基于图划分的大电网拓扑分析

为支撑大电网在线实时监控和分析,提出了一种基于图划分的大电网拓扑分析方法。该方法首先根据智能电网调度控制系统电网建模特点,给出了基于图论的电网层次结构、拓扑结构、厂站母线分析和系统网络分析模型。然后基于图划分建立了并行网络拓扑和局部拓扑修正的数学模型,并根据该模型设计了大电网并行网络拓扑的实现方法。最后基于共享内存编程模型在智能电网调度控制系统中研发了快速网络拓扑分析服务功能。所提出的模型和方法实现了大电网并行网络拓扑分析的无锁计算,避免了多线程数据竞争导致的阻塞耗时问题。对实际系统进行仿真测试,结果表明了该方法的准确性、实时性和有效性。     

基于面向服务架构的调度计划安全校核网格计算

电力调度安全校核业务的多样性对电网调度模式和信息化技术提出了重大挑战。通过分析面向服务系统架构的松耦合信息集成特点和并行化编程的思想,提出了智能电网调度计划安全校核网格计算模型及其关键技术。介绍了该系统的参考架构和详细设计;通过引入电网分区的方法来保证校核断面区域电网交换功率和交流潮流的收敛性;采用基于分时段并行的方法对日前计划安全校核,实现调度计划安全校核的快速智能计算。大电网的仿真计算结果表明此算法可行,并具有较高的计算效率,为智能电网调度计划安全校核网格计算的研究提供了一种可行的方法。     

基于面向服务架构的调度计划安全校核网格计算

电力调度安全校核业务的多样性对电网调度模式和信息化技术提出了重大挑战.通过分析面向服务系统架构的松耦合信息集成特点和并行化编程的思想,提出了智能电网调度计划安全校核网格计算模型及其关键技术.介绍了该系统的参考架构和详细设计;通过引入电网分区的方法来保证校核断面区域电网交换功率和交流潮流的收敛性;采用基于分时段并行的方法对日前计划安全校核,实现调度计划安全校核的快速智能计算.大电网的仿真计算结果表明此算法可行,并具有较高的计算效率,为智能电网调度计划安全校核网格计算的研究提供了一种可行的方法.     

智能电网调度控制系统新型应用架构设计

提出了基于分解协调和多目标趋优控制的智能电网调度控制系统应用新架构。利用分解协调策略,在各级电网实时数据和模型数据不逐级集中的条件下实现系统级分析计算(包括短路电流、潮流、小干扰、机电暂态、机电—电磁暂态混合仿真等),实现各类应用的完全分布化,降低对分析计算程序和硬件的要求,同时提升各类分析计算收敛性和建模精细度。利用多目标趋优技术,实现大电网安全、经济、环保多目标自动趋优运行,提升电网调度控制系统的智能性。同时,提出了带潮流方程的状态估计方法,为各类在线应用提供在线电网模型;提出了具有最小/最大稳定裕度计算功能的在线安全分析方法,为多目标优化提供稳定裕度指标。     

智能电网调度控制系统的安全校核服务及实用化关键技术

安全校核是保障电网稳定运行的一道重要安全防线。基于智能电网调度控制系统的服务总线和并行计算服务,研究实现了面向服务的安全校核功能,为日前计划编制、日内计划调整、电网调度操作提供可定制的支持多任务并行的安全校核服务。计划潮流生成是安全校核的基础,结合中国电网分级调度的运行模式提出了基于多断面潮流控制技术的计划潮流算法,并应用无功电压自动调整和潮流不收敛智能调整技术提高收敛性和结果合理性。研究了多级调度日前计划联合安全校核的实用化技术,通过计划数据校验和统计技术指标提高了安全校核的实用化水平。     

基于智能电网调度控制系统的超高压俞电线路参数修正方法

随着我国电网规模不断扩大,电网结构日益复杂.线路参数的准确性对保证电网安全稳定地运行具有重要意义.由于种种原因,某些情况下线路参数的准确度难以满足当前各类电力系统分析计算的需要.因此,本文提出了一种基于智能电网调度控制系统的超高压输电线路电抗参数与对地电容参数修正方法.该方法通过对线路两端潮流方程的合理简化,利用线路之间相角的关系和多个不同时间断面,对电抗参数与对地电容参数进行计算与修正.应用实践表明,该方法简单有效,可满足电力系统各种高级应用对超高压线路电抗参数与对地电容参数准确度的需求.     

应用有向图分层的控制系统暂态仿真并行算法及其GPU实现

随着基于变流器的电气接口和交直流混联技术的广泛使用,电网电磁暂态仿真中需对大规模复杂控制系统进行建模。采用细粒度并行方法可加速控制系统计算,提升电网电磁暂态仿真整体效率。文中提出了一种控制系统细粒度并行仿真算法,加速了图形处理器(GPU)计算平台上大规模控制系统仿真。首先,为构造面向GPU的多线程细粒度并行计算,将控制系统建模为由大量基本控制元件构成的有向图。进一步,对控制系统有向图进行分层,生成控制元件求解顺序,以利用GPU的分组细粒度并行实现控制元件的分层计算。最后,结合GPU的三层并行结构,通过优化线程结构和配置共享内存,将计算线程映射到GPU中的计算资源,最大化控制系统仿真的并行度。对分布式电源接入IEEE 13节点系统的仿真结果对比表明,所提出算法在保证电网电磁暂态仿真正确性的同时,可显著提高GPU计算平台上大规模、复杂控制系统的仿真速度,在硬件资源充足时,不存在仿真规模限制。     

基于智能电网调度控制系统的超高压输电线路参数修正方法

随着我国电网规模不断扩大,电网结构日益复杂。线路参数的准确性对保证电网安全稳定地运行具有重要意义。由于种种原因,某些情况下线路参数的准确度难以满足当前各类电力系统分析计算的需要。因此,本文提出了一种基于智能电网调度控制系统的超高压输电线路电抗参数与对地电容参数修正方法。该方法通过对线路两端潮流方程的合理简化,利用线路之间相角的关系和多个不同时间断面,对电抗参数与对地电容参数进行计算与修正。应用实践表明,该方法简单有效,可满足电力系统各种高级应用对超高压线路电抗参数与对地电容参数准确度的需求。     

基于分治策略的分布式调度自动化系统 稳态监控网络拓扑分析

电网拓扑分析是电网调度自动化系统的一项基础性工作,是联通电网模型和电网分析的桥梁,为电网调度员潮流计算、防误操作等等提供必要的基础数据。随着电网建设,网架结构逐步扩大,亟需一种方法在充分利用计算机资源的基础上实现高效率的网络拓扑分析。提出了一种基于分治思想的电网网络拓扑分析算法,通过结合电网模型的特点以及成熟的图论算法予以实现。同时将面向高级应用服务和面向监控服务的拓扑功能解耦,在不影响电力潮流计算等应用功能的基础上提高调度自动化系统集成效率,最后应用该算法编写并行的分布式电网拓扑分析程序,并展望了其应用前景。     

智能电网调度控制系统在线监测评估研究与应用

随着变电站设备监控业务的开展和交直流混合互联大电网协调控制的需要,智能电网调度控制系统接入和交换的数据种类和数量均较以往大大增加,承载的业务也更为多样化,这就对智能电网调度控制系统的在线运行分析和预警能力提出了更高的要求。研究了智能电网调度控制系统在线监测评估技术,提出在线监测评估的软、硬件架构,并在安徽省调智能电网调度控制系统中进行了工程应用,实现了智能电网调度控制系统的在线监测和智能评估预警,有效提高了系统在线监测能力和风险防御水平。     

云计算与智能电网

文章结合云计算和智能电网的特点,全面阐述了基于＂云＂的理想化智能变电站结构、智能电网调度系统以及扁平化结构的智能电网,提出基于＂云＂的智能电网能充分体现＂电力流、信息流、业务流＂高度一体化的理念。     

电网调度自动化主备系统间模型正确性校验技术方案

基于电网调度自动化主调系统及集成时间序列数据库的电网调度自动化备调系统,提出了两系统之间模型正确性校验的新策略。在分析关系数据库和时间序列数据库的核心技术的基础上,对调度自动化主备系统间模型正确性校验技术进行了拓展性研究,着重讨论了模型数据的存储结构、模型校验的技术架构和校验流程。成果已在智能电网调度技术支持系统苏州工程中得到了实际应用,有效提高了主备系统间模型校验效率,为精益化电网调度提供了技术支撑。     

计及统一潮流控制器的电力系统双层协调弹性调度

极端天气造成的故障会引发潮流转移,触发连锁故障,从而增加了大规模停电事故发生的概率。高比例电力电子设备接入电网的趋势增加了电网调度的灵活性。因此,提出计及统一潮流控制器的电力系统双层协调弹性调度策略。采用随机场景生成的方法模拟极端天气事件;通过潮流熵定量描述极端天气下潮流分布的不均衡性,以表征发生连锁故障的风险;将弹性调度代价最低和潮流熵最低分别作为上下层模型的目标函数,同时基于统一潮流控制器的调节潮流特性,构建双层弹性调度模型;基于KKT条件和对偶原则,将原双层调度模型转化为单层混合整数线性优化模型进行求解,并通过装有统一潮流控制器的IEEE 39和IEEE118节点系统进行算例仿真,验证了所提模型在降低大规模停电事故概率和提升系统弹性方面的有效性。     

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。     

厂站端与监控中心电网模型的纵向一体化研究

为实现电网模型的统一维护和一致性共享,提出了基于监控中心公共信息平台的“源端维护、全网共享”的纵向一体化概念,即变电站站端和监控(调度)中心之间的模型一体化.对于电网模型的描述涉及诸多环节和系统,而以变电站综自(子站)系统为模型源端,可以实现对电网的唯一描述和最优化的维护模式.文中阐述了实现变电站子站(或综自)系统与监控(或调度)中心之间模型和图形等信息的共享架构,此架构中共享的模型不仅包括一次电网模型、二次装置模型,还有变电站综自系统与监控(调度)主站通信所需的通信模型.本文提出的统一模型维护的架构也可满足智能变电站以及IEC61850变电站的发展需要.     

考虑线路运行状态的智能电网调度自适应控制研究

当前智能电网调度均忽略线路运行状态的影响,其自适应控制过程存在缺陷.该文充分考虑影响输电线路运行状态的内在、外在因素,从自然老化、健康状态、天气条件以及负载电流四个方面分析线路运行状态;利用所确定的线路运行状态,从并网时与孤岛时线路潮流优化控制两方面,建立智能电网调度模型,并利用模型预测控制方法中的域参数设置,求解智能...     

南方电网面向智能调度高级应用软件的设计思想

高级应用软件系统是智能调度的重要组成部分。随着智能电网的发展,高级应用软件面临着新的机遇和挑战,需要将各种专业的业务经验智慧与高级应用软件的创新融为一体。鉴此,分析了高级应用软件与智能调度、智能电网的互动关系,给出了面向智能调度的新一代高级应用软件的整体架构,以云计算的高级应用软件分析平台为支撑,通过调度业务支撑环节和集中式机器学习系统环节,实现高级应用软件由面向功能到面向调度生产业务的转变。提出在新的架构下需要开展研究的新领域,例如在线计算可信度分析、智能调度机器人和面向多应用状态估计的自动信息融合专家系统等。