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。     

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.     

基于有序二元决策图的黑启动分区搜索策略

合理的黑启动分区可以实现多区域分区并举的启动,加快系统恢复进度。该文对黑启动分区进行了研究,建立了黑启动合理分区的定义和数学模型,并将该模型转化为布尔函数。设计和开发了一种基于两阶段的黑启动分区搜索算法。在第1阶段,采用有序二元决策图(ordered binary decision diagram, OBDD)表示法来降低解空间;在第2阶段,利用安全分析等工具在收缩后的解空间内计算最优的分区方案。提出的算法可分阶段进行,因此具有很好的在线应用前景。针对IEEE标准系统和海南电网进行了深入的数值仿真研究,证明了模型和算法的有效性。     

电力系统黑启动方案的自动生成与评估

电力系统全停电后的黑启动恢复是一个非常重要的问题,黑启动决策支持系统的开发对辅助调度人员制订黑启动方案、实现系统全停后的快速恢复具有重要作用.文中利用网络拓扑分析技术和专家系统对黑启动方案生成问题进行了研究,并在黑启动决策支持系统下开发了黑启动方案的自动生成与评估系统.该系统可以针对某一实际电网的具体状态自动生成一组黑启动方案,利用层次分析法和由专家经验建立的知识库进行分析推理,对方案组中各个方案进行评估排序,为调度人员进行黑启动恢复提供一个科学、直观的决策参考.     

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。     

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。     

用于电网黑启动的MMC-HVDC系统换流站启动策略

详细分析了模块化多电平换流器(MMC)的典型两阶段启动过程,提出了一种限流电阻的近似计算方法。重点研究了当基于MMC的高压直流输电(MMC-HVDC)系统用于电网黑启动时停电端换流站的黑启动策略,针对两端系统和多端系统,分别提出了相应的启动策略,所提出的策略能保证换流站黑启动的安全、可靠实现,并保证多端系统中剩余端运行不受影响。最后通过PSCAD/EMTDC构建仿真模型,仿真结果验证了所提换流站黑启动策略的有效性。     

考虑恢复时间模型的电力系统黑启动策略

具有快速甩负荷(Fast Cut Back,FCB)能力的机组可以作为系统非常规黑启动电源,有助于电网在尽可能短的时间内恢复正常,具有巨大的社会和经济效益。将常规火电机组的启动分为冷态、温态、热态、极热态和极极热态五种启动方式。机组启动时间模型和恢复路径时间模型一起构成系统恢复时间模型。恢复路径时间模型中技术校验项的考虑,使得系统恢复过程中不满足技术条件的恢复路径在计算中得以剔除。在给定的系统恢复时间内以机组向系统输送的总电能为优化目标,提出考虑恢复时间模型的系统黑启动策略。savnw23节点系统和IEEE300节点系统算例验证了考虑恢复时间模型系统黑启动策略的准确性。大系统中考虑多启动电源的算例结果进一步表明FCB机组有利于加快大系统的恢复进程。     

微电网黑启动中考虑DG特性与线路投入顺序的串行恢复策略

制定合理的孤立微电网黑启动恢复策略对于加快微电网的恢复进程、减少事故损失具有重要意义。提出了一种适用于微电网黑启动的串行恢复策略。首先分析了分布式电源(Distributed Generation, DG)与大电网中传统火电机组所不同的特性,在此基础上建立了基于变异系数法的DG黑启动能力评估模型,并用于选取黑启动电源。然后以线路重要度和节点重要度作为网架重构的指标,建立了网架重构优化模型,并采用遗传算法进行求解。在求解出目标网架后,以单位时间内恢复发电量最大为目标,进一步确定线路的投入顺序。最后通过算例的分析及结果验证了所提方案的有效性。     

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。     

电力系统的水力模拟

提出电力系统的水力模拟方法。基于模型与系统物理相似或数学相似的模拟是进行电力系统研究的主要方法。电力系统的水力模拟，则是在数学相似基础上的物理系统模拟。通过分析电力系统与水力系统物理量之间的对应关系及实际问题域和求解过程的相似性。提出应用水力网络进行电力网络模拟的研究方法。给出了一个电力系统水力模拟实例。     

Decentralized system identification for electric power system

Research on decentralized control of an electric power system is important for stabilizing control problems. In particular, since an electric power system is a large-scale nonlinear control system, decentralized (not divided) systems with cooperation should be constructed. This paper presents ways to construct decentralized systems for an electric power system. In section 2, swing data of a three-machine model system are obtained, in section 3, coefficient parameters of the model equation based on one-machine infinite-bus system with AVR and GOV are estimated by the least square method. In section 4, the equivalence calculated using estimated values is discussed, and the effect of conditions on fault is considered. Finally, section 5 is devoted to summarizing results of decentralized system identification.     

城市电网运行智能决策支持系统

研究和建立了适用于城市电网无人值班变电站集控中心的运行智能决策支持系统(简称决策系统).该系统利用已有SCADA系统的数据资源,组建和开发了数据通讯、数据库管理和图形处理平台的相应软、硬件;结合实际系统的具体特点,研究和开发了一些实用的高级应用软件,包括事故诊断、恢复决策、短路计算与分析,以及网架优化、无功优化等安全经济分析功能,为电网运行提供科学的最佳在线指导.     

高压直流输电系统安全性评价专家系统

借鉴利用现有网络技术,设计了基于知识库的高压直流输电系统安全性评价专家系统,可对各种安全性评价数据和资料实行高效管理,实现数据的有效存储、交换和查询。介绍了系统安全性评价的业务流程以及体系结构,对专家系统知识库的构建进行了阐述:系统知识库由规则库和事实库构成,表示方法采用产生式规则表示法,并描述了其数据结构。实践证明基于知识库的安全性评价系统能够有效提高安全评价的效率,提高可用性和准确性。     

专家系统在馈线自动化系统中的应用

专家系统利用专家在馈线自动化系统中的知识较好地解决了常规程序在进行馈线自动化故障判断、故障隔离与非故障区段恢复供电中数学计算模型复杂、数据计算量大、计算时间长、负荷转代约束目标多等缺点。该方法具有一定的应用价值     

专家系统在馈线自动化系统中的应用

专家系统利用专家在馈线自动化系统中的知识较好地解决了常规程序在进行馈线自动化故障判断、故障隔离与非故障区段恢复供电中数学计算模型复杂、数据计算量大、计算时间长、负荷转代约束目标多等缺点.该方法具有一定的应用价值.     

基于负控系统的企业需求侧管理系统

为提高企业参与电力需求侧管理的积极性,上海市电力公司利用负荷控制终端的存储数据向用户推出电力需求侧管理系统软件,帮助企业进行用电管理。从多个方面对系统作了详细的介绍,内容包括系统的设计构想、硬件系统结构、系统的技术亮点和实现方式,最后介绍了系统的实际使用效果及用户反馈意见。     

分布式能源接入电力系统的新型计量系统

新能源系统、储能设备等设备接入到电力系统中,电网中的谐波含量大大增加,传统的电能计量系统已经无法满足多能源接入电网的计量需求。分析了影响电能电量计量的各个方面,提出了一种新型计量方案。在运用智能仪表的基础上,特别增加了谐波计量模块,采取先消除谐波,使采样环节不受干扰提高精度,后利用dq坐标系快速而准确地估计出电网电压的谐波。仿真结果验证了该方案能有效估计出谐波值,进而实现了新能源并网时电能的更准确计量。     

城市电网运行智能决策支持系统

研究和建立了适用于城市电网无人值班变电站集控中心的运行智能决策支持系统(简称决策系统)。该系统利用已有SCADA系统的数据资源,组建和开发了数据通讯、数据库管理和图形处理平台的相应软、硬件;结合实际系统的具体特点,研究和开发了一些实用的高级应用软件,包括事故诊断、恢复决策、短路计算与分析,以及网架优化、无功优化等安全经济分析功能,为电网运行提供科学的最佳在线指导。