基于智能电网调度技术支持系统的电网运行安全风险在线防控

在国家电网公司范围内省级及以上调度中心,建设了智能电网调度技术支持系统,实现了基于确定性的电网安全稳定分析。研究基于智能电网调度技术支持系统进行电网运行安全风险在线防控的相关问题。分析了电网运行安全风险在线防控对基础信息和分析决策功能的要求;分析了智能电网调度技术支持系统为实现电网运行安全风险在线防控提供的基础,包括基础平台、基础信息和分析决策支持等方面;提出了电网运行安全风险在线防控在智能电网调度技术支持系统中的定位,分析研究了基于智能电网调度技术支持系统实现电网运行安全风险在线防控的技术方案,提出了电网故障概率在线评估、电网运行安全风险在线评估和电网运行安全风险在线控制辅助决策的功能要求、输入输出信息和关键技术。     

电网在线安全稳定分析和预警系统

针对电网运行安全稳定分析由离线分析向在线化发展的要求，将电力系统的静态安全分析、电压安全分析、暂态安全分析和继电保护定值校核等子问题进行在线综合研究，建立了一套完整的基于能量管理系统和调度员培训模拟系统数据平台的在线综合安全预警及协调预防控制分析系统，并提出了电网在线安全稳定分析和预警安全评估体系，从综合安全预警的角度划分了电网的状态。该系统已在江西电网中得到应用，为运行人员由离线分析向在线分析、由“经验型”调度向“智能型”调度转变提供了良好的平台和辅助工具。     

基于电网分区辨识的静态安全在线校正策略改进及应用

静态安全分析是智能电网调度控制系统中实时监控与预警类应用的核心功能之一。当前的静态安全分析在考虑单个元件开断的基础上给出的校正信息局限于灵敏度相关信息,内容比较单一,无法覆盖实际运行需求。在深入研究电网分区特点的基础上,提出了基于树搜索法的电网分区在线辨识技术,并进一步对静态安全在线校正策略作了改进,可实时给出以设备越限校正为目标的分区联络设备合环决策结果。该技术在华北电力调度控制系统实现并投入在线运行,经实际验证分析计算结果准确可靠,提高了在线分析应用的智能化和自动化水平。     

宁夏电网动态安全评估系统一体化功能设计

为使宁夏电网输配电网全景仿真实验室动态安全评估系统实现对调度生产运行的在线支撑,通过调控中心-实验室在线-离线一体化的功能设计,实现了系统对运行电网安全稳定性进行全方位、多场景、多角度的评估。调控中心在线系统接入电网在线运行数据,运用高性能计算机群并行计算分析,实验室离线支持系统对关键断面进行扩展分析。应用结果表明:动态安全评估系统的实施,深度支撑了电网调度生产运行,同时也验证了设计方案的科学性和合理性。     

关于电网运行安全风险在线评估的评述

根据确定性的准则进行电网运行控制,难以妥善协调电网运行的安全稳定性与经济性;在线安全稳定综合防御技术的发展与应用,为电网运行安全风险在线评估奠定了良好的基础。文中评述电网运行安全风险在线评估相关的研究成果,讨论电网运行安全风险的内涵、工程化的电网运行安全风险指标的特征及其要求,分析运行安全风险在线评估的特点,探讨电网运行安全风险在线评估的流程及其实现所要解决的关键问题。     

山西电网安全稳定实时预警协调防御系统成功投运

山西电网安全稳定实时预警协调防御系统日前成功投运。通过构建“电网实时监视-扰动识别及告警-稳定分析评估及辅助决策-实时紧急控制及安自装置离线策略校核-第三道防线校核”一体化监控平台,统一了电网全过程分析的仿真计算模型和参数,实现了电网在线安全稳定分析评估、调度操作前模拟潮流计算及暂态仿真,以及离线方式仿真计算,为电网调度、运行方式安排、网架建设提供了先进的监控及计算分析手段。     

江苏电网在线动态安全评估系统及应用研究

基于智能调度系统的在线动态安全评估系统以实时在线数据为基础进行计算分析,实现了电网的离线分析向在线分析的飞跃。文中简要介绍了江苏电网动态安全评估系统的主要结构、功能、计算流程,以江苏2016年6月23日龙卷风冰雹特大灾害下的电网安全稳定分析和2016年11月4日某变电站母线故障后的稳定分析为算例,结果表明动态安全评估系统能够及时有效地对电网进行实时计算分析并给出相应的辅助决策措施,提升了电网调度运行人员在事故紧急情形下的应急处理能力,对保证电网的安全稳定运行起到了重要作用。     

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。     

城市电网安全预警与保障决策支持系统

介绍了城市电网在线安全预警与保障决策支持系统的主要功能和技术特点,针对城市电网功角稳定问题不明显、热稳定问题相对突出的特点,对电网的静态安全、电压安全、继电保护定值等进行在线校核,从设备状态评估、电网调度、运行方式及继电保护等多个专业角度实现了城市电网的综合安全预警和在线辅助决策。     

电网调控自动化系统运行状态在线监视与智能诊断研究及应用

针对智能电网调度控制自动化系统安全稳定运行需求,提出了智能电网调度控制自动化系统运行状态在线监视与智能诊断平台技术方案。并对其中的状态信息采集、系统健康评估、系统故障分析与定位等关键技术给出了具体的解决方案。该方案已经在调控中心试点应用。实践表明,该方案能够实现智能电网调度控制自动化系统运行状态的实时监视、评价、预警及故障的提前感知,提高系统的运行维护管理水平,保障系统的稳定运行,从而保障电网的安全稳定运行。     

智能电网调度控制系统的安全校核服务及实用化关键技术

安全校核是保障电网稳定运行的一道重要安全防线。基于智能电网调度控制系统的服务总线和并行计算服务,研究实现了面向服务的安全校核功能,为日前计划编制、日内计划调整、电网调度操作提供可定制的支持多任务并行的安全校核服务。计划潮流生成是安全校核的基础,结合中国电网分级调度的运行模式提出了基于多断面潮流控制技术的计划潮流算法,并应用无功电压自动调整和潮流不收敛智能调整技术提高收敛性和结果合理性。研究了多级调度日前计划联合安全校核的实用化技术,通过计划数据校验和统计技术指标提高了安全校核的实用化水平。     

地区电网智能调度控制系统实践与展望

基于地县调度机构的业务需求,深入分析了地区电网智能调度控制系统建设中遇到的网络安全要求高、调控数据增长快、地县需求差异大、缺乏事故处理全流程辅助决策等深层次问题。针对需求与存在的问题,从支持地县广域网络安全互联、适应地县通信网络带宽窄、满足地县不同运行人员按需定制的实时监视需求、增强调度控制系统支持调控大数据量处理能力、提高地县设备控制安全综合防误能力、满足电网事故处理全过程的调度辅助决策等方面,总结了地区电网调度控制系统的技术实践。最后针对地区电网智能调度控制系统在逐步推广过程中需要关注的技术发展问题提出了展望。     

基于态势感知技术的电力系统运行驾驶舱设计

随着电网规模的日益扩大以及智能电网建设的逐步深入,大量数据涌入调度控制中心。如何使电网运行管理人员从繁杂和海量的数据中提取有效信息、把握电网的运行态势,进而有效掌控电网的运行,已成为智能电网调度控制系统建设的挑战之一。按照电网运行智能化和一体化的要求,基于态势感知技术设计了电力系统运行驾驶舱(POC)的总体结构及功能模块,阐述了对智能信息引擎、智能任务引擎、人机界面、用户环境定制、预驾驶与驾驶回放服务、终端服务、移动终端服务等功能模块的要求。所提出的驾驶舱设计在南方电网得到了概念验证。     

系统安全背景下未来智能电网建设关键技术发展方向——印度大停电事故深层次原因分析及对中国电力工业的启示

从外部环境以及内部生产运行中的管理层面和技术层面对本次印度大停电事故的原因进行了深入分析,从管理层面和技术层面分别提出了促进中国电力系统安全稳定运行的基本思路。同时,考虑到电网智能化是未来电网发展的趋势,具有坚强、自愈等特点的智能电网能够有效抵御电网安全风险,提出了基于系统安全的中国未来智能电网建设关键技术发展方向,包括分布式发电并网技术、智能配电技术、智能用电技术和电力系统储能技术,能够为中国下步智能电网发展及电力系统安全稳定运行提供借鉴和参考。     

基于运行服务总线的主配网调度系统建设

传统的主、配网调度系统建设和运行模式,难以满足一体化电网运行智能系统建设要求,急需解决主、配网调度系统间信息融合及业务融合问题。提出基于运行服务总线的主配调协同建设模式,采用运行服务总线技术实现主、配网调度系统不同安全区的信息交互和业务支持。通过研究模型拼接和控制服务调用技术,解决了主配调协同建设过程中的关键技术难点。基于运行服务总线的主配调协同建设模式,为一体化智能电网调度运行提供了重要系统支撑,提高了一体化电网调度运行水平。     

山西电网日内电力平衡在线化

日内电力平衡一直以来都是调度运行中的重点工作之一,是电网实现安全、稳定、经济运行的基础。2013年2月1日山西电网调度计划及安全校核系统正式投运。日内滚动调度计划可以说是迈了一大步,在大运行体系的背景下,作为D5000系统模块之一,设计了全新的智能电网调度发电计划一体化协作模式、流程和方法,其先进的工作模式使得山西电网首次实现日内电力平衡在线化,其实时的安全校核、实时的电力平衡、与AGC的协同运作、考虑风功率预测的计划修正、机组出力上下限设定等特点都是以前的系统所不可实现的,提高了调度对大电网的驾驭能力。     

基于启发式线性规划的大规模安全约束调度快速求解方法

提升大规模安全约束经济调度优化模型的求解性能是开展大电网跨省区电力电量全局优化平衡的前提与基础。首先分析问题的物理特性,通过并行计算求解不考虑机组爬坡约束的分时段约束松弛模型。基于对松弛解的分析获得可用于指导安全约束经济调度模型改进的有用信息,以约束剔除和约束增加的方式提出了基于启发式线性规划的大规模安全约束经济调度快速求解方法。将所提算法运用于新英格兰10机扩展系统和中国实际电网,验证了所提算法的正确性和有效性。     

支撑一体化大电网的调度控制系统架构及关键技术

特高压交直流电网提升了大范围资源优化配置的能力,对电网调度控制系统也提出了新的挑战。分析了电网特性变化对电网调度控制技术支撑的新需求,提出了"物理分布、逻辑统一"的调度控制系统总体架构,并从基础支撑、模型云与调控大数据、基于源—网—荷互动的调度控制、大电网一体化安全风险防控、试验验证与运维等方面,具体分析了需要重点突破的关键技术。