110 kV城市电网故障仿真培训系统

应用面向对象的编程技术,研制了电网拓扑图形与后台数据库相结合的110 kV城市电网故障仿真培训系统.系统的全部功能都可以通过对图形界面的操作完成,可以直接设置故障点、故障类型,并根据相应的保护配置、数据库中的定值调用,模拟故障后自动装置、继电保护动作情况和开关状态.在电网故障仿真中,采用了模拟实时数据(由潮流计算与短路计算提供)采集与保护仿真的故障仿真方法,当教员设置故障后,短路计算结果立即会被采集并与保护定值比较,实时仿真了故障与保护的动作情况.     

图形方式潮流计算程序的开发与应用

文章介绍了新海发电有限公司图形方式潮流计算软件的技术特色及应用情况，包括采用的算法、系统的特点，接线图的绘制及转换、图上潮流显示位置的坐标确定方法以及在现场的应用实例。     

发电厂继电保护综合分析管理系统的研究

介绍了一种基于面向对象设计的发电厂继电保护综合分析管理系统.该系统将继电保护整定计算、潮流计算、故障计算、动作仿真集成于统一的图形数据一体化分析平台.图形平台以发电厂电气主接线为背景,提出了基于捕捉点的全网拓扑形成的三层模型,实现了电气接线图绘制、运行方式设置、参数查询、计算结果显示等功能.故障计算结果可转化为Comtrade格式的录波文件,通过继电保护测试仪与继电保护实际装置接口,为保护装置测试提供了一个面向实际电网运行方式的分析环境.该系统已在珠海发电厂投入运行,效果良好.     

可视化潮流及故障计算与保护整定综合系统

介绍面向大型企业电力系统在可视化图形界面上进行潮流计算、故障计算和进行继电器保护整定的综合系统。该系统目前已在上海金山石化股份公司的 6k V以上系统应用 ,取得了良好的实用效果。它将向集成线路保护方向发展 ,涵盖图形建模、保护配置、潮流计算、故障计算以及保护动作分析等功能 ,最终实现对于一个小型网络的动态仿真。该系统实现了在可视化图形界面上进行潮流计算、故障计算 ,以及进行继电器保护整定功能     

110kV城市电网故障仿真培训系统

应用面向对象的编程技术,研制了电网拓扑图形与后台数据库相结合的110kV城市电网故障仿真培训系统。系统的全部功能都可以通过对图形界面的操作完成,可以直接设置故障点、故障类型,并根据相应的保护配置、数据库中的定值调用,模拟故障后自动装置、继电保护动作情况和开关状态。在电网故障仿真中,采用了模拟实时数据(由潮流计算与短路计算提供)采集与保护仿真的故障仿真方法,当教员设置故障后,短路计算结果立即会被采集并与保护定值比较,实时仿真了故障与保护的动作情况。     

发电厂继电保护综合分析管理系统的研究

介绍了一种基于面向对象设计的发电厂继电保护综合分析管理系统。该系统将继电保护整定计算、潮流计算、故障计算、动作仿真集成于统一的图形数据一体化分析平台。图形平台以发电厂电气主接线为背景,提出了基于捕捉点的全网拓扑形成的三层模型,实现了电气接线图绘制、运行方式设置、参数查询、计算结果显示等功能。故障计算结果可转化为Com trade格式的录波文件,通过继电保护测试仪与继电保护实际装置接口,为保护装置测试提供了一个面向实际电网运行方式的分析环境。该系统已在珠海发电厂投入运行,效果良好。     

变电站运行仿真分析系统

结合电力系统仿真技术的新发展,提出一种基于面向对象技术的变电站运行仿真分析系统的软件方案.系统运用Visual C++程序语言,采用可视化用户界面,运用动态链接库DLL(Dynamic Link Library)技术建立各种二次设备的模型库.论述了可视化图形编辑器、系统计算模块的实现(以潮流计算和故障计算为基础)、二次设备模型库的建立、模块间的数据通信/计算同步问题等技术.该软件可用于电气设备工作状态及系统运行情况分析、继电保护装置评估、继电保护动作逻辑仿真等.     

图形化RTDS在线实时仿真系统

实时数字仿真器RTDS(简称RTDS系统)用于大规模交直流并联电网的稳定分析和反事故措施研究时,还不能实现在线,即不能及时地跟踪实际电网的运行变化,且仿真的动态过程也不能直观地显示和操作.为使RTDS系统能接收能量管理系统(EMS)的在线潮流数据,跟踪电网运行变化,便于电网分析、运行人员研究,文中提出并实现了基于EMS潮流数据的RTDS系统在线仿真方法,并可图形化显示和操作.将来自EMS的潮流数据在RTDS系统仿真模型上进行状态估计,采用数字通信将估计结果刷新RTDS系统仿真的基态,使RTDS系统仿真基态数据接近于电网运行的实际状态.自主开发图形平台,并经数字通信,实现电网接线与RTDS系统仿真结果在同一界面上的动态显示和操作.该系统已在南方交直流电网大规模RTDS系统仿真平台上实施.     

电网综合反事故演练仿真系统

介绍了商丘电网综合反事故演练仿真系统.该系统采用跨平台仿真支撑系统,由实时数据库管理系统、实时执行与进程调度系统、进程通信与I/O执行系统等部分组成.与传统的实时数据库相比,增加了抽象数据结构的管理能力.电网一次模型采用不对称网络实时故障潮流分析技术.动态计算全网各节点故障电压、各支路故障电流,并用以直接启动保护和自动装置;电网二次模型采用的保护装置与实际电网一样,采样该装置电压互感器、电流互感器的电流、电压,按照保护原理计算.与自己的物理量定值和时间定值比较,实现保护装置功能;采用图形矢量化保护屏,在计算机中再现保护屏形态,而且可与现场一样实现保护装置各种操作的全部功能.变电站内设备的仿真模块,采用三维动画技术真实再现变电站工作场景,现场操作票中的各项内容均能在仿真系统实现.并具有在线调度自动化系统的各种功能.实现了电网及变电站联合反事故演练,调度员、变电站运行人员及保护人员联合业务培训、技术比武等多种功能.     

基于MATLAB开发平台的继电保护仿真系统

为实现电力系统继电保护的仿真校验，开发了基于MATLAB开发平台的继电保护仿真培训系统，该系统由系统图形搭建模块、潮流计算模块、短路计算模块，故障仿真模块、保护仿真接口模块构成。可以任意搭建仿真系统模型，通过暂态计算，能进行事故预想，事故反演，定值校验，试验验证是一种有效的继电保护暂态试验方法。     

基于潮流估计和分块负荷削减的配电网可靠性评估算法

基于中压配电网闭环设计、开环运行的特点,以及元件电压降落、功率损耗及树状网络潮流分布的特点,推导出了节点电压、支路传输功率与支路阻抗的关系。在节点负荷矩基础上推导出了计算和修正节点负荷矩的等值阻抗和等值功率计算公式;提出了配电网故障解析中负荷转移后的电压估计模型、送端馈线潮流估计模型和受端馈线潮流估计模型,提高了可靠性评估中元件故障状态下潮流计算的效率。以分块链表简化配电网的结构并给出分块负荷削减的模型,实现了计及潮流约束的配电网可靠性评估。IEEE 33节点系统和工程算例仿真表明,文中提出的负荷削减模型与潮流估算模型相结合可快速、准确地实现中压配电网的可靠性计算,具有较高的工程实用价值。     

计及特高压输电线路影响的自组织临界电网风险评估方法

基于自组织临界性理论,在快过程分析中考虑电压控制,通过潮流优化计算和序贯蒙特卡洛模拟,对含特高压输电线路电网的连锁故障情况进行了较为全面的仿真分析。应用相关风险指标对停电风险进行了量化评估。根据系统自组织临界平衡过程,推导出在支路潮流与容量增长平衡建立时日均故障线路数与电网负荷增加率、支路恢复系数以及支路总数的关系,然后通过算例分析说明对电网应用自组织临界性理论进行风险评估的结果与负荷发展水平密切相关。最后应用改进后的自组织临界方法对含特高压输电线路的某区域电网进行停电风险评估,验证了研究工作的有效性。     

基于模糊C-均值聚类的时序概率潮流快速计算方法

为衡量光伏出力与负荷的时序变化特性对电力系统运行状态的影响,基于模糊C-均值聚类算法提出一种时序概率潮流快速计算方法.将一天分为24个时段,采用自适应扩散核密度估计法分别建立光伏出力与负荷的概率密度分布模型,提高概率模型局部适应性,并通过Copula理论描述二者之间的相关关系;利用模糊C-均值聚类法划分光伏出力与负荷场景,利用场景聚类中心与场景发生概率代替蒙特卡洛模拟过程进行概率潮流计算,大幅减少计算次数.基于我国西北某地实际测量数据和IEEE 30节点系统进行仿真分析,结果表明所提方法能在保证准确性的前提下,提高时序概率潮流的计算速度.     

基于潮流计算的环形直流微电网动态负荷精确分配控制方法

针对跨度比较大的采用环形网络结构的直流微电网,首先推导了采用下垂控制时环形直流微电网的潮流计算方法;基于此,对比分析了以下垂系数比和参考电压差值为控制量的动态负荷分配控制方法;进一步地,提出了综合实现动态负荷分配精确控制和负荷端电压跌落补偿的改进下垂控制方法;最后,搭建了四端环形直流微电网的半实物实时仿真实验平台,实验结果验证了所提控制方法的有效性。     

基于Petri网和多种群遗传算法的海洋核动力平台电力系统网络重构

针对现有海洋核动力平台电力系统网络重构方法中功率流分析复杂,且重构模型求解算法难以稳定收敛到全局最优解的问题,提出一种基于Petri网和多种群遗传算法的核动力平台电力系统网络重构方法。综合故障后负荷恢复量、开关操作代价和发电机运行效率指标建立系统网络重构目标函数;基于Petri网对系统进行拓扑建模,将储能装置等效为负值"负荷",通过动态更新机制确定功率流分布;采用多种群遗传算法求解网络重构问题,获取满足系统约束的最佳开关状态组合方案。典型核动力平台电力系统算例表明,所提方法能有效防止算法局部收敛以及减少迭代次数,快速提供完备的系统重构方案。     

电网仿真系统故障计算方法的研究

在对电力系统故障方法充分探讨的基础上,找出了一种规范化的故障计算方法应用于电网仿真支撑平台的模型计算;并在对算法深入理解的基础上进行编程实现,取得了满意的效果.     

基于进化算法改进拉丁超立方抽样的概率潮流计算

在对电力系统安全风险评估时所需概率潮流计算的模拟法中,基于拉丁超立方抽样（Latin hypercube sampling,LHS）的蒙特卡罗（Monte Carlo,MC）模拟比简单MC模拟效率更高。但针对概率潮流问题,目前在相关性控制方面仍待改善。为提高基于LHS法的MC模拟在概率潮流计算中的效率,从两方面改进算法：一方面,对随机变量间相关系数矩阵非正定情况提出含进化算法的改进中值拉丁超立方抽样法;另一方面,为顾及概率分布的尾部特征,提出拉丁超立方重要抽样技术。对IEEE30和IEEE118节点系统进行考虑发电机无功出力约束的局部相关性试验,所提方法能有效地控制相关性,并具有良好的收敛性。试验结果表明该方法是有效和合理的。     

基于自适应幂级数初始点的电力系统全纯嵌入潮流并行计算

在利用全纯嵌入潮流计算方法求解电力系统潮流时,若平启动的电压幂级数初始点远离系统潮流解实际值,则易导致计算量增大,且在求解各节点电压的过程中,传统基于中央处理器(CPU)串行计算架构的计算耗时较长。提出一种基于自适应幂级数初始点的全纯嵌入潮流并行计算方法。根据系统节点导纳矩阵和平衡节点电压自适应调整系统全纯嵌入潮流的幂级数初始点,构建基于自适应幂级数初始点的全纯嵌入潮流计算模型,以加快电压幂级数的收敛。借助多核CPU计算平台实现各节点电压Padé近似的并行化,以提高系统潮流方程的求解效率。不同规模测试系统的仿真结果表明,所提方法可实现电力系统全纯嵌入潮流的高效、准确求解。     

源网荷互动运行仿真平台的设计与研制

针对源网荷互动的未来电网发展趋势,分析了其运行仿真技术的需求,提出了仿真平台架构,阐述了功能模块部署及数据流程。进而,对互动运行仿真技术进行了详细阐述,提出了基于层次数据库的互动资源建模方法,建立了与调控系统的数据通信系统,阐述了平台实时仿真机制,并对动态潮流的频率计算模块进行了改进。同时,对参与精准切负荷和频率响应的大用户及温控负荷的仿真方法进行了阐述。搭建了一套源网荷互动运行仿真系统,并对其仿真效果进行了分析。