海上石油平台电网智能控制方法

摘要

一种海上石油平台电网智能控制方法，涉及海上油田群电网的监控方法。该方法包括设置广域智能监测系统、多目标协调优化运行系统；多目标协调优化运行系统以广域智能监测系统采集的同步数据采集为基础，将对应目标进行约束非线性优化；智能自愈控制系统，根据优化结果进行控制策略决策，对继电保护、开关、安全自动装置和自动调节装置的自动控制。本发明能有效解决由于信息不全、运行方式多变和模型参数不确定性而带来的对电网安全性和经济性不能精确监测和评估的难题以及海上油田群电网在复杂运行环境下多控制目标耦合、多控制措施协调的问题，实现对电网无功和有功功率综合调控进而达到自动趋优运行的目标。

主权项

一种海上石油平台电网智能控制方法，其特征在于：包括设置广域智能监测系统、多目标协调优化运行系统；多目标协调优化运行系统以广域智能监测系统采集的同步数据采集为基础，将对应目标进行约束非线性优化；智能自愈控制系统，自动诊断电网当前所处的运行状态，根据优化结果进行控制策略决策，对继电保护、开关、安全自动装置和自动调节装置的自动控制；约束非线性优化包括：根据系统配置参数文件建立系统CIM模型；将当前系统实时状态信息与系统模型相联系；拓扑分析，形成当前系统图；对当前系统进行状态估计，得到系统当前的状态；对当前系统进行潮流计算；计算当前状态下的最优潮流运行方式，并生成控制信息；用户调整权重，运算得到满足权重的最优潮流和设备控制策略；可以优化的权重包括网损权重、各节点电压与中心店电压残差权重、发电燃料成本权重；优化策略依据的可监控数据包括断路器分合闸状态、变压器档位、发电机运行参数、海缆运行参数、变压器高/低压侧参数、母线参数、关键负载参数、原动机运行数据、电抗器运行状态；潮流优化中的优化目标包括经济型指标和运行质量类指标，其中经济型指标包括发电燃料费用和系统有功网损，运行质量类指标包括各节点电压与中枢点电压的残差；其中，发电燃料费用的运算公式为：$f_C=\stackrel{N_G}{\Sigma }{f}_i\left(P_{\mathrm{gi}}\right)$式中：f_C为系统发电燃料费用，f_i(P_gi)为发电机i的发电燃料费用；系统有功网损的运算公式为：$f_{\mathrm{loss}}=\stackrel{N_G}{\Sigma }{P}_{\mathrm{gi}}-\stackrel{N_D}{\Sigma }{P}_{\mathrm{Di}}$式中：f_loss为系统有功网损，P_gi为各节点发电有功功率，P_Di为各节点负载有功功率；各节点电压与中枢点电压的残差的运算公式为:$f_V=\stackrel{N_D}{\Sigma }{(e_i^2+f_i^2-V_n^2)}^2$式中：fv为各节点电压与中枢点电压的残差，V_n为中枢点电压幅值，e_i为节点i的电压横分量，f_i为节点i的电压纵分量。