在线暂态安全稳定评估的分类滚动故障筛选方法

为满足在线暂态安全稳定评估对计算时间的要求,提出了基于模式和裕度估算的在线暂态安全稳定故障筛选方法。分别基于上一轮在线暂态安全稳定评估结果中各个预想故障的暂态功角稳定、暂态电压跌落安全、暂态电压稳定和暂态频率偏移安全的裕度及模式信息,并结合各个故障安全稳定模式中相关元件的潮流变化和投/退等信息,估算出新一轮在线暂态安全稳定评估所对应的运行状态下各个故障的暂态安全稳定裕度,并确定其相应的安全稳定模式,从而筛选出本轮在线暂态安全稳定评估需详细计算的预想故障子集。通过对实际电网在线数据的仿真分析,验证了所述方法的有效性和实用性。     

在线组合输电断面极限集群计算

针对大电网在线安全稳定综合协调防御系统中输电断面极限搜索问题,采用多机多方案分派任务并行计算模式,利用计算机集群和参数化后的潮流调整方式与静态、暂态和动态安全裕度的关系,迭代搜索临界安全的潮流调整方式,实现在线求取输电断面极限传输功率。对多输电通道并存的组合输电断面及多送电区并存的组合送电区的断面传输极限搜索,自动识别调整方式切换并迭代协调优化增功率的内部分配,以某区域电网在线数据的实例分析验证了所提出方法的有效性和适用性。     

交直流电力系统暂态安全稳定在线紧急控制策略并行算法

针对在线策略优化约束和控制措施考虑不足以及计算速度无法满足在线要求等问题,基于参与因子、综合电气距离、无功电压灵敏度及安全稳定裕度,提出了直流系统功率紧急调制、切机、切负荷和局部电网解列的量化控制性能指标和两阶段在线策略优化集群计算方法。在各阶段计算中,依据控制措施性能指标进行措施组合,形成计算任务,按控制代价对计算任务排序形成调度队列,提交集群系统进行并行计算。首先计算暂态功角稳定紧急控制策略,实现直流紧急调制与切机和匹配切负荷的协调;然后,在暂态功角稳定策略的基础上,进行暂态电压和频率安全稳定策略的计算,实现暂态功角稳定控制与暂态电压和频率安全稳定控制的协调。仿真实例验证了算法的有效性。     

基于D5000系统的互联电网在线安全稳定分析异地联合计算技术与实现

随着特高压输电技术的全面推广与新能源基地的大规模建设,电网进入了特大型交直流混联电网的新时期,为确保电网安全稳定运行,亟需研发基于统一平台、统一数据的在线分析技术。基于智能电网调度控制系统平台(D5000),提出了一套全新的在线安全稳定分析异地联合计算技术,全面介绍了工作方案、关键技术、交互方式、计算流程等。针对全网统一在线数据,根据调控范围将全网分析任务有效地分解至各单位,利用并行计算技术开展静态安全分析、电压稳定分析、短路电流分析、暂态稳定分析等各类计算,全面掌控电网运行情况及薄弱环节,并针对性地给出辅助决策。最后以西北电网为例,验证了所提技术的实用性和有效性。     

电网多区域安全稳定紧急控制在线预决策系统

河南电网多区域安全稳定紧急控制在线预决策系统综合利用EMS在线数据、安控实测数据、电网典型运行方式数据,全面定量评估电网安全稳定性(暂态功角稳定和潮流越限),优化紧急控制决策并在线刷新多个区域安全稳定控制系统策略表。试运行表明该系统能够在5min之内完成河南电网的安全稳定量化评估和两个区域安全稳定控制系统的优化控制策略的在线刷新。     

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。     

直流受端电网暂态稳定协调优化控制方法

针对大容量直流闭锁故障导致的直流受端电网暂态频率和电压稳定问题,提出一种结合提升直流功率、交流滤波器投切、调相机强励磁以及切除负荷的多控制手段并行协调优化控制策略.应用轨迹灵敏度方法、结合PSD-BPA软件时域仿真结果计算暂态稳定裕度对各控制变量的灵敏度.根据直流有功功率与交流滤波器无功功率联锁关系推导了单一化函数约束表达式,以最小控制成本为目标、系统暂态稳定裕度为约束,考虑各控制变量控制成本差异和权重优先级,建立优化控制模型.基于C++平台设计实现了并行仿真计算与优化模型求解.以华东电网为例进行算例分析,验证了所提模型算法有效性.     

基于关键断面辨识的复杂级联电网日前调度优化

为解决新能源最大化消纳与预留运行断面潮流裕度之间的矛盾,实现电网运行效益提升、促进清洁能源消纳和确保电网安全稳定运行三项目标间的有序协调,提出了一种基于关键断面辨识的复杂级联电网日前协调优化方法。统筹考虑新能源与负荷两方面主要不确定性因素,提出了级联电网中断面越限风险评价指标,以辨识制约新能源消纳的关键断面。在坚持全局协调优化的基础上,根据关键断面分布,合理预留各调度机构的运行断面潮流调节资源。以新能源消纳和系统运行效益最大化为目标,并考虑关键断面调节能力充裕性等约束条件进行模型优化。结果表明：该方法能够有效实现安全、经济、清洁等目标有序衔接,在提升运行断面潮流安全性的基础上,有效提升级联电网系统的清洁能源消纳能力。     

暂态稳定在线预警故障集的自适应筛选

大电网暂态安全稳定在线预警的故障数目大、计算负担重,为减少每轮在线预警中需要进行时域仿真计算的故障集数目,并且不遗漏暂态安全稳定的关键故障,提出了暂态安全稳定在线预警预想故障集的一种自适应筛选方法.首先依据上一时间断面上各预想故障的稳定裕度和稳定模式,识别那些影响系统稳定性的关键电网元件;再根据当前这些元件运行状态的变化,确定筛选预想故障的新门槛值;最后将本轮预想故障的预估裕度与该门槛值比较,筛选出那些需要重新计算稳定裕度的故障.通过电网在线预警系统的实际工程运行,验证了该方法的有效性和工程实用性.     

用电顾问

?安全校核类应用包括的内容问:安全校核类应用包括哪些内容答:安全校核类应用主要包括静态安全校核、稳定计算校核、辅助决策和稳定裕度评估4个应用。安全校核类应用是调度计划和电网运行操作(操作任务、操作票)安全校核的技术支撑,主要完成多时段调度计划和电网运行操作的安全校核、稳定裕度评估,并提出调整建议。安全校核类应用能够运用静态安全、暂态稳定、动态稳定、电压稳定分析等多种安全稳定     

在线静态电压稳定预警与预防控制系统

介绍了在线静态电压稳定预警与预防控制系统的功能框架、算法特点和应用效果。应用最小奇异值和改进连续潮流算法在线计算电网的稳定指标,实时监视分区及全网的负荷裕度和重要联络断面的功率传输极限,并给出预警级别提示;应用分布式计算架构实现了一个高性能的故障筛选子系统,对于较严重故障能够给出预防控制策略。该系统可与自动电压控制系统集成,保证了控制后电网的电压稳定。在华北网调和江西省网的应用效果证明了系统的有效性。     

互联电网预防控制和紧急控制在线预决策系统

针对电网互联和电力市场化给电网安全稳定经济运行带来的挑战，阐述了互联电网在线暂态安全分析与控制的重要性，强调其在线预决策系统（OPS）不仅要考虑功角稳定性，而且要计及电压和频率的安全性，而预防控制和紧急控制也应该在协调的框架下研究。探讨了一体化OPS与调度中心其他系统的联系，以及多个能量管理系统（EMS）和多个安全稳定控制系统的数据共享；提出了相应的框架，并采用分布式并行计算技术来提高该系统的快速性和可靠性。最后介绍了一个应用实例及其实施中的关键问题。     

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。     

基于广域同步测量系统的预防连锁跳闸控制策略

潮流转移引起的连锁跳闸是导致世界各国大停电事件发生的重要因素，严重地威胁着电力系统的安全运行。该文针对潮流转移引起的连锁跳闸问题，提出了一种基于广域同步测量系统(WAMS)的预防连锁跳闸控制策略。利用网络支路电流与注入电流之间的关系，提出了最佳切机、切负荷控制点的选取原则，在此基础上推导了切机、切负荷控制量的计算方法，并提出了这一预防连锁跳闸控制策略的流程；同时，给出了控制策略中涉及到的动态过程中切机、切负荷前支路电流的计算方法。最后，文中对新英格兰10机系统进行了发生潮流转移情况下切机、切负荷控制策略的仿真，验证了该控制策略的有效性。     

UPFC在线运行优化辅助决策应用功能设计

由于缺乏UPFC实时运行优化指导工具,UPFC强大的潮流控制能力无法灵活发挥。基于智能电网调度控制系统设计了UPFC运行优化辅助决策应用功能,根据实际UPFC工程限额工作模式下潮流计算特点,求解UPFC控制措施灵敏度,利用在线丰富的计算资源,进行UPFC多控制目标集群并行计算,获取UPFC静态安全控制措施和潮流优化控制措施。该应用功能可利用UPFC控制能力提高电网运行的灵活性,为调度运行人员提供辅助决策。苏州南部电网500 kV UPFC工程算例分析说明了UPFC在线运行优化辅助决策计算流程,结果显示所提方法可有效解决UPFC近区静态安全问题,并优化近区网络损耗。     

基于电力系统稳定边界理论的紧急控制决策方法研究

提出了一种电力系统暂态稳定控制中发电机快关/切负荷紧急控制决策的新方法。该方法应用非线性动力系统稳定边界理论,沿稳定边界上主导不稳定平衡点处的法向量在角度空间中的投影向量方向外推主导不稳定平衡点,来扩大电力系统的暂态稳定域,将电力系统经典模型下的发电机快关、切负荷紧急控制决策问题描述为一线性规划模型,大大降低了控制方案搜索过程的计算量。将这一线性规划模型应用于实际电力系统故障算例时,为了得到工程实际中便于操作的紧急控制策略表,进一步采用时域仿真的方法对线性规划模型求解得到的候选控制措施进行甄别。通过很少次数的数值积分,便可以快速准确地遴选出保持系统暂态稳定的控制方案。在New England 10机39节点系统上的仿真结果表明了该方法的有效性和实用性。     

基于Hadoop架构的电力系统连锁故障分布式计算技术

以提升大规模组合故障快速仿真分析能力为目标,在Hadoop框架下研发了连锁故障分布式计算技术。基于PSD-BPA软件计算模块,利用Java开发连锁故障计算分析功能,实现驱动判定、故障集筛选、事故链搜索、严重度评估4类模块。通过部署Hadoop分布式文件系统(HDFS)存储调度功能,将事故链解耦为小粒度单一故障场景进行计算,可针对连锁故障仿真的不同复杂度提供跨系统的分布式计算服务,灵活应对计算开始前连锁故障中事故链组合的不可预测性。利用10机、16机系统和某省网实际数据进行技术测试,结果表明所研发系统实现了连锁故障分析应用与数据在计算服务网络中的分离,具备动态调配计算节点资源的能力,能自动适应事件规模为电网连锁故障的仿真分析提供强大计算能力,具有在线应用前景。     

异步电机用混合式模糊搜索效率优化控制研究

运行在额定工况的异步电机效率较高，但在轻载运行时效率会显著下降，因此进行异步电机的效率优化研究，对于节约能源、控制环境污染具有重要意义。基于损耗模型控制(LMC)的研究成果以及在线搜索控制(SC)的研究成果，提出了一种新型混合在线式直流最小功率模糊搜索效率优化控制算法(FLSC)，算法对模糊集合所作的不对称隶属度函数设计，解决了系统在效率最优点处的振荡问题。仿真以及电机台架实验表明，FLSC算法兼有LMC算法和SC算法的双重优点，能够显著提高系统的控制性能。     

基于可中断负荷的阻塞管理研究

随着电力市场的逐步完善,将可中断负荷引入输电阻塞管理成为缓解阻塞和消除市场力的有效手段。提出通过潮流优化并将可中断负荷引入输电阻塞管理,提出潮流优化与可中断负荷联合调度模型解决输电阻塞问题。对该模型以及IEEE 6节点仿真表明,在电力市场下,采用潮流优化与可中断负荷联合调度模型,可以有效缓解输电阻塞。     

智能电网调度控制系统现状与技术展望

首先回顾了中国电网调度自动化系统的发展历程,然后阐述了智能电网调度控制系统的总体结构,接着总结了智能电网调度控制系统取得的主要技术创新与应用成效,包括特大电网的可观测性大幅提高、特大电网的可控制性得以加强、多调度中心协同运行和在线安全预警的能力大大提升、电网运行的经济性和新能源消纳的能力持续提高、电网调度抵御重大自然灾害和集团式网络攻击的能力显著增强等。最后,展望了智能电网调度控制系统需要进一步研究的关键技术。