GB/T 40598-2021 电力系统安全稳定控制策略描述规则

　　ICS 29 . 020 CCS F 2 1

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 40598—2021

　　电力系统安全稳定控制策略描述规则

　　Descriptionrulesforstrategyofelectricpowersystem securityand

　　stabilitycontrol

　　2021-10-1 1 发布 2022-05-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 40598—202 1

　　GB/T 40598—202 1

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1 . 1—2020《标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　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/TC 446)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、国家电网有限公司西北分部、国家电网公司西南分部、国网江苏省电力有限公司、国网浙江省电力有限公司、南瑞集团有限公司。

　　本文件主要起草人：张伟、苏寅生、解梅、严剑峰、周华锋、邵德军、王胜明、柯贤波、翟海保、许洪强、赵化时、刘柏私、何飞、项震、陶洪铸、丁平、张建新、贺静波、李海峰、罗治强、李增辉、陈兴华、蔡宇、杨笑宇、冯长有、武力、张志、于之虹、吕颖、鲁广明、贾育培、戴红阳、曹路、张思远、付嘉渝、何桦、肖艳炜、米为民、孙才峰、邵伟、邓小元、石琛。

　　GB/T 40598—202 1

　　电力系统安全稳定控制策略描述规则

　　1 范围

　　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站系统之间，关于稳定限额和稳定控制策略的数据交互、解析。

　　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/T 30149 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。

　　3.1

　　电力系统安全稳定控制 electricpowersystem securityandstabilitycontrol

　　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__步扩大引起大范围停电而进行的控制。

　　3.2

　　安全稳定控制策略 strategyofsecurityandstabilitycontrol

　　电力系统安全稳定控制的规则。

　　注：包括运行方式的判别逻辑、故障的判别逻辑、控制措施的动作逻辑等。

　　[来源：GB/T 26399—2011,3 . 2 . 2,有修改]

　　3.3

　　稳定限额 stabilitylimit

　　为保障电力系统运行的可靠性和稳定性，___次设备所允许的运行潮流上限或下限。

　　注：__次设备包括__个设备或多个设备组合。

　　3.4

　　潮流约束 powerflow constraint

　　__次设备的功率值或电流值，作为稳定限额、安全稳定控制策略生效的条件。

　　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

　　4 . 1 概述

　　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

　　GB/T 40598—202 1

　　定限额构成要素包括运行方式、控制对象、稳定限额值等要素;稳控策略包括运行方式、故障元件和类型、断面潮流、控制措施等要素。

　　4 . 2 稳定限额

　　4 . 2 . 1 稳定限额运行方式

　　运行方式组成元素包括：

　　a) 电力系统__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__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;

　　g) 母线电压;

　　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。

　　4 . 2 . 2 控制对象

　　为满足安全稳定要求需要进行功率控制的__次设备，具体包括设备组成、潮流方向、权重系数等。

　　4 . 2 . 3 稳定限额值

　　包括__次设备的功率、电流、电压、开机台数、机组旋转备用等的运行上限或下限。

　　4 . 3 稳控策略

　　4 . 3 . 1 稳控策略运行方式

　　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：

　　a) 电力系统__次设备(线路、主变、机组、直流、开关等)或其组合的投停状态;

　　b) 电力系统__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;

　　d) 厂站母线运行方式，包括合母运行方式、分母运行方式等。

　　4 . 3 . 2 故障元件及故障类型

　　故障元件及故障类型是稳控策略的启动条件之__ 。具体故障类型如表 1 所示。

　　表 1 故障元件及故障类型

　　GB/T 40598—202 1

　　表 1 故障元件及故障类型(续)

　　4 . 3 . 3 断面潮流

　　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的功率，表示断面潮流的描述函数见附录 A 的表 A. 12 。其组成要素包括：

　　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;

　　b) 功率方向：断面相关__次设备有功功率方向;

　　c) 功率挡位：断面功率挡位定值。

　　4 . 3 . 4 控制措施

　　4 . 3 . 4 . 1 控制措施描述稳控策略包含的控制对象、控制量及控制原则，其中控制原则包括控制对象选取方法和控制量分配原则。

　　4 . 3 . 4 . 2 控制对象包括以下类型：

　　a) 切除机组(含常规发电机组、抽蓄机组、新能源机组等);

　　b) 切除负荷;

　　c) 切除主变;

　　d) 直流功率调制(含直流功率速降、提升和闭锁直流);

　　e) 解列或合上线路、母联;

　　f) 切除低压电容器、电抗器;

　　g) 调节可控高抗挡位;

　　h) 调节新能源机组出力。

　　GB/T 40598—202 1

　　4 . 3 . 4 . 3 控制量支持按照调整量或保留量进行指定，具体指定方式包括以下类型：

　　a) 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;

　　d) 对于主变控制措施，支持按照是否切除指定;

　　e) 对于直流控制措施，支持直流功率调制、按照有功功率挡位调整、是否闭锁指定;

　　f) 对于线路控制措施，支持按照是否解列指定;

　　g) 对于低压电容器、电抗器控制措施，支持按照是否投入/切除指定;

　　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。

　　4 . 3 . 4 . 4 控制对象选取方法包括：

　　a) 按照控制对象的是否可切、保留等;

　　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。

　　4 . 3 . 4 . 5 控制量分配原则包括：

　　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

　　5 . 1 概述

　　描述方法包括电网__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。

　　5 . 2 量纲单位

　　本文件所规定的描述文件的物理量采用单位见表 A. 1 。

　　5 . 3 稳定限额和稳控策略描述文件构成

　　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。

　　5 . 4 外部文件引用

　　外部文件引用放置在描述文件的顶部，由外部引用关键词标识，见表 A. 2,支持的文件类型包括：

　　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。

　　5 . 5 基础信息定义

　　5 . 5 . 1 基础信息定义位于外部文件引用之后，可与控制逻辑描述交叉排序，关键词见表 A. 3 。支持定义类型包括：

　　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__个适用范围定义开始，所有适用范围名称不应重复;

　　GB/T 40598—202 1

　　b) 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) 定义设备组、断面的构成要素和正负方向;

　　d) 定义复杂的运行方式、控制逻辑的描述代词。

　　5 . 5 . 2 基础信息定义由系统声明、模型信息头和数据块组成。 系统声明描述了 GB/T 30149 规定的基于 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建的 日期、描述等内容，关键词见表 A. 4 。数据块定义具体模型信息，包括故障定义、运行方式、断面定义、公式定义，见表 A. 5 。

　　5 . 6 控制逻辑描述

　　5 . 6 . 1 位于外部文件引用或系统声明之后，可与基础信息定义交叉排序，主要用于描述稳控策略和稳定限额的逻辑关系。 逻辑关系词见表 A. 6 。

　　5 . 6 . 2 对批量同结构的稳控策略和稳定限额的逻辑关系，应按 GB/T 30149 规定的 CIM/E模型进行描述，可与其他逻辑关系描述混合使用，详见表 A. 7 。

　　5 . 6 . 3 控制逻辑描述也应按 CIM/E模型的描述格式定义，具体数据块见表 A. 8 。

　　5 . 7 注释

　　不参与解析的描述信息，用于对要素信息或者控制逻辑的解释性描述。 见表 A. 9 。

　　6 控制逻辑描述语言要素

　　6 . 1 概述

　　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。

　　6 . 2 标识符

　　6 . 2 . 1 命名要求

　　标识符是对变量名、函数名、标号和其他各种用户定义的对象命名，由字母(A~Z, a~z)、数字(0~ 9)、下划线(_)或中文字符组成。 标识符应严格区分大小写。

　　6 . 2 . 2 关键词

　　关键词是描述文件中有特殊含义的标识符，具体包括外部引用关键词和宏定义关键词。 见表 A. 2 、表 A. 3 。

　　6 . 2 . 3 数据类型

　　数据类型支持整型、浮点型、字符串型、布尔型和时间类型。

　　6 . 3 表达式

　　6 . 3 . 1 表达式构成

　　由变量、常量、运算符、逻辑关系词、设备名称和函数构成。

　　对于采用 CIM/E模型的描述格式文件，表达式还可引用运行方式、故障定义、断面定义、公式定义数据块。 表达式可引用分段，见表 A. 5 。

　　6 . 3 . 2 变量

　　6 . 3 . 2 . 1 应支持对控制逻辑中变量的描述。 变量是计算机语言中能储存计算结果或能表示值的抽象概

　　GB/T 40598—202 1

　　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。

　　6 . 3 . 2 . 2 变量以数据类型“@”标识符的形式表示，其表达的含义由“#define”进行说明。

　　6 . 3 . 3 运算符

　　表达式中的运算符见表 A. 10 。

　　6 . 3 . 4 逻辑关系词

　　逻辑关系词用于表述控制逻辑之间的关系，见表 A. 6 。逻辑关系词与英文半角括号“()”搭配使用。

　　6 . 3 . 5 函数

　　6 . 3 . 5 . 1 函数定义了指定条件判断或方式执行的数值内容，支持的函数类型如表 A. 11、表 A. 12 、表 A. 13、表 A. 14 和表 A. 15 所示。

　　6 . 3 . 5 . 2 函数的定义应符合以下要求：

　　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;

　　b) 稳定限额和稳控策略描述格式中支持基本函数的描述，基本函数应包括时间函数、最大值、最小值等常用函数;

　　c) 应支持自定义函数解析功能。

　　GB/T 40598—202 1

　　附 录 A

　　(资料性)描述规则表

　　以下给出了稳定限额、安全稳定控制策略信息描述规则，见表 A. 1~表 A. 17,表中所述关键词、函数名等的英文区分大小写，为半角字符。

　　电力常用计量单位符号见表 A. 1 。

　　表 A.1 电力常用计量单位符号

　　外部引用关键词见表 A. 2 。

　　表 A.2 外部引用关键词

　　宏定义关键词见表 A. 3 。

　　表 A.3 宏定义关键词

　　GB/T 40598—202 1

　　系统声明和模型信息头关键词见表 A. 4 。

　　表 A.4 系统声明和模型信息头关键词

　　基础信息定义数据块见表 A. 5 。

　　表 A.5 基础信息定义数据块

　　逻辑关系词见表 A. 6 。

　　表 A.6 逻辑关系词

　　GB/T 40598—202 1

　　基于 E 的控制模型符号见表 A. 7 。

　　表 A.7 基于 E 的控制模型符号

　　控制逻辑描述数据块见表 A. 8 。

　　表 A.8 控制逻辑描述数据块

　　注释见表 A. 9 。

　　表 A.9 注释

　　GB/T 40598—202 1

　　运算符见表 A. 10 。

　　表 A.10 运算符

　　通用关键函数见表 A. 11 。

　　表 A.1 1 通用关键函数

　　故障前后设备运行工况基础函数见表 A. 12 。

　　表 A.12 故障前后设备运行工况基础函数

　　GB/T 40598—202 1

　　表 A.12 故障前后设备运行工况基础函数(续)

　　故障前运行工况自定义函数见表 A. 13 。

　　表 A.13 故障前运行工况自定义函数

　　故障后运行工况自定义函数见表 A. 14 。

　　GB/T 40598—202 1

　　表 A.14 故障后运行工况自定义函数

　　稳控装置信息获得函数见表 A. 15 。

　　表 A.15 稳控装置信息获得函数

　　稳定限额构成要素运行方式描述见表 A. 16 。

　　表 A.16 稳定限额构成要素运行方式描述

　　GB/T 40598—202 1

　　表 A.16 稳定限额构成要素运行方式描述(续)

　　稳控策略构成要素故障描述见表 A. 17 。

　　表 A.17 稳控策略构成要素故障描述

　　GB/T 40598—202 1

　　表 A.17 稳控策略构成要素故障描述(续)

　　GB/T 40598—202 1

　　附 录 B

　　(资料性)

　　稳定限额和稳控策略描述总体框架及示例

　　B.1 稳定限额描述总体框架

　　稳定限额描述要素由运行方式、控制对象、控制限额等组成;稳定限额模型是按本文件要求，按照__定结构和顺序，由电网物理模型(__次设备模型)、标识符、表达式等描述元素组成的，具有电网安全稳定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。

　　图 B.1 稳定限额描述总体框架图

　　B.2 稳控策略描述总体框架

　　稳控策略描述文件由稳控策略、稳控子策略、稳控子策略与执行策略关联关系、执行策略、执行策略与控制措施组合关联关系、控制措施组合、控制措施组合和控制措施关联关系、控制措施、控制对象组合和控制对象等内容组成。 其中稳控策略中的故障定义、运行方式、潮流约束、约束条件和功率损失量，稳

　　GB/T 40598—202 1

　　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级，控制措施中的优先级、约束条件和保留约束，宜采用公式定义进行描述。

　　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

　　B.3 稳定限额描述示例

　　B.3 . 1 控制要求示例

　　B.3 . 1 . 1 断面及正常方式定义

　　示例：

　　特高压 XX线(断面)：NY站送 CZ站为“+”。

　　GB/T 40598—202 1

　　B.3 . 1 . 2 控制要求和运行方式

　　除表 B. 3 和图 B. 4 外，以下条款中用星号开头的字母(如 * a) 代表十进制的数据，单位为兆瓦(MW) 。

　　表 B. 1 给出了某特高压北送方式控制要求示例。

　　表 B.1 某特高压线路北送方式控制要求

　　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：

　　示例 1 : SXZA 电厂合母、YA 电厂合母方式下，XL断面功率不超过 * c兆瓦。

　　示例 2 : SXZA 电厂分母、YA 电厂合母方式下，SL断面功率不超过 * d 兆瓦，SJ 断面功率不超过 * e 兆瓦，LD 断面功率不超过 * f兆瓦，XL断面功率不超过 * g 兆瓦。

　　表 B.2 某特高压线路南送方式控制要求

　　B.3 . 2 描述示例

　　图 B. 3 给出了某特高压线路稳定限额控制要求描述示例。

　　图 B.3 某特高压线路稳定限额控制要求描述

　　GB/T 40598—202 1

　　图 B.3 某特高压线路稳定限额控制要求描述(续)

　　B.4 稳定控制装置策略描述示例

　　B.4 . 1 控制要求示例

　　表 B. 3 给出了某电厂的稳定控制装置策略描述示例。

　　表 B.3 某电厂的稳定控制装置策略描述

　　B.4 . 2 描述示例

　　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。

　　图 B.4 以逻辑语言描述的某电厂稳控装置策略

　　GB/T 40598—202 1

　　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 CIM模型描述的某电厂稳控装置策略

　　图 B.5 基于 E 的 CIM模型描述的某电厂稳控装置策略(续)

　　图 B.5 基于 E 的 CIM模型描述的某电厂稳控装置策略(续)

　　图 B.5 基于 E 的 CIM模型描述的某电厂稳控装置策略(续)

　　图 B.5 基于 E 的 CIM模型描述的某电厂稳控装置策略(续)

　　GB/T 40598—202 1

　　参 考 文 献

　　[1] GB/T 26399—2011 电力系统安全稳定控制技术导则