通過拓撲搜索獲得連接所述母線的線路；開關搜索單元，與所述線路搜索單元相連，用于獲得所述線路上存在的開關信息；關聯(lián)確定單元，與所述開關搜索單元相連，用于根據所述母線、線路、開關信息確定所述線路和開關之間的關聯(lián)。
12.如權利要求7所述的基于EMS的備自投控制模型生成裝置，其特征在于，所述備用電源的關聯(lián)信息包括有備自投標識、所在廠站標識、投退狀態(tài)、閉鎖狀態(tài)、動作延時中的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明公開一種基于EMS的備自投控制模型生成方法，包括有以下步驟關聯(lián)關系建立步驟，從EMS中獲得待建模廠站信息，建立連接該廠站內投入運行的母線的線路與所述線路上的開關之間的關聯(lián)關系；主備電源確定步驟，根據當前的運行方式確定主電源和備用電源；控制模型生成步驟，根據所述線路與開關之間的關聯(lián)關系以及當前運行方式下備用電源的關聯(lián)信息確定控制條件，并根據該控制條件生成當前運行方式下的備自投控制模型。本發(fā)明還公開了相應的基于EMS的備自投控制模型生成方法。本發(fā)明可簡化基于EMS的廣域備自投模型的生成、維護程序，大大降低廣域備自投模型的維護成本、增強基于EMS的電網廣域備自投控制的實用性。
文檔編號H02J9/06GK102185372SQ201110127700
公開日2011年9月14日 申請日期2011年5月16日 優(yōu)先權日2011年5月16日
發(fā)明者劉瑋, 吳文傳, 張伯明, 段新輝, 江偉, 牛文楠, 王俏文, 秦建光, 郭子健, 陶文偉 申請人:廣東電網公司深圳供電局