长春地区电网外网等值在线自动生成系统的应用

为了提高地调EMS应用软件的计算精度和实用化程度,以长春地调为示范开发了地区电网外网等值在线自动生成系统。系统按照IEC61970国际标准导出吉林省调EMS中的实时电网模型,根据预先设定好的地调电网缓冲网边界自动为地调生成外网等值模型,再通过电力调度数据网将外网等值模型下发至长春地调,长春地调EMS系统利用模型合并等技术,将外网等值模型应用于地调EMS应用软件。现场运行表明,该系统能够大大提高长春地区调度员潮流计算的精度,有效降低地调EMS运行维护人员的工作量。     

地区电网外网等值自动生成系统的开发与应用

外网等值模型必须跟踪外网运行方式的变化以确保地调EMS应用软件的计算精度.为提高地区电网EMS应用软件的实用性,作者开发了自适应的外网等值自动生成系统.该系统利用IEC61970 CIM(Common Information Model)标准从省调EMS系统读取电网模型和实时数据,然后自动为地区电网生成外网等值模型,并按IEC61970 CIS/CORBA(Component Interface Specification/Common Object Request Broker Architecture)规范通过广域网将外网等值模型发送至各地区电网,供地区电网EMS/DTS应用软件使用.该系统的外网模型可灵活定制,可在外网中自动生成或人工指定缓冲网,以满足等值精度和计算速度的要求.该系统实时自动运行,可随时为地区电网提供外网等值模型和相应的实时数据,大大提高了地区电网EMS/DTS应用软件计算结果的正确性.     

基于模型拼接与外网等值的南方电网在线模型协调方法

根据南方电网的调度生产实践,给出了基于模型拼接与外网等值的网省在线模型协调方法.通过模型拼接方法,在南网总调侧形成了500 kV/220 kV南方电网全网模型、图形和数据,供能量管理系统(EMS)进行在线计算使用.通过外网等值,由南网总调为五省区中调在线生成外网等值信息.各中调将外网等值数据应用到各自的EMS在线网络分...     

基于预估—校正的外网量测采样误差修正方法

针对分布式状态估计全网一体化计算时,由于不同控制中心提供的量测断面间可能有时差而导致外网估计误差的问题,基于不同控制中心分布式并行计算系统的主从机制,提出了预估—校正的外网量测采样误差修正方法。该方法应用于分布式状态估计计算之前,利用相邻控制中心重叠建模区域的相同测点在分布式状态估计时可能具有不同量测值这一特点,首先预估出两控制中心量测断面时差,再根据此时差校正外网控制中心量测,以保证发起计算的控制中心(主子系统)状态估计的正确性。以邢台电网数据为例,验证了该方法的正确性和有效性。     

基于递推最小二乘法的多端口外网静态等值参数辨识方法

为了能够在外部网络信息不足的情况下在线等值系统网络,提出了利用递推最小二乘法实时辨识多端口外网静态等值参数的方法。该方法利用阻断外网后内网的一步式状态估计,在不要求内网支路开断情况下获取优化后的实测边界信息。基于该边界信息,选取多端口扩展电压源网络模型和 型等值支路分别对外部网络建模,并采用含有数据纠错功能的两步式递推最小二乘法辨识外网等值参数。IEEE30节点系统和湖南528节点系统的仿真结果验证了该方法的准确性,以及该方法可应用于在线外部网络的静态等值。     

不同外网等值模型对EMS应用效果影响的试验研究

利用广东省调实时外网等值自动生成系统为深圳地调生成了几种外网等值模型：外网简单挂等值机模型、外网直接等值模型、缓冲网等值模型和详细外网模型。通过远程网将等值模型送到深圳地调,在深圳地调现有能量管理系统上进行了几种主要开合环操作的仿真计算,并和现场实际操作的测试结果进行了比较,评估了应用不同外网等值模型时开断潮流的计算精度。结果表明,缓冲网等值模型具有与详细外网模型一致的精度,是最佳的外网等值建模方式。     

外网扩展电压源支路Ward等值模型及其在状态估计中的应用

随着互联电网建设的加强,各区域网络之间的联系日益紧密,在内网状态估计时考虑外部电网的影响已成为一种趋势。现有的基于外网扩展Ward等值的状态估计方法,不仅需要外网提供等值阻抗参数,还需要等值状态信息,同时要求等值状态和内网状态在采样时间上保持一致。在实际系统中,互联电网一体化的计算周期和内网独立状态估计的计算周期难以保持一致,从而易因采样时间的不同步而使外网等值状态和内网不匹配,给内网状态估计带来较大误差。鉴于此,在已有的外网扩展电压源支路Ward等值模型的基础上,提出了等值阻抗参数和状态参数的计算方法。该模型与扩展Ward等值相比,相同之处是等值阻抗支路的结构及其参数,不同之处是等值注入功率。后者在边界节点,前者在等值电源节点。相应所提模型的等值状态信息只有等值电源节点的电压和功率,该状态量可以基于节点功率平衡方程仅通过边界节点的内网电压和支路功率来确定。因此,所提模型的状态量与内网的状态量完全匹配,不存在扩展Ward等值的状态不匹配问题,从而可以大幅度提高含外网等值独立内网状态估计的精度。同时,所提模型继承了扩展Ward等值的阻抗支路结构与参数,因而在全网信息已知时具有与扩展Ward等值相当的等值精度。IEEE39节点系统的仿真结果验证了所提方法的有效性。     

考虑量测误差计及等值参数物理约束的外网静态等值方法

受最小二乘估计模型的多解影响以及量测误差的随机影响,依赖于内网实测信息的两端口外网静态等值参数估计方法,其外网等值参数值存在不稳定和不满足物理特征的现象。为此,在其等值电路模型及其等值参数的2阶段估计方案基础上,增加边界节点电压及内网等值负荷电流的量测状态变量及其量测方程,同时增加了外网等值参数的物理约束,以改进最小二乘外网等值参数估计模型。算例结果验证了该方法的有效性。     

基于内网实测信息的多端口外网静态等值方法

在外网信息完全未知的情况下,提出基于内网实测信息的多端口外网静态等值方法,以估计多端口外网等值网络及其参数.该方法所需的内网实测信息不要求内网支路开断,利用外网等值参数与内网实测信息之间的约束关系,采用两阶段估计方案,建立多端口外网等值参数的量测方程及其两阶段的最小二乘模型,再利用最小二乘法求解得到多端口外网等值网络参数.IEEE 39节点系统和广东电网的仿真结果验证了所提方法的正确性.     

基于异步迭代模式的电力系统分布式状态估计方法

互联电网安全运行所要求的一体化建模与计算对分布式状态估计提出了新的要求,为了给后续的基于异步迭代模式的分布式能量管理系统高级应用提供一个较为精确的基态计算模型,也为解决传统两层式状态估计中出现的边界失配量较大的问题,提出了一种基于异步迭代模式的分布式状态估计方法。该方法基于等值网等值量测修正思想,通过构建关于边界状态量的不动点迭代格式,实现基本的分布式状态估计方法;通过在异步迭代过程中,强制外网等值量测数据为非坏数据,再经协调计算,借用外网量测信息解决了内网靠近边界区域的不良数据难以辨识的问题。以IEEE 118节点系统为标准算例进行测试,测试结果验证了所提方法的有效性。     

电力系统状态估计问题的研究现状和展望

状态估计是现代ＥＭＳ的重要组成部分,文中从状态估计的准则,加权最小二乘估计器,坏数据的处理,外部网络和可观测性分析及其它问题等方面综合论述状态估计问题的研究现状,对值得研究的问题进行展望。     

A constrained orthogonal state estimator for external system modeling

Attention is focussed on the application of constrained orthogonal state estimation to external system modeling. Inequality constraints enforce realistic limits on the estimates of External System (ES) variables that otherwise can become off bounds due to the limited ES monitoring capabilities at the Internal System control center. Equality constraints are used to model known zero bus injections in both systems. The use of orthogonal methods is advocated to ensure numerical stability, since the estimator has to handle a larger range of measurement weights than in conventional applications of state estimation. Tests to evaluate the performance of the proposed constrained estimator using three power networks of different sizes are also reported in the paper.     

现代能量控制中心概念的扩展与前景展望

随着电网互联和电力体制改革步伐的加快，对电网运行的调度和控制提出了许多更新更高的要求，传统的调度中心EMS的结构和功能将发生很大的变化。为适应这一变化，文中认为现代能量控制中心的概念应当扩展，特点是高度的信息化、智能化、集成化和自动化。其功能由安全发展为安全与经济的协调；局部控制发展为全局分层控制；离线分析发展为在线分析；开环控制发展为闭环控制；在线稳态分析发展为在线暂态分析。     

应用模型拼接建立的全电网模型

为提高电网分析的准确性,调度中心采用的电网模型应从外网等值模型逐步过渡到全电网模型。通过BPA(bonneville power administration)电网模型与能量管理系统电网模型进行模型拼接可生成全电网模型,分析了模型拼接的难点、步骤。算例结果表明应用全电网模型进行电网分析可提高计算精度。     

抗差最小二乘法状态估计

研究电力系统状态估计具有重要的理论价值和实际意义 ,在现代调度控制中心 ,状态估计是实现EMS/DMS的许多功能 :调度员潮流、事故预想分析和调度员模拟培训等的基础。在实际运行的电网自动化系统中 ,要想实时得到正确的网络状态估计结果是很困难的 ,因为在进行状态估计的过程中 ,必须考虑多个坏数据和多个拓扑错误同时存在的情况。抗差估计理论主要研究抗拒少量粗差 (泛指离群的误差 )对估值的影响。拓扑错误和坏数据可以分别看作带有粗差的网络参数和量测数据 ,因此可以将抗差最小二乘法用于存在拓扑错误和坏数据时的状态估计。算例结果表明 ,抗差最小二乘法具有良好的抗粗差能力和收敛可靠性 ,收敛速度快 ,并能够将抗粗差和状态估计在计算过程中一次完成 ,不需要象普通最小二乘法一样进行多次的状态估计计算。     

Ward型等值的非线性误差分析与应用

对常规Ward等值的非线性误差进行了分类和分析，并对扩展Ward法进行了改进，使之能 较准确地体现外网重要并联无功补偿元件对内网的作用，给出了数值试验结果。改进后的扩 展Ward法已在河南电网EMS中得到实际应用。     

广东省地区电网外网等值自动生成系统设计

为了使地区电网能量管理系统(EMS)计算准确,需要省级电网调度中心自动计算并发送外网等值信息。为此,设计了便于地区电网应用的外网等值参数自动生成系统框架。该系统实时反映网络拓扑的变化,并与动态等值计算参数相配合,以公用对象请求代理程序结构(CORBA)规范完成数据通信平台,按公用信息模型(CIM)标准完成从SCADA／EMS的模型转化,随时为地区电网实时网络分析提供开放、灵活、方便的外网等值模型,大大减少了地区电网EMS的维护工作量,提高了计算精度。