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电力稳定控制系统与通信系统的协调防御(2)

北极星智能电网在线  来源:《智能电网》杂志    2017/4/11 11:38:24  我要投稿  

在通信安全防御系统紧急控制子系统中拥有业务中断告警、故障诊断和影响范围、故障处理结果分析等功能。电力稳定控制系统的在线策略对通信一般故障提出紧急控制需求,通信安全防御系统向电网控制系统反馈通信紧急控制策略的效果。

在通信校正和恢复控制中拥有通信校正恢复策略制定的功能。电力稳定控制系统的在线策略对通信严重故障提出校正恢复控制需求(控制优先级和恢复时间),通信安全防御系统向电力稳定控制系统反馈通信校正和恢复控制的策略的效果。

为了实现电力三道防线和通信三道防线之间的协调控制,电力每道防线和通信每道防线之间均需要进行数据交互。本文仅以电力紧急控制为例研究电力紧急控制与通信安全防御系统的数据交互及其协调控制。电力紧急控制策略包括离线策略和在线策略两部分。

图 2 是电力紧急控制与通信安全防御系统的数据交互示意图。电网的离线策略首先需要对通信规划提出链路和对应的延时、误码和中断对应的需求 A,然后通信系统的预防控制通过业务路径规划与网络拓扑的优化,提供与电力离线策略密切相关的链路参数。电力离线策略再基于电力预想故障和通信关键链路参数进行电力稳定控制的风险评估,得到通信链路的关键链路。电力预想故障与通信链路的关键链路进行组合后重新计算考虑通信系统风险的电力。离线策略考虑通信系统风险的电力在线策略计算的方式与离线策略计算类似,但是电力的在线策略需要同时对通信系统的预防控制、紧急控制和校正恢复控制提出链路和对应的延时、误码和中断的需求 B,然后通信系统的预防控制、紧急控制和校正恢复控制向电力系统返回分别采用通信预防控制、紧急控制和校正恢复控制的效果,最后基于通信系统体统的在线通信状态、控制效果和电网的在线数据计算考虑通信系统风险的电力在线策略。

当电网故障发生后,稳定控制的主站或子站基于考虑通信系统风险的离线策略或在线策略进行控制策略的搜索和匹配后,通过通信系统的通道向执行站发送切机、切负荷或直流调制的控制命令。

5. 电力紧急控制与通信三道防线的协调与优化

5.1. 电力紧急控制与通信系统的协调算法

电力紧急控制与通信系统三道防线的协调流程如图 2 所示。上部是电力紧急控制策略的计算框图,中间部分是电力紧急控制和通信预防控制、紧急控制及校正恢复之间的数据交互,下部为通信预防控制、紧急控制和校正控制。通信紧急控制部分需要针对通信的实际状态进行校核通信紧急控制策略是否满足电网提出的控制要求。

电网紧急控制部分有 6 种控制策略,包括通信基态下的电网离线策略 A1、考虑通信紧急控制措施或失效的离线策略 A2、基于 A1 的在线策略 A3、基于 A2 的在线追加策略 A4、考虑通信紧急控制失效电网次优在线策略 A5 和考虑通信校正恢复控制的在线策略 A6。其中 A5 由于不采用通信紧急控制措施有可能需要改变控制对象,从而增加控制成本;而 A6 采用通信校正控制可能增加通信延时或增加通信设备导致控制成本增加,因此在线策略 A5 和在线策略 A6 之间由于控制成本有差异,需要进行协调优化控制。

A4 是针对电力和通信组合故障的控制策略,其假设条件是针对通信故障的通信紧急控制措施能够成功实施。若通信紧急控制措施失效,那么 A4 的电网紧急控制措施就可能无法实现,或无法达到预期的控制目标。此时有两种选择:一是不采取通信的校正控制,而采用电网的次优控制措施作为新的控制措施(称为 A5);二是通信系统采用校正控制来恢复相关通道,并基于通道的新的状态(延时、联通等状态) 决定新的控制措施(称为 A6)。

制定策略 A5 时,由于通信失效,某些最优控制对象可能无法进行控制,所以会选择一些次优的控制对象来代替,从而会增加相应的控制成本。而考虑通信校正恢复控制的在线策略 A6,由于通信系统进入到校正控制阶段,将会大大增加通信延时,因而会改变控制对象的控制效果,可能需要增加控制量,获改变控制对象,并且还有通信校正控制的成本,从而也会导致控制成本的增加。

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