安全稳定控制系统

摘要： 安全稳定控制系统(稳控系统)是保证电网可靠运行的重要防线,针对稳控系统的网络攻击会造成严重的物理后果。为了量化评估稳控系统遭受网络攻击的影响,解决现有风险评估方法未充分考虑网络攻击易发性的问题,文中提出一种计及网络攻击影响的稳控系统风险评估方法。文中首先分析了稳控系统的层次结构;然后,从攻击对象、攻击方式、攻击后果3个角度分析了稳控装置本体与稳控装置站间通信的网络攻击风险点;其次,基于模糊层次分析法对网络攻击易发性进行量化,并结合由Petri网建立的网络攻击防护单元模型建立针对稳控系统的网络攻击成功概率模型;最后,结合物理后果和攻击成功概率,对标准系统和实际系统进行风险评估,计算了正常运行和网络攻击2种情况下的风险值,验证了所提模型的有效性。

摘要： 电网安全稳定控制系统终端资源有限、业务实时性要求高,现有认证方案难以兼顾系统的安全性、实时性和存储效率。将分布式哈希表(distributed Hash table,DHT)技术与区块链技术相结合,提出基于跳图(skip graph)结构DHT的区块链分布式存储优化方法;设计了基于DHT和区块链技术的电网安全稳定控制终端分布式认证方案,给出了终端注册、入网和认证的流程与关键算法;分析了该方案的安全性和时空复杂度;对认证方案进行系统实现,从平均认证时延和平均终端存储开销2方面进行了实验测试,验证了该方案的可行性和在时空效率方面的优势。方案在不影响电网安全稳定控制系统终端间通信效率的同时提升了终端间通信安全性,进而保障了电网的安全稳定运行。

摘要： 以往常规直流与柔性直流工程的结构均为端对端或多端辐射,对应的稳定控制系统采用换流变电气量和直流极非正常停运信号作为极闭锁的判据,但该方法不适合环状结构的柔性直流输电工程应用,无法可靠地识别换流器闭锁故障。文中根据张北柔直输电工程稳定控制系统研制经验,提出一种新的适用于稳定控制的直流极闭锁判据改进方法。该判据在直流轻载时将直流控制保护的特征信号作为主要判断对象,在直流极运行功率超过10%额定功率时则将直流控制保护的特征信号结合换流变电气量作为主要判断对象,改进后的判据同样适用于特高压直流输电工程与多端环网柔性直流输电工程。同时,文中提出张北柔直输电工程稳控措施量计算方法,为后续柔性直流输电工程、特高压直流输电工程应用提供了参考。理论分析及实时数字仿真系统(RTDS)实验验证了判据的可靠性。

摘要： 安全稳定的控制系统是保证电网安全稳定运行的重要防线,亟须建立有效的现场测试方法,提高其可靠性。提出了一种仿真测试平台,采用4G/5G无线通信方式,远程控制各个厂站的测试终端,实现基于离线仿真数据的同步闭环测试,将安全稳定控制装置动作出口信号和报文与控制策略关联,实现故障仿真过程与装置动作结果的可视化展示和自动检验,辅助验证现场运行装置的控制策略的动态性能。该仿真测试平台既保证测试方案与电网运行方式高度一致,避免测试人员技术经验不足引发的电网安全风险,又有效减少了现场测试人员的工作强度。以新疆某地区电网安全稳定控制系统为实例开展试点应用,实现了稳控策略的远程仿真测试。

摘要： 安全稳定控制系统(以下简称稳控系统)是保证电网安全、稳定运行的重要设备,传统的稳控系统站间通信通道采用2M电接口方式,该方式中间转换环节较多,导致信号传输效率降低、时延较大且故障隐患较多,2套稳控系统通道均为单通道运行,通道故障后将直接导致单套稳控系统退出,严重影响电力系统的运行。针对上述问题,该文介绍了一种2M、155M光接口稳控系统双通道直连技术实例,应用结果表明,该技术通道方式结构简单,且实现了双重化的通道配置,有效提高了稳控系统的可靠性。

摘要： 作为电力系统保护的第二道防线,安全稳定控制系统(简称稳控系统)对保障电网的可靠运行有着重要作用.文中在分析稳控系统架构以及装置不同运行模式特点的基础上,提出了一种稳控系统可靠性分析方法.首先,将稳控系统可靠性分为不同层间可靠性进行分析.然后,从稳控装置硬件、软件、运行特点以及通信通道的安全性出发,建立对不同稳控系统均有一定适用性的故障树模型.最后,考虑各部分的故障率以及维修时长,利用序贯蒙特卡洛法对模型进行仿真和可靠性分析.以实际稳控系统架构为例,通过仿真分析比较了该稳控系统在不同运行模式下的可靠性,验证了该方法的有效性.

摘要： 高占比新能源多直流外送电网新能源和直流外送占比大、惯量水平较低,交流网架承载能力不强,频率、电压稳定问题突出.分析了西北电网安全运行面临的问题和风险,提出了高比例新能源多直流外送电网安全稳定控制系统的构建方案,并阐述了稳控系统的主要功能和重点突破的关键技术.评估效果表明:系统建成后可有效应对特高压直流的故障冲击,有效阻断连锁反应,提升西北电网的安全稳定运行水平.

摘要： 随着大型电网互联,迫切需要安全稳定控制系统(简称稳控系统)更加可靠.预防性检修有助于降低稳控系统失效风险.从底层模件开始,建立稳控系统故障树,计算其失效概率.考虑隐性故障和预防性检修,建立稳控系统状态空间模型.以可靠系数和经济成本可靠系数为目标、以状态概率为等式约束、以可行检修周期和允许年均经济损失为不等式约束,首次建立优化模型,以求解最优检修周期.根据拉格朗日乘子,提出目标函数对检修周期约束的灵敏度.相对于连续修改参数方法,所提优化及其灵敏度算法计算效率高,且可处理多个变量.算例结果验证了所提模型和算法的可行性和应用价值.

摘要： 信息物理的紧密耦合使网络安全问题成为电力系统安全稳定运行的重大挑战,同时也给信息物理的协调感知和安全防御提供了新的潜力.围绕安全稳定控制业务,针对信息物理融合带来的网络安全问题,挖掘信息物理协调的潜力,提出信息物理协调防御的框架,提升安全稳定控制系统防御恶意攻击的能力.首先,通过试验分析了恶意攻击对电网安全稳定控制系统和电力一次系统产生的影响.在此基础上,分别从时间和空间维度提出了网络安全信息物理协调防御体系和框架,并结合传统网络安全技术和安全稳定控制业务逻辑分别提出了包含装置侧和主站侧的网络安全辨识和防护方案,给出了安全稳定控制系统网络安全监视与分析应用框架,从而提升了安全稳定控制系统应对恶意攻击的能力.

摘要： 直流输电送/受端(以下简称"直流近区")安全稳定控制(以下简称"稳控")系统的控制策略复杂,动作时序配合不当可能导致稳控装置不正确动作,后果严重.为此,基于直流近区稳控系统的实时仿真试验,从稳控系统主辅判据配合、装置采集量有效性辨识、多厂站多重故障动作时序等方面,选取故障过程中稳控装置不正确动作的相关案例进行分析,提出针对性的优化改进措施并进行仿真验证,总结形成稳控系统的软件设计原则.研究结果表明:在直流近区稳控系统的软件设计中,需考虑故障过程中参与策略计算的所有元件采集量和控制量的实时变化,选用合理的数据辨识方法或采用多重信息校验,综合考虑交直流控制系统的相互耦合作用,以有效提升稳控策略的可靠性.

摘要： 特高压交直流电网建设过渡期,电网安全稳定运行对于安全稳定控制系统的依赖性大大加强,稳控系统近年来呈现出大型化、广域化和复杂化趋势,对其可靠性的研究和设计显得尤为迫切.本文在分析稳控系统的构成原理及工作方式基础上,提炼出其可靠性研究的特点和难点,指出稳控系统整体可靠性的主要影响因素.针对当前稳控系统可靠性研究中缺乏系统性、关键环节把握不准等弊端,从设备跳闸判据、控制模式、通信通道、运行模式、总体架构等方面,提出了可靠性研究问题的重点及思路,从而形成了稳控系统可靠性研究的总体框架,对于稳控系统以及其他电力二次控制系统的可靠性优化设计具有重要的指导意义.

摘要： 本文分析了多馈入直流同时换相失败对于电网稳定性的影响和现有的应对策略,提出了利用安全稳定控制系统(SSCS-Security and Stability Control System)协调控制解决多个特高压大容量直流同时换相失败问题的方案,并介绍了研究成果在复奉/锦苏/宾金三大特高压直流工程中的实际应用.重点对多直流同时换相失败SSCS的配置、故障判据和控制策略进行了研究,并通过现场实际测试证明了系统满足电网稳定控制的要求.本文的研究对于其他应对多直流同时换相失败的SSCS的设计、开发和实施具有重要的指导和借鉴意义.

摘要： 为满足绥中电厂2×1000MW机组改接到华北网后,昌黎--乐亭线路投产前的系统条件,针对可能出现地系统稳定问题,开展绥中电厂机组改接华北电网的安全稳定计算和分析并对天马等一系列500kV变电站进行安全稳定控制系统改造和新增的设计与研究.

摘要： 分析了±800kV宾金直流送端电网存在的安全稳定问题,介绍了配套安全稳定控制系统(以下简称稳控系统或SSCS-Security and StabilityControl System)的配置及各厂站装置的功能.重点阐述了稳控系统与特高压换流站直流控保系统的接口设计与功能实现,直流功率速降控制策略,以及两大直流稳控系统的协调控制功能.并通过RTDS仿真试验以及现场实际测试证明了系统满足电网稳定控制的要求.该稳控系统的控制策略与实施方案对于今后特高压直流输电工程配套稳控系统具有重要的借鉴意义。

摘要： 大规模新能源集中并网对电网安全稳定控制系统提出了更高要求.本文针对新能源机组低电压穿越能力、出力波动性以及涉网保护等问题特征,分析了大规模新能源接入对电网安全稳定控制系统跳闸判据、控制策略和控制措施、第三道防线配置以及备自投等方面的影响,提出了稳控装置跳闸判据和备自投的改进方案,指出了稳控系统控制策略设计和第三道防线配置等方面的优化方向.

摘要： 针对安康西南部电网在安全运行方面存在的实际问题,通过装设SCS-500E装置构成的电网安全稳定控制系统,解决了安康西南部电网主供电源故障时导致局部电网长时间大面积停电的事故隐患.本文着重介绍了安康西南部电网存在的安全隐患,安全稳定控制系统的组成、功能和运行维护经验.

摘要： 针对风电场接入贵州毕节地区薄弱电网后,地区电网的安全稳定特性进行研究.分析风电出力对低电压问题和过载问题的影响,揭示特定故障下风电出力与地区电网低电压问题之间的关系,并针对风电接入特点,提出应对大容量风电接入的毕节地区电网安全稳定控制系统改进方案.

摘要： 为满足绥中电厂2×1000MW机组改接到华北网后能够安全稳定运行,我们开展了一系列的计算分析工作,通过电力市场预测、装机安排及电力平衡、潮流计算、稳定计算、短路电流计算、安全自动装置系统构思等论证分析,提出了切实可行的接入方案,为绥中发电厂机组改接华北电网后续工作奠定了基础.

摘要： 为满足绥中电厂2×1000MW机组改接到华北网后能够安全稳定运行,我们开展了一系列的计算分析工作,通过电力市场预测、装机安排及电力平衡、潮流计算、稳定计算、短路电流计算、安全自动装置系统构思等论证分析,提出了切实可行的接入方案,为绥中发电厂机组改接华北电网后续工作奠定了基础.

摘要： 为满足绥中电厂2×1000MW机组改接到华北网后能够安全稳定运行,我们开展了一系列的计算分析工作,通过电力市场预测、装机安排及电力平衡、潮流计算、稳定计算、短路电流计算、安全自动装置系统构思等论证分析,提出了切实可行的接入方案,为绥中发电厂机组改接华北电网后续工作奠定了基础.

摘要： 一种应用于稳定平台控制系统的遗传退火粒子群混合算法，属于一种稳定平台控制系统算法。本发明针对现有的缺陷，提供了一种控制效果好、响应迅速、抗干扰能力强、精度高、超调小、收敛速度快的控制算法。本发明中，随机产生初始解群，将各个粒子位置解带入ADRC算法中，以本发明适应度函数形式确定各个粒子对应的适应度值和全局极值；更新粒子速度和位置，重复上述操作，更新当前个体极值和前全局极值；计算给定粒子新旧位置的适应度之差E，差值小于0，接受新解；差值大于0，则以exp(‑E/T)>rand(0，1)概率性接受新解，直至达到平衡状态，输出最优全局极值，即得到自抗扰控制器最优参数。本发明主要用于稳定平台的粒子群优化。

摘要： 本发明提供一种可确保从外部装置提供的操作指令的安全性的安全控制系统。安全控制系统包括：运算处理部，执行安全程序；及访问管理部，接受来自外部装置的访问并更新所保持的变量。当通过访问管理部而将特定的变量更新为事先决定的值时，运算处理部开始执行安全程序。访问管理部在与外部装置之间，通过安全通信来接受用于更新变量的指令。

摘要： 本实用新型属于电力系统自动化领域，具体涉及一种安全稳定控制装置的跳闸回路和控制系统，所述跳闸回路包括跳闸执行回路和测试执行回路，控制电源正极、常闭接点CJ2、常开接点TJ1、常闭接点CJ1、断路器机构和控制电源负极依次串接形成跳闸执行回路，跳闸执行回路还并联异常指示灯D2、异常指示灯D3，所述异常指示灯D2、异常指示灯D3分别串接一个二极管；测试电源正极、测试灯D1、常开接点CJ3、常开接点TJ1、常开接点CJ4和测试电源负极依次串接形成测试执行回路。本实用新型跳闸回路无需停电就可实现自动检测，也无需再在相关的变电站做二次安全措施，极大的提高了测试效率，保障了大电网的安全。

摘要： 本发明提供一种基于“实时决策，实时控制”模式的安全稳定控制系统（简称“在线实时稳定控制系统”），该系统采用基于隐式精细积分法、较小度最小有源前趋节点编号优化算法、多通道集稀疏矢量法、发电机节点电压预测、在线动态等值算法及提前终止计算算法的超实时暂态稳定仿真算法，采用功率缺额线搜索算法、系统阻尼特性判别、失稳能量及综合灵敏度的实时稳定控制决策算法，针对不同的失稳类型，采用相适应的控制策略快速优化算法以及高速通信技术，实现了“实时决策、实时控制”模式的安全稳定控制系统，根据电网实时运行状态和故障信息，完成精确的闭环自适应稳定控制。

摘要： 本发明涉及电力系统控制领域，具体涉及一种安全稳定控制系统及其控制方法。本发明中子站接收到执行站的故障数据后，判断该故障数据本子站能否单独进行处理，如果可以则本子站对故障数据进行处理并根据处理结果下发指令到对应的执行站；如果子站判断故障数据的处理需要全系统的数据，本子站无法单独处理，则将所有子站的数据汇集到一个子站上，由该子站进行处理。本发明中取消了主站，采用子站+执行站的两层结构，各个执行站的故障数据由对应子站的子机进行处理，从而减少了通讯环节，达到了优化系统架构、减少中间环节、提升动作速度的效果。

摘要： 本发明公开了一种安全稳定控制系统网络安全防御方法及系统，提出包括“事前防护、事中辨识和处置、事后分析”的安全稳定控制系统网络安全防御方案。具体包括：分析针对安全稳定控制装置的操作是否合规或者动作是否合理；分析安全稳定控制装置实际响应行为与响应模型是否一致；利用多源数据的冗余性辨识安控集中管理系统中数据是否被恶意篡改；分析安控集中管理系统实际动作情况与电网故障情况下的响应规律是否一致，若不一致则判断遭受恶意攻击，并给出告警信息。本发明通过对安全稳定控制装置和安控集中管理系统进行改造升级，从而提升安全稳定控制系统的网络安全防御能力，具有重要的理论和实际意义。

摘要： 炼化企业电力系统安全稳定控制系统控制策略，涉及一种企业电网的稳控策略。在炼化企业中，用户与电厂并重、全为供热机组、装机和开机不足、用户保安负荷巨大且散布在电网末梢、多级多种安全自动装置、仪表联锁和大型同步机等会误切负荷、第Ⅱ、Ⅲ类大扰动可能引发欠频、欠压、失步振荡、逆功率、过频和过压、电网末梢运行方式变化多、负荷率多变导致稳控实际可切负荷远小于设计值……。制定控制策略的技术要点是：控制类型完备、各类控制关系明晰、控制对象齐全、动作节奏有度、控制逻辑严密、自动识别运行方式、监测系统开放、避免网络风暴、具备本质安全。切合电网和负荷特性的控制策略可使电网管理部门有信心将稳控系统投入运行。

摘要： 本发明涉及电力系统控制领域，具体涉及一种安全稳定控制系统及其控制方法。本发明中子站接收到执行站的故障数据后，判断该故障数据本子站能否单独进行处理，如果可以则本子站对故障数据进行处理并根据处理结果下发指令到对应的执行站；如果子站判断故障数据的处理需要全系统的数据，本子站无法单独处理，则将所有子站的数据汇集到一个子站上，由该子站进行处理。本发明中取消了主站，采用子站+执行站的两层结构，各个执行站的故障数据由对应子站的子机进行处理，从而减少了通讯环节，达到了优化系统架构、减少中间环节、提升动作速度的效果。

摘要： 本发明提供一种基于“实时决策，实时控制”模式的安全稳定控制系统（简称“在线实时稳定控制系统”），该系统采用基于隐式精细积分法、较小度最小有源前趋节点编号优化算法、多通道集稀疏矢量法、发电机节点电压预测、在线动态等值算法及提前终止计算算法的超实时暂态稳定仿真算法，采用功率缺额线搜索算法、系统阻尼特性判别、失稳能量及综合灵敏度的实时稳定控制决策算法，针对不同的失稳类型，采用相适应的控制策略快速优化算法以及高速通信技术，实现了“实时决策、实时控制”模式的安全稳定控制系统，根据电网实时运行状态和故障信息，完成精确的闭环自适应稳定控制。

摘要： 本发明提供了一种飞轮‑电机关联式车载飞轮电池系统高安全稳定控制系统，包括直接转矩控制环和转速修正环，直接转矩控制环为：利用定子电流和电压控制磁链观测矫正的输出电压，并输入直接转矩控制，直接转矩控制还输入转速误差，输出开关信号控制AC‑DC‑AC矩阵变换器，形成磁链环；转速修正环用于获取飞轮转速和振动信号的基波分量，飞轮转速、振动信号的基波分量、给定转速及飞轮电机的不平衡电流输入转速截止负反馈模块获取转速误差。本发明能够显著提高飞轮电池系统的响应速度与安全稳定控制效果。