本发明涉及一种地区电网设备故障时的电网转供电方法，特别是一种地区电网主网自动转供电策略生成方法，采用递进式主网重构技术确定恢复路径，用潮流和灵敏度计算作为恢复控制手段，在此基础自动生成以主网开关遥控为手段的转供电策略。本发明的优点在于，充分考虑设备过载的情况，实现在地区电网主设备故障引起设备过载的情况下，获得最优和最合理的转供电策略，实现了安全性好、可靠性高，经济有效的转供电策略，避免了因转供电导致的设备过载问题，确保了电网安全稳定运行。
1.地区电网主网自动转供电策略生成方法，其特征在于，包括如下步骤：地区电网主设备故障发生时，从调控一体系统平台获取故障点信息，包括故障设备、设备过载点以及故障设备关联的厂站信息；
对地区电网进行递进式主网重构：对地区电网进行网络拓扑分析时，自行断开所有的
220kV电压等级线路开关，从而将整个电网划分成若干个220kV电压等级子系统，根据获得的故障点信息把由于主设备故障引起的设备过载点定位到具体的220kV电压等级厂站及此厂站所归属的220kV电压等级子系统；
对转供电恢复路径进行选择：根据220kV电压等级子系统内的110kV电压等级线路运行状态对电网潮流影响最大的特点，首先考虑两个220kV电压等级子系统内有关系的110kV电压等级联络线路，通过此联络线路把设备过载的220kV电压等级子系统内超过设备最大容量而引起设备过载的那部分负荷转由110kV电压等级联络线路对侧厂站所归属的220kV电压等级子系统供电；
按照变电站接线方式结合负荷由大到小的顺序逐个进行如下选择：
第一轮分析，首先判断与110kV联络线在同一段运行母线上的馈线有功之和是否大于
1MW，满足条件的情况下选择110KV热备用联络线；
第二轮分析，按照先桥式接线方式，后线变接线方式，同时潮流由大到小的原则，寻找
220kV厂站所供电的110kV厂站进行转供电分析；
第三轮分析，重新考虑第一轮分析后无法消除设备过载点的110kV热备用联络线，此时设备过载点的判断以105%为准；
第四轮分析，重新考虑第二轮分析后造成轻微过载的厂站，此时设备过载点的判断以
第五轮分析，再次考虑第一轮分析后无法消除设备过载点的110kV热备用联络线，此时设备过载点的判断以105%为准；
第六轮分析，计算出过载的负荷总量，结合调控一体化系统的“限电序位表”进行切负荷；
每轮分析后的转供电策略若能够达到消除设备过载点的目的，则转供电系统停止继续分析，输出转供电恢复路径以及转供电策略。
2.根据权利要求1所述的地区电网主网自动转供电策略生成方法，其特征在于，电网潮流断面的有功是多条联络线有功功率的总加，计算机组或负荷对于电网潮流断面的灵敏度时,采用支路合成法来计算，即某机组对于电网潮流断面的灵敏度为机组对断面内各支路灵敏度的总加。
3.根据权利要求1所述的地区电网主网自动转供电策略生成方法，其特征在于，还包括有故障事项接收线程和辅计算线程，故障事项接收线程用于时刻捕捉故障信号，在捕捉到故障信号后触发主计算线程自动进行转供电分析；辅计算线程是在故障发生后，故障事项接收线程无法捕捉到故障信号而无法触发主计算线程自动进行转供电分析的情况下，人工操作进行补救完成转供电分析。
地区电网主网自动转供电策略生成方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种地区电网设备故障时的电网转供电方法，特别是一种地区电网主网自动转供电策略生成方法。
背景技术
[0002] 地区电网主设备(220kV主变或线路)故障引起设备过载，需要快速消除或限制主设备过载，按照调度监控人员的以往经验，处理此故障无非是通过转供电或者限电拉闸这两种方法。而限电拉闸是在转供电后还无法消除或限制主设备过载的情况下才最后考虑的，因为限电拉闸就意味会造成用户停电。
[0003] 电网重大事故情况需要快速恢复停电的负荷或对部分负荷转电限电以限制主设备的超载，目前惯用方式是调度员电话通知运行所或监控人员遥控操作，速度慢。切荷不及时往往导致电网过载而产生震荡、低频，甚至电网崩溃，因此需要凭借自动化手段在线实时实现快速切荷，避免人工处理造成的时延。
[0004] 220kV变电站主变并列运行对供电可靠性及经济性具有重要作用。但在负荷较大时，主变N-1时会引起设备超载较严重，此时，常规的做法是将主变分列运行，这样却大大损失安全可靠性及经济性。随着电网可靠性要求的不断提高，分列运行的做法显然是不合理的。另外，220kV线路N-1时，由于负荷及发电厂分布的不对称，某些线路会严重过载，从而限制了该断面的负载能力。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于根据现有技术的不足之处而提供一种以地区主网调控一体系统平台为基础，安全可靠，经济有效，避免因转供电带来线路过载问题的地区电网主网自动转供电策略生成方法。
[0006] 本发明的目的是通过以下途径来实现的：
[0007] 地区电网主网自动转供电策略生成方法，其要点在于，包括如下步骤：
[0008] 地区电网主设备故障发生时，从调控一体系统平台获取故障点信息，包故障设备、设备过载点以及故障设备关联的厂站信息；
[0009] 对地区电网进行递进式主网重构：对地区主网进行网络拓扑分析时，自行断开所有的220kV电压等级线路开关，从而将整个电网划分成若干个220kV电压等级子系统，根据获得的故障点信息把由于主设备故障引起的设备过载点定位到具体的220kV电压等级厂站及此厂站所归属的220kV电压等级子系统；
[0010] 对转供电恢复路径进行选择：根据220kV电压等级子系统内的110kV电压等级线路运行状态对电网潮流影响最大的特点，首先考虑两个220kV电压等级子系统内有关系的110kV电压等级联络线路，通过此联络线路把设备过载的220kV电压等级子系统内超过设备最大容量而引起设备过载的那部分负荷转由110kV电压等级联络线路对侧厂站所归属的
220kV电压等级子系统供电；
[0011] 按照变电站接线方式结合负荷由大到小的顺序逐个进行如下选择：
[0012] 第一轮分析首先判断与110kV联络线在同一段运行母线上的馈线有功之和是否大于1，满足条件的情况下选择110KV热备用联络线；
[0013] 第二轮分析按照先桥式接线方式，后线变接线方式，同时潮流由大到小的原则，寻找220kV厂站所供电的110kV厂站进行转供电分析；
[0014] 第三轮分析重新考虑第一轮分析后无法消除主设备过载的110kV热备用联络线，此时主设备过载的判断以105%为准；
[0015] 第四轮分析重新考虑第二轮分析后造成轻微过载的厂站，此时主设备过载的判断以105%为准；
[0016] 第五轮分析再次考虑第一轮操作后无法消除主设备过载的110kV热备用联络线，此时主设备过载的判断以105%为准；
[0017] 第六轮分析计算出过载的负荷总量，结合调控一体化系统的“限电序位表”进行切荷；
[0018] 每轮分析后的转供电策略若能够达到消除主设备过载的目的，则转供电系统停止继续分析，输出转供电恢复路径以及转供电策略。
[0019] 本发明所涉及的技术定义：10kV配电网络是由变电站母线、站内出线开关、柱上分段开关、柱上联络开关、馈线线段、配电变压器、负荷等组成的网络，拓扑关系较为复杂。配电网络重构的主要对象是10kV馈线开关。而地区主网是由母线、线路、主变压器等组成的网络。地区主网网络重构的主要操作对象是220kV变电站的110kV母联开关、110kV线路开关以及110kV变电站的110kV母联开关、10kV母联开关。
[0020] 本发明所述的递进式主网重构技术首先将整个电网划分成若干个220kV电压等级子系统，从而把由于主设备故障引起的设备过载点具体定位到某个220kV电压等级子系统，这样的目的是为了缩小转供电或限电拉闸范围，提高计算分析的速度。为了保证地区电网主设备故障后自动生成的转供电策略的合理性，利用递进式主网重构技术可以确定恢复路径，用潮流和灵敏度计算作为恢复控制手段，在此基础上进行恢复控制。转供电恢复路径的选择是递进式主网重构技术的关键，它直接影响到转供电策略的最优性和合理性，而转供电策略的最优性和合理性最终又影响到电网的稳定运行。
[0021] 电网潮流断面的有功是多条联络线有功功率的总加。计算机组或负荷对于电网潮流断面的灵敏度时,采用支路合成法来计算。即某机组对于电网潮流断面的灵敏度为机组对断面内各支路灵敏度的总加。
[0022] 灵敏度为正代表升高机组有功出力，会增加支路的电流或潮流断面的有功总加，灵敏度为负，灵敏度为负代表升高机组有功出力，会降低支路的电流或潮流断面的有功总加。灵敏度越大的机组，调整就越有效。因此，根据灵敏度计算的结果，就可以知道机组调整对于支路电流及潮流输送断面的影响程度，当发现支路电流或潮流输送断面接近限值或重载时，进行必要的调整，从而避免因为机组调整引起潮流过载程度恶化，并采取一定的措施进行预防控制。
[0023] 故障信号能否正常捕捉到，是保证本系统能否正确辨识故障，能否正确生成方案至关重要的一个环节。本系统采用多线程技术防止故障信号的误报和漏报。其中故障事项接收线程用于时刻捕捉故障信号，在捕捉到故障信号后触发主计算线程自动进行转供电分析；而另外一条辅计算线程主要目的是在故障发生后，故障事项接收线程无法捕捉到故障信号而无法触发主计算线程自动进行转供电分析的情况下，可人工操作进行补救完成转供电分析。
[0024] 当地区电网主设备发生故障后造成设备过载，地区主网调控一体系统发来的开关动作信号会触发系统中的主计算线程自动进行转供电分析，而后生成转供电策略。但是，如果由于站端装置异常造成故障跳闸信号的误报，触发系统中的主计算线程按照错误的故障辨识结果进行转供电分析，就会干扰调度监控人员的日常工作，从而产生的影响是非常严重的。因此，我们辨识故障不能仅根据事故跳闸信号来判断，而应该结合遥测数据变化来共同作为判断故障的依据。这样才能防止信号误报造成的不良影响。
[0025] 当地区电网主设备发生故障后造成设备过载，由于站端装置异常造成故障跳闸信号的漏报，从而无法触发主计算线程的计算分析，会错过故障处理的最佳时机，影响电网设备的安全运行。这个时候如果调度监控人员发现没有转供电策略生成，可以通过人工操作的方式进行补救，人工启动辅计算线程进行转供电分析，最短时间内使故障得以处理。
[0026] 综上所述，本发明以地区主网调控一体系统平台为基础，通过在线实时监测开关位置变化、遥测数据变化，对信号综合进行逻辑化、条理化、有效化分析，结合递进式主网重构技术，实现在地区电网主设备故障引起设备过载的情况下，自动生成主网转供电策略，有效避免因转供电带来的线路过载问题，安全可靠，经济有效。
具体实施方式
[0027] 最佳实施例：
[0028] 本发明所述的地区电网主网自动转供电策略生成方法采用递进式主网重构技术确定恢复路径，用潮流和灵敏度计算作为恢复控制手段，在此基础自动生成以主网开关遥控为手段的转供电策略。具体方案如下：
[0029] 步骤一：故障发生，获取故障点信息；
[0030] 步骤二： 递进式主网重构技术：根据地区电网主设备故障自动转供电系统主要考虑220kV电压等级变压器和线路故障的特点，网络拓扑分析前自行断开所有的220kV电压等级线路开关，从而将整个电网划分成若干个220kV电压等级子系统。同时，根据前面故障在线智能辨识所得到的故障点信息把由于主设备故障引起的设备过载点定位到具体的220kV电压等级厂站及此厂站所归属的220kV电压等级子系统；
[0031] 步骤三：转供电恢复路径的选择：根据220kV电压等级子系统内的110kV电压等级线路运行状态对电网潮流影响最大的特点，首先考虑两个220kV电压等级子系统内有关系的110kV电压等级联络线路，通过此联络线路把设备过载的220kV电压等级子系统内超过设备最大容量而引起设备过载的那部分负荷转由110kV电压等级联络线路对侧厂站所归属的220kV电压等级子系统供电，能够起到很明显的消除或限制设备过载的作用。
[0032] 步骤四：其次，考虑220kV电压等级子系统内的110kV电压等级变电站内个别负荷的转供。
[0033] 步骤五：按照变电站接线方式（内桥接线、3台主变扩大外桥接线、2台主变扩大外桥接线、线变组）结合负荷由大到小的顺序逐个进行选择。
[0034] 步骤六：在通过操作上述两个步骤后还无法完全消除主设备过载的情况下才考虑
