省地协同主配一体化调度技术支持系统的研究

为满足高可靠性供电要求和全电压等级、扁平化调度管理模式,研究设计了主配一体化新一代调度技术支持系统基础框架,按照"监视控制分布、分析决策集中"的发展路线和"云端+就地"相结合的体系架构,针对雄安新区调控基础功能场景、特色场景开展建设,深入研究相关技术解决方案和关键技术,实现主配一体全电压等级调度、系统计算处理能力弹性扩展、系统监视告警智能全面可靠、业务应用开放共享、源网荷储各类有源资源灵活接入等功能,最终建成"三自两灵活"主动电网智慧调度系统,支撑公司数字化主动电网建设和能源互联网转型。     

自适应自然环境的电网安全稳定协调防御系统的应用设计

结合大电网应对自然灾害的需求,将调度防御系统扩展到自然环境变化(如高温、暴雨等),提出了自适应外部自然环境变化的调度防御系统的工程方案设计、接口和应用功能设计。从信息采集、分析预警、控制决策3个层面构建应对自然灾害的安全稳定防御体系,为各种自然环境下电网的安全稳定分析与控制决策提供技术支撑,有效地提升电网应对自然灾害的能力。文中阐述了该防御系统的框架、功能、接口及硬件设计,介绍了该设计方案在江西电网的应用,并给出了运行实例。     

人工智能应用于电网调控的关键技术分析

当前以深度学习为代表的新一代人工智能技术快速发展,作为引领新一轮科技革命和产业变革的战略性技术,已上升为国家战略,备受各行各业关注。电网调控运行作为电力系统运行的"决策大脑",是集大量数据、机理分析、运行规程和专业经验相结合的综合性决策控制,与以数据驱动、知识引导为特征的新一代人工智能发展思路和演进方向十分相近。在分析新一代人工智能技术特点、电网调控运行业务场景及需求的基础上,提出了未来基于人工智能的调度控制系统设计思路、总体架构和主要功能,并从高性能计算、调控大数据、基于深度学习的电网预测及辨识、基于知识图谱的智能辅助决策以及基于语音交互的调度助手等方面,对其关键技术和潜在应用场景进行了分析。最后对未来人工智能在电网调控中的发展进行了小结和展望。     

分析决策中心全局负载均衡机制设计与实现

新一代电网调度控制系统采用“物理分布、逻辑统一”的体系架构,全局分析决策业务集中部署于多个异地分析决策中心,为了保障系统的稳定可靠运行,引入了业务多活技术,实现了多中心负载均衡。本文介绍了业务多活环境下基于场景与服务状态的全局负载分流机制实现方法,解决了调控系统传统C/S架构下多中心负载分流机制不能适用于新一代电网调度控制系统,且中心发生故障时切换较慢的问题,实现了客户端访问能够根据应用业务分布情况进行分流以及快速切换,既适用于所有中心都提供对等服务的业务,也支持提供主/从服务的业务。#$NL关键词：电网调度控制系统;分析决策中心;场景;业务多活;全局负载均衡机制。     

融合电网运行场景聚类的多任务深度强化学习优化调度

“双碳”目标和新型电力系统建设背景下,新能源的高渗透率接入导致电力系统随机性显著增大、运行方式的分布复杂多样,传统单任务深度强化学习难以自适应源荷两侧的高随机性,调度决策难以满足新型电力系统对风光消纳、功率平衡需求。为此,该文提出融合电网运行场景聚类的多任务深度强化学习优化调度方法。该方法离线训练时利用空间聚类和决策树辨识海量调度运行数据的典型运行场景与重要特征,并构建甄别场景类别的多层感知机分类器;再依据场景类别建立和划分融合聚类多任务深度强化学习模型,从数据源到状态动作设计差异化训练各子任务学习器与模型;在线决策时利用分类器辨识有限运行数据的场景类别,调用模型快速求解实时调度任务,实现高随机场景下的多任务快速迁移学习,保证电力系统优化调度决策的最优性。该文通过算例验证了该方法的解的可行性与经济性。实验结果表明,融合电网运行场景聚类的多任务深度强化学习优化调度算法较单任务算法能够明显提升调度决策经济效益。     

具有智能化特征的安全稳定分析与控制决策技术

安全稳定预警与控制辅助决策是智能电网调度技术支持系统不可缺少的应用类功能。在分析安全稳定分析与控制决策计算工作特点的基础上,提出安全稳定分析与控制决策支持智能化的主要特征：自动化和自适应性。介绍了自动化的安全稳定分析计算技术,包括输入数据准备、任务执行和输出结果的自动化处理;阐述了自适应电网运行工况、外部环境和硬件运行状态的安全稳定分析技术,包括调整应用功能的输入数据和妥善处理安全稳定性交互影响,以及根据分析计算任务要求动态优化调度计算资源。这些技术已用于安全稳定综合防御系统,提高了分析结果的适应性和分析计算的效率,在电网运行规划、计划安全校核、超短期安全态势预测、调度操作安全校核和在线分析与控制等电网调度运行管理中发挥作用。     

新一代调控系统分析决策中心业务多活框架与技术

新一代电网调度控制系统采用"物理分布、逻辑统一"的体系架构,全局分析决策业务集中部署于多个异地分析决策中心。在研究新一代电网调度控制系统分析决策业务运行时特征的基础上,提出了分析决策中心业务多活的技术框架,研发了负载均衡、中心容错、阶段结果数据同步、断点续算和业务单元化等关键技术,并结合原型系统进行了验证测试,实现了各分析决策中心地位均等,同时对外提供服务。确保了单个分析决策中心故障下,其他中心对核心业务或全部业务的快速接管,实现用户对中心故障的"透明无感知"。     

互联电网安全约束经济调度场景构建方法

安全约束经济调度在省级电网调度控制中应用较为成熟。为实现大范围内资源优化配置,有必要研究互联电网安全约束经济调度技术。针对在实际生产运行中遇到的困难,提炼了优化目标设计、系统平衡、联络线调整、基础数据整合五个关键问题,并对每个问题给出多种解决策略。建立了基于策略组合的互联电网安全约束经济调度场景构建方法,分析了不同场景的适应性及对应模型特点。最后通过实际电网算例验证了策略组合的合理性和准确性。以实际需求为导向,构建不同的应用场景和经济调度模型,能提升互联电网安全约束经济调度技术的实用性和适应性。     

电网调度智能监控与事故处理辅助决策系统的研究与实施

随着电网规模的扩大,互联电网运行方式和电网稳定状况复杂多变,现有的电网EMS系统和离线分析计算决策方法,已难以满足现代电网的运行需求,迫切需要建立面向调度员的电网运行智能监控与控制一体化的决策系统,为电网调度运行人员应对电网复杂多变的运行方式和电网严重突发事件提供决策支持.针对调度运行中实际存在的问题,首先提出了安徽电网调度智能监控与辅助决策系统的研究背景及设计目标, 并详细介绍了该系统的总体结构,最后,详细分析了本系统研究及开发中的关键技术的实现,该系统已经在安徽省调进入了实施阶段.     

多源数据融合的调度操作风险评估与辅助决策系统设计

智能电网和能源互联网的发展对电网信息处理能力提出了更高的要求,多源异构数据融合的辅助调度决策系统将成为电力调度员的重要智库。为提高电网调度操作过程风险辨识的效率和准确率,设计并开发了一套实用的电网调度操作过程风险评估与辅助决策系统。系统构建了标准化的接口平台,融合了操作票系统、能量管理系统、生产管理系统、调度员管理系统、继电保护系统、发电厂管理信息系统等数据源,实现多源异构数据的自动整合;通过不同设备操作过程的风险建模对每一项单项令分别进行风险量化评估,根据风险指标给出调度操作的决策建议。所开发的系统能够提高调度人员对于复杂调度操作过程潜在风险的预测和控制水平,指导调度人员进行科学的调度决策。     

微电网概率性最优的储能容量研究

针对可再生能源发电受外界环境影响较大、难以控制,接入微电网后对其安全运行带来很大挑战的问题,指出在微电网中接入储能装置可有效地解决此问题;研究了微电网孤岛运行时储能容量的确定方法,提出了一种概率性最优的储能容量确定方法：计算了微电网调度出力与负荷需求的功率差额,并根据其概率函数密度曲线确定储能系统的最大充放电功率;根据储能系统不同时刻其充、放电量累计值的概率函数密度曲线,求出其最优储能容量,使电网能实现经济效益最优和可再生能源利用率最大。采用该方法确定微电网储能容量,具有求解方法简捷、所需储能容量小的特点。     

220 kV变电站10 kV直供负荷的改善措施及其经济分析

为了协调220 kV与110 kV变电站布点关系,结合某省220 kV变电站三卷变压器10 kV低压侧直接向负荷供电（简称直供）的实际情况,对全省220 kV变电站进行统计分析,研究其直接供电的现状及运行中反映的问题,并有针对性地从技术和经济层面提出解决办法：对10 kV直供负荷供电时,将配电网规划和10 kV直供负荷相结合,优化配电网的结构,合理利用220 kV变电站的容量,由220 kV变电站向周边10 kV负荷系统直接供电,在确保供电可靠性的情况下,控制10 kV线路的送电距离。以上措施可挖掘现有电网的供电潜能,降低线路损耗,使电网布局更趋合理。     

智能变电站中高频开关电源技术应用

高频开关电源因其性能可靠、体积小、效率高等优点,已广泛应用于智能变电站直流系统中,为变电站安全、可靠运行提供保障。首先简单介绍了交直流一体化电源系统,然后分别对直流充电模块、通信电源模块、UPS电源模块作了详细分析,重点研究了高频开关电源的N+1冗余技术和均流技术。通过研究发现,这2种技术的应用提高了高频开关电源模块的可靠性。高频开关电源能够满足智能变电站对直流系统可靠性的要求。     

电解铝整流系统建模与稳流协调控制策略

介绍了大功率直流电解铝供电系统结构,建立了包括电解槽负载模型、饱和电抗器（ＳＲ）模型以及有载调压变压器（OLTC）的整流系统模型,提出了稳流协调控制策略：OLTC可对系列电流进行离散性的粗调,SR可在一定范围内实现对系列电流的连续性微调,两者结合能有效地解决机组投入与退出、阳极效应发生等大扰动下的稳流精确控制问题。基于电磁暂态分析软件包（ＥＭＴＤＣ）搭建了6机组整流系统,对网侧电压波动、负荷波动等工况进行了仿真分析,仿真结果表明：所提协调控制策略能保持直流系统处于最佳的运行状态,可实现电解铝生产过程中电流的平稳。     

基于先验方差的发电机惯量辨识数据质量评估

发电机惯量是电力系统频率特性分析与在线应用的重要参数。基于发电机正常运行时机端有功功率和频率的类噪声信号可对发电机惯量进行实时辨识。然而实测数据质量存在的缺陷,导致现有算法对实测数据辨识效果较差。为解决该问题,本文以谱分析与系统辨识理论为基础,通过参考系统估计、模型参数方差估计、惯量方差估计三个步骤,建立惯量辨识结果的先验方差统计量,在进行辨识前对类噪声数据段进行评价和筛选,提升了惯量辨识的准确度。基于仿真数据和实测数据的数据评估筛选结果验证了本文提出方法的有效性。结果表明,先验方差较小的数据段,惯量辨识的准确度较高。     

基于暂态相关性分析的小电流接地故障选线方法

小电流接地系统发生单相接地故障时,接地点产生的暂态故障电流包含了整个系统中全部的暂态故障电流特征量。非故障线路的三相暂态电流主要表现为对地电容电流,考虑到系统中存在的电感影响,健全线路中的两相电流差非常小,且波形与自身的暂态零序电流明显不相关,而故障线路的两相电流差与其暂态零序电流表现出明显的相关性。利用这一特征,首先对母线电压进行小波变换,通过三相近似系数比例AR检测配电网是否发生了单相接地故障,并找出故障相;然后,运用相关性分析比较各条线路的两相电流差与零序电流的相关性,能够正确地选出故障线路,文章通过MATLAB/SIMULINK建模,验证了该方法的正确性。     

基于卡尔曼增益动态修正的动力电池SOC估算

扩展卡尔曼滤波法(EKF)被认为是一种精度较高的电动汽车动力电池荷电状态(SOC)估算法,但是观测方程误差会对SOC估算结果带来影响。对EKF滤波过程进行改进,根据观测方程的误差对原EKF滤波过程增设动态卡尔曼增益修正系数,提出基于卡尔曼增益动态修正的动力电池SOC估算法。仿真结果表明EKF法可以有效克服SOC初始值不准确所造成的估算误差,动态卡尔曼增益修正系数可以进一步减小由于观测方程误差造成的SOC估算误差,使估算误差保持在5%之内。     

多ARM协同架构的智能合并单元设计

为降低合并单元设备成本、增强其智能化和通用化特性,利用多ARM（高级精简指令集处理器）并行处理的优势来构建智能合并单元。采用灵活的模块化方式来进行总体架构的设计,通过光纤接口方式与其他智能电子设备建立基于快速以太网的双向通信,遵循IEC 61850通信标准进行采样值报文和GOOSE报文的高速网络化传输。结合数据处理和报文传输的要求,详细阐述了采样控制和开入开出控制等核心部分的软件处理流程。采样值及GOOSE传输等相关测试结果表明,该智能合并单元工作可靠而稳定,可满足智能变电站中合并单元在实时性强、可靠性高、通信流量大等方面的要求。     

East China Market in Dire Need of Three Major Breakthroughs

Since started as a pilot project of regional power marketin June, 2003, East China power market has been actively andsteadily progressing, and has promulgated in succession amarket establishing program, market operating rules andspecifications for the functions of technical support systems.The technical support systems have been built up by stagesincluding the master station system in East China region and     

12th International Conference on Electronic Measurement & Instruments(ICEMI'2015)

正Qingdao,China 7.16-19,2015 The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world's premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products