基于黑板模型专家系统的黑启动决策支持系统

专家系统在电力系统恢复中的应用取得了一定的成果,但针对大停电之后的系统恢复(黑启动)研究和应用较少.对黑启动的恢复策略问题做了研究,提出将黑启动恢复过程的三个阶段(电源、网架、负荷)综合考虑的恢复策略.根据黑启动三个恢复阶段的层次性和联系性,设计并开发了基于黑板模型专家系统的黑启动决策支持系统,在某地区电网的实际应用中取得了满意的效果,证明了该模型的理论意义和实用价值.     

含储能的多电源微电网在线动态黑启动策略

随着微电网中分布式电源（distributed generation,DG）种类和数量的增加，微电网黑启动策略也愈加复杂。综合考虑储能荷电状态（state of charge,SOC）及DG出力不确定性的影响，提出一种基于DG黑启动能力在线评估的微电网动态黑启动策略。首先，从DG自身启动特性和周围环境特性2个层面出发建立指标体系，用于评价电源黑启动能力；其次，采用主客观综合评价法在线计算DG黑启动能力评估值，确定对应时段各DG的启动顺序；然后，以恢复路径最短和重要负荷恢复最多为目标建立线路恢复数学模型，并引入DG有功出力预测值进行计算，更新该时段恢复路径及恢复策略；最后，在改进的IEEE 33微电网系统中验证了策略的有效性。     

基于社会效益最大化的黑启动电源规划

通过论述电力系统恢复的步骤和策略,分析了黑启动电源对电力系统恢复的影响。建立了以社会停电损失最小为目标的黑启动电源规划模型,用以优化黑启动电源的安装位置及容量。模型考虑了2种情况,分别研究黑启动电厂对口支援非黑启动电厂和互联电网情况下黑启动电源规划问题,并考虑了用户停电损失率随时间变化的问题。应用遗传算法求解互联电网黑启动电源规划问题,并给出算例对所提出的规划模型进行了验证。最后总结了影响黑启动电源布置的因素。     

可视化黑启动决策支持软件开发研究

电网黑启动过程繁琐而复杂,目前还没有成熟的专业可视化决策支持软件。针对这种状况,提出了一种基于IEC 61970和COM（组件对象模型）技术运用QT开发可视化黑启动仿真软件的方法。该系统克服了传统软件系统的兼容性和扩展性不足以及不能跨平台等特点。为了提高黑启动路径选择效率,系统在仿真过程中通过添加黑启动专家系统,以获得最佳的目标路径。最后通过实例,验证了本系统的可行性,能在大停电事故下为电网的快速恢复提供有效的方案,为调度人员提供一定的参考和建议。     

基于光伏电站的两阶段网架恢复综合优化方法

与传统发电技术相比,光伏发电由于其分布范围广,并网迅速,以及具有良好的自启动能力,在电力系统黑启动中有着巨大的应用潜力。针对光伏发电不同于常规黑启动机组的特点,制定了基于光伏发电的分阶段网架恢复策略。阶段一利用光伏发电机组,以最大化启动成功的概率为目标,启动网架内的第一台机组;阶段二以该被启动机组为主要电源,分布式电源为辅助,以在最短时间内恢复最大出力为目标,实现整体的网架恢复。综合两阶段的启动特性,提出了一种启动策略的综合优化方法,在保证网架恢复效率的同时,又能够有效解决光伏系统惯性差,黑启动能力弱的问题。算例分析验证了所提方法的实用性和有效性。     

孤立微电网黑启动策略研究

为进一步提高微电网的供电可靠性,基于风光柴储的微电网,在充分考虑各种微源特性的情况下,对微电网黑启动中电源的选择进行了对比分析,选择柴油发电机作为黑启动电源;对比分析了微电网黑启动的并行/串行恢复策略,提出了一种改进的微电网串行恢复黑启动策略,并制定了详细的黑启动流程。基于PSCAD/EMTDC平台搭建了仿真模型,仿真结果验证了该黑启动策略的有效性和可操作性。     

电力系统扩展黑启动方案的后效性研究

大停电后恢复初期阶段的扩展黑启动策略为恢复控制提供了新的思路,针对扩展黑启动方案的后效性研究,将后续网架重构过程离散为次序进行的多个时步,建立了计及后续重构过程中机组启动与负荷恢复交替与协调的多目标网架重构优化模型。结合采用分层序列法、改进细菌觅食算法和最短路径法,从网架重构整体最优的角度求解每一时步的待恢复机组、负荷及相应的恢复路径,进而得到网架重构最优方案;在此基础上,建立了反映重构过程多输入多输出要素的指标集,以超效率数据包络分析模型评估后续网架重构的相对效率,以此效率表征扩展黑启动方案的后效性。基于新英格兰10机39节点系统的扩展黑启动方案算例分析验证了本文方法的有效性与正确性。     

基于路径和节点权重因子的黑启动路径寻优新方法

现有黑启动路径寻优方法运用不同指标表征电网输电线路或节点重要性,但所采用的指标尚不完备。文中提出了基于路径和节点权重因子的黑启动路径寻优新方法,通过计算路径和节点权重因子等指标定量评判路径和节点的重要性,考虑了影响路径和节点重要性的各种因素以提高指标的完备性。基于关联权重因子的计算和比较,完成恢复路径的辨识,实现黑启动路径的优化。将电网恢复过程划分为系统启动、网架形成前、主网架恢复和辐射恢复等阶段,建立相应的路径寻优模型以满足不同阶段的恢复需求。最后,运用所提出的方法并结合电网恢复策略,为实际电网建立黑启动路径。     

电力系统黑启动研究

电力系统发生大停电事故甚至全停后,如何快速可靠地进行黑启动恢复,对于满足用户的供电需求、减少停电损失具有重要意义。概述了国内外黑启动的研究历程,归纳了黑启动过程的三个不同阶段,总结了黑启动过程中可能出现的问题,最后结合电力系统的最新发展趋势分析了黑启动有待深入研究的问题。     

考虑后续恢复的扩展黑启动方案多目标优化

目前黑启动阶段的恢复策略制定只考虑了初期恢复效果的优劣,而未将系统后续恢复的效果纳入策略目标集。文中综合考虑初期阶段和系统后续恢复效果,以初期阶段内发电量加权和最大化、尽快搭建系统的骨架网络和选择运行性能尽可能利于后续系统电压调整的被启动机组为优化目标,综合考虑机组启动约束和系统运行约束,建立扩展黑启动方案的多目标优化模型;然后结合快速非支配排序遗传算法NSGA-II(fast and elitist non-dominated sorting genetic algorithm)与最短路径法对扩展黑启动方案求解出Pareto最优解集。该方法避免了求解的目标偏好性,决策者可根据大停电恢复的实际要求选择出最终的满意解。最后以新英格兰10机39节点系统和河北南网实际系统为算例验证所提方法的有效性。     

黑启动方案的制定与仿真

研究电力系统黑启动的恢复计划,并对恢复过程中遇到的问题提出相应对策。根据黑启动的一般准则和山东电网实际情况,制定了山东电网的2个黑启动方案,并通过潮流和稳定等大量仿真计算,对这2个案例进行了具体的分析,为今后的现场试验和方案的实施提供依据和建议。     

电力系统全网停电后的恢复─ ─黑起动综述

当前随着电力系统迅猛发展,规模日益扩大,带来的问题也越来越多。系统全停后的恢复问题急需得到解决。全停后的恢复通俗地可称为黑起动。本文对许多国外电力系统黑起动做了初步的研究,总结归纳其遇到的问题和成功经验,最后提出我国研制黑起动方案的可能性。     

华东电网黑起动方案研究之一

电力系统全停后的恢复计划即黑起动,是保证现代电力系统安全运行的重要课题,本文围绕华东电网的实际情况,研究华东电网的恢复方案并对其进行仿真;对仿真过程中遇到的一些关键问题进行分析,提出了解决对策。     

基于分层案例推理的黑启动决策支持系统

分析了电力系统恢复的层次特征和基于案例推理法的黑启动任务决策系统中存在的问题,提出将分层案例推理的思想应用于黑启动调度任务决策支持。文中给出了分层案例库的框架结构及分层黑启动案例的推理算法,并结合山东电网实际,设计并实现了黑启动决策支持系统,通过问题分解、分层案例推理和子案例复用提高了系统的应变能力,其分层式图形交互案例平台清晰地表达了多层次的黑启动决策过程,能够起到调度员培训和在线决策支持的作用。     

考虑风电参与的黑启动方案

风电具有启动功率小、启动速度快的特点,安全、稳定地利用风电将有效加快电力系统恢复进程。考虑系统调频能力和机组爬坡能力约束,提出基于机会约束规划模型的风电参与黑启动最佳接入量评估方法,并对风电接入时机进行评估。为了有效发挥风电的作用,提出考虑风电参与黑启动方案的优化方法,对风电接入和负荷恢复进行分时步协调优化,制定出风电参与的最优黑启动方案。以含风电的IEEE 39节点系统为算例验证所提方法的可行性和有效性。     

山东电网500kV系统黑启动试验方案研究

研究山东电网500 kV系统黑启动试验,确定黑启动电源和方案。分析黑启动过程中的发电机自励磁、工频过电压、频率和电压稳定、厂用负荷恢复以及小系统的稳定性等问题,首次提出利用零起升压方式进行通道恢复的概念和方法,并进一步分析黑启动过程中应注意的问题。山东电网500 kV系统黑启动试验的成功证明所选方案及分析计算的有效性和合理性。     

黑启动过程中继电保护和安全自动装置的特性和运行

对黑启功过程中系统运行特性的变化及其对继电保护和安全自动装置动作特性的影响进行了分析。指出在系统恢复的不同阶段中，由于运行条件发生极大变化，保护和安全自动装置的动作特性也可能随之发生变化，导致部分装置会误动或者不动，失去了原有的作用．甚至阻碍了系统的恢复，严重时将导致系统再次崩溃。同时，不同恢复阶段的系统对保护和安全自动装置的要求也不同，必须根据恢复过程各个阶段的要求，针对可能出现的问题在保护和安全自动装置的设置和整定上做相应的安排，使其有利于系统的恢复。     

基于MAS的配电网复电系统设计

针对配电网负荷失电后的复电问题,基于多代理技术和JADE开发平台,设计了一个配电网主动复电系统,其中主要包含代表实际配电网支线的支线代理和代表配电网负荷的负荷代理。当配电网支线上发生故障时,失电的负荷代理向其所在的支线代理发送故障报告,请求为其恢复供电。故障支线的代理通过与网络中其他支线的协调,通过负荷开关将失电负荷转供到邻近正常支线上,从而恢复故障负荷的供电。在Matlab/Simulink仿真环境下搭建了一个简单配电网络模型,将所设计的多代理系统用于解决该配电网的负荷复电问题,验证了该多代理系统的可行性和有效性。     

地方电网黑启动方案的制定

对于地方电网,制定合理可行的黑启动方案对系统的快速有序恢复有极大的帮助。根据地方电网与省级电网黑启动方案的区别,重点讨论了地方电厂启动的相关问题,介绍了对地方电厂进行调研时应注意的问题,指出了黑启动过程中一些容易被忽略的问题,并对相应的解决措施进行了分析,可以为地方供电公司黑启动预案的设想和制定提供有效的参考。     

基于MATLAB的电力系统黑启动发电机自励磁仿真研究

随着电力系统规模和容量的逐渐增大，对系统的供电安全也提出了更高的要求。研究整个电力系统在故障停运后的恢复问题，制定可行的黑启动方案对保证系统安全运行具有重要意义。黑启动过程中有可能发生的机组自励磁问题是决定黑启动恢复方案是否可行的关键因素之一。简述了同步发电机产生自励磁现象的基本原理，导出实用的工程判据，及基于MATLAB设计实现的自励磁仿真系统。这一系统既可独立完成自励磁现象的建模仿真，也可与黑启动决策支持系统等外部应用程序集成使用，极大地简化了恢复方案制定过程中的校验计算。结合实例给出的仿真波形，证明了这一方法的有效性。