输电网电能损耗在线评估和节能降损辅助决策技术研究与应用

通过对输电网电能损耗在线评估和节能降损辅助决策技术的研究与应用实现了:省级电网网损分线、分变、分压、分区在线计算；潮流法、均方根法、电量采集、状态估计和功率积分多维度算法校核；与EMS系统的紧耦合.通过对电网拓扑数据的解析,及时跟踪电网网架和运行方式变化自动匹配EMS系统数据采集点信息,减轻人工维护量.投运后的效果证明...     

省级电网一体化全电量采集系统的设计与应用

节能降损工作对国民经济有着非常重大的意义,而为实现准确的线损计算,采集和计算所有电力设备的供售电量数据,是推行节能降损的必经途径。设计了省级电网一体化全电量采集系统,通过打通所有电压等级、区域的采集系统,实现省内各级电网范围内关口电量数据的分时段、全覆盖、全采集,用全网同期电量数据计算分析各电压等级线损,解决现有应用中区域间、不同电压等级间的采集系统无法实现互联互通的问题。通过在山东省级电网一体化全电量采集系统中应用,实践证明,该系统能够实现网损分析的多维度统计、提高计量采集设备维护效率、促进主网损耗调整至合理范围等有益效果。     

省地一体化在线网损分析计算平台

省地一体化在线网损分析计算平台采用CIM模型接口从EMS中直接导入电网模型,不需要人工重复建模,能跟踪电网模型的变化,保证状态估计合格率处于较高的水平,为网损的准确统计和计算奠定基础。该平台能够提供的电量数据覆盖了110 kV及以上的全部电网模型,是电量采集系统数据的重要校验和补充;基于在线数据的网损分析平台,为工作人员提供更为全面的网损电量的分析平台;通过对各种运行方式下的系统网损和设备网损情况进行分析研究,从而找到降低网损的有效途径;应用此计算平台,开展河北南部电网典型日负荷方式下线损理论计算工作;通过每日的线损理论分析,发现EMS系统在线数据存在的问题,及时解决问题,提高系统状态估计合格率。     

发电权交易增量网损计算及分摊方法

在当前输配电价机制下,发电权交易引起的系统损耗变化将对电网企业的经济利益产生影响,需明确交易主体的网损责任并对电网公司进行合理的补偿。为解决该问题,通过对现行发电权交易网损补偿方法的阐述,分析了其存在的主要问题。针对中国以年度交易为主的发电权交易方式,基于计划电量调度模式,提出一种发电权交易年增量网损电量的计算及分摊方法。该方法根据有、无发电权交易运行方式下系统网损功率的变化计算增量网损功率,依据发电权交易替代方所在节点微增功率、被替代方所在节点微减功率所引起全网损耗的变化进行增量网损功率的分摊,最后,选取全年若干典型方式实现年增量网损电量的计算和分摊,并结合2009年国内某电网的发电权交易进行了实例分析。通过与现行网损补偿方法的对比分析,表明文中方法确定的各交易主体网损责任与其实际对电力系统网损的影响程度相吻合。     

基于SCADA/EMS的负荷实测与网损在线计算的研究与应用

基于SCADA/EMS系统实时采集和处理电网数据的基础上,实现负荷实测与网损的在线计算。每隔5分钟实现1次负荷实测与电网元件负载率、容载比等指标的计算与统计,并将这种计算与统计指标推广至整年月,从而准确地反映电网元件的负载情况与运行水平。每隔5 min实现1次电网的在线网损计算,从而累加获得电网每日的电能量损耗,并实现与电能量采集系统网损电量的校核;通过实际应用表明,基于SCADA/EMS系统的负荷实测与网损在线计算能为电网运行人员提供有益的指导,具有较高的实际价值。     

新疆巴州开都河流域水电送出线路降损方案研究

针对巴州开都河流域水电送出线路长期高损问题,根据巴州电网规划并结合巴州地区电网网架情况,以降低水电送出线路线损电量为目标,采用电力系统综合分析程序对开都河流域水电送出情况进行计算分析,所提出送出线路降损方案。应用结果表明,所提出的方案有效解决了开都河流域水电送出线路高损问题,同时降低了巴州电网主网线损率,达到了节能降损的目的,提高了公司的经济效益。     

甘肃330 kV电网过网网损问题的研究

甘肃电网作为西北电网的电力、电量交换中枢，为陕西、青海、宁夏传输着过网电量。随着电力市场商业经运营的实现，过网网损的问题越来越突出，为此文章研究了西北电网在甘肃电网中引起的过网网损问题，提出了具体的计算方法。     

地区电网网损智能管理系统的设计与实现

由于受到电网信息采集和管理体制的影响,网损管理的规范化和智能化一直没能得到很好地应用。文章针对地区电网网损管理的实际问题,以ODBC数据源为基础,利用Visual C++6.0软件结合COM组件技术进行了网损智能管理系统的设计与开发,以建立网损计算模型为核心,采用智能化启发式双重搜索机制,实现了信息提取、数据规范校核、网损的分析计算和智能化统计分析,可有效提高地区电网网损管理工作的质量和效率。     

江苏电网省地县一体化电量智能采集系统研究

文中提出的江苏电网省地县一体化电量智能采集系统,以省集中的建设模式实现了江苏电网"发、输、变"各环节电量信息的全覆盖准实时自动采集,接入全省全部各类电厂、35 kV及以上变电站共3000余座。并对采集的电量原始数据按照可定义的公式规则准实时计算出各线路电量、电厂结算电量、各市县供电量、网损等各类电网运行数据。系统已成为江苏电网电量信息的准实时数据中心,在电网电量管理业务中发挥重要作用。     

电网穿越网损补偿理论探讨及应用

穿越网损是区域电网中网损的重要组成部分,穿越网损的计算与分摊,对区域电网互联、跨省交易和区域电力市场都具有重要的意义。对穿越网损的补偿理论进行了深入研究,从穿越电量的界定、穿越网损计算方法、穿越网损责任的确定和穿越网损分摊方式、网损补偿方式五个方面进行了介绍。     

基于集群机的大规模电力系统暂态过程并行仿真

由于传统的串行计算方法无法满足互联电力系统在线动态安全分析和实时仿真的要求，研究高效的电力系统暂态并行仿真算法及其软件已成为电力系统动态实时仿真的关键。该文基于集群系统，提出一种利用电力系统区域特性的多重化网络划分方案，弥补了传统网络划分算法在计算规模和划分质量上的不足；并提出了一种基于分块思想、消息传递与动态多线程相结合的网络方程分层算法及其实现策略，缩短了网络方程的计算时间，解决了暂态仿真中计算量突增的问题，提高了算法的并行效率和整体性能。同时，文中还简化了暂态稳定算法迭代流程，改进了全局收敛判定方法，有效地减少了算法计算量和通信损耗。实际电网的数值计算结果表明，文中提出的算法计算加速比高，实时性好，因此研制的电力系统动态并行仿真程序能够满足大规模电力系统暂态过程实时仿真、甚至超实时仿真的要求。     

中期电压稳定的并行仿真算法

文章结合电压稳定分析的特点,将并行计算方法应用到描述中期电压稳定的准稳态(quasi steady state,QSS)仿真分析中。首先将电力网络划分成以树形分层结构相联的子网,处于同一层上的子网相互独立,可并行计算。进行QSS仿真分析时,通过前向简化(底层子网到顶层主网)和后向回代(顶层主网到底层子网)实现对牛顿法线性增量方程的求解。该算法有效提高了微分方程联立求解的效率,为大规模电力系统并行仿真计算的实现提供了新方法。在新英格兰10机39节点测试系统和我国山西电网系统上对算法的可行性进行了验证。     

A parallel transient stability simulation for power systems

As power systems continue to develop, online dynamic security analysis and real-time simulation using parallel computing are becoming increasingly important. This paper presents a novel multilevel partition scheme for parallel computing based on power network regional characteristics and describes the design and implementation of a hierarchical block bordered diagonal form (BBDF) algorithm for power network computation. Some optimization schemes are further proposed to reduce the computation and communication time and to improve the scalability of the program. The simulation results show that, for a large network with 2115 nodes, 2614 branches, 248 generators, and 544 loads, the proposed algorithms and schemes run ten times faster on a cluster system with eight CPUs than on a single CPU. Thus, they satisfy the real-time simulation requirement for large-scale power grids.     

大电力系统可靠性评估高性能计算平台设计与实现

针对大电力系统可靠性计算的高度复杂性,基于高性能集群环境,建立了粗粒度Monte Carlo并行计算模型,提出了消息传递机制下配合收敛控制的异步化并行算法,以较高的加速比和并行效率,快速实现大电力系统可靠性评估计算。同时,以大电力系统可靠性评估高性能计算为核心,利用LAMP（Linux+Apache+MySQL+PHP）网络开发工具,建立基于浏览器/服务器（B/S）3层模型的Web计算系统基本结构,提出对应的网络数据库设计和并行计算模块装载模型,以Web Service的形式实现大电力系统可靠性评估高性能计算的Internet共享。     

一种可用于大型电力系统数字仿真的复杂故障并行计算方法

在电力系统在线动态稳定评估和实时数字仿真计算中，并行处理是一种极有发展前途的技术。复杂故障计算是电力系统仿真计算中最重要、计算量最大的部分之一，已经成为大型电力系统实时仿真的瓶颈。由于求解故障端口间等值阻抗的复杂性，传统方法不适用于并行处理。作者提出了一种可用于大型电力系统数字仿真的复杂故障并行计算方法。算法中采用了故障处理局部化、降维网络方程的构造和线性方程组并行处理等多种技术，以减少并行计算量和通讯量。在原有串行程序的基础上，作者在PC机群上实现了复杂故障的并行算法。实际系统的计算结果表明，文中所提出的复杂故障并行计算方法是正确和有效的。     

基于改进并行遗传算法的电网状态估计

鉴于现有电网状态估计算法存在的问题,提出了一种基于改进并行遗传算法的状态估计算法。该算法采用粗粒度模型组织局域网内的计算机进行并行计算,运用迁移策略组织染色个体的并行处理,结合小生境技术保证估计结果的全局收敛性,并根据电网结构和量测量数据特点对染色体编码进行改进。仿真结果表明,该算法提高了状态估计结果的准确性和计算速度,可满足实时处理电网数据的要求。     

基于改进前推回代法的辐射状配电网潮流计算

在分析现有配电网潮流计算方法的基础上,针对辐射型配电网潮流计算中广泛采用的前推回代法需要复杂编号的情况,提出了一种不需要对配电网重新编号的分层前推回代算法。该算法将网络支路按层次进行分类,得到支路层次矩阵,从而可以不必对节点和支路重新编号计算支路功率损耗和各节点电压。并且由于同一层次的支路功率之间没有前后关联,因此同层次内完全可以实现功率或电压的并行计算,对于大型配电网络,可以提高其计算速度。最后用算例证明了方法的有效性。     

A distributed state estimator for electric power systems

The author develops a theoretically robust and computationally efficient distributed state estimator to solve the weighted least square state estimation problem by using distributed computation. This distributed state estimator is used in decentralized control and executes in a data communication network that is assumed to be topologically the same as and physically in parallel with the power network. Several attractive satellite functions can be obtained which include: (1) reduction of the time-skew problem; (2) freedom from the power network topological error; (3) easy identification of the unobservable states; and (4) bad data detection and identification. The computational complexity of this distributed state estimator was analyzed. This state estimator was simulated on several cases of the IEEE 30-bus system. The numerical accuracy of the simulation results is satisfactory, and the estimated computation time including the communication delay demonstrates the excellent computational performance of the distributed state estimator     

Fast parallel algorithm on sparse matrix for power system analysis

Power system analysis is the basis of operation and planning. Since power systems are very large and complex, however, it takes a long computation time for the analysis. It is desired to develop a fast method especially for transient stability analysis. In this paper, a parallel algorithm for sparse matrix factorization, forward substitution, and backward substitution is discussed. The algorithm is made operational on the actual transputer network. The computation time using the algorithm is measured and compared with that of the ordinary (single processor) algorithm. Finally, the parallel transient stability program is developed and evaluated.     

基于蚁群的在线理论线损分析用输电网单线图自动布局

输电网在线理论线损分析有时需要根据公共信息模型自动生成电网单线图,此时必须实现电网布局的自动生成;对于大电网,需要较短的求解时间。自动布局一般存在容易陷入局部最优解和求解时间长2种问题。文中将输电网单线图布局转化为二次分配问题,并且采用蚁群算法和3-opt优化,解决了以上问题。考虑可能的并行计算扩展,算法忽略各蚂蚁间的...