2021电力系统在线潮流数据二进制描述及交换规范

中华人民共和国国家标准电力系统安全稳定控制策略描述规则发布Ⅰ目次前言 Ⅲ1范围 12规范性引用文件 13术语和定义 14构成要素 15描述方法 46控制逻辑描述语言要素 5附录A(资料性)描述规则表 7附录B(资料性)稳定限额和稳控策略描述总体框架及示例 15参考文献 25Ⅲ前言起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国电力企业联合会提出。本文件由全国电网运行与控制标准化技术委员会(SAC／TC446)归口。本文件起草单位：国家电网有限公司国家电力调度控制中心、中国电力科学研究院有限公司、中国南方电网有限责任公司电力调度控制中心、国家电网有限公司华东分部、国家电网公司华中分部、国家、南瑞集团有限公司。1电力系统安全稳定控制策略描述规则本文件界定了电网调度自动化系统中稳定限额、安全稳定控制策略信息的构成要素和控制逻辑描述语言要素，并规定了描述信息的方法和要求。本文件适用于不同调度主站系统之间、调度主站系统的不同应用之间、安全稳定控制系统与调度主2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB／T30149电网通用模型描述规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。电力系统安全稳定控制为防止电力系统由于扰动而发生稳定破坏、运行参数严重超出规定范围，以及事故进一步扩大引起大范围停电而进行的控制。安全稳定控制策略电力系统安全稳定控制的规则。。 为保障电力系统运行的可靠性和稳定性，一次设备所允许的运行潮流上限或下限。注：一次设备包括一个设备或多个设备组合。注：电流值包括直接累加或按权重系数累加的电流值。4构成要素电力系统安全稳定控制策略的构成要素由稳定限额构成要素和稳控策略构成要素两部分组成。稳2运行方式组成元素包括：a)电力系统一次设备的投停状态；b)直流系统运行状态与控制模式；c)电力系统一次设备或其组合(断面)的有功功率或电流值；d)母线运行方式，主要有合母运行方式与分母运行方式；e)开机台数或容量(包括常规机组开机台数、新能源开机容量)；f)机组旋转备用；h)稳控装置或稳控系统投退状态；i)稳控装置的方式压板和设备检修压板投退状态；j)机组可切台数及容量；k)负荷可切容量；l)电网负荷水平。运行方式用于描述稳控策略中对应的运行方式约束，其组成元素包括：b)电力系统一次设备的有功功率；c)电网稳控装置的运行方式压板或元件检修压板投退状态；故障元件及故障类型是稳控策略的启动条件之一。具体故障类型如表1所示。表1故障元件及故障类型序号故障元件故障类型1相间故障2单相永久故障3单相瞬时故障3表1故障元件及故障类型(续)序号故障元件故障类型4无故障跳闸5三相永久故障6三相瞬时故障7多回交流线路多回线路同时跳闸8多回交流线路多回线路断面开断9双回交流线路异名相永久故障双回交流线路异名相瞬时故障直流系统直流单极闭锁直流双极闭锁直流换相失败单极线路故障再启动失败双极线路故障再启动失败一极再启动成功双极再启动成功直流功率速降两设备是否同期发电机发电机故障新能源新能源脱网故障断面潮流用于描述稳控策略中对应的电力系统中的重要输电联络线、变压器或联络线变压器组合a)断面组成：构成输电断面的输电线路和(或)变压器及其组合的设备集；方法和控制量分配原则。d)直流功率调制(含直流功率速降、提升和闭锁直流)；g)调节可控高抗挡位；h)调节新能源机组出力。4a)对于发电机控制措施，支持按照机组有功功率大小或切机台数指定；b)对于抽蓄机组控制措施，支持根据机组抽水或发电状态按照有功功率大小或切机台数指定；c)对于负荷控制措施，支持按照负荷有功功率大小或比例指定；f)对于线路控制措施，支持按照是否解列指定；h)对于调节可控高抗挡位控制措施，支持按照绝对值和相对值调整挡位；i)对于新能源机组控制措施，支持按照功率调整量指定。b)按照控制对象的优先级；c)按照控制对象的最优；d)按照控制对象的可控量。a)按控制量大小的最大欠切原则；b)按控制量大小的最小过切原则；c)按控制量大小的最接近原则；d)其他控制量分配原则。5描述方法描述方法包括电网一次模型的引用方法和电力系统安全稳定控制模型的构建方法。本文件所规定的描述文件的物理量采用单位见表A．1。稳定限额和稳控策略的描述文件包括外部文件引用(可选)、基础信息定义、控制逻辑描述、注释等部分。稳定限额和稳控策略描述总体框架及示例见附录B。a电力系统物理模型；b)其他稳控策略或稳定限额的描述文件；c)自定义文件和函数库文件。类型包括：a)定义适用调度范围，用于划分稳控策略和稳定限额所适用的调度范围，有效范围至文件末尾或者下一个适用范围定义开始，所有适用范围名称不应重复；5b)定义应用时间范围，用于规定稳控策略和稳定限额的有效时间范围；c于E的公共信息模型(以下简称“CIM／E模型”)的版本及其生成时间等信息，模型信息头描述了模型创6控制逻辑描述语言要素标识符规范了构建电力系统安全稳定控制模型所采用的逻辑符号和函数。9)、下划线(_)或中文字符组成。标识符应严格区分大小写。6念。可用于存储策略执行中发生变化的临时量，便于描述策略中变化的物理量。a)在稳控策略描述格式中应区分故障前函数与故障后函数；小值等常用函数；c)应支持自定义函数解析功能。7序号关键词定义类别说明1外部或用户自定义引用起始符包含2CIM／E模型引用起始符标示CIM／E模型引用的语句3自定义引入库起始符自定义函数实现在被引用的函数库中附录A (资料性)描述规则表数名等的英文区分大小写，为半角字符。物理量单位名称单位符号有功功率兆瓦MW无功功率兆乏电流千安电压千伏频率赫弦序号关键词定义类别说明1文件优先级定义起始符2变量定义并赋值起始符标示变量定义并赋值的语句，主要用于复杂语意替换3设备方向定义起始符的正方向断面、潮流由其组成的设备方向定义4有效时间区间该策略描述文件有效时间区间8序号关键词定义123IME4文件结构类型，模型类型的种类可根据应用场景需求定义和扩展，缺省是“全模型”5678模型生成时间9件内容类型，如“稳控策略”表示本模型是全模型模型创建日期本文档描述数据模型的版本稳控策略文件所属装置名称，如“XX站稳控装置”缀，稳控策略所属调度机构，如“XX分中心”，标示后续逻辑描述的设备名称的前缀序号分段名说明1故障定义故障定义通过故障类型和故障元件进行定义，故障名被外部引用2运行方式运行方式被外部引用3断面定义断面定义通过对断面组成的元件进行公式定义实现，断面名被外部引用4公式定义主要用于稳控策略和措施中需要使用到的各种公式，公式名被外部引用序号标识定义类别说明1IF条件语句起始符定义执行语句的前提条件2THEN执行语句起始符定义执行语句执行的具体内容3ELSE条件语句起始符定义运行方式执行的具体内容，与IF、THEN联用，表示IF条件不满足情况下的语句执行，可与IF嵌套使用4ENDIF逻辑结束语句起始符和IF成对使用，表示控制语句结束9序号内容格式定义1表头＜表名称附加函数表达式1附加函数表达式2＞选，是逻辑结果的控制行为的描述，可控行为包括限额或切机或切负荷或调试打印输出2枚举块正文用于描述列的逻辑属性，应填入“条件”和“输出”，条件之间的关系为与的3模式块正文用于描述动作正文相应列的共有项，没有共有项填入N／A，数量与表的列数相同4量纲注释5动作正文正文用于描述基于E的控制模型表内容的策略逻辑序号分段名说明1稳控策略2稳控子策略同一个稳控策略根据控制量与控制措施的不同，可以分成多个稳控子策略3执行策略执行策略用于描述稳控策略具体的可控措施集合4执行策略与稳控子策略关联关系建立执行策略与稳控子策略之间的关联关系5控制措施组合同一类可控措施集合6控制措施组合关联关系建立执行策略与控制措施之间的关联关系7控制措施8控制对象组定义用于定义所有控制对象组9控制对象定义用于定义所有控制措施对象序号格式说明举例1块语句注释XXX网调调规*／2单行语句注释起始符以下是变量定义3\换行连接符＝＝序号描述符定义1 {}特定函数联立符2 ()优先符号3！非关系符4乘运算符5／除运算符6＋加运算符7－减运算符8＞＝大于或等于判断符9＜＝小于或等于判断符＜小于判断符＞大于判断符＝＝等于判断符不等于判断符与关系符号||或关系符号序号函数名定义1MAX极大值2MIN极小值3INTIME逻辑控制时间范围4COND选择运算符5ABS取绝对值A工况基础函数序号定义返回值1数值2数值表A．12故障前后设备运行工况基础函数(续)序号定义返回值3“电流(kA)”或“I(设备1)”数值4“电压(kV)”或“U(设备1)”数值5“功角(角度)”或“ARG(设备1)”数值6数值7数值8TRUE／FALSE9“故障(设备1)”或“FAULT(设备1)”故障名“变压器分接头挡位(变压器1)”或“TAP(变压器1)”挡位“检修状态(设备1)”，指该设备的开关和刀闸断开，接地刀闸合上TRUE／FALSE“冷备用状态(设备1)”，指该设备的开关和刀闸断开，接地刀闸断开TRUE／FALSETRUE／FALSE“直流极运行状态(直流1)”“入串状态(元件1)”，元件在变电站是否与母线相连TRUE／FALSE“频率(转速)或FREQ(转速)”数值“主接线方式(变电站)”“公式(公式名称1)”或“FML(公式名称1)”引用公式1序号定义返回值1可切负荷量(厂站名)数值2母线运行状态(母线名称)(不止判断开关，还有刀闸，也取开关刀闸运行状态)3备用容量(机组1)数值4故障损失功率(线路或直流名称)或PLOST(线路或直流名称)数值5直流可提升功率(直流名称)或PUP(直流名称)数值6直流可回降量(直流名称)或PDOWN(直流名称)数值A序号定义返回值1执行策略实际切除量(稳控子策略名，执行策略名)或PACT(稳控子策略数值2延时(判断条件，时间定值，启动标志)或EXISTTIME(判断条件，时间定数值3是否包含故障元件(设备名)或ISCONTAIN(设备名)TRUE／FALSE序号定义返回值1压板投入状态(压板1)或RUN(压板1)TRUE／FALSE2装置定值(装置定值名)或STV(装置定值名)数值3通道状态(装置1，装置2)，具体指装置1和装置2之间通道通信状态是否正常或ROADSTATE(装置1，装置2)A运行方式描述序号构成要素方式描述描述方法1停状态A线停运2制模式A变系统一次正常方式3组合(断面)的有功功率A线＋B线断面的有功功率P(＄(A线＋B线断面))4母线运行方式，主要有合方式三峡左岸合母方式；三峡左岸分母方式5开机台数或数量(包括常规机组开机台数、新能源开机容量)XXX电厂开机台数X6母线电压U(XXX站750kV＃1母线)7退状态礼连稳控系统投运统投运)表A．16稳定限额构成要素运行方式描述(续)序号构成要素方式描述描述方法8设备检修压板投退状态和设备检修压板投退状态数据9机组可切台数及容量北电网可切机组容量负荷可切容量XX地区负荷可切容量序号故障类型故障描述描述方法1相间故障XXX线发生相间故障“故障(XXX线)＝＝相间故障”或“相间故障(XXX线)”2单相永久故障久故障“故障(XXX线)＝＝单相永久故障”或“单相永久故障 (XXX线)”3单相瞬时故障——4无故障跳闸XXX线发生无故障跳闸“故障(XXX线)＝＝无故障跳闸”或“无故障跳闸(XXX线)”5三相永久故障发生三相永久故障“故障(XXX线)＝＝三相永久故障”或“三相永久故障 (XXX线)”6三相瞬时故障——7多回线路同时跳闸XXⅠ线和XXⅡ线同时发生跳闸故障“故障(XXⅠ线)＝＝无故障跳闸＆＆(XXⅡ线)＝＝无故障跳闸”或“无故障跳闸(XXⅠ线)＋无故障跳闸 (XXⅡ线)”8多回线路断面开断生跳闸故障XXXXⅡ线)＝＝跳闸”或“跳闸(XXⅠ线)＋跳闸(XXⅡ线)”9异名相永久故障——异名相瞬时故障——母线故障线发生故障直流单极闭锁生单极闭锁故障“故障(XX．XX直流极线路)＝＝直流单极闭锁”或“直流闭锁(XX．XX直流极线路)”直流双极闭锁生双极闭锁故障“故障(XX．XX直流极1线路)＝＝直流单极闭锁＆＆故障(XX．XX直流极2线路)＝＝直流单极闭锁”或“直流闭锁(XX．XX直流系统)”或“直流闭锁(XX．XX直流极1线路)＋直流闭锁(XX．XX直流极2线路)”表A．17稳控策略构成要素故障描述(续)序号故障类型故障描述描述方法闭锁极端换流器发生闭锁故障端换流器)”直流换相失败相失败“故障(XX．XX直流极线路)＝＝直流换相失败”或“直流换相失败(XX．XX直流极线路)”直流再启动——直流功率速降故障直流功率速降故障(XX．XX直流)＞800两设备是否同期——发电机故障XXXXX电厂／机组)”新能源脱网故障生脱网故障附录B (资料性)稳定限额和稳控策略描述总体框架及示例控制逻辑语义的文件或数据。稳定限额描述总体框架图如图B．1所示，给出了稳定限额描述中各部分的关联关系以及稳定限额电子化模型在电力系统中的应用。控子策略中的控制量和约束条件，执行策略中的优先级、约束条件和保留约束，控制措施组合中的优先稳控策略属性描述及关联关系示意如图B．2所示。注：1和n表示不同数据块实体之间的对应关系。图B．2稳控策略属性描述及关联关系示意图示例：特高压XX线(断面)：NY站送CZ站为“＋”。 (MW)。表B．1给出了某特高压北送方式控制要求示例。运行方式XX线(断面)正常方式表B．2给出了某特高压线路南送方式控制要求示例。某特高压线路南送方式其他控制要求示例如下：DgB运行方式XX线(断面)对应左列XX线(断面)限额需要满足的其他控制要求正常方式-h—-i-j图B．3给出了某特高压线路稳定限额控制要求描述示例。特高压北送方式IF＄(特高压XX线北送方式)THEN＜特高压北送方式条件输出＜！-MW--＞图B．3某特高压线路稳定限额控制要求描述ENDIF特高压南送方式IF＄(特高压XX线南送方式)THENfTHEN＜特高压南送方式表1条件输出＜！-MW--＞1＞ENDIFENDIF图B．3某特高压线路稳定限额控制要求描述(续)表B．3给出了某电厂的稳定控制装置策略描述示例。B稳控方式系统运行方式故障形式潮流断面动作定值 (万千瓦)稳控装置动作形式备注方式一正常方式XXXX电厂送出断面∑P∑P≥*k速降FF直流功率—方式二XX单回线故障XXXX电厂送出断面∑P∑P≥*l速降FF直流功率—速降直流容量＝故障前断面潮流－*m万千瓦；速降FF直流功率最大值为*n万千瓦图B．4给出了以逻辑语言描述的某电厂稳控装置策略示例。BTHENIFXXN障)THENIF＄(XXXX电厂送出断面有功)＞＝*k*10THENENDIFENDIFENDIF＜XXXX电厂稳控装置方式二策略＄---MWXX＜／XXXX电厂稳控装置方式二策略＞图B．4以逻辑语言描述的某电厂稳控装置策略(续)图B．5给出了基于E的CIM模型描述的某电厂稳控装置策略示例。图B．5基于E的犆IM模型描述的某电厂稳控装置策略＜＃＞4提升直流回降直流闭锁直流＜＃＞1优先级相同按前后次序依次执行优先级相同按前后次序依次执行＜／＃＞＃＞图B．5基于E的犆IM模型描述的某电厂稳控装置策略(续)图B．5基于E的犆IM模型描述的某电厂稳控装置策略(续)22＜！-稳控策略ID所属装置名称稳控策略名称策略类型方式约束故障约束潮流约束功率损失公式约束条件策略轮次-＞＜＃＞1某厂站稳控装置1某厂站XXI、II线N-2故障稳控策略前债某厂站正常方式某厂站XXI、II线N-2故障FML(某厂站正常运行方式XXI、II线N-2故障潮流约束)NULL＜＃＞2某厂站稳控装置1某厂站XX单回线故障稳控策略前债某厂站XXI、II线任一线停运方式某厂站XX单回线故障FML(某厂站XXI、II线任一线停运方式XX单回故障潮流约束)NULLNULLNULL＜／＃＞＜！-稳控子策略ID稳控子策略名称所属装置名称所属稳控策略控制模式控制类型控制量公式控制量分配方式优先级规则调整量类型约束条件-＞＜＃＞1某厂站XXI、II线N-2故障稳控子策略某厂站稳控装置1某厂站XXI、II线N-2故障稳控策略最小过切控制量FML(回降FF直流控制量公式)按优先级分配小值优先按有＜＃＞2某厂站XX单回线故障稳控子策略某厂站稳控装置1某厂站XX单回线故障稳控策略最小过切控制量FML(回降FF直流控制量公式)按优先级分配小值优先按有功量SCSSUBDECI＜SCSEXERELATIONSHIPentity＝“国调”＞＜！-ID执行策略名稳控子策略名-＞＜＃＞1回降FF直流系统执行策略某厂站XXI、II线N-2故障稳控子策略＜／＃＞＜＃＞2回降FF直流系统执行策略某厂站XX单回线故障稳控子策略＜／＃＞＜／SCSEXERELATIONSHIP＞＜！-执行策略ID所属装置名称执行策略名称调整量类型控制量分配方式措施类型控制步长优先级优先级规则捆绑执行控制量折算系数约束条件是否嵌套所属上一级策略控制步长单位保留约束条件-＞＜＃＞1某厂站稳控装置1回降FF直流系统执行策略按有功量调整按优先级分配回降直流NULL1大值优先优先级相同按前后次序依次执行不考虑折算系数10NULLNULLNULL＜／SCSEXEDECI＞＜！-ID措施组合名优先级控制措施优先级规则控制措施捆绑执行控制措施类型-＞＜＃＞1回降FF直流系统措施组合1小值优先优先级相同按前后次序依次执行回降直流＜／＃＞＜／SCSACTGROUP＞＜SCSACTGROUPRELATIONSHIPentity＝“国调”＞＜！-ID措施组合名执行策略名-＞＜＃＞1回降FF直流系统措施组合回降FF直流系统执行策略＜／＃＞＜／SCSACTGROUPRELATIONSHIP＞＜！-控制措施ID所属装置名称控制措施名措施组合名是否关联对象组合关联对象措施延时