大电网四级梯度预警预控方法的工程实践

采取综合防御措施来避免大电网停电事故的发生受到越来越多电网运行人员和研究者的重视。现有的预警和预防性控制系统更多地关注电网运行实时在线的安全稳定分析和事故防范,然而从电网运行环节的全过程出发将能更好地实现综合防御的思想。四级梯度预警预控方法正是将系统工程的思想应用于电网运行生产过程的四个重要环节,针对各自的特点开展预警分析和预防性控制。介绍了大电网四级梯度预警预控方法在河南电网的工程实践情况,主要包括系统的功能实现、创新性的技术应用和应用中的思考与启示,为大电网预警预控系统未来的发展提供了借鉴和参考。     

大电网安全可靠运行4级梯度预警预控系统设计

在我国现有电网调度管理体制下,电网运行生产过程的4个重要环节(周计划方式分析、日计划方式分析、调度操作前判断、调度运行监控)实质构成了依时间轴逐层逼近电网实际运行状态的递进层次.在此基础上,运用系统工程的思想提出了一种大电网安全稳定运行4级梯度预警预控体系构想.在宏观上,该系统分为电网模型数据采集存储、电网状态建立和电网计算分析及预警预控3个模块.介绍了系统软、硬件设计方案,并对电网模型重建、安全稳定分析、安控系统离线策略在线校核等功能进行了针对性的探讨.该系统为调度运行中实现全过程的预警预控提供了系统化、综合性的解决方案.     

电网安全稳定运行全过程协调防御方法

提出了1种电网安全稳定运行全过程协调防御方法.设计了全过程协调防御系统的总体框架和系统功能.以河南电网建设的安全可靠运行4级梯度预警预控系统为例.分别阐述了电网检修计划安排、运行方式校核、调度运行操作及调度实时监控全过程协调防御的主要功能和应用.就研制和应用中的关键技术提出了解决方案.     

基于在线稳定分析的电网事故预控和处置案例分析

在线稳定分析系统扫描分析实时电网,实现电网运行状态的在线稳定分析与预警,为提高电网运行决策的科学性、预见性提供了技术支撑和手段,在电网事故预控和事故处置的实际案例中发挥了有效的作用。     

广东首次完成电网安全防御系统规划

广东电网针对运行信息监测手段、实时信息数据网络等还不能满足电网动态安全监测需求，在大事故扰动过程中运行人员不能及时掌握系统的安全稳定裕度等问题，早在2005年3月开始，广东电网开展了电网综合防御体系的研究，提高掌握系统实时运行信息，以及对电网的运行状态进行动态监视和预警的水平。重点研究安全防御系统的可行性和设计方案，以及分步实施计划。项目共分四个研究专题：广域测量系统（WAMS）、在线稳定控制系统、自动电压控N（AVC）和智能安全裕度分析。经过多方调研，广东电网分别与在各研究领域有较强实力的南瑞科技、中国电科院、清华大学，天津大学等单位合作进行分析研究，并在今年4月完成了研究报告。7月11日，南方电网重点科技项目“广东电网安全防御系统研究”顺利通过专家鉴定，鉴定委员会一致认为研究成果达到国际先进、国内领先水平。该系统下一步组织实施过程中，将注重各子系统的功能整合并发挥其作用，全面提升对电网动态信息的实时监控能力，保证在电网发生严重故障时系统始终处于调度运行人员可知可控的状态，最大限度避免发生大面积停电事故。     

行业信息

江苏电网安全稳定实时预警及协调防御系统通过验收2007年11月11日,国家电网公司在南京市主持召开了国家电网公司重大科技创新专项“江苏电网安全稳定实时预警及协调防御系统(EACCS)的研究与开发”项目验收会。验收专家委员会一致认为:项目使江苏电网安全综合协调和防御能力得到全面提高,防范大停电事故的能力得到大幅提升,提高了稳定控制的准确性和自适应能力,电网的安全性和经济性得到有效统一。项目成果总体上达到了国际领先水平。其中,“集中协调、分层控制”、“EMS,WAMS,AVC集成的一体化平台”、“连锁故障及异地多点故障的自动…     

江苏电网安全稳定实时预警及协调防御系统实时预警子系统通过出厂验收

2006年10月31日，国家电网公司2006年度重点科技项目“江苏电网安全稳定实时预警及协调防御系统（EACCS）”第一阶段实时预警子系统在国网南京自动化研究院／南京南瑞集团公司顺利通过出厂验收。EACCS是南瑞最新自主创新成果“电网广域监视分析保护控制系统（WARMAP）”的应用项目。WARMAP提供了一整套拥有自主知识产权的、可供推广的特高压互联大电网安全稳定分析与控制技术和装备，不但可以使我国继续保持在电力系统稳定分析与控制领域的领先地位，而且可通过满足未来特高压互联大电网安全稳定运行的需要，提高电网输电容量的利用率，综合防御我国电网发生由偶然故障演化的电力灾难，从而产生巨大的经济效益和社会效益。     

基于智能电网调度技术支持系统的电网风险防范措施研究

从近年来国内外发生的大停电事故和电网大互联的稳定运行要求看,电网调度自动化系统是保障电网安全运行的重要工具。提出以智能电网调度技术支持系统为基础,实现电网调度的精细化管理。通过功能完善的智能电网调度技术支持系统进行电网风险防范,实现在线分析电网运行状态,实时对各重要电网断面进行＂N-1＂扫描和稳定计算分析,查找出电网实时运行中的薄弱环节,对电网稳定运行存在的主要问题进行提前预警,并给出合理的电网安全调整策略,使得电网稳定运行真正实现可控、能控和在控,减少电网运行风险。     

基于风险的电力系统安全预警的预防性控制决策分析

针对事故发生的可能性和严重性进行电力系统安全分析的风险评估,将基于风险的安全性评估指标应用到电力系统安全预警中定量分析电力系统的运行状态转换风险,并进行电力系统预防性控制研究.根据系统低电压风险指标、系统过负荷风险指标和系统电压失稳风险指标3种风险指标综合表征的系统安全等级,在事故发生前进行预防性控制决策分析,以灵敏度确定参与决策的关键节点,用遗传算法确定参与决策的节点的最优有功和无功的注入量,从而有效地降低电网的运行风险,提高电网的安全预警等级.以上海电网84节点系统的仿真表明算法的可行性和有效性.     

电网安全预警与保障决策支持系统的研究

介绍基于IEC 61970标准的电网安全预警与保障决策支持系统的总体构架及功能模块设计.通过建立一个系统级的电网安全稳定分析和预警的检测体系,实时自动跟踪电网当前运行状态,发现和发布电网风险,为电网运行人员和高层决策人员提供风险控制决策参考.     

电网在线安全稳定分析和预警系统

针对电网运行安全稳定分析由离线分析向在线化发展的要求，将电力系统的静态安全分析、电压安全分析、暂态安全分析和继电保护定值校核等子问题进行在线综合研究，建立了一套完整的基于能量管理系统和调度员培训模拟系统数据平台的在线综合安全预警及协调预防控制分析系统，并提出了电网在线安全稳定分析和预警安全评估体系，从综合安全预警的角度划分了电网的状态。该系统已在江西电网中得到应用，为运行人员由离线分析向在线分析、由“经验型”调度向“智能型”调度转变提供了良好的平台和辅助工具。     

电网监控与预警系统的研制

针对电力系统状态监控、电网故障与停电隐患事故的预测,利用远程监控技术、电网故障模式识别、高速系统诊断技术与电网监测评估系统构筑了电网监控与预警系统。根据电力系统瞬间状态变化对电网进行实时动态监测与预测评估,并利用电网预警系统及高速网络通信技术进行信息高速传输、决策、报警与系统保护操作,实现信息共享。文章分析了预警系统的实现方案、电网状态预测与电网故障的实时监控方法,说明了系统运行实验结果。     

增强电网安全的思路

世界范围内的多次大面积停电事故越来越引起人们对电网安全稳定的关注。对电网进行实时的稳定评估,提供紧急控制策略,实现电网安全稳定性的在线监测和预警是位于“三道防线”之前的一个重要分析工作。随着电力市场改革的深入发展,如何提高市场环境下大电网的安全性也是需要深入讨论的问题。对电网安全稳定性的在线监测和预警以及市场条件下的处理输电阻塞等两个方面内容进行研究,为大电网安全防治提供有效的研究思路和初步的解决方案。     

电力系统安全稳定综合防御体系框架

提出了电力系统安全稳定综合防御体系的框架.从一般安全理念出发,电力系统安全稳定综合防御体系可由电力系统安全保障体系(即主动安全体系)和电力系统稳定控制系统(被动安全体系)构成.电力系统安全保障体系(主动安全)是指提高电力系统安全性和可控性的措施;电力系统稳定控制体系(被动安全)是指保证电力系统受到扰动后的安全性和稳定性的措施.电力系统安全保障体系(主动安全)可分为三道防线:第一道防线是坚强的电网结构,为电力系统安全奠定坚实基础;第二道防线是最优的自动控制系统,提升电力系统的安全运行水平;第三道防线是安全的运行方式,保证电力系统运行在安全水平.电力系统稳定控制体系(被动安全)就是传统的电力系统安全稳定三道防线,第一道防线是快速切除故障元件,防止故障扩大;第二道防线是采取稳定控制措施,保持系统稳定运行;第三道防线是系统失去稳定时,防止发生大面积停电.     

背靠背柔性直流接入电网后的影响评估

考虑到目前对大容量背靠背柔性直流接入电网的影响评估尚缺少具有全面性且通用性的方法,提出一种适用于分析背靠背柔性直流接入对电网影响的评估方法。该方法主要包含静态安全性、短路电流水平、小干扰稳定性和暂态稳定性分析,重点关注柔性直流与交流系统相互影响。以渝鄂背靠背柔性直流工程为案例,采用电力系统分析综合程序(PSASP)对背靠背柔性直流接入湖北电网前后的运行特性进行评估。根据评估结果,结合电网规划与运行要求,提出相应的电网补强工程与安控措施。仿真研究表明,所提评估方法能有效指导电网规划与调度控制,保证电力系统安全稳定运行。     

特高压同步电网安全性评估

重点研究特高压同步电网是否能满足我国电力系统安全稳定性的标准要求。在总体评估特高压同步电网安全稳定性的基础上，探讨进一步利用新技术提高系统安全稳定水平的可能性及效果。电网安全性分析的内容主要包括：电力系统的潮流及静态安全分析、暂态稳定性、动态稳定性、抵御严重故障能力及稳定控制措施、特高压交、直流输电系统相互影响及送、受端系统安全、无功平衡及调压、短路电流水平、提高系统稳定性及特高压电网输电能力的先进技术措施等。     

电力系统安全稳定预防控制在线计算方法的评述

预防控制辅助决策是大电网在线安全稳定分析控制系统的重要功能。针对实际工程中经常面对的暂态稳定、静态安全、静态电压稳定以及多种安全稳定问题的综合辅助决策问题,评述了各类预防控制计算方法对实际大电网在线分析与控制要求的适应性。在评述各种方法的基础上指出,基于安全稳定性量化分析理论和方法,构建合适的控制性能指标,用于指导控制措施的启发式搜索和计算任务的并行分配,可以改进算法的鲁棒性,提高计算速度,并获得尽可能优化的控制决策。