安全控制区域

安全控制区域（精选10篇）

安全控制区域 篇1

0 引言

区域电网安全稳定控制系统不仅可防止发生大面积停电和电网崩溃, 而且可作为保证电力系统安全稳定运行的第二和第三道防线。而电力系统稳定控制策略的制定、策略计算的工具和方法、策略制定的实际应用效果验证等决定了电力系统安全稳定控制系统功能能否实现。

1 区域电网安全稳定控制系统结构

安全稳定控制装置安装在两个及以上厂站, 经光纤通道和接口设备连接, 其实现方式如图1所示。

区域电网安全稳定控制系统包括稳控主站、稳控子站和稳控切负荷执行站, 其结构如图2所示。

(1) 控制主站将离线计算的控制策略表输入主站系统, 在运行中通过收集的区域电网电气量信息, 识别运行方式并做好状态评估, 动态安全估计区域电网给定的预想事故集, 最后将有关运行方式信息和控制策略表传送到各子站。

(2) 控制子站将采集到的本站运行的电气量信息传送给主站, 在接收到系统故障信息时根据子站内已录的控制策略, 接收主站发出的控制命令, 并将控制命令发送到切负荷执行站以执行切负荷命令, 维持电网区域稳定。

(3) 切负荷执行站接收控制子站发送的控制命令, 按控制命令执行切负荷操作, 并将反馈信息上送至控制子站。

2 安全稳定控制策略制定方法

2.1 制定依据

2.1.1 稳定判据

安全稳定控制策略的计算需同时考虑电力系统的热稳定性、暂态稳定性和动态稳定性。根据规程规定, 电力系统的稳定包括功角稳定、电压稳定和频率稳定。

(1) 热稳定:正常运行不超过设备的热稳正常电流。事故后控制考虑设备的事故过载能力。电力系统发生故障后, 导线的负载率不超事故限流值, 是线路的热稳定极限。而视在功率不超过其额定容量的1.3倍, 是系统故障后变压器的热稳定极限。

(2) 动态稳定:电力系统中的区域间振荡模式及与大机组强相关的局部振荡模式, 在小扰动及大扰动情况下的最低阻尼比标准应分别不低于0.035和0.025。

(3) 功角稳定:电力系统故障后在同一系统中的任意两台机组的相对角度摇摆曲线呈同步减幅振荡。

(4) 电压稳定:暂态和动态过程中系统电压中枢点母线电压下降持续低于0.75p.u.的时间不超过1s, 且动态过程平息后的220kV及以上电压等级中枢点母线电压不低于0.9p.u.。

(5) 频率稳定:任何时刻系统频率低于51.5Hz、高于47.5Hz, 且事故后能迅速恢复到49.2~50.5Hz, 并考虑计算可能出现的误差。

上述条件下, 若出现个别小机组与系统失步, 而整个系统能保持稳定的情形, 或系统振荡虽然平息较慢, 但是逐渐衰减的情形, 则仍认为系统是暂态稳定的。

2.1.2 计算工具

安全稳定控制策略的系统潮流计算采用中国电力科学研究院开发的PSD-BPA潮流和暂态稳定程序作为本次研究的主要工具, 主要包含PSD-BPA潮流计算程序、PSD-BPA稳定计算程序、PSD-CLIQUE格式潮流图和地理接线图绘制程序。

2.1.3 计算模型

暂态稳定计算中, 发电机的变化采用E″d、E″q的详细模型, 并将励磁和调速系统的作用加入计算。负荷的计算模型, 综合考虑恒定电流、恒定阻抗、恒定功率及频率特性因子。其中恒定电流占比40%, 恒定阻抗占比30%, 恒定功率占比30%, 三者取和;有功频率因子为1.8, 无功频率因子为-2.0。

2.1.4 故障类型及切除时间

稳定计算的主要故障类型:500kV线路无故障跳闸或三相短路故障跳闸;500kV双回线路故障同时跳开。

500kV线路三永故障切除时间, 故障后线路近端跳开时间取0.09s, 远端跳开时间取0.1s;主变故障后跳开时间, 故障后取0.1s。220kV线路三永故障切除时间, 故障后取0.12s;安全稳定控制装置远方切负荷切机时间, 故障后取0.3s。

2.2 策略制定方法

首先, 策略制定的依据是电网出现暂态稳定时必须满足电力系统的稳定判据, 因此需使用上述计算工具、计算模型以及计算参数 (故障类型级切除时间) 进行稳定计算。

其次, 要收集该区域电网基础数据, 作为稳定计算的资料。

再次, 选取常见的四种运行方式 (故障方式“N-2”方式、检修方式“N-2”方式、主变“N-1”方式和220kV线路“N-2”方式) 计算系统的稳定性。通过潮流和短路计算分析, 得出稳定计算结论, 进而制定出稳定控制配置策略。

2.3 策略制定方法实用案例

下面以某电网500kV某站 (待投运) 为例介绍安全稳定控制策略制定方法。

2.3.1 收集电气计算基础资料

首先, 考虑2014年深圳电网及周边的主要电源开机方式:海丰电厂装机2×1 000MW全开;大亚湾核电装机2×900MW全开;岭澳核电装机4×1 000MW全开;沙角C厂装机3×660MW全开, 不考虑沙角扩建;平海电厂装机2×1 000MW全开。

其次, 考虑500kV某输变电工程投运后的主要潮流方式, 正常方式下某站主变及近区500kV、220kV线路潮流均在允许范围内。经核实, 深圳电网220kV及以上电压等级电网线路及其它元件均能满足N-1方式下的安全运行要求。其中, 夏季大方式下“N-1”重载线路主要是岭深甲乙线, “N-1”情况下线路电流为2 757A, 按事故限流值3 052A考虑, 负载率为90%。

再次, 收集主要元件正常限流值和事故限流值, 采用夏季标准进行核算, 具体见表1、表2。

2.3.2 稳定计算分析

(1) 计算全接线方式下500kV线路“N-2”检修系统的稳定性。

500kV电网发生线路或主要元件“N-1”故障时, 系统要求不能出现稳定问题, 因此在此基础上进一步校核系统“N-2”故障的稳定情况。选取上年度夏季大方式校核系统的主要稳定问题, 利用PSD-BPA潮流计算程序计算主要500kV线路“N-2”故障时系统的有功功率分布, 并与表1限流值进行对比, 若超过限流值或功率极限则认为系统不稳定, 反之则认为系统稳定。

由计算结果 (见表3) 可知, 在检修方式下, 若某些重要通道潮流不加以控制, 则其它通道发生“N-2”故障会引起剩余线路过载。对于深圳500kV电网, 检修方式下, 500kV岭澳-深圳线路会发生过载情况, 需采取相应的控制措施。

MW

(2) 计算500kV线路“N-2”故障方式下系统的稳定性。

利用PSD-BPA稳定计算程序计算主要500kV线路“N-2”双回永久性故障时系统的有功功率分布, 并与表1限流值进行对比, 若超过限流值或功率极限则认为系统不稳定, 反之则认为系统稳定。计算结果显示系统无暂稳和热稳问题, 保持稳定。

系统全接线方式下, 深圳电网500kV重要通道发生“N-2”故障, 导致其潮流通过其它通道迂回至负荷中心, 但无稳定问题。系统薄弱环节为500kV岭澳-鲲鹏线路, “N-2”故障下, 岭澳-深圳线路潮流最重 (2×1 915MW) , 但可满足运行要求。

(3) 计算220kV电网的稳定问题以及主变“N-1”方式下系统的稳定性。

按同样的计算方法计算, 可见220kV电网“N-2”故障情况下无稳定问题, 而在美视燃气电厂停机, 某站一台主变故障时, 另一台主变下载的有功功率为1 410.8MW (负载率为141%) , 高于主变限流值1.3倍的标准, 需采取切负荷措施限制主变的负载率。

(4) 稳定计算结论。

通过以上计算, 某站安全稳定控制子站需实现的主要功能有:检测站内500kV线路、主变以及220kV线路的运行工况;美视电厂停机, 某站一台主变故障时, 需根据控制策略切除下属220kV执行站负荷;某站主变一台检修, 另一台故障时, 剩余的一台主变过载时, 需根据控制策略切除下属220kV执行站负荷。

(5) 稳控策略制定方案。通过以上分析, 500kV某控制子站的稳控策略作以下配置。

(1) 岭澳-深圳检修, 其它重要通道“N-2”, 岭深线过载。按照采取切负荷措施后, 元件负载不超过事故限流值控制, 并留有适当裕度的原则, 策略制定如下:桢州-大亚湾“N-2”, 切除紫荆站负荷386MW (执行站西乡、廷苑、甲岸各30%的负荷) 和深圳站负荷184MV (执行站李朗、水贝各30%的负荷) 后, 岭深有功功率为2 500MW;桢州-某“N-2”, 切除深圳站负荷262MW (执行站李朗、水贝各30%的负荷和东湖25%的负荷) 、鹏城站负荷281MW (执行站腾飞、育新各30%的负荷) 及某站157MW (执行站皇岗站、滨河及梅林各30%的负荷) 后, 岭深有功功率为2 470MW。

(2) 美视电厂停机, 一台主变故障, 导致另一台主变过载。按照切负荷后主变电流低于1.3倍限流值的标准采取措施:切除梅林、滨河、皇岗各30%的负荷, 约160MW的功率, 主变下载的功率达到1 274MW (低于1.3倍限流值) 。

3 结束语

本文结合工程实际, 通过分析图表和数据, 阐述了区域电网安全稳定控制系统的基本构成和应用, 以及策略制定方法和实际应用, 符合工程实际要求。随着全国电网的互联, 大网架结构的建立, 电网安全稳定控制的策略将越来越系统化, 不再局限性地考虑稳定问题。其次, 随着计算机技术和通信技术的提升, 区域电网安全稳定控制系统的功能也将实现信息化, 主站和子站、执行站间的信息交换量将增加, 通过电气量数据分析, 策略制定将更加合理、及时。

安全控制区域 篇2

【关键词】网络环境；区域经济发展；经济调控

网络经济的产生离不开互联网技术的发展，因为网络经济的产生，改变了传统的信息流、物流以及资金流动情况，并且也影响着人们的文化观念和生活方式等。网络经济正在通过全新的价值观以及社会观等，对人们传统的经济观念进行冲击，社会经济结构的变革已经是不可逆的。所以如何在网络经济环境的影响之下大力发展区域经济，才是工作人员迫切需要解决的问题。

一、网络经济对区域经济的促进作用

1.有助于经济结构及产业结构的升级

网络经济可以对企业进行改造，为传统的企业生产经营模式灌输新的动力源。网络经济的发展使大多数企业都建立了企业内部网络以及企业外联网，为企业提供多方面的网上服务，不仅促进了资金的流动以及信息流动，而且也促进企业通过网络技术来研发新产品，提升了产品的开发速度与销售速度。在企业内部，各部门之间的沟通更加便捷，并且企业可以和市场建立双向的交流平台，保证信息反馈的时效性，提升企业工作效率，实现企业经济与区域经济的发展。

2.促进企业创新

网络经济的发展可以推动企业内部方式的改革，通过建立内部信息网络的方式将传统的企业管理模式从垂直矩形管理转变为水平的网络管理，提升企业管理效率，提高企业对研究部门以及开发部门的投资，减少了中间不必要的管理层，保证企业管理工作的高效率运行，全方位实现企业内部管理的系统化与网络化，提升管理效率。网络化进程的演变导致企业生产方式与制造方式都产生了一定的改变，因为在生产过程中使用计算机的方面越来越多，导致物资产品也具有了一定的计算机软件特性，并且生产过程需要通过计算机来监控。因为大部分企业生产过程中自动化程度有了明显的提升，批量生产比较普遍，各企业之间的竞争力有了明显的提升，但是这一趋势也导致市场透明度增强，纯价格上的竞争比较激烈，从长远的角度来看，单一的批量生产对于抢占市场来说，不具备优势，所以只有通过多样化生产的方式来提升企业创造价值才是切实可行的。

3.缩小区域经济发展差距

因为网络经济具有便捷性，且信息网络是无处不在的，这也为区域间的竞争提供了条件。网络经济的产生是以数字化信息为基础的， 属于从有型生产要素中走出来的无形知识。落后的地区可以通过相同的网络技术保证该地区接受全球经济动态与发达地区同步。消息欠发达地区可以通过互联网的方式直接缩小本地区与发达地区的差距。网络经济属于创造力导向的经济发展类型，对资本的依赖性比较小，所以信息产业资金投入量比较少，限制条件也较少。所以在网络环境下的区域经济发展不论的发达地区还是欠发达地区都可以在相同的起跑线上相互竞争，缩小各地区之间的经济差距，为落后地区的经济发展提供契机。

二、网络环境下区域经济控制问题

1.网络经济提升了区域经济与整体经济之间的联系

网络经济和区域经济相互结合，提升了区域经济和外界经济的连接紧密度，将区域经济融合到全球性经济发展的框架里，提升区域经济与社会的和谐发展。与此同时，网络经济也可以通过网络的渠道对企业进行连接，整合市场，发挥企业生产规模所带动的集体效益。在网络经济的指引下，企业拥有较为灵活的运行机制，不仅可以克服市场竞争中不可避免的危机，同时也可以减少因为运行机制落后而产生的负面影响，保证区域经济可以在市场中快速发展。

2.通过网络经济来促进改革

网络经济的发展必然会带动政府体制发生变革，并且可以推动社会进步，为未来的经济发展做好保障工作。信息是生产力当中比较重要的因素，同时也是比较活跃的因素，并且近年来的网络经济在社会政治以及我国经济整体发展中的作用逐渐凸显。网络经济的发展会带动政府行政管理体制发生变革，加速政府职能的转变速度，全面提升监管的力度，有效控制腐败情况的滋生，为区域经济的长远发展提供坚实的基础。网络经济属于区域和市场之间相互沟通的桥梁，是区域发展的主要动力源泉，未来必将为我国区域发展提供动力，促进文化教育以及生产生活产生变化。

三、结束语

网络经济的飞速发展不仅对传统的经济发展产生冲击，同时也对区域经济发展产生了一定程度的促进作用。在网络环境下，只有详细的区分区域经济的特点以及制约本地区经济发展的因素，才能找到经济发展的关键点，制定出符合本地区经济发展的战略方针，在高速发展的社会经济下立于不败之地，抓住机遇，迎接挑战。本文主要对网络环境下的区域经济发展策略及部分控制措施进行阐述，旨在提升经济发展的实效性。

参考文献：

[1]张晓丹.网络经济环境下区域经济发展新思考[J].中共中央党校硕士学位论文，2011：22-23.

[2]王伟红.网络环境下区域经济发展与高职教育人才信息整合研究——以浙江为例[J].商场现代化，2010，12（11）：111-113.

[3]胡军.网络环境下非线性随机系统的递推滤波及控制策略研究[D].哈尔滨工业大学博士学位论文，2011，：05-07.

安全控制区域 篇3

电网危机管理包括三个大方面:1) 电网危机的识别和预警;2) 电网危机控制;3) 电网危机评价。其中电网危机识别和预警的要素包括:指标体系的建立;电网危机控制的要素包括:故障识别、故障隔离、故障恢复、负荷转供、拉闸限电。电网危机评价的要素包括危机评价的标准、危机评价指标体系的建立[1]。

区域电网在线综合安全预警及协调预防控制方案的主要功能模块有下面几个主要部分:

1) 安全预警及校正;2) 智能故障处理辅助决策系统;3) 负荷转供辅助决策;4) 拉闸限电。

1 安全预警及校核校正

1) 预警分析

从2006年11月西欧大停电UCTE调查委员会的有关报告可以看出, 导致大停电的根本原因之一是事故前未进行N-1校验。作为智能调度系统的子系统, 地区电网实时安全预警系统主要用来分析各种预想故障的严重程度, 得到各种故障对电网的影响程度, 从而找出电网存在的薄弱环节。

地区电网实时安全预警系统的主要功能用途如下:

(1) 实时故障扫描:实时扫描N-1+M故障, 并将得到的严重故障放入严重故障组; (2) 预想故障设定:按调度员的需要可以方便设定预想故障; (3) 故障排队:通过故障扫描方式以及相应的性能指标, 快速区分各种故障对电力系统安全运行的危害程度, 并将各种故障排队, 按要求给出各种越限信息; (4) 依据超短期负荷的数据, 实现对未来运行状态的安全分析;

在进行大型电力系统安全分析时, 需要考虑的预想事故数目是相当可观的。一般预想事故至少是开断一条线路 (或发电机) 、二条线路或一机一线等。也可能需要考虑更多重的复合故障。地区电网实时安全预警系统的目的就是利用数字化电力系统所能够提供的丰富信息, 逐个对预想事故进行潮流分析, 然后校核其违限情况。大幅度提高电网的实时安全预警能力。

2) 校核及校正

预警系统通过分析判断出薄弱设备, 并给出相应的方案, 供调度员进行比较和选择, 减少了调度员的工作量, 提高了工作效率。

根据薄弱设备, 确定校正方案。所谓校正方案, 是指模拟将薄弱设备退出运行, 调整系统中的控制变量, 主要包括发电机出力、变压器分接头、并联电容器/电抗器等等, 同时将失电的厂站负荷转由其它厂站提供, 然后对其进行潮流计算校核。

2 地区电网智能化事故处理决策系统

地区电网智能化事故处理辅助决策系统能够实时监测电网运行状况。正常操作时为调度员提供事故分析和处理的模拟培训手段等功能。离线时提供典型预案设计功能, 由授权调度员定义厂站典型运行方式, 生成典型事故的处理预案。在电网发生事故时自动提供故障设备、故障类型、停电区域、受影响的重要用户、开关及保护动作行为分析等信息, 并根据电网事故前后的运行方式, 智能化或手动生成恢复方案, 并提供有效的综合防误操作手段, 保证事故处理的可靠性。

3 安濮鹤地区潜在的电网危机及防范措施

1) 覆冰[2,3]

历年来引起该地区电网最严重电网危机的自然灾害原因就是大范围、长时间的恶劣雨雪天气, 雨水及融化雪水极易结冰, 从而造成电网设备覆冰严重, 最终导致电网多条输电线路跳闸。

(1) 输电线路因覆冰严重造成冰闪、舞动, 甚至发生杆塔变形、倾倒。因此设备运行维护单位应对线路进行防冰闪、防污闪改造。改善绝缘子伞形结构、布置方式、更换合成绝缘子、涂覆憎水性涂料来防冰闪、防污闪等; (2) 加强与气象部门的沟通联系, 建立灾害性天气的预警机制, 对可能出现的灾害性天气提前做好事故预案和抢险准备; (3) 加强对电网设备的巡视、监控, 以利于及早发现隐患并及时处理, 避免发生事故或扩大事故。从而保证系统的稳定运行。

2) 雷电[4]

伴随电网规模的扩大, 雷击输电线路引起的跳闸、停电事故次数日益增多。雷击闪络的应对措施为:

(1) 在部分线路雷击频繁点, 加装线路避雷器; (2) 雷击频繁地区慎用合成绝缘子或选用加长型合成绝缘子; (3) 完成线路接地装置及接地电阻的检查。

3) 强风暴[5]

强风暴是对输电线路威胁最大的自然灾害之一, 不仅能引起输电塔倒塌, 还能引起输电线路舞动, 因此应提高输电线路抗风能力, 对于在役输电线路加强抗风加固和改造。

4 结论

本文针对安濮鹤电网的特点, 首次将危机管理引入区域电网, 通过对安濮鹤区域电网的分析, 提出了针对该区域应对重要电网危机的应对预案, 为危机恢复和调控提供合理化建议, 对确保安濮鹤区域电网安全可靠运行有着重要的指导作用。

参考文献

[1]牛东晓, 刘达, 刑棉.应对灾害电网危机管理, 2010.

[2]李强.2008年雨雪冰冻灾害分析及对电网的启示[J].电力建设, 2008, 29 (6) :18-21.

[3]朱时阳, 邓雨荣, 李明贵.广西电网输电线路雷害情况分析及对策研究[J].广西电力, 2010, 33 (1) :1-5.

[4]陈锡阳.气象统计污秽与污闪预警的探讨[J].高电压技术, 2007, 33 (9) :211-213.

区域经济安全指标评价模型研究 篇4

【关键词】经济安全；指标；评价模型

一、引言

国家经济安全问题是一个国家最基本的战略问题。经济全球化，促进了世界经济的发展，给世界各国既带来机会也带来挑战。在不公正、不合理的国际经济旧秩序没有根本改变的情况下发生和发展的经济全球化，并非把世界所有国家领上了共同富裕的道路。

在进入21世纪之际，中国已站在确立自己作为大国和强国地位的门槛上。不管人们是否意识到，在中国持续稳定发展的同时，外部条件正在发生很大的变化。在20年集中力量发展经济之后，中国需要根据新的内外条件和情况，重新检视自己的大战略，作为确保成为现代化大国的基础。在以经济建设为中心的指导思想下，对于中國的发展战略，人们已有很多的讨论。但对于中国的国家各区域经济安全战略，却还没有比较系统的研究。

本课题源于对战略目标牵引，试图通过对经济安全环境的影响指标进行分析研究，构建面向安全战略指导的经济安全环境指标评价体系，对国家各区域经济安全环境进行客观、科学、有效地综合评价，从多维度反映各层面的内在联系和相互关系，为经济建设决策者提供参考意见。

二、指标体系设计

1.设计原则

坚持总体国家安全观需要我们重视区域经济安全之间的统筹。从“体系”出发，强调“总体性”，我国正处在经济上行的发展阶段，也是矛盾突出最激烈的阶段，健康平稳地发展是制定实施安全战略的基础，两者需要有机结合，不能片面去追逐，顾此失彼，要以国为镜，以史为鉴，在坚定巩固各领域安全形势的前提下，统筹处理好内外安全，国民安全、传非安全等等，处理好发展和安全的关系。

本研究围绕经济安全环境内涵，进行顶层业务分解，初步建立能够覆盖各区域经济安全环境的相关领域基本要素指标体系、业务模型。

2.区域经济安全指标体系

经济安全是指一国维护国民经济发展和经济实力不受威胁的状态和能力，具体表现为一国保障其经济主权独立、经济发展所需资源有效供给、经济体系独立稳定运行、整体经济福利不受恶意侵害和非可抗力损害的状态和能力。从广义上看、经济安全包括资源能源安全、金融安全、粮食安全、社会类经济安全、产业与贸易安全等诸多方面，表现为一国政府能有效维护本国经济制度和相关法律、确定本国经济发展战略目标、管控本国经济、抵御外国资本和国际市场的竞争和冲击、保持国内外市场竞争优势、保障和提高人民生活水平等内容。

通过对国内外经济安全理论、评价指标和方法的研究，本项目从基本经济制度安全状况、经济主权安全状况等直接影响GF建设的几个方面及经济危机风险状况、粮食安全等方面对我国经济安全进行评价。由于篇幅限制，各类区域经济安全问题的指标选择过程将不一一介绍，最终确定的指标体系如下表所示。

为了进一步研究和探讨经济安全环境评价指标体系的构成，科学反映我国经济安全环境状况，促进区域经济健康有序地发展，在指标建立的过程中，对各级指标的筛选和建立采用了重点考虑了以下情况：

（1）定性定量相结合

以上指标构建过程中均以定量分析为基础，采用定性与定量相结合的方法。在对分析和评价经济安全环境状况过程中，除了采用定性的描述和分析之外，更重要的是增加了对其进行定量描述和定量分析，以确保对经济安全环境的评价结果更加可靠、可信。

（2）统计和抽样调查相结合

在对指标设计及数据搜集过程中，针对经济安全领域调查对象与调查要求的不同，采用了全面统计调查和抽样调查最为常用的两种调查方法。

对于占比、平均值等统计指标，多采用抽样调查统计方法，从被调查对象的总体中抽出一部分作为样本进行调查，由样本所获取的结果来估计总体的参数和特征。

对于部分定量指标，需要采用全面统计调查方法，从国家统计系统和各个业务归口部门定期取得系统的、全面的基本统计资料获得。

三、区域经济安全指标评价模型设计

1.模型选择

结合经济领域指标数据中定量数据较多，并且指标体系有较为清晰的层次结构，而实际需求为量化各层次结构上变量之间的关系的情况，优先考虑结构方程模型。

2.模型优化

建模过程会受到数据的获取，数据的属性特征，数据之间的关系等因素影响，因此，会在建模中对初始选择的模型进行及时的调整。如果能够获取到较多的定量数据，那么，可能会优先考虑结构方程，或BP模型；如果数据采集最终反馈，更多的是定性数据，并且，存在一定程度缺失不利于量化，那么在建模过程中可能会优先考虑熵值法或模糊评价。

另外，如果研究结果希望展现出31个省（区、市）的比较值，那么，指标体系当中的部分指标会进行删除或更改，确保省级指标可以获取；如果研究结果侧重给出评价以及趋势预测，那么，在数据输入时，会使用多年的时间序列数据以便保证参数可以被估计及检验。对于时间序列数据仍然难于获取的情况，将使用熵值法进行分析评价。

四、实证分析

1.数据来源

研究目的在于估计比较基本经济制度安全，经济主权安全，经济危机风险情况对于经济安全的影响程度。三级指标，来自全国31个省市，2006-2015年度数据。均为数值型数据。数据来源于中国统计年鉴，国家税务局，国土资源部及交通运输部发布的相关数据。

2.模型设计

由于基本经济制度安全，经济主权安全，经济危机风险情况均为不可测度指标，因此，使用SEM来解决它们的指标测度。结合指标体系设计及研究目的，建立结构方程模型。在此之前，可以使用探索性因子分析对数据结构进行挖掘，不断修正，得到合理的潜变量结构。然后，再进行结构方程模型的构建。

3.模型识别

常用t法则判断模型是否可识别：在结构方程模型中，共有（m+ n）个可观测变量，记t为模型中自由估计的参数个数，则模型可识别的一個必要条件是：t（m+n）（m+n+1）/2。

假设该模型中共含有35个参数，包括11个负荷、3个潜变量之间的相关系数、11个观测变量的误差方差、结构模型的8个未知参数、2个内生潜变量的误差方差。由于3513×14/2，故该模型可识别。

4.参数估计

利用R软件，计算得到结构系数矩阵以及方差矩阵。本项目采用标准化情况下的参数估计结果，分两步确立：第一步，使用探索性因子分析，挖掘数据的潜在结构。并结合已有经验，不断迭代优化指标体系以及潜变量结构。第二步，运行程序。检验不显著的路径后重新拟合模型。不断迭代优化，使得所有因子载荷在95%置信度下均显著。最终结构方程可表示为：

5.模型检验

根据各种模型检验指标，如GFI（拟合优度指数），CFI（比较拟合指数），NFI（拟合规范指数），IFI（NFI修订指数）对模型进行检验。以上指数一般都在0-1之间，0.9以上表示模型拟合程度较好。

另外，对于不同结构的模型，也可结合反映误差方面的指数进行比较判断。如RMSEA（近似误差的均方根）、AIC、CAIC进行比较选择。

6.模型分析

（1）中国经济安全评估

从上面的结构模型参数可以看出，每一项三级指标对二级指标，二级指标对一级指标的影响为正向或负向。同时，通过对比标准化回归系数，可以对比不同三级指标对同一二级指标及一级指标影响的强弱；另外，可以对比不同二级指标对一级指标影响的强弱。识别影响各二级指标以及一级指标的重要因素。

利用以上数据，逐年构建结构方程，即可得到我国经济安全随时间的变化趋势。

（2）中国经济安全预测

对于中国经济预测，设计两套方案：第一套方案，使用前一年构造的结构方程的系数代入方程进行计算。此前，需要逐年建立回归方程模型，并对预测结果以及实际评估结果进行比较；第二套方案，使用BP神经网络，使用当年的评估值作为输出层，前一年的三级指标值作为输入层，进行学习，得到权重后用于预测。

五、结论

通过实证分析证明，本研究建立的区域经济安全指标评价体系能够从多维度反映出区域经济安全在各层面的内在联系和相互关系，有利于在社会经济建设过程中认识自身的经济能力，找出优势与劣势，为加强经济建设提供理论依据，为决策者提供参考意见，科学地制定社会经济建设规划和政策，进一步推动社会经济发展。

参考文献：

[1] 白石. 国家经济安全问题讨论综述[J].经济理论与经济管理. 2002，11：75-79.

[2] 郑通汉.经济全球化中的国家经济安全问题[M].北京，国防大学出版社. 1999.

[3] 杜旭宇.关于国家经济安全问题研究综述[J].理论前沿. 1999，16：31-32.

[4] 余根钱.国家经济安全指标体系研究[J].中国统计. 2004，9：14-15.

[5] 叶卫平.国家经济安全定义与评价指标体系再研究[J].中国人民大学学报. 2010， 4：93-98.

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区域控制中心延期建成 篇5

根据Shahis Malik所说, 消防车辆的三分之二已经安装数字消防无线设备, 剩余将在2010年春季安装完毕。

他们将继续与消防救援机构、政府以及Airwave等供应商及合作伙伴继续完成车辆改造计划。反馈的事实表明, 消防队员已经受益于能够使用更清晰的语音通信的新型通信设备。但是, Malik先生也表示, FireControl项目的进度将推迟, 同时将改建为9个区域控制中心, 46个独立的控制室。Malik 在2009年7月15日的议会上说, 控制中心IT系统的技术问题将在2011年至2012年年底解决。

他解释说:“我们已与消防救援机构和地方政府详细讨论了这一点, 并认为这是一个实际可行的计划。官方正在积极筹备2012年的夏季奥运会, 届时该网络将在奥运期间为所有消防救援机构提供强大的支持”。

赵婷 供稿

Fire-fighting and contermeasures of Lanzhou

城市区域交通控制技术研究 篇6

一、传统的城市区域交通控制技术

1.1交通信号灯阶段。最早的城市交通控制手段是美德两国对煤气信号灯的成功应用, 但由于其不能自动控制, 且每个道路口都必须安排有交警值班, 这既增加人力成本又不能实现全天控制, 所以其很快就被淘汰。鉴于煤气信号灯的失败运行, 英国政府后期又引入了电力信号灯进行交通管理。尽管其在公共安全方面起到一定改善作用, 然而在交通量日益快速增长的趋势之下, 电力信号灯也没能延续很久。

1.2固定配时控制阶段。城市交通控制真正开始于上个世纪20年代的“固定配时控制”阶段, 不断增多的交通拥堵想象使政府决策者们将城区道路建设的基本目标锁定在“固定配时”信号控制系统上来。从50年代后期开始, 逐渐出现通过联动交通信号来改善独立的固定配时控制的策略建议, 但对于调校准交通信号周期不是一件容易的事。固定配时控制在应对交通事故、计划外事件时缺陷诸多, 其联动优势也将在几年后消失。

1.3独立型车辆交叉口阶段。在上个世纪70年代, 随着感应圈的出现, 车辆达到路口可被信号感应, 依托于检测线圈的交通检测器可以针对车辆出现状况相应地分配绿灯时间, 但在升级改造车辆感应系统上耗费巨大, 尽管后期出现了车辆感应优化微处理器, 其在道路交叉口饱和之前可以实现车辆延误最小化模式运行, 但在达到饱和状态之后的道路交叉路口, 其作用之下的通行能力就会有所下降, 所以也没能长久地运行下去。

二、现状

感应圈的改进为缓解车辆独立型的感应交叉路道路口运行压力起到了一定作用, 但在交通达到饱和的状态下, 城市交通控制系统的日趋完善, 已不再单单依靠独立型的车辆信号控制解决车辆拥堵问题。从此, 治理城市交通拥堵的焦点就放在了如何应用智能化的交通控制技术上, 智能化的交通控制技术能实现道路直观而集成的自动化控制, 避免人为的误差, 减少了多余的道路检测设备经费投入。

三、城区智能化交通控制技术研究

3.1 UTMC交通控制系统。由英国交通部构建的UTMC交通管理与控制系统, 实现了交通管理系统中不同应用程序的互相关联与资源共享。提供实时动态的交通信息是其成功的关键。UTMC既可以帮助驾驶员使用车牌自动识别相机确定行驶的平均速度从而给予行程时间建议, 又能通过可变信息板为其提供路况警示信息。在系统操作上, 它的一个优点就是通过建立统一的国际标准使得智能交通系统之间的转换更加容易, UTMC以其共享数据库的标准格式使得全感应式交通控制系统发展成为潮流。

3.2 ITS交通控制系统。类似于UTMC的另外一个控制系统就是ITS系统 (国家智能交通系统通信协议) 。它包括ATMS、ATIS和AVCS三部分, ATMS主要用于交通需求和交通能力的时间匹配, ATIS通过可变信标指示牌、GPS全球导航系统对车辆实现路由导航, 完成空间匹配, AVCS由纵向控制器和偏航控制器构成, 它衍生出一种自动高速公路系统AHS, 实现了系统的高度智能化[2]。ATMS和ATIS这两个系统是实现城市交通控制系统自治控制的主要合成部分, 它们作为一种智能体, 能通过相互协作和合作解决大规模的交通流冲突中的复杂协调控制问题。

3.3 CVIS交通控制系统。CVIS (车路协同系统) 是欧洲出现的一项车路检测技术, 它以交通媒介的形式通过无线局域网、红外线、蜂窝技术或者数字广播通讯实现车辆之间以及车辆与周边设施设备实现通讯。它采用类似于CVIS的交通控制系统架构, 具有系统潜在适应性, 使用这种检测技术, 车辆将实现减少15%左右的出行时耗, 在一些不太拥堵的次道路上每辆车在交叉口最多可以实现节约5秒的时耗。

3.4自动化城市交通控制管理系统。城市区域交通控制技术不断由独立车型交叉口向完全无须由人力控制的直观系统发展, 这种自动化系统可以有效管理交通控制技术, 减少人为错误, 其优势在于不仅减少了道路检测设施的需求, 通过利用感应线圈和红外线感应器还能降低人为和系统的维护费用[3]。智能自动化的交通控制系统虽然能够通过减少车辆平均延误时间在一定程度上控制交通信号, 但由于目前的交通控制系统缺少对大规模的交通流实现全盘考虑与预测, 随着交通流的增加, 人为更新交通事件发生的时间信息显得必不可少。

四、未来交通控制技术发展预测

4.1“物联网”信息收发系统。在网络技术不断发展的今天, “物联网”是一种采用收发数据技术而开发的车辆信息收发系统, 每个车辆将具有独立的身份信息, 这些信息包括车辆的历史行程信息、未来路程走向、历史行程路况和天气状况, 而通过“物联网”将实现其他车辆、行人以及交通控制系统操作者之间信息互通。

4.2驾驶模拟器的开发。随着通信和检测技术的发展, 通过精确检测、正确定位, 车辆可以被迅速感知, 减少车队离散模型的不确定性[4]。诸如欧洲的一种驾驶模拟器COOPERS, 它会自动感应严峻的驾驶状况, 当其显示警示状态时, 驾驶员可改变其驾驶行为, 车速平均下降14%, 驾驶员通过获取这样的信息避免进入拥堵排队交通区域, 使路网运行状态得到改善。

4.3蓝牙传感器信息检测。蓝牙功能对于驾驶员来说已经不再陌生, 而伦敦交通局曾拿蓝牙传感器做了实验, 探寻其是否可以用于城市关键道路上向驾驶人员发送车速和检测方面信息, 结果蓝牙传感器在车内渗透率上缺乏稳定性, 对交通流测算也不够精准, 它的技术还有待进一步研发。

4.4“浮动车数据已获测试”。近期最有可能被广泛应用的一种检测技术就是“浮动车数据已获测试”, 它通过对移动电话设置一种交通传感器, 由此推测车辆的位置和运行速度信息, 相对于现在使用的单一检测点来说, 这种技术的优点在于车辆通过获取连续的数据流使交通控制系统的标定和校核变得更为容易。

五、结语

综上所述, 现代城市交通的不断膨胀, 运用交通控制技术实施城市区域交通道路的交通流协调控制变得很有必要, 现有的交通控制技术在为车辆检测速率及路况、提供有效实时信息、智能警示等方面存在诸多优点, 但未来骤增的交通流还需要更加先进、精确的交通检测和通讯技术, 它们的研发将有助于进一步改善城区交通拥堵状况。

摘要：当前, 随着我国城市化的加快, 车辆迅速增加给我国城市带来了一系列交通问题。面对急剧增加的车辆和城区有限的交通资源, 如何缓解城市区域的交通拥堵、提高交通运行效率成为了城市区域交通控制研究领域的热点问题。本文从传统的城市交通控制技术出发, 结合其局限性和现代城市交通发展的高要求, 重点研究城市发展新形势下交通控制技术的应用及未来交通控制相关技术的研发, 为缓解城市区域交通拥堵问题提供交通控制技术层面的参照和借鉴。

关键词：城市区域,交通,控制技术

参考文献

[1]欧海涛, 张文渊, 张卫东, 许晓鸣.城市交通控制研究的新发展[J].信息与控制, 2012 (02) :52-53.

[2]Andrew Hamilton, Ben Waterson, Tom Cherrett, Andrew Robinson, Ian Snell, 王金秋.城市交通控制的演变——政策与技术变更[J].城市交通, 2014 (05) :73-74.

[3]杨文臣, 张轮, 施弈骋, 张孟.智能体技术在城市交通信号控制系统中应用综述[J].武汉理工大学学报 (交通科学与工程版) , 2014 (08) :38-40.

安全控制区域 篇7

液体区域控制系统是重水堆反应性控制机构, 其目的是通过改变14个液体区域控制单元内的轻水液位, 从而改变反应堆的反应性。液体区域控制单元的水位调节是由该区域控制程序控制每个单元液位控制阀的开度来实现的。当反应堆实际功率和要求功率存在较大偏差时, 液体区域控制程序会根据功率偏差调节液位控制阀开度, 通过平均区域水位变化改变堆内反应性, 使反应堆功率与要求功率保持一致。液位控制阀的工作稳定性直接关系到液体区域控制单元内轻水液位的控制稳定性, 液位控制阀工作异常, 将直接影响核电厂的安全稳定运行, 因此及时有效处理液位控制阀缺陷至关重要。

1 液体区域控制系统液位控制阀

液体区域控制系统液位控制阀由DRESSER公司的直行程执行机构和截止阀配套组成。阀门配备FISHER546NS型电-气转换器、Dresser Masoneilan 4711P型气动阀门定位器和MOORE公司的61H流量放大器等3项气动控制设备。阀门设计工作行程10 mm, 阀门控制信号来自电站计算机的模拟量输出信号。电站计算机经过计算, 通过模拟量输出卡件输出到阀门的电-气转换器, 电-气转换器将4~20 m A信号转换为20~100 k Pa的压力信号输出到气动阀门定位器作为控制信号, 气动阀门定位器调整到执行机构的输出压力来改变阀门开度 (图1) 。阀门定位器输出至执行机构回路中加装流量放大器, 以提高阀门响应速度。

2 液位控制阀控制故障现象

2013年12月24日, 液体控制区域6区液位基本稳定不变, 检查区域功率缓慢下降。检查确认6区的液位波动幅值从10%左右突然减少到1%左右, 而同一时间段, 液体区域其他区域的液位波动幅值约为3%~5% (图2) 。通过不同区域的液位变化对比, 可以确认6区液位在12月24日前较其他区域波动幅值大, 在12月24日其波动幅值较其他区域小, 且处于基本稳定状态。现场对阀门进行目视检查, 在气动管线喷洒检漏液, 未发现异常泄漏。检查发现6区液位控制阀动作情况较其他区明显缓慢, 在6区液位波动幅值较小时间段, 阀门基本处于稳定开度状态, 而其他区域的液位控制阀均有5%左右的开度变化。检查阀门气动定位器上信号气压力表, 确认阀门定位器控制信号气压压力表指示有变化。据此判断是液体区域控制系统6区液位控制阀门控制出现问题, 导致6区液位波动异常。

3 液位控制阀故障分析

根据液体区域控制系统液位控制阀的信号控制回路和阀门组成, 6区液位控制阀动作故障可能原因主要是阀门控制信号异常和阀门自身故障。

3.1 液位控制阀控制信号异常分析

6区液位控制阀控制信号来自电站控制计算机的模拟量输出信号, 若电站计算机的软件失效或模拟量输出卡件故障, 可能会导致液位控制阀控制信号稳定在一个固定值保持不变, 导致阀门开度稳定在固定值, 影响液位控制。电站控制计算机模拟量输出回路中串联1个信号取样反馈电阻, 可通过检查反馈电阻上的电压变化情况, 判断电站控制计算机模拟量输出回路的工作情况。在6区液位控制阀液位控制异常时间段, 检查相应的阀门控制信号回路反馈信号有5%左右的变化输出, 可以确认电站控制计算机的模拟量输出回路正常。

3.2 液位控制阀自身故障分析

根据阀门气动回路控制方式和阀门结构, 引起阀门控制异常的原因可以分为机械结构和阀门气动回路控制两个方面。阀门机械结构故障点包括执行机构、阀门盘根填料和阀芯阀座配合;阀门气动回路控制故障点包括电-气转换器、阀门气动定位器和阀门流量放大器。

3.2.1 阀门机械结构故障分析

根据液位控制阀动作情况较其他区阀门缓慢, 在6区液位波动幅值较小时间段, 阀门开度基本处于稳定状态。分析产生此现象原因是阀门动作阻力增加和执行机构供气信号不畅导致, 原因有3。

(1) 执行机构卡涩。阀门执行机构下缸盖和支架处有一个轴套, 材料为黄铜, 内部有O形圈, 轴套与执行机构推杆间隙较小, 轴套中的O形圈与执行机构推杆直接接触。若执行机构推杆和轴套有摩擦或O形圈老化失去弹性, 会导致执行机构推杆摩擦力大, 影响阀门动作速度, 甚至稳定在固定开度。现场检查轴套与执行机构推杆的连接部位, 未发现有磨损的铜粉末和O形圈密封件粉末。说明执行机构推杆和轴套没有摩擦, O形圈也没有明显老化失去弹性, 不存在执行机构推杆和执行机构轴套磨损问题。

(2) 阀门盘根填料过紧。该阀门的盘根填料紧固力矩要求为7.7 N·m, 现场使用力矩扳手验证阀门盘根填料的紧固螺母力矩为7.7 N·m, 说明不存在盘根填料过紧问题, 同时查看阀杆, 确认阀杆光滑干净, 表面没有水迹和填料碎末, 说明填料完好, 也没有出现老化现象。

(3) 阀芯阀座配合过紧。液体区域控制系统的液位控制阀阀体结构为截止阀, 在阀门开度为50%左右时, 阀芯是离开阀座的, 不存在阀芯和阀座接触。

3.2.2 阀门气动回路控制故障点分析

根据6区的液位波动幅值在1%左右时, 检查阀门气动定位器上信号器压力表指示能根据控制电流信号变化, 可以确认阀门电-气转换器输出信号异常不是阀门故障原因, 分析产生此现象的阀门气动回路控制故障有阀门流量放大器动作卡涩、阀门定位器的导向杆卡涩。

(1) 阀门流量放大器动作卡涩。阀门流量放大器是改变执行机构进气和排气量, 可以改变阀门执行机构的动作速度, 流量放大器接收到输入信号时无法打开, 导致到阀门执行机构的进气仅靠旁路阀小流量气流补充到阀门执行机构, 如阀门执行机构回路有泄漏, 将导致阀门动作缓慢;如阀门执行机构回路泄漏量与通过旁路阀补入得进气平衡, 将导致阀门无法动作。根据现场检查情况, 确认阀门执行机构回路没有泄漏, 可以确认如流量放大器无法打开, 执行机构的进排气也可以通过流量放大器旁路阀来实现, 阀门动作只会变缓, 不会导致阀门稳定在一个固定值。

(2) 阀门定位器的导向杆卡涩。6区液位控制阀定位器为Dresser Masoneilan的4711P型气动阀门定位器 (图3) , 当阀门定位器输入的信号气压改变时, 阀门定位器通过导向杆位置改变来控制执行机构的进气和放气, 控制阀门开度, 如导向杆脏或与定位器孔壁配合间隙小, 会导致导向杆与定位器孔壁摩擦力大, 在小输入信号变化时因推动力小, 定位器导向杆动作变慢, 导致阀门动作也变慢, 液位控制波动幅值增大。如导向杆与定位器孔壁摩擦力大于定位器控制信号改变产生的推动力, 将导致导向杆维持一个位置不变, 阀门开度保持不变, 使液位控制波动幅值大幅减少。

同时根据打开阀门执行机构限位杆的背紧螺母时, 阀门从固定开度恢复缓慢波动的现象, 可以确认阀门定位器控制异常。阀门定位器直接安装在执行机构本体上, 反馈杆连接到执行机构推杆中, 而且执行机构尺寸小, 当打开阀门执行机构限位杆的背紧螺母时, 阀门执行机构会轻微晃动, 导致定位器反馈力改变, 使导向杆受力平衡被打破, 阀门定位器导向杆恢复缓慢动作, 阀门开度恢复缓慢波动。根据以上分析, 可以判断阀门定位器的导向杆卡涩是导致阀门工作异常的主要原因。

4 液位控制阀定位器在线处理

在机组正常满功率运行期间, 液体区域控制系统的液位控制阀无法进行隔离检修和校验。如整体更换阀门定位器, 其校验位置可能会出现较大偏差, 需要制定在线处理方案。根据Dresser Masoneilan 4711P型气动阀门定位器的工作原理和特性, 影响定位器校验位置主要有反馈凸轮安装位置, 定位器零点和量程调节装置。在不改变反馈杆、反馈凸轮、定位器本体安装位置、定位器零点和量程调节装置位置的情况下, 阀门校验位置不会改变。在机组正常运行情况下, 拆除、检查和更换阀门定位器导向杆, 可以实现阀门校验位置不改变, 又能确保定位器工作性能。

在关闭阀门供气气源, 通过阀门定位器气源压力表观察压力降到零后。使用套筒扳手拆除液位控制阀的定位器导向杆组件, 将定位器导向杆组件备件安装在现场阀门的定位器上完成现场工作。

5 液位控制阀控制性能验证

更换阀门定位器导向杆后重新投运阀门, 确认阀门控制稳定, 液位波动幅值恢复到3%~5%, 阀门控制稳定 (图4) , 直到15个月后的大修。在机组大修期间对阀门进行全面诊断, 确认阀门开关过程中动作平稳, 未出现明显卡滞现象, 测试平均摩擦力合格。阀门关闭时阀瓣落座, 密封力满足密封要求。这些表明故障已通过更换阀门定位器导向杆得到根本解决。

6 结束语

区域高峰时段多向绿波控制策略 篇8

在城市交通管理和控制中, 交叉口管理是一个不可缺少的重要组成部分, 同时随着道路交通量的增长, 交叉口之间的相关性日益明显, 一个交叉口的拥堵, 随着时间的推移将会波及到周边数个交叉口乃至所在区域内的所有交叉口。一般城市交叉口发生拥堵都是在上下班交通流量较大的高峰时段, 因此, 缓解城市道路交通拥堵的关键在于如何解决城市高峰时期交叉口大量拥挤排队的问题。本文从交叉口感应控制方面入手, 致力于城市区域交通协调控制研究, 寻找一种有效、便捷、可行的控制方法, 使高峰期积压在交叉口的排队车辆能够尽快疏散, 降低车辆排队长度和出行者的延误时间, 最终使区域整体的交通通行能力得到较大提高。

1 车辆快速消散的感应控制策略

城市交通高峰时期, 各交叉口进口道的流量较大, 积压在停车线后的车辆排队长度较长。若单实施某条干线协调控制, 则对高峰期主次道区别不明显的情况, 这种控制必将引起线控系统以外其它道路排队长度的不断增加, 交通拥堵在所难免。本文采用绿波控制尽快疏散积压在交叉口的车辆, 这里所说的绿波控制是指在交通需求最大的行车路线施行绿波带, 由于道路交通流量的变化, 交通需求最大的行车线路可能是不断变化的, 因此, 本文的绿波控制不同于常规的固定某一干线上的绿波带, 而是随着交通流量、流向变化的可变多向绿波带。

过去也曾有不少学者用模糊控制、人工神经网络、博弈论中的纳什均衡等控制方式对这种想法进行模拟试验, 但由于其算法繁琐、计算机内存要求高等问题, 对于交叉口较少的简单路网还有实现的可能, 但随着交叉口数量的增加, 其算法耗费的时间往往达不到实时控制的要求。针对这一问题, 本文提出自己的设计思路, 采用计算机操作系统中的相容操作和优先级判断, 提出交叉口车流相容性的概念, 实现路网中的可变绿波带。这种方法的优点是:算法简单, 计算机内存要求不高, 容易实现。

1.1 车流相容性的概念

要解释车流相容性, 首先解释交通冲突的概念。所谓交通冲突是指由于两个或两个以上的交通行为者同一时刻共用同一交通载体, 使得道路交通系统存在安全隐患甚至有可能导致交通事故的交通事件。交通冲突多出现于城市道路交叉口和高速公路上下匝道口等地方。

为避免交通冲突事件的发生, 将道路交叉口若干股交通流进行分类, 分为完全相容交通流、部分相容交通流和不相容交通流。完全相容交通流是指车辆在行驶时, 完全与其他股交通流没有共用同一交通载体, 甚至不存在任何交通流的分流和汇合, 这是安全性最高的交通流, 如图1所示。部分相容交通流是指车辆在行驶时, 部分与其他股交通流共用同一交通载体, 存在交通流的分流和汇合, 是安全性次之的交通流, 如图2所示。不相容的交通流是指那些同一时刻共用同一交通载体, 存在安全隐患甚至有可能导致交通事故的交通流, 这类交通流应在控制策略中坚决避免, 如图3所示。

1.2 协调感应控制方式

交通感应控制是根据交叉口各个入口交通流的实际分布情况, 合理分配绿灯时间到各个相位, 从而满足交通需求。常用的有以下两种控制方式:

1) 基于到达车辆车头距的控制。在一个给定的最小绿灯时间内, 某相位绿灯时间无条件地开通。该时间过后, 若位于该相位停车线前方一定距离外的检测器检测到继续有车辆到达, 则追加一个单位绿灯时间。若一直检测到有车辆到达, 则绿灯时间一直被延长, 直到绿灯时间达到最大绿灯时间为止。若在追加的一个单位绿灯时间内没有车辆到达, 则信号灯被切换到下一相位, 放行下一相位的车辆。

2) 基于排队长度的控制。在放行一个相位的交通流之前, 由车辆检测器预先检测到该方向到达的车辆排队长, 根据车辆的排队长度, 确定该相位的放行时间。在绿灯时间, 通过交叉口的车流量总在饱和值左右。

考虑到城市交叉口高峰时期的拥堵情况, 解决拥堵问题的关键在于降低排队长度, 尽快疏散积压车辆, 因此本文采用基于排队长度的控制方式。

2 排队长度性能指标的计算

对于一般四相位信号控制的单交叉口, 各车道车辆在不同相位、不同车道的放行状态用一个系数矩阵Pe表示, 即

${\rm P}{}_e=\{p{}_{ijk}\}.$

式中:i为相位序号, 取值为1、2、3、4, 分别表示交叉口一个周期内的4个相位;j为方向序号, 取值1、2、3、4, 分别表示交叉口入口东、南、西、北方向;k为车道序号, 取值为1、2、3, 分别表示交叉口每个进口道的左转、直行、右转车道。

$p{}_{ijk}=\{\begin{array}{l}1‚\text{表}\text{示}\text{第}i\text{相}\text{位}、\text{第}j\text{入}\text{口}\text{方}\text{向}、\text{第}k\text{车}\text{道}\text{车}\text{辆}\text{放}\text{行}‚\\ 0‚\text{表}\text{示}\text{第}i\text{相}\text{位}、\text{第}j\text{入}\text{口}\text{方}\text{向}、\text{第}k\text{车}\text{道}\text{车}\text{辆}\text{禁}\text{行}。\end{array}$

对采用图4所示四相位信号控制的交叉路口, 其放行状态系数矩阵可表示为

Pe={ (0, 1, 1) , (0, 0, 0) , (0, 1, 1) , (0, 0, 0) };

{ (1, 0, 0) , (0, 0, 0) , (1, 0, 0) , (0, 0, 0) };

{ (0, 0, 0) , (0, 1, 1) , (0, 0, 0) , (0, 1, 1) };

{ (0, 0, 0) , (1, 0, 0) , (0, 0, 0) , (1, 0, 0) }.

以交叉口通行能力作为进行优化的目标函数, 目的是使交叉口被延误的车辆数达到最小, 从而实现车流通行能力最大, 则被延误车辆数的计算如下:

设ti (i=1, 2, 3, 4) 为交叉口各个相位的配时, qijk表示第i个相位、第j方向、第k车道车辆到达率。一个周期内第i相位、第j入口方向、第k车道到达的车辆数为

$s{}_1=q{}_{ijk}t{}_i.$

假设在绿灯时间内, 放行车辆在第i个相位、第j方向、第k车道驶离交叉口出口的离开率为uijk, 则一个周期内第i个相位、第j方向、第k车道可能驶离路口的车辆数为

$s{}_2=p{}_{ijk}u{}_{ijk}t{}_i.$

设s${}_{ijk}^l$表示第l个周期、第i个相位、第j方向、第k车道滞留的车辆数, 则有

$\begin{array}{l}s{}_{ijk}^l=s{}_{i-1jk}^l+q{}_{ijk}t{}_i-p{}_{ijk}u{}_{ijk}t{}_i‚s{}_{i-1jk}^l+q{}_{ijk}t{}_i\ge p{}_{ijk}u{}_{ijk}t{}_i；\\ s{}_{ijk}^l=0,s{}_{i-1jk}^l+q{}_{ijk}t{}_i＜p{}_{ijk}u{}_{ijk}t{}_i.\end{array}$

当i=1时, s${}_{i-1jk}^l$表示第l-1个周期、第i个相位、第j方向、第k车道滞留的车辆数。故第l个周期末路口总的滞留车辆数可表示为

$s={\displaystyle \sum _{j=1}^4{\displaystyle \sum _{k=1}^{3}s}}{}_{4jk}^l.$

从以上分析可知, 为了使交叉口的通行能力最大, 即要求交叉路口滞留的车辆数最小。对于整个路网而言, 其总的滞留车辆数可表示为

$\begin{array}{l}S={\displaystyle \sum _{p=1}^{n}s}={\displaystyle \sum _{p=1}^n{\displaystyle \sum _{j=1}^4{\displaystyle \sum _{k=1}^{3}s}}}{}_{4jk}^l={\displaystyle \sum _{p=1}^n{\displaystyle \sum _{j=1}^4{\displaystyle \sum _{k=1}^3(}}}s{}_{4jk}^{l-1}+\\ {\displaystyle \sum _{i=1}^{4}q}{}_{ijk}t{}_i-{\displaystyle \sum _{i=1}^{4}p}{}_{ijk}u{}_{ijk}t{}_i).\end{array}$

式中:p为区域路网中交叉口编号 (1, 2, 3, …, n) , ti为各相位放行的绿灯时间。

3 协调感应控制策略

3.1感应器的铺设

感应器以车辆为检测目标, 检测车辆的通过或存在状况, 也检测道路上车流的各种参数:交通量、车速、占有率、车头时距、车辆存在、长车比、车重和排队长度等, 其作用是为控制系统提供足够的信息以便进行最优的控制。本文根据感应信号控制的设计思想, 运用了大量的感应器检测车辆信息, 将感应器的作用分为2类:①检测车辆的到来情况, 距离停车线33 m左右;②检测车辆的排队情况, 可能需要一个或多个检测器, 这类检测器距离停车线在48～140 m之间。

3.2基于车流相容性的控制策略

本文在理想的3×3道路网中阐述控制策略, 再将其推广到一般城市道路网中, 表明该方法的可行性, 如图5所示。从图中可以看出, 该区域有12个外点, 分别编号为数字1～12, 它们是该区域的交通发生源和吸引源;有9个内点, 分别编号为字母A～I, 它们位于区域内部, 没有交通量的吸引与发生, 只是该区域内车辆所途经的道路交叉口。

上述研究区域包括12条进入通道和12条离开通道, 假定驶入该区域的车辆总是选择有效路径离开区域。有效路径是指车辆行驶时所选择的总是最短路径或与最短路径相差不大的路径。举例说明, 如图5所示, 外点4到1的有效路径为4-C-B-A-1, 而不是其它行程更长的路径。根据前面介绍的相容性原理, 可以将每条路径上的交通流进行归类、筛选, 排列出每股交通流与之完全相容、部分相容和不相容的交通流。

为了实现本文的研究目的, 必须在每个内点, 即每个交叉口进口道上铺设检测器, 分别检测车辆的排队长度和到来情况。根据每个交叉口测得的各向排队长度, 计算两个外点之间的排队长度Lij (i, j=A～L, i≠j) 。这里得到的是绝对排队长度, 由于各个外点间的距离可能不同, 还需要将绝对排队长度Lij除以外点间的距离得到相对排队长度LLij。

区域控制系统比较选出相对排队长度LLij中最大的那条路径, 即在这条路径上的交通需求最大。此时, 系统认为该路径的通行权重最大, 优先级别最高, 优先给予其绿灯放行。为使该区域其它道路车辆同时也得到最大程度疏散, 放行该条路径同时, 也放行与它相容的交通流。但与它相容的交通流中不一定都是两两相容的, 对于不相容的交通流, 还要进一步选择排队长度更大的交通流放行。经过一段时间以后, 其他股交通流的排队长度可能达到LLij中新的最大值, 这时区域控制系统又将重新选择通行权重最大的路径放行绿灯, 重复上面的操作。

这里确定放行绿灯时间是关键, 绿灯时间的大小与该路径上的排队长度、路径长度、最大排队长度和次最大排队长度的方差、路段上的流量等有关。当确定某条路径上放行绿灯时间后, 该路径和与之相容的路径放行绿灯时间满足最短绿灯时间的条件, 当达到最短绿灯时间后, 区域控制系统重新检测最大排队长度的路径, 并放行绿灯, 如此继续下去。

4 实例分析

以下通过具体例子来说明该控制思想。假设某时刻路径1-A-B-E-H-I-6 (下面简称路径1～6) 上的排队拥堵情况最严重 (见图6) , 区域控制系统将给予其绿灯放行。区域内每个交叉口都遵循4个相位 (见图7) 。

由于路径1～6上绿灯的放行, 并考虑到各交叉口的相位, 路径1～6将区域分为两部分:上半区域和下半区域。在路径1～6绿灯期间, 上、下半区域的交通流是只允许在自己的区域内通行的, 它们与1～6交通流是完全或部分相容的;而跨区域的交通是禁止的, 因为其交通流都是与1～6不相容的。与交通流1～6相容的交通流如表1所示。

在这些交通流中再找出相容的交通流组合。根据前面的原理再选择排队长度更大的那组交通流, 使其与1-A-B-E-H-I-6同时放行。表2分别是上、下半区域相容的交通流组合。

可以将上面3×3的简单路网推广到更大、更复杂的城市路网中。当区域控制系统检测到最大交通需求的路径后, 考虑给它实行绿波控制的同时, 还将整个区域划分为2个子区域, 再在子区域中寻求交通需求最大的车流, 则又将子区域划分为更小的子区域, 如此递推下去, 直至最后小区域内的所有交通流都是两两相容的。这样通过路段动态检测的数据, 按优先级放行交通需求最大的相容交通流, 使城市高峰时段积压在交叉口的排队车辆能够快速消散。

5 结束语

城市高峰时段, 车辆快速消散是解决区域内所有交叉口拥挤的关键, 本文设计一种新的区域感应控制协调策略, 并采用计算机操作系统中的相容操作和优先级判断, 提出交叉口车流相容性的概念, 实现路网中的可变绿波带。最后利用3×3的路网说明实现该控制策略的可能, 希望为解决城市高峰期交通拥堵问题提供一个新的思路和方法, 以便更有效地缓解城市交通拥堵、增加交通安全、方便出行者出行、减轻交通污染等, 同时也为推进我国智能交通事业的发展做出一定贡献。

参考文献

[1]杨佩昆, 吴兵.交通管理与控制[M].北京:人民交通出版社, 2005:89-144.

[2]沈国江.城市区域交通智能控制研究[J].信息与控制, 2004 (2) :1-5.

[3]李克平译.交通信号控制指南-德国现行规范 (RiLSA) [S].北京:中国建筑工业出版社, 2006.

[4]李振龙, 陈德望.交通信号区域协调优化的多智能体博弈模型[J].公路交通科技, 2004 (1) :24.

安全控制区域 篇9

一、培养幼儿区域活动安全意识的主要内容

1.对于日常生活中安全意识的培养内容

对于日常生活中需要培养的安全意识主要包括以下几个方面：（一）睡觉。尽可能的避免在睡觉过程中肢体被仁和窒息事件的发生（二）走路。避免在行走的过程中跌倒、摔伤和发生事故。（三）游戏。在幼儿游戏的过程中，一定要避免孩子肢体摔伤和吞食游戏工具等事情、注意防火。

2.在意外事故中安全意识的培养内容

在意外事故中需要培养的安全意识主要包含两个方面：其一就是在自然灾害中，一定要注意防洪水、防雷电和防地震：（学会防震逃生）。另一点就是社会上的危害，最重要的就是谨防被拐骗。

二、幼儿园幼儿缺乏区域活动安全意识的原因

1.幼儿处于发育期，身体机能比较差

3到6岁的幼儿身心都不成熟，运动水平更是差，神经系统很脆弱，动作没有协调性，而且幼儿的大脑不能灵活的对身体的动作变化做出相应的反应，所以才会经常发生幼儿走路时摔倒，甚至弄伤自己的事情。

2.好奇心盛，对周围的一切都感兴趣

幼儿都喜欢接触周围的事物、喜欢东跑西奔，什么东西都想触摸或者吃，但是由于幼儿的行为动作都不固定，再加上生活经验的缺乏，我记得有的幼儿建议捉迷藏跑进滚筒洗衣机里，后果真是不堪设想。导致他们根本就不知道什么是危险，所以使得意外事故的发生率很高

3.幼儿没有安全意识，更缺乏防范能力

幼儿由于对生活经验的缺乏，做事情时从不会考虑后果，根本不知道什么事情该做、什么事情不该做。就像在玩滑梯时，有的幼儿会推倒别的幼儿，根本就不知到会不会给别人带来灾难

4.家长事事操办，使得幼儿没有机会锻炼自我保护能力

由于现在的家庭大多是只有一个孩子，在家都是衣来伸手饭来张口，父母会为孩子包办所有的事情，但是正是由于家长的过度爱护，使得孩子没有了锻炼生活能力的机会，觉得所有的事情都有父母帮忙解决，使得自我保护能力很差，势必会使孩子发生意外时由于能力的欠缺，受到的伤害更严重。

三、培养幼儿园幼儿安全意识的措施

1.教育环境必须创设的足够安全

幼儿有很大的一部分时间都呆在幼儿园里，所以，幼儿园的教育环境足够安全，就能极大地预防意外事故的发生率。根据幼儿的好强心理，让幼儿争当安全小卫士，若是可以发现幼儿园里存在安全隐患，就奖励小红旗，幼儿一定会更加的积极：还可以让学生收集安全标语和交通标语，然后集体在班级里进行展示，老师可以讲解标语的意思，然后让学生设计独属于自己的安全标志：当然，老师绝对不可以在幼儿面前做有危险的动作，幼儿的模仿能力比较强，看见老师的行为，幼儿会下意识地进行模仿，后果不堪设想：同时，教育幼儿不可以进园里的厨房，电工房。组织活动时，做好安全保障措施，让学生学会保护自己。

2.开展不同类型的安全教育活动

幼儿园的老师可以通过唱儿歌、讲故事、看图说话等形式，让儿童了解更多的安全知识，让孩子在快乐的氛围中把危险避免掉，在唱儿歌的过程中，老师可以让学生边唱边表演，和儿歌对应起来，告诉孩子什么东西很危险，遇到该怎么办：还可以开展一系列的小活动，比如着火了怎么办，让孩子角色扮演，让孩子根据日常的生活能力自己解决，老师根据幼儿表演中存在的问题，用幽默的方式进行引导，然后一起想出正确的处理办法，让孩子从游戏中获取安全知识。

3.培养幼儿的安全习惯

班级内一定要制定相应的行为规范，让幼儿在日常的教学活动中严遵该规范，有违反的幼儿，老师必须给予处罚，比如摘除小红花等，让孩子知道哪些事情绝对不可以做：老师仔细检查幼儿的生活细节，及时的纠正，让孩子从小就养成良好的安全习惯，比如吃饭时不可以打闹避免食物进人气管、吃鱼必须把刺挑干净以防卡住嗓子等：孩子游戏时，必须遵守秩序，避免孩子玩乐过十集中，给别人带来灾难，玩游戏的过程中必须学会相互谦让，绝不可以为了自己玩耍，而去动手推别人。

4.幼儿园和家长进行安全教育工作的互通

孩子除了在幼儿园里的时间，大多数都呆在父母身边，所以，家长对于孩子的安全教育引导也是至关重要的。孩子在家里一定要注意安全问题，毕竟家里的环境对孩子来讲也是存在隐患的：家长也需要避免在幼儿面前做危险动作，给孩子看动画片时尽量避免有暴力成分的存在，有些幼儿喜欢模仿动画片里的事情，但由于幼儿的安全意识比较差，不能有效控制自己的行为，一旦受到伤害，阴影就会伴随孩子的一生。家长应该根据孩子在家里的表现，和老师联系沟通，然后根据可能存在的问题，进行有意识地引导，避免每一个安全隐患的存在。而且父母不可以过度的溺爱孩子，幼儿犯错必须教育，绝不可以姑息。

结语：

作为幼儿园的管理者，不仅是把幼儿园发展好，更重要的是在发展过程中，保证每一个幼儿的安全。只有在幼儿期养成良好的安全习惯，提高幼儿的自我保护能力，幼儿的未来才会更加的光明。

参考文献：

[1]李小玲.幼儿安全意识的培养研究《科教导刊》，2012（01）.

[2]焦杨，韩冰.浅谈幼儿安全意识的培养《北方文学》2012（03）.

[3]李秋梅.幼儿安全意识缺乏的原因与对策《家教世界》，2013（02）.

安全控制区域 篇10

2009年11月10日巴西电网大停电事故再次为互联电网频率控制敲响了警钟。随着华东电网外受电电力的不断增加,大受端电网特征越发明显,仍然采用手动修改调度计划的方法显然不能满足外来大功率缺失情况下华东电网频率的快速恢复。为了提高华东电网抵御大功率失却后的恢复能力,更有效地发挥全网备用共享的潜能,在采用引进北美电力可靠性委员会(NERC)的频率考核办法后,华东电网根据自身特点和需求,提出了动态区域控制误差(ACE)。

华东电网动态ACE实施的目的是:当华东电网大功率区外来电失去或大功率机组跳闸时,以备用共享为原则,使各省市能合理地分担备用义务,有依据地调集备用支援电网的频率恢复。

华东电网于2001年10月推行控制性能标准(CPS,包括CPS1和CPS2)考核指标对省市联络线进行考核[1]。近年来随着电力供需矛盾趋缓,于2009年1月推行扰动控制标准(DCS)考核指标, 客观评价和考核华东电网各省市运行备用的预留、调用和恢复情况,确保功率缺失扰动的快速准确处理。自2009年8月1日起实施动态ACE,进一步完善了频率控制考核体系。

但是,虽然动态ACE在目前情况下可以较好地解决全网备用共享、频率快速恢复等问题,但仍然存在需要改进之处。本文阐述了动态ACE的内容及特点,并基于动态ACE分析了其有待进一步研究和完善的问题。

1 传统ACE

1997年起,为更加客观地评价各控制区的控制行为对互联电网的作用,NERC提出了控制性能标准CPS1和CPS2来替代Al和A2标准,以DCS替代B1和B2标准[2,3]。1998年后,NERC提出各控制区要满足CPS1大于100%和CPS2大于90%的要求。NERC颁布的DCS主要是确保控制区能利用事故备用来平衡区域的电源损失,使互联区域的频率控制在规定的范围内[4,5]。

CPS和DCS考核都是基于ACE的互联电网控制考核标准,实行这些标准的目的是为完善电网频率控制考核机制,促进各控制区域提高频率控制水平,提高互联电网的频率质量和抵御频率事故的能力。但是,随着500 kV龙政直流(3 000 MW)、宜华直流(3 000 MW)的相继投产,高峰时段华东互联电网从外区受入的电力高达7 200 MW,达到华东电网2009年夏季高峰负荷的5%,任一外区直流故障或相继故障必将引发华东电网频率的大幅下降。当互联电网发生大的频率扰动初期(2 min内),系统频率的恢复完全依靠系统频率一、二次调节,互联电网内所有机组的自动发电控制(AGC)均根据本控制区域的ACE情况动作。

ACE计算公式如下:

$\epsilon {}_{\text{A}\text{C}\text{E}}={\rm P}{}_t-{\rm P}{}_0-10B(f{}_t-f{}_0)(1)$

式中:按照目前的实施计划编制原则,Pt为各省市的联络线功率实际值;P0为各省市的联络线功率计划值;B为控制区频率响应系数,为负值,单位MW/0.1 Hz;ft为系统实测频率值;f0=50 Hz,为系统基准频率。

P0在发生扰动后在目前依靠调度员手动修改联络线计划的情况下将继续跟踪原来的联络线计划,一般情况下从可报告的扰动发生到调度员手动修改联络线计划完毕下发各控制区域需15 min～30 min。在这段时间内,互联电网区域内所有控制区接收的ACE值将是脏数据。假设互联电网外受电通道1发生故障(通道1的功率均分给5个控制区域),损失功率ΔP,该通道的落点位于控制区A。那么在扰动发生后及调度员手动修改各控制区P0之前,互联电网内所有未达到退出阈值的AGC将根据基于未修改的P0计算出的ACE脏数据动作,结果是控制区A内的机组承担了ACE中除-10B(ft-f0)部分外的所有功率损失,而不是各控制区按受电比例均分的功率损失,从而造成了控制区A内的机组AGC过调甚至达到阈值退出,其他控制区的AGC欠调甚至反调。因ACE是计算CPS和DCS考核数据的基础,此时CPS和DCS的考核结果偏离控制区实际恢复能力,对互联电网的频率恢复是有害的。

综上所述,依靠手动修改计划对互联电网的频率恢复将会造成以下几方面的不利影响:①电网频率恢复缓慢,没有发挥全网备用共享的作用;②电网承受连续频率扰动能力下降,频率越限可能性上升;③在脏数据时段CPS和DCS无法合理考核各控制区域频率调节能力;④CPS和DCS考核促进各控制区提高频率调节能力的效用被削弱。

2 动态ACE

2.1 华东电网标准ACE计算方法

在系统正常运行的t时刻,标准ACE为:

$\epsilon {}_{\text{A}\text{C}\text{E}}={\rm P}{}_t-{\rm P}{}_0+{\rm K}(f{}_t-f{}_0)(2)$

式中:K=-10B。

各省市的联络线功率计划值P0由96点日调度计划插值得出。以省市96点受电计划为依据,将15 min一个点的96点计划值P${}_0^{96}$

[N]按线性插值分成1 440个点P${}_0^{1440}$

[M](1 min一个点;M=1,2,…,1 440;P${}_0^{1440}$

[1]为今日00:01计划值;P1 4400[1 440]为今日24:00计划值)。

$\begin{array}{l}{\rm P}{}_0^{1440}[15{\rm N}+{\rm K}]=\frac{{\rm P}{}_0^{96}[{\rm N}+1]-{\rm P}{}_0^{96}[{\rm N}]}{15}{\rm K}+\\ {\rm P}{}_0^{96}[{\rm N}](3)\end{array}$

式中:K=0,1,…,15;N=0,1,…,95;P${}_0^{96}$

[0]为前日24:00计划值;P${}_0^{96}$

[1]为今日00:15计划值;P960[96]为今日24:00计划值。

实时计划的修改,即根据直流输送功率的变化,对96点计划中的某一点进行修改:P${}_0^{96}$

[N]→P960′[N],每分钟计划则依据新的P${}_0^{96}$′[N]值插值得出。

2.2 华东电网动态ACE计算方法

当直流故障导致功率损失ΔPs,达到给定的阈值ΔPs-int(即ΔPs≥ΔPs-int),且频率f及频率变化率Δf/Δt满足给定条件时,程序将自动分摊至各省市的损失功率ΔPs′按省市旋转备用承担比例分摊,直接叠加到ACE公式的ΔP中,则动态ACE为:

$\epsilon {}_{\text{A}\text{C}\text{E}}´=\text{Δ}{{\rm P}}^{\prime }+{\rm K}\text{Δ}f=(\text{Δ}{\rm P}-\text{Δ}{\rm P}{}_{{\text{s}}^{\prime }})+{\rm K}\text{Δ}f(4)$

当华东网调直代管大机组跳闸导致功率损失ΔPs,达到给定的阈值ΔPs-int(即ΔPs≥ΔPs-int),频率f及频率变化率Δf/Δt满足给定条件,且华东网调通过自动化系统要求省市调进行事故支援时,程序将自动扣除网调自身应留旋转备用后的功率缺额ΔPs′按省市旋转备用承担比例分摊,直接叠加到ACE公式的ΔP中,有

$\begin{array}{l}\text{Δ}{\rm P}{}_{{\text{s}}^{\prime }}=\text{Δ}{\rm P}{}_{\text{s}}-L{}_{\text{华}\text{东}\text{直}\text{代}\text{管}}(5)\\ \text{Δ}{\rm P}{}_{{\text{s}}^{″}}=\text{Δ}{\rm P}{}_{{\text{s}}^{\prime }}{\rm K}{}_{\text{省}\text{市}}(6)\\ \epsilon {}_{\text{A}\text{C}\text{E}{}_{\text{省}\text{市}}}´=\text{Δ}{{\rm P}}^{\prime }+{\rm K}\text{Δ}f=(\text{Δ}{\rm P}-\text{Δ}{\rm P}{}_{{\text{s}}^{″}})+{\rm K}\text{Δ}f(7)\end{array}$

式中:L华东直代管为华东网调所留旋转备用;K省市为各省市旋转备用承担比例;ΔPs″为各省市分摊到的剩余功率缺额。

当省市调度管辖的大机组跳闸导致功率损失ΔPs,达到给定的阈值ΔPs-int(即ΔPs≥ΔPs-int),频率f及频率变化率Δf/Δt满足给定条件,且事故省市通过自动化系统提出申请并通过网调审核时,程序自动将扣除事故省市自身应留旋转备用后的功率缺额ΔPs′按一定比例分摊至其他省市,直接叠加到ACE公式的ΔP中,有

$\begin{array}{l}\text{Δ}{\rm P}{}_{{\text{s}}^{\prime }}=\text{Δ}{\rm P}{}_{\text{s}}-L{}_{\text{事}\text{故}\text{省}\text{市}}(8)\\ \text{Δ}{\rm P}{}_{{\text{s}}^{″}}=\text{Δ}{\rm P}{}_{{\text{s}}^{\prime }}{\rm K}{}_{\text{其}\text{他}\text{省}\text{市}}´(9)\\ \epsilon {}_{\text{A}\text{C}\text{E}{}_{\text{事}\text{故}\text{省}\text{市}}}´=\text{Δ}{{\rm P}}^{\prime }+{\rm K}\text{Δ}f=(\text{Δ}{\rm P}+\text{Δ}{\rm P}{}_{{\text{s}}^{\prime }})+{\rm K}\text{Δ}f(10)\\ \epsilon {}_{\text{A}\text{C}\text{E}{}_{\text{其}\text{他}\text{省}\text{市}}}´=\text{Δ}{{\rm P}}^{\prime }+{\rm K}\text{Δ}f=(\text{Δ}{\rm P}-\text{Δ}{\rm P}{}_{{\text{s}}^{″}})+{\rm K}\text{Δ}f(11)\\ {\rm K}{}_{\text{其}\text{他}\text{省}\text{市}}´={\rm K}{}_{\text{其}\text{他}\text{省}\text{市}}\frac{1}{1-{\rm K}{}_{\text{事}\text{故}\text{省}\text{市}}}(12)\end{array}$

式中:L事故省市为事故省市规定旋转备用容量(由日计划明确);K事故省市和K其他省市分别为事故省市和非事故省市旋转备用承担比例;K其他省市′为经过换算的非事故省市剩余缺额功率分摊比例;ΔPs″为各省市分摊到的剩余功率缺额。

当发生多重故障时,依据上述描述的省市分摊方式进行计算,当某个省市分摊的功率大于当前该省市剩余的旋转备用,则将该省市的差额在其他省市再进行比例分摊。定义第i个省市此次分摊的功率为ΔPs″(i),假设第j个省市的分摊功率大于其备用,即ΔPs″(j)>L省市(j),则将其备用扣除后继续在有备用的省市进行分摊

ΔPs(i)=(ΔPs″(j)-L省市(j))K″(i) (13)

此次分摊的系数为:

${{\rm K}}^{″}(i)={\rm K}(i)\frac{1}{{\displaystyle \sum {\rm K}}(i)}(14)$

式中:K(i)为仍有备用的省市的分摊系数;迭代中的L省市为扣除所有分摊值后的剩余旋转备用。

重复上述步骤,直至此次损失功率分配完成或者全部省市的备用使用完。

2.3 动态ACE的物理意义

假定直流发生故障时刻为t=t0,直流故障损失功率为ΔPs,动态ACE实施过程如图1所示。

在故障后的t0≤t≤t0+T2期间,执行华东电网动态ACE,即采用式(6)得出各省市ACE值。

T1为事故发生时刻(t=t0)到实时计划修改完成点的时间长度。华东网调调度员应在t≤t0+T1时段内,完成t≥t0+T2时刻后实时计划的修改:P0N+1→P0N+1′。设定为扰动发生后1个计划点以上,即15 min≤T1≤30 min。

T2为事故发生时刻(t=t0)到新实时计划开始点的时间长度。T2设定为扰动发生后2个计划点以上,即30 min≤T2≤45 min。

从t=t0+T1开始,在t0+T2≥t≥t0+T1的15 min期间,叠加的ΔPs分量开始逐渐归零,斜率为ΔPs/15;而实时计划也是从t=t0+T1时刻起,逐渐向修改后的目标值靠拢。从全网的ΔPs和ΔP0(直流故障损失功率的计划修改值)总量来看,二者正好相互抵消。但是,由于ΔPs是按旋转备用比例分摊省市,而ΔP0是按直流分配比例分摊省市,所以二者分摊到省市后不能完全抵消。

当t≥t0+T2时,省市的ΔP0接手ΔPs体现直流的损失功率,ACE值恢复采用标准计算公式。

若发生连锁故障,导致省市备用全部调出,也难以补足功率缺额时,则设有总的ΔPs上限值ΔPs-max,给定∑ΔPs=ΔPs-max,暂定为各省市按规定应预留的旋转备用容量,此后不再叠加。多重故障以日计划96点为分隔,目前仅考虑同一个15 min点内相继发生的故障,ΔPs直接叠加,实时计划修改点不变,动态ACE执行时段不变。

3 跨省市输电大机组跳闸

如上所述,动态ACE优化了备用共享,缓解了P0修改前ACE脏数据问题。但是,因为动态ACE是按照各控制区承担的旋转备用比例分摊,而修改后的P0按照外受电分配比例分摊,尽管对于互联电网来说总量是相等的,对于单个控制区却是不等的,除非其旋转备用承担比例正好等于外受电分配比例。

目前的动态ACE动作条件不但检测外受直流电力,还检测华东网调直接调整调度计划机组。因这些机组单台容量较大且都为跨省市输电机组,每个控制区都有一定的分配比例,机组跳闸后也必须依靠调度员手动修改各控制区的P0,所以当这些机组发生事故跳闸时,同样存在频率大幅下降和ACE脏数据问题。

这些机组的容量相比单极直流容量有一定差距(直流单极1 500 MW,机组单机最大756 MW),所以单机跳闸时对频率的扰动小于外受电直流跳闸,跳闸后缺失的功率小于省市规定的旋转备用容量,故可分以下3种情况:

1)未达到频率阈值,无论频率变化率是否满足给定条件

这种方式下为了完全消除ACE脏数据问题,机组跳闸后的功率缺额分配比例按照日计划分配比例实行。

计算方法为:当华东网调调度的跨省市分配电力大机组跳闸导致功率损失ΔPs,未达到给定的频率阈值fint,因无论频率变化率Δf/Δt是否满足给定条件,程序自动按机组功率分配比例分摊至各控制区,直接叠加到ACE公式的ΔPs中,有

ΔPsi=λiΔPs (15)

εACEi′=(Pt-P0-ΔPsi)+K(ft-f0) (16)

式中:λi为各控制区对应跳闸机组的计划分配比例;ΔPsi为各控制区分摊到的功率缺额。

2)达到频率阈值,无论频率变化率是否满足给定条件

这种情况下往往发生了多重故障,为了快速恢复频率,宜最大限度地发挥全网备用共享的作用,所以执行旋转备用分配比例。

需要注意的是,因为目前动态ACE只检测功率缺失的情况,故fint只设置了下限(49.95 Hz),并未考虑抽水蓄能机组抽水时跳闸造成频率越上限的情况,所以在动态ACE运用到跨省市送电大机组时,必须同时设置频率上限(建议为50.05 Hz),以保证抽水蓄能机组抽水时跳闸造成频率越上限情况下,全网负备用可以共享,尤其是在重大节日期间全网负备用紧张的情况。

计算方法与现动态ACE计算方式相同,增加频率阈值上限(50.05 Hz),同时需闭锁频率变化率Δf/Δt。

3)大机组甩负荷试验

机组进行计划甩负荷试验前,网调必定已经留出响应的旋转备用,填补机组甩负荷后的功率缺额,所以正常情况下动态ACE不应触发,在全网分摊机组功率缺额。但为了防止在机组甩负荷的同时发生其他机组或外受电失却引发的频率事故,此时不宜将动态ACE退出。所以,在这种情况下,应适当降低频率阈值fint(正常情况为49.95 Hz),将频率阈值调整至正常情况下单机甩负荷试验不会越过的频率49.90 Hz。这样既可以使正常情况下动态ACE不触发,也可以保障同时发生其他故障时动态ACE可靠触发。

计算方法为:在机组进行甩负荷之前,调度员手动将fint(49.95 Hz)改为fint′(49.90 Hz),甩负荷试验完毕频率恢复正常后,调度员手动将fint′改回fint。

4 ΔPs上限值条件

随着800 kV复奉特高压直流的建成运行,届时,极端情况下华东电网外受电比例将达到华东电网总负荷的近10%。当发生多重故障时,ΔPs不断叠加直至ΔPs-max。该值等于华东电网旋转备用容量,根据华东电网日负荷预计值,在日计划编制过程中予以明确。现阶段动态ACE的ΔPs-max只计入了华东电网旋转备用容量,即只包括10 min内可调出的旋转备用,发生严重频率扰动事件后无法及时发挥10 min～30 min可调出备用的作用。所以在发生多重故障和严重频率扰动(频率低于49.80 Hz)时,全网备用没有完全发挥作用。因此,在发生严重频率扰动事件时宜采用改变ΔPs-max的方式,充分发挥出全网备用的潜力,减少频率恢复时间。分为以下2种情况:

1)当∑P外i≤∑P备i+P网(其中∑P外i为外受电总容量;∑P备i为各控制区备用容量总和,不包括网调调度机组备用;P网为网调调度机组备用)时,实行ΔPs-max1,即现阶段动态ACE规定计入的10 min内可调旋转备用。

2)当∑P外i>∑P备i+P网时,外受电容量超过上述容量或频率低于49.80 Hz,实行ΔPs-max2,计入当日所有30 min内可调备用容量。

5 联络线安全约束问题

以上所有讨论都基于一个假设:实行动态ACE前后各控制区间的联络线均在稳定限额内,但实际情况往往并非如此。在正常运行状态下,某些联络线的安全稳定裕量很小,仅能满足一定额度的功率增加。所以,动态ACE触发可能会造成某条(些)联络线功率超过其安全稳定极限而跳闸,而这会加剧该控制区域的功率缺额,从而引发连锁跳闸,造成系统崩溃。动态ACE的目的是保证事故情况下频率的快速恢复,但频率恢复还必须考虑联络线的安全约束,使动态ACE具有联络线安全约束能力。

在上述过程中,各控制区的AGC机组根据所在区域的ACE自动进行调整,无法考虑联络线的安全约束问题。所以,区域调度中心在确定本区域应调节的功率量后,还须根据当前联络线负载状态计算出AGC机组的功率调整能否造成联络线功率越限。如有越限情况发生,则要立即算出保证不越限时每台在线AGC机组所做功率调整的最大额度,指示AGC机组调节。上述问题可利用最近一次系统安全校核所得到的发电机—联络线功率灵敏度系数实时进行。因华东电网内各省市之间的联络线主要为热稳定问题,故基于目前技术条件,采用最近一次的灵敏度系数,手动调整动态ACE,可以有效控制联络线越限情况。

当检测到任一联络线输送功率超稳定限额40%且持续时间达到5 min,或联络线输送功率超稳定限额20%且持续时间达到10 min,区域调度中心调度员在保持总调整功率不变的前提下在动态ACE值上叠加手动调整量,手动调整各控制区目标功率值,减轻联络线功率越限程度。计算方法如下:

$\{\begin{array}{l}\epsilon {}_{\text{A}\text{C}\text{E}{}_i}´=({\rm P}{}_{ti}-{\rm P}{}_{0i}-\text{Δ}{\rm P}{}_{\text{s}i}-\text{Δ}{\rm P}{}_{\text{m}})+{\rm K}{}_i(f{}_t-f{}_0)\\ \epsilon {}_{\text{A}\text{C}\text{E}{}_j}´=({\rm P}{}_{tj}-{\rm P}{}_{0j}-\text{Δ}{\rm P}{}_{\text{s}j}+\text{Δ}{\rm P}{}_{\text{m}})+{\rm K}{}_j(f{}_t-f{}_0)\end{array}(17)$

式中:ΔPm为手动调整量。

该手动调整量不宜随动态ACE自动调整量在第1个计划点后复归,因为联络线越线情况在发生功率缺额未消除的情况下是始终存在的,且手动调整部分与任何一种分配比例没有关系,如果在第1个计划点后自动复归,将会无法充分发挥调度员人工干预的作用,作用时间过短,且会加剧在执行过程中ACE脏数据的情况。所以动态ACE手动调整量宜自保持,直到调度员手动取消为止。因此,有手动调整量的控制区ACE在动态ACE自动调整部分归零后为:

$\{\begin{array}{l}\epsilon {}_{\text{A}\text{C}\text{E}{}_i}˝=({\rm P}{}_{ti}-{\rm P}{}_{0i}´-\text{Δ}{\rm P}{}_{\text{m}})+{\rm K}{}_i(f{}_t-f{}_0)\\ \epsilon {}_{\text{A}\text{C}\text{E}{}_j}˝=({\rm P}{}_{tj}-{\rm P}{}_{0j}´+\text{Δ}{\rm P}{}_{\text{m}})+{\rm K}{}_j(f{}_t-f{}_0)\end{array}(18)$

式中:P0′为调度员手动修改完成后的计划功率。

6 结语

虽然动态ACE仍有一些问题需要解决,且动态ACE的完善仍需进一步研究讨论,但是由于动态ACE与华东电网现行的CPS和DCS一脉相承[6],使得CPS不但可以更好地评估控制区域AGC调节性能,也可以与DCS结合评估紧急情况下的控制区域AGC调节性能。当单个省市内部发生功率缺额在400 MW及以上扰动时,仅对发生功率缺额的省市进行DCS评价;当动态ACE触发,则对所有省市进行DCS评价,DCS评价时间为扰动发生后的1 min～11 min,其余由CPS考核。CPS和DCS的考核效果通过执行动态ACE有了关键性的提高,进一步优化了系统频率控制。

摘要：分析了现行区域控制误差(ACE)的不足之处。介绍了动态ACE的计算方法和物理意义。目前的动态ACE仅缓解了互联电网外受直流和各区域内机组大功率缺失对电网频率控制造成的影响,因此,提出并分析了考虑跨区送电机组跳闸和联络线越限约束的动态ACE的改进方法及其与控制性能标准(CPS)、扰动控制标准(DCS)的结合运用,为完善互联电网频率控制体系提供了可能的途径。

关键词：动态区域控制误差(ACE),频率控制,备用共享,控制性能标准(CPS),扰动控制标准(DCS)

参考文献

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