基于SVG的电网数据可视化图形描述

提出了基于可伸缩向量图形(SVG)的电网数据可视化图形描述方案,应用于电网数据可视化系统的设计。该方案结合电力系统中图形资源的特性,利用SVG的特点给出了电力系统图形资源的组织结构和可视化图形的渲染方法,在此基础上提出电网数据可视化系统的设计方案,并在某电网地理接线图上实现基于SVG的节点电压等高线和潮流断面的可视化显示。     

大屏可视化技术在电力系统中的应用研究

通过DataV大屏可视化技术与传统可视化技术的对比研究,将DataV应用在电力系统中,将电网网架浓缩于大屏幕之上,大到电力系统的整个运行方式、电网潮流、输电线路经过的路线、地形地貌、山川河流、铁路公路,小到一基电线杆塔、高不过50米的山丘,均可以图形图表的形式清晰地展现在大屏幕上,充分利用电力系统应用软件的分析计算结果,突出显示预警及告警信息,反映电网的安全运行状况和设备的运行状态,采用罗盘图、表计、饼图、柱状图以及等高线等二维、三维图形展示潮流动态流动、线路负荷率、电压分布等。通过DataV可视化技术可以更直观地反映电网运行和企业经营状态,更形象地展现业务管理全过程,更清晰地辅助决策支持。     

电力系统割集空间静态电压稳定域的可视化及实现

安全域的可视化可以提高电力系统的可观测性,帮助调度人员快速估计系统当前的安全状态,针对应采取的预防性措施做出正确的预断。介绍了静态电压稳定域可视化系统的理论与数值仿真依据,以及在河南电网调度通信中心能量管理系统(EMS)上的可视化软件的开发情况。该软件包以定时获取SCADA实时量测数据为基础,快速计算关键断面在割集功率空间中的潮流传输极限边界,并采用OpenGL 3D图形开发技术首次实现了电力系统稳定域在EMS上的可视化,为运行调度人员提供了系统电压稳定性测度的直观显示。由于避免了大规模的连续潮流计算,每个计算周期在几秒至几分钟内(由网络规模大小决定)即可完成,因此在线电压稳定性监视功能得以实现。软件包在Digital UNIX操作平台上开发,对多种UNIX系统具有很好的兼容性和可移植性,为在新一代EMS中嵌入该功能模块奠定了良好的基础。     

智能分级卸载技术在海上油田的应用

针对海上油田电力系统分级卸载方法效率较低,不能精确有序地卸载负荷等缺点,提出一种智能分级卸载方法。与传统分级卸载相比,该方法可提供快速和最优化的负荷管理。通过电力系统仿真软件进行可视化模拟计算,对海上油田的电力系统进行潮流分析。仿真结果直观、形象地反映出电压等高线及功率分布的情况,有利于快速准确地切断部分载荷,确保油田电网安全、稳定运行。     

电力系统割集空间静态电压稳定域的可视化及实现

全域的可视化可以提高电力系统的可观测性，帮助调度人员快速估计系统当前的安全状态，针对应采取的预防性措施做出正确的预断。介绍了静态电压稳定域可视化系统的理论与数值仿真依据，以及在河南电网调度通信中心能量管理系统(EMS)上的可视化软件的开发情况。该软件包以定时获取SCADA实时量测数据为基础，快速计算关键断面在割集功率空间中的潮流传输极限边界，并采用OpenGL 3D图形开发技术首次实现了电力系统稳定域在EMS上的可视化，为运行调度人员提供了系统电压稳定性测度的直观显示。由于避免了大规模的连续潮流计算，每个计算周期在几秒至几分钟内（由网络规模大小决定）即可完成，因此在线电压稳定性监视功能得以实现。软件包在Digital UNIX操作平台上开发，对多种UNIX系统具有很好的兼容性和可移植性，为在新一代EMS中嵌入该功能模块奠定了良好的基础。     

基于SVG的电力信息可视化框架设计

电力系统运行操作人员通常需要面对海量的数据信息,电力系统信息数据可视化技术就是将这些信息数据转换成直观的图形图像的形式。提出了基于CIM模型应用SVG文件格式发布图像信息的电力系统可视化平台。这一公共信息平台的构架采用Web Server的形式,以Apache Tomcat作为实现基础。目前在这一平台上已经实现了节点电压等高线、电网潮流、变压器负荷率、区域负荷密度等多种可视化功能。     

基于SVG的电力信息可视化框架设计

电力系统运行操作人员通常需要面对海量的数据信息,电力系统信息数据可视化技术就是将这些信息数据转换成直观的图形图像的形式.提出了基于CIM模型应用SVG文件格式发布图像信息的电力系统可视化平台.这一公共信息平台的构架采用Web Server的形式,以Apache Tomcat作为实现基础.目前在这一平台上已经实现了节点电压等高线、电网潮流、变压器负荷率、区域负荷密度等多种可视化功能.     

Power World Simulator在电气工程教学中的应用

可视化电力系统是目前数字化电网的研究方向之一,是未来电力系统的潮流管理、网络控制、电力市场等的发展方向。可视化技术使得程序的应用变得简单、直观,是今后电力系统分析、仿真程序的发展趋势。在电气工程教学和培训中采用Power World Simulator软件,以某地区电网的简化模型为例搭建可视化电网模型,实现了地区电网潮流的可视化运行,运行结果与BPA潮流程序的计算结果基本吻合,达到了教学目的,收到了较好的教学效果。     

基于PSASP的电网潮流与稳定性计算分析

PS ASP软件包的应用,实现了电力系统的各种运算分析,运用电力系统分析综合程序PSASP进行电力系统潮流和电压稳定计算,通过算例分析出系统的电压稳定临界点、系统薄弱节点等数据,证明了可以通过PSASP软件计算出各线路上的潮流分布和电压稳定极限及稳定裕度,从而保证电力系统运行稳定。     

Power World Simulator在电气工程教学中的应用

可视化电力系统是目前数字化电网的研究方向之一,是未来电力系统的潮流管理、网络控制、电力市场等的发展方向。可视化技术使得程序的应用变得简单、直观,是今后电力系统分析、仿真程序的发展趋势。在电气工程教学和培训中采用Power World Simulator软件,以某地区电网的简化模型为例搭建可视化电网模型,实现了地区电网潮流的可视化运行,运行结果与BPA潮流程序的计算结果基本吻合,达到了教学目的,收到了较好的教学效果。     

三相不平衡配电网不确定性分布式电源运行域仿射求解算法

高不确定性分布式电源(DG)的大量并网,给配电网安全、可靠运行带来了极大挑战。DG运行域可为DG的接入位置提供参考依据,并可实时监控配电网的运行安全,实现预警和预防性控制。提出了一种三相不平衡配电网中不确定性DG运行域的仿射求解算法。利用基于仿射算术的潮流计算求取节点电压关于DG出力不确定变量的近似线性表达式,综合考虑馈线容量、反向潮流以及电压表达式的安全范围等约束条件,构建三相不平衡配电网的DG运行域的优化求解模型,继而求取配电网中各DG的运行域边界。通过对改进的IEEE 123三相不平衡系统进行仿真,并与近似精确的仿真逼近法进行对比,验证了所提求解算法的准确性及高效性。     

在线静态电压稳定预警与预防控制系统

介绍了在线静态电压稳定预警与预防控制系统的功能框架、算法特点和应用效果。应用最小奇异值和改进连续潮流算法在线计算电网的稳定指标,实时监视分区及全网的负荷裕度和重要联络断面的功率传输极限,并给出预警级别提示;应用分布式计算架构实现了一个高性能的故障筛选子系统,对于较严重故障能够给出预防控制策略。该系统可与自动电压控制系统集成,保证了控制后电网的电压稳定。在华北网调和江西省网的应用效果证明了系统的有效性。     

基于输配全局的城市电网供电能力研究

提出一种基于输配全局的城市电网供电能力分析模型。采用基于直流潮流的线性规划模型对城市电网输电网络供电能力进行求解并将其作为系统上层约束;将传统配电网模型细化至中压馈线,分别构建高、中压配电网供电能力模型;计算N-1安全约束下高压配电线路、中压配电变压器及中压配电线路在不同转供方式下对应的最大供电能力,选取其中最小值作为系统最大供电能力。算例结果表明：基于输配全局的分析方法可以有效量化输电网对城市电网供电能力的影响,同时根据不同转供方式下的供电能力差异能够直观地对变压器故障情况下的负荷转移方式做出选择,验证了所提模型的有效性。     

基于电压灵敏度的交直流电力系统静态电压安全域评估方法

特高压直流可能导致近区电网潮流分布不合理,造成电压越限。针对这一问题,提出了一种基于灵敏度分析的交直流混联系统静态电压安全域的快速评估方法。首先结合直流系统准稳态模型得到交直流系统潮流方程,通过对系统功率方程求偏导数得到节点注入功率和支路导纳对电压的灵敏度,进一步给出基于灵敏度的节点电压变化量计算方法。然后设置预想故障集,并将其中的事故等值为节点功率扰动与支路导纳的变化,计算出各种事故后节点电压的变化量。最后基于电压变化量最大值和最小值评估静态电压安全域,给出具体的节点电压安全运行范围。通过对四机两区域的交直流系统及江西500 kV电网的仿真,验证了所提出的评估方法的可行性。     

华北电网自动电压控制与静态电压稳定预警系统应用

设计并实现了区域电网自动电压控制(AVC)系统。提出了区域电网AVC模式,包含对直控电网的闭环控制和对各下级电网的协调控制2部分;在主站系统中实现了对500 kV变电站内部的电容、电抗器、有载调压分接头(离散控制设备)和调相机(连续调节设备)的综合协调和闭环控制;通过约束条件的实时修改实现了电厂与变电站的协调控制;实现了在线静态电压稳定预警与AVC功能的协调;实现了三维可视化功能。该系统已在华北电网实际运行。     

区域分布式电压无功监测与优化控制系统

区域分布式电压无功监测与优化控制系统采用分层、分布式的网络结构。最底层为电压无功补偿装置。介绍了系统主要的控制、管理、数据采集、故障(检测、记录、保护等)处理功能。系统以网损最小和电压水平最好为目标函数,对系统进行无功优化。阐述了潮流、安全约束条件．说明了实现配电系统区域电压无功优化的实时监测与控制调节的几种情况。该系统的投运可解决分散就地电压无功补偿装置监控难、维护难的问题,又可改善配电网的电压质量。     

考虑直流固态断路器通态压降的低压直流配电网最优潮流

在直流固态断路器的实际应用中发现,其通态压降将对低压直流配电网的系统潮流产生不可忽略的影响。因此,文中对考虑直流固态断路器通态压降的低压直流配电网最优潮流(OPF)问题进行研究,建立了只包含连续变量的直流固态断路器稳态模型,从而可以方便地使用现有方法对该问题进行求解。通过RT-Lab仿真实验和对不同电压等级直流配电网的潮流分析可知,对于低压直流配电网而言,直流固态断路器的通态压降不可忽略,否则将导致较大的电压、功率计算误差,严重时将影响系统运行安全。此外,基于RT-Lab仿真平台,分别在考虑和不考虑断路器通态压降的情况下,对低压直流配电网OPF指令的控制效果给予验证。仿真结果表明,在低压直流配电网OPF中,考虑直流固态断路器的通态压降是必要的,并且所得到的指令可较为可靠地控制系统状态使其维持在可行域范围内。     

高电压电缆接头温度预警系统设计

高电压电缆接头温度预警系统对保障输配电线路的安全运行起着重要作用。根据高电压电缆接头的实际布局,以ZigBee网络为预警系统物理层,负责高电压电缆接头温度的采集;以电力光纤为传输层,实现温度数据的远程可靠传输,为高电压电缆接头设计了分层次的分布式温度监测系统,并采用人工神经网络方法对10 kV高电压电缆三相测点进行了预测,实现了高电压电缆接头的温度预警。该系统可靠性高、扩展性强、温度预测误差小,适合于电力部门的在线监测。     

An overall cost based on optimal power flow control method of dual‐source distribution network with closed‐loop operation using UPFC

Supply reliability can be effectively improved by a normally closed‐loop operation of a distribution network with dual sources, in which there might be large circulating power flow. A unified power flow controller (UPFC) has the powerful capability to adjust the power flow, but it would face a technoeconomic bottleneck when applied to the distribution system. Based on the constant current load model, the power flow distribution of a normally closed‐loop distribution network with dual sources is analyzed, and the relationship between the network loss, the voltage deviation of load nodes, and the compensated voltage is deduced. Then, the optimal power flow control model is presented considering such economic factors as the network loss, the voltage deviation of load nodes, and the cost of the apparatus used to produce the compensated voltage. In order to simplify the problem of multiobjective optimization into a single‐objective optimization model, the fuzzy membership functions and their weight coefficients of the network loss, the voltage deviation, and the UPFC's cost are designed, and the weights are determined according to their contribution in economy. The optimal control model is solved with the global optimal algorithm. Simulation results based on PSCAD prove that this method can ensure overall economy of the system with balancing the power distribution, controlling the node voltage deviation, and decreasing the active power loss of the network effectively. © 2016 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.