节点类型扩展潮流计算及其可解性研究

传统潮流计算中包含3种类型的节点,即PQ节点、PV节点和Vθ节点.潮流计算在数学上属于非线性代数方程组求解问题.潮流计算要可解,要求方程组中线性无关的方程数与未知量数目相等,对节点类型并没有限制.提出一种可考虑任意节点类型的节点类型扩展潮流算法,在许多潮流调整应用场合,采用该算法能够更方便地实现调节目标.给出基于快速分解法的节点类型扩展潮流计算的求解算法,并对节点类型扩展潮流计算的可解性问题进行详细讨论,给出一个直观的基于拓扑结构的节点类型扩展潮流可解性判据,并通过算例验证该可解性判据的有效性.     

金华电网基于IEC61970标准的SCADA／PAS一体化集成

以金华电业局能量管理系统为应用背景,指出SCADA和PAS被分割为两套独立系统运行时存在的缺陷,介绍了金华电业局SCADA/PAS一体化集成的技术路线和实现原理。同时,为了更好的解决电力企业各应用系统弧岛林立、互操作性差和信息需共享的问题,提出了采用 IT行业的最新技术,遵循国际标准,建立一个基于 IEC61970标准的EMS异构数据平台,实现 EMS在应用级别上的开放,该项研究成果已实际应用于金华电网,并取得了良好的效果。     

基于CIM的EMS/DMS图形支撑平台的设计和实现

调度自动化系统中图模一体化技术被广泛采用，该技术使得图形系统和设备模型紧密地耦合在一起。通用信息模型（CIM）定义了电网设备的信息模型，并已成为工业标准。因此，研究和建立一套满足CIM要求的图形系统是实现调度自动化系统信息开放和标准化的关键课题之一。文中在研究了CIM等相关IEC标准的基础上，试图提出一种遵循IEC 61970 CIM标准的新一代系统的图形系统。该图形系统可以在一定程度上满足调度自动化发展的需要。为此，在以下几个方面进行了研究：以CIM为基础设计图形支撑平台，提出一个开放的图形模型；开发可自定义的图形建模工具，提高系统可扩展性；实现电网原始拓扑的在线自动生成，降低系统维护难度；在EMS/DMS实时在线系统中支持离线规划功能等。     

基于待恢复树切割的配电网故障恢复实时算法

以往的文献通常把配电网故障恢复问题的模型建立在联络开关／分段开关的开关对组合优化上，因而带来了计算量大、并行性差的问题。文中提出了待恢复树的概念，充分利用失电区的网络呈辐射状的特点，把问题转化为待恢复树切割问题，大大降低了问题的复杂度。同时采用三相潮流计算配电网的潮流分布，所以恢复算法计及了三相不平衡带来的问题。由于在待恢复树的切割过程中自动保持网络的辐射状，井考虑电流和电压的约束，在缩小了问题的解空间的基础上大大降低了潮流计算次数。由于算法固有的并行性，所以特别适用于发生多重故障时的系统恢复供电。     

基于IEC 61970标准的EMS/DTS一体化系统的设计与开发

在目前的技术条件下，探讨了基于IEC 61970标准的能量管理系统/调度员培训系统（EMS/DTS）需要解决的关键技术问题,包括数据库平台、公共信息模型（CIM）电网模型的维护、应用软件的组件化封装和跨平台的异构系统的实现方法等。开发了由后台数据库和软总线组成的异构数据平台。其中，后台数据库采用3种数据管理模式用于数据的存储、检索与处理，既保证了开放性又提高了系统效率。软总线则基于实时公共对象请求代理体系结构（CORBA）的中间件基础，全面支持组件接口规范（CIS）标准。还开发了一套符合CIM特点的图模一体化系统，同时也能支持离线规划功能。对于应用软件不同模块的功能和应用特点，采取了不同的封装策略，测试表明这种策略是合理、实用的。     

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。     

考虑电流幅值量测的变电站零阻抗网络拓扑可观测性分析

网络可观测性分析是电力系统状态估计的重要组成部分。针对变电站零阻抗网络的特点,提出一种面向零阻抗网络的拓扑可观测性方法,并考虑由于引入电流幅值量测而导致的多解问题。根据基尔霍夫电流定律,给出确定开关支路具有唯一潮流解的实用化判定规则。同时对可观测性分析方法的步骤进行详细设计,并通过算例展示其实现过程,验证该方法在完成可观测性分析的同时对量测部署问题具有指导意义。     

电网关键断面及安全运行规则自动发现系统设计与工程实现

设计了电网关键断面及安全运行规则自动发现系统的架构,该系统在读取电网实时运行数据的基础上,自动发现适应于电网在线运行状态的关键断面,并利用自动学习方法,在线自动发现关键断面上的精细规则作为电网安全运行知识。阐述了系统中各核心模块的功能,包括关键断面在线自动发现、关键断面极限传输容量在线计算、海量仿真样本在线生成、特征选择、电网安全运行规则自动发现等。所设计的系统在广东实际电网中实现了在线应用,应用效果表明:该系统自动生成电网安全运行知识的速度快,能够满足在线应用每15min刷新一次的要求;同时,电网安全运行知识不仅能够涵盖已有的运行方式专家制定的离线知识,而且能够发现适应于电网在线运行方式的新知识,使得电网在线运行的安全性与经济性得到提升。     

南方电网交直流混合实时状态估计的应用

基于数学上严格的主从分裂法,通过对现有成熟软件的较小修改,实现了交直流混合实时状态估计器,并在南方电网投入了现场试运行。分析了实现中提出的特殊问题,包括:软件总体流程、直流系统的参数辨识、直流系统可观测性分析和直流系统量测的处理,提出了相应的解决措施。分别针对南方电网的核心模型和全模型,报告了现场应用经验和效果,特别是报告了针对全模型的24 h持续运行的详细情况,验证了状态估计的精度、效率、收敛性和24 h持续运行的可靠性。