基于可信性理论的电力系统运行风险评估:(三)应用与工程实践

提出了基于可信性理论的运行风险评估算法,采用随机模糊变量的期望值表示全系统的运行风险指标。以所提出的算法为基础。开发了风险评估软件,该软件具备串行和并行运行模式,并具有如下特点：①元件级的不确定性包括发电机强迫停运等原发性故障和保护拒动等波及性故障;②系统评估方法包括充分性评估、稳定性与充分性综合评估;③系统决策分析可为发电计划调整、拉闸限电计划和自动重合闸配置方式等提供风险评估。WSCC9系统与吉林电网算例说明所提出的方法是合理有效的。由于运行风险系统需要在分布式环境下与EMS等信息系统集成,所以存在跨平台、多厂家和信息安全等技术层面问题。文中给出遵循IEC61970标准的解决方案,采用了基于CORBA的软总线实现了与调度自动化系统的集成。该软件已在金华地区电网得到应用,证明了所提出的方法的实用性。     

发输电设备联合检修安排模型及算法研究

该文提出了一种基于Benders分解法的优化算法，将电力市场下的长期发输电联合检修计划问题分解为多目标整数规划和随机规划两大问题进行分散协调，利用改进的隐枚举法和基于直流潮流的发输电组合系统可靠性评估模型分别求解主问题以及子问题。目标函数中考虑了停电损失费用，从而体现出可靠性与经济性的综合运筹。应用该文提出的方法对IEEE—RBTS系统和：IEEE—RTS系统进行了计算，结果表明该方法是合理、有效的。     

基于自组织临界理论的南方电网停电事故宏观规律研究

采用自组织临界理论研究了中国南方电网发生事故的宏观规律,初步证明中国南方电网具有自组织临界性(SOC)的一些重要性质。一方面,利用变尺度(R/S)分析方法对比分析了北美和中国南方电网的事故符合幂次定律及其发展趋势,同时表明Hurst指数代表的事故发展趋势符合2个电网的实际情况;另一方面,以海南电网为研究对象,建立了模拟电力系统连锁故障的最优潮流方法(OPA)模型,并进行了数值模拟研究,揭示了其SOC特征。     

MIDC系统有功功率分配方式对受端交流系统网损的影响

对直流输电系统2种常用的运行模式进行分析，讨论了多馈入直流输电（MIDC）系统输送功率对受端交流系统网损的影响，提出了2种条件下网损灵敏度的计算方法，一种是保持MIDC系统输送通道总功率不变，另一种是MIDC系统各直流线路输送功率相互独立。第2种情况下，需要采用负荷平衡方法进行修正。针对第1种情况，文中对功率的再分配进行了讨论，提出了一种有效的功率再分配方法来降低受端系统网络损耗。对加入了MIDC系统的IEEE 118节点系统进行仿真的结果表明，优化后三馈入DC/AC的118节点交流系统网损平均降低0.97%。     

中国南方电网在线分布式建模系统研究与设计

为了满足中国南方电网全局协调控制和在线安全稳定分析的需要，基于IEC 61970标准，提出了南方电网在线分布式建模系统的设计方案。各省调能量管理系统（EMS）通过调度数据网自动向总调EMS远程在线传输各自的电网模型和图形，在总调侧完成模型和图形的自动拼接，在线自动生成包括南方电网500 kV/220 kV交流系统和高压直流输电系统的全局模型和图形。给出了总体方案，详细设计了总调侧和省调侧的软件体系结构。介绍了关键技术，包括:模型边界的确定和维护、设备命名规范和处理技术、公共信息模型（CIM）扩展、CIM拼接、可缩放矢量图形（SVG）拼接和组织、交直流混合全模型在线高级应用、校验和运行维护机制等，设计了主要性能指标。该系统的实施将为建设中的南方电网新EMS、网省协调自动电压控制（AVC）、在线安全预警和预决策系统提供完整的在线模型。     

现代能量控制中心的运行风险评估研究初探

该文通过定义的分析比较，提出运行风险评估和传统电力可靠性的数学模型本质上是一致的，其区别之处在于应用场景不同。该文分析了运行风险评估在可靠性原理、调度自动化技术和实际部门运营管理三方面的基础，将运行风险评估定位于架构在EMS／DTS平台上的一种随机性定量分析工具。该文在继承、发展可靠性和调度自动化研究成果的基础上，提出运用非序贯蒙特卡罗仿真和层次加关系的电网模型进行状态选择；分别运用动态潮流和暂态时域仿真进行概率充分性和概率稳定性分析；同时定义了新的运行风险指标，克服了现有运行风险指标中的遮蔽现象等缺陷。应用该文所提方法对WSCC-9系统、IEEE-39系统和浙江金华电网的计算表明，该方法可以用于调度部门的发电出力计划调整、拉闸限电方式选择和自动重合闸配置等工作。     

南方电网综合防御系统融合多专业技术策略

电网综合防御系统作为调度控制中心的重要技术支撑手段,其技术难度大,且涉及专业众多, 国内外对该领域的研究尚处于起步阶段。总结了3年来在南方电网综合防御系统工程建设过程中遇到的多专业技术融合问题及其对策。首先以状态估计与直接法稳定分析的连通问题为例,说明综合防御系统融合多专业技术的必要性;其次对于综合防御系统的系统建设问题,从三道防线的角度提出运行方式专业和自动化专业需要在技术上进行融合,并给出了EMS与安全稳定分析融合的过程。最后,对于综合防御系统的架构问题,提出应从多专业技术融合的角度、并基于我国的国情选取分离式的架构。     

南方电网交直流输电日计划优化方法

南方电网具有交直流混联特点,对其进行交直流输电优化,是提高电网经济效益的主要策略。结合电网实际,将复杂的日计划优化问题划分为2 步,首先将电网潮流调整为相应的日计划负荷水平,然后再对直流线路的输电计划进行优化计算。运行结果表明,该方法使交直流输电方式达到最优,具有较大的应用价值。     

基于可信性理论的输电网短期线路检修计划

传统方法将短期线路检修计划作为单重不确定性优化问题进行建模和求解。但是，架空线路的可靠性指标难以表达现场运行中线路发生故障的可能性，所以需要在短期线路检修计划中对双重不确定性(随机性和模糊性)同时进行建模和求解。可信性理论是基础数学领域最近完成的数学分支， 它提供了随机性与模糊性综合评估的严格数学基础。基于可信性理论可建立短期线路检修计划的混合整数随机模糊双重不确定性优化模型(原始模型)，其目标函数是检修费用与停电损失费用之和的随机模糊期望值最小。文中利用Benders分解法将原始模型分解为主问题和子问题进行求解：主问题是一个多目标整数规划问题，利用改进Balas算法求解；子问题是一个随机模糊双重不确定性模型，利用可信性理论和直流潮流求解。IEEE-RBTS系统和IEEE-RTS系统的算例表明，文中提出的算法可以综合协调全网的风险和经济目标。同时由于支持原始数据的随机模糊性，使得该算法具有较强的实用性。     

基于可信性理论的输电网短期线路检修计划

传统方法将短期线路检修计划作为单重不确定性优化问题进行建模和求解。但是，架空线路的可靠性指标难以表达现场运行中线路发生故障的可能性，所以需要在短期线路检修计划中对双重不确定性(随机性和模糊性)同时进行建模和求解。可信性理论是基础数学领域最近完成的数学分支， 它提供了随机性与模糊性综合评估的严格数学基础。基于可信性理论可建立短期线路检修计划的混合整数随机模糊双重不确定性优化模型(原始模型)，其目标函数是检修费用与停电损失费用之和的随机模糊期望值最小。文中利用Benders分解法将原始模型分解为主问题和子问题进行求解：主问题是一个多目标整数规划问题，利用改进Balas算法求解；子问题是一个随机模糊双重不确定性模型，利用可信性理论和直流潮流求解。IEEE-RBTS系统和IEEE-RTS系统的算例表明，文中提出的算法可以综合协调全网的风险和经济目标。同时由于支持原始数据的随机模糊性，使得该算法具有较强的实用性。