計入自然災害的WARMAP解決方案

 

客戶需求

隨著我國電網互聯和跨區輸電的發展,大范圍一體化的電網運行狀態導致廣域動態的交互影響加劇,多種穩定形態交織顯現使得電網穩定特性復雜多變,電力系統的可靠性面臨著新的挑戰,迫切需要實施電力系統更大范圍內時空協調的安全穩定在線自適應綜合防御。近年來,極端外部災害事件明顯增多,其特點是廣域性、長時性、群發性、破壞性,所造成的損失極其嚴重。電力系統生產過程中也不斷遭遇各種極端外部災害的破壞,如臺風、暴雪、雷電、冰災等外部災害給電網安全穩定運行帶來越來越嚴峻的考驗。災害事件的出現給電力系統帶來嚴重影響,也使得極端災害的應對成為了電網安全防御領域的一個重點。

電網安全穩定綜合防御系統(WARMAP)通過對電力系統內外部各種信息的采集、監視、預警和分析,將廣域信息的采集范圍從電力系統內部擴大到自然環境;實現多種控制系統功能的全方位協調。構建能應對極端外部災害的大電網分層分區協調監控和智能綜合防御體系。

方案概述

電網安全穩定綜合防御系統(WARMAP)以信息技術和穩定性量化技術為支撐,通過能量管理系統(EMS)和廣域量測系統(WAMS)系統獲取電網運行信息,在線跟蹤電網實際工況,使得電網調度運行從傳統的“離線預案”提升到“在線預警及輔助決策”,直至“在線協調控制”。主要包括:安全穩定實時預警、在線預防控制與輔助決策,綜合協調控制、調度計劃安全校核與經濟評估、電網運行方案離線研究五大部分。

1、安全穩定實時預警:面向調度運行人員,對當前電網運行斷面,結合電網外部環境信息進行電網實時動態監視,靜態、暫態和動態安全穩定評估,計算輸電斷面極限,實現電網實時安全穩定綜合評估和預警;

2、在線預防控制與輔助決策:針對安全穩定實時預警存在安全穩定問題的運行工況,進行在線預防控制與輔助決策分析計算,提供運行方式調整建議;

3、綜合協調控制:包括第二道、第三道防線策略在線校核及優化以及實時控制。實時控制系統由安穩控制裝置組成,實時采集控制終端信息,作為分析預警、控制決策的依據,并可以接收緊急控制在線決策實現電網安全穩定實時閉環控制;

4、調度計劃安全校核與經濟評:完成對年/月/日前/日內/實時計劃方式的安全穩定、經濟評估,并給出計劃方式的調整建議;

5、電網運行方案離線研究:基于過去、現在、未來電網運行方式進行研究分析,給電網調度、運行、規劃和管理人員,提供了便捷、可靠的離線狀態下的電網安全穩定分析工具

                

 

系統基于統一支撐平臺建設,采用了安全穩定定量分析、基于流程組態與多工作域動態優化的分布式并行計算等技術,具有突出的性能指標,滿足各類電力行業或國家電網公司制定的相關標準規范的要求。

技術亮點

南瑞集團在電網安全穩定控制領域方面,于2005年首次提出時空協調的大停電防御框架;2006年研制成功世界上第一個大電網停電防御系統并在華東電網投入運行;2007年研制成功世界上第一個大電網“集中協調,分層控制”的自適應緊急控制系統并在江蘇電網投入運行。在電網預防控制及校正控制決策在廣域空間中的自適應優化技術、電網安全穩定各類控制措施決策在控制時機上的自適應協調優化技術等5個方面取得國際首創成果。形成了我國電網控制技術的核心競爭力,填補了國內外在這一領域的空白,引領了國際大電網安全保障技術的創新和發展。

該產品目前已申請發明專利74項,其中已有45項獲得授權。該產品的核心專利“電力系統暫態穩定在線監視和預防控制的方法”已獲得中國專利金獎,專利“電力系統的自適應系統保護方法”和“基于靜態和暫態安全穩定模式的大電網在線預防控制方法”獲中國專利優秀獎;與該產品相關的項目“電力系統廣域監測分析與控制系統的研發及應用”獲得國家科技進步二等獎;其他相關項目獲省部級獎勵29項,國家電網公司科技進步獎21項,國網電科院科技進步獎11項。

方案價值

電網安全穩定綜合防御系統(WARMAP),結合災害造成電力系統群發性故障的不同途徑和特點、極端外部災害下電網安全防御的特點與要求,將有效預警的時間尺度從分鐘級擴大到小時級,將預警目標從單故障風險延拓到災害下群發性故障風險,將協調控制優化決策支持的范疇從正常的電網運行環境擴展到極端惡劣環境;實現對互聯大電網全方位智能化的在線監視、控制、分析和智能預警,實現多種控制系統功能的全方位協調。將安全穩定預警及輔助決策覆蓋調度運行的全過程,從電網調度運行的年、月、周、日前、日內與實時運行方式安排和調度操作前安全校核到調度運行在線控制,以及事故后離線研究分析,構建能應對極端外部災害的大電網分層分區協調監控和智能綜合防御體系。系統可以大大提高電網的安全穩定運行管理水平,充分挖掘輸電潛力,大幅度提高電網應對復雜故障、防止電網災難性事故的預警能力和協調控制能力。

相關產品(關鍵產品)

 

WARMAP-1000 省級及以上電網在線安全穩定分析及決策支持系統

 

WARMAP-1100 地區電網在線安全穩定分析及決策支持系統

 

WARMAP-1200 省地一體化在線安全穩定分析及決策支持系統

 

電網在線安全穩定控制系統

 

電網運行風險防控系統

 

成功應用

1.華東電網的WARMAP系統于2006 年12月投入運行,成為世界上第一個大電網停電預警系統,有力支撐了對轄區內故障的預警、跟蹤和分析。

2.江蘇電網的WARMAP系統于2007年6月投入實時控制功能,該系統的投運使江蘇電網成為世界上第一個實現自適應穩定控制的大電網。

3.緊密結合各個電網安全穩定特點和應用需求特色,在國調、華北、四川、河南、安徽、山西、陜西、湖南、福建、新疆、寧夏、浙江、遼寧和南網、廣東、云南、貴州等20多家省級以上電網構建在線安全穩定綜合防御系統,應用功能覆蓋在線安全穩定評估預警及輔助決策、安穩定值在線校核計算及策略刷新、第三道防線校核、日計劃和操作前安全穩定校核及輔助決策、極端外部災害的防御等。

4.隨著智能電網調度控制系統的發展,“在線安全穩定分析應用”和“動態安全校核應用”作為智能電網調度控制系統的基本應用之一,在華東、西北、北京、山東、江蘇、四川、遼寧、陜西等21個省級以上調度機構建成并投入運行,為電網調度運行提供技術支撐。功能包括在線安全穩定分析和預警、穩定裕度評估、預防控制輔助決策、緊急狀態輔助決策、輔助決策綜合分析、獨立計算、聯合計算等。

 

技術咨詢

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