关键词 电力系统 暂态稳定 EEAC EMS 在线
分类号 TM712 TM734THEON-LINEAPPLICATIONOFEEACINTHEOPENENVIRONMENT
OFEMSINNORTHEASTCHINAPOWERSYSTEMLuoYusun,XuJianbin,XueYusheng
(NanjingAutomationResearchInstitute,210003,Nanjing,China)Abstract EEACmethod,hashigh-speedandquantitativecharacteristics,istheuniquetransientstabilityanalysismethodwhichcanmeettherequirementofon-linereal-timeapplicationintheEMSintheworldforpowersystem.EEACon-linesoftwarepackagehaswonusers''trustandapprovalandisbeingimprovedcontinuallyfromalgorithmtoengineeringpracticebytheaccumulationofexperiencefromusers''feedback,sinceithasbeenputintoon-lineoperationinNortheastChinaPowerSystemforfiveyears.Theon-linereal-timeenvironmentanddataflowofEEACmethodintheCC2000openenvironmentofEMSareintroduced.Someengineeringconsiderations,suchastheprogramoperationmodelandman-machineinterface,arepresentedtogivethedispatchersconvenience.Thestatisticalresultsofcalculationprecision,errordistribution,calculationspeedandsoonaregiven.Arealcaseabouttheadjustmentcalculationofsingleearthfaultandre-closeoperationisalsogiven.
Keywords powersystems transientstability EEAC EMS on-line0 引言
EEAC算法是目前国际上唯一能满足在线实时要求，具有定量分析能力的电力系统暂态稳定快速分析方法［1～3］。它能快速定量地给出受扰轨迹的稳定裕度及失稳模式，系统的临界切除时间、极限出力、传输极限和对应的参数稳定裕度，对预防控制起到不可取代的作用。自1992年EEAC软件在东北电网EMS中首次实施以来，经历了在VAX785上的HABITAT环境中的第1期应用［4～6］，在DEC工作站上的PANDA环境中的第2期应用，以及在DEC服务器上的CC2000环境中的第3期应用，充分显示了其在线暂态稳定性分析的能力。
本文着重介绍了EEAC软件在线实施时的软、硬件环境，EEAC核心软件同在线实时数据库间的数据界面、数据流和为调度人员使用方便而进行的程序运行模式、人机界面上的工程考虑，最后对EEAC在线软件的部分计算结果进行了校验。1 EEAC在线实时环境
1.1 东北电网EMS开放环境
CC2000系统是由东北电力集团公司和电力科学研究院合作，采用面向对象技术在DECUNIX上开发成功的开放式EMS/DMS支持平台。自1996年开始，东北电网的EMS就逐步用CC2000来替代原来的HABITAT环境，目前所有的应用软件和调度员培训仿真器均在其上开发、运行。
EEAC在线实时环境如图1所示。从底层向上依次为：硬件，UNIX操作系统，X—Windows和Motif，CC2000，SCADA系统，状态估计和实时网络分析（RTNET），应用软件（包括EEAC在线软件）。所有在线软件均在CC2000的支持下，通过网络数据库PSBOB来交换数据、共享系统的实时数据资源和系统单线图资源。该数据库对所有的应用具有相同的结构，但允许有不同的实体。图1 EEAC软件在线实时环境
Fig.1 Real-timeenvironmentofEEACEEAC软件已走向国际市场，为了保证源码的一致性，由FORTRAN语言编写的核心程序在所有的离线、在线以及与国际商品软件的集成应用中都相同。由于工程启动时CC2000的数据库访问不支持FORTRAN，因此在EEAC外部包装了一层界面，用来与CC2000进行数据交换。本次在线实施的主要工作就是EEAC核心软件同CC2000平台之间的数据交换界面以及在线软件人机界面的工程化。
1.2 C 和FORTRAN的混合编程
混合编程的目的通常有两种：①为了调用由另一种语言所编写的现有程序，而改写后者并不可行；②充分利用各种编译器的特长。很多商用软件都出于后一种目的，而这里采用C 和FORTRAN混合编程的原因则是前者。用不同的语言编写源码，并用各自的编译器编译，在目标代码级达到一致性，再通过链接，构成可执行程序。
混合编程通过约定通知编译器对接口函数和需共享的变量进行相应的处理，如果两种语言的编译器遵循同样的约定进行处理，就可以产生相同格式的可以互为利用的目标码。本项目将所有C 接口函数用大写字母命名，并加上适当的描述符；对公共变量、类型也全部用大写名称，以达到命名约定的一致性；将接口函数的所有参数采用赋地址传递；在C 中通过定义与FORTRAN公用区同名、具有相同域的大写名称的外部结构变量，以便直接使用FORTRAN公用区中的变量。
1.3 数据流程
RTNET将SCADA的生数据处理成能进行潮流计算的熟数据，送给所有的应用软件（见图2）。EEAC在线软件的数据来源就是RTNET的实时网络数据库（PSBOB）和调度员潮流的PSBOB。图2 EEAC在线软件的实时数据流程
Fig.2 Real-timedataflowforEEAC
2 EEAC的工程考虑
在线应用软件的使用对象是调度员，而使用环境往往又很紧急，因此其操作使用的方便性、输出结果的直观易懂、故障场景与实际使用习惯的一致性是决定该软件实用性的关键。为此，EEAC在线软件仔细地考虑了工程需要。
2.1 程序运行模式
在线软件包括实时模式和研究模式。实时模式下，定时映射实时数据，对相对固定的故障集进行扫描分析，给出故障严重程度的排序表和注入空间中的稳定域；研究模式则可以由调度员潮流将取自RTNET的实时场景和故障场景进行调整后，再由EEAC进行深入的研究分析。
2.2 故障设置
调度员应能在需要的时候分析特定的故障，评价不同的控制方案，或者了解系统暂态安全水平的总体情况。所以EEAC具有故障逐个设置方式、故障表方式和自动扫描方式3种故障设置的计算方式。而故障的逐个设置，既可以在系统单线图上进行，亦可以在列表菜单上进行。在单线图上选定故障元件后，将自动显示故障元件的类型及元件名。
在单线图上设置故障非常直观和方便，首先弹出的是一个简单的设置菜单，它只需运行人员设定各个事件的发生时间（有缺省值），然后点击各个事件的故障类型（例如短路、跳线/清除短路、重合、不成功再跳线等），此时，跳线和重合均在两端同时进行。也可方便地切换到另一菜单进行较复杂的设置（例如详细的故障序列，包括线路两端不同时动作等）。对各分段母线上的故障，可以选择仅跳该段母线上的支路，或跳全部母线上的支路。设置好的故障可方便地加入指定的故障表。
2.3 单个故障计算结果
在逐个设置故障状态下，EEAC计算完成后，将自动弹出计算结果画面，根据计算目的不同分别显示不同的结果。单个故障的计算结果将自动列表保存，以便将来整理。
2.4 曲线输出
对传统的曲线输出方式进行了革新：[1][2]下一页
