基于移动应用故障处理的用采系统设计与实现

为避免电力故障问题对电网运行环境造成的影响,实现对电网应用主机的合理化保护,设计基于移动应用故障处理的用采系统。以宽带认证体系作为底层电网配置设备,同时联合IOM资源管理组织与OLT设备网关模块,实现用采系统的硬件执行环境搭建。在此基础上,建立电子调度应用网格,通过分类移动应用型数据业务故障的方式,连接电网运营所需的通信协议,实现用采系统的软件执行环境搭建,联合相关硬件设备元件,完成基于移动应用故障处理的用采系统设计。对比实验结果表明,与光纤接入型用采系统相比,基于移动应用故障处理用采系统的电子响应效率更高,而压降差值却相对更低,可解决电力故障对电网运行环境造成的抑制性影响问题。     

高安全性电网在线运行数据自动监测系统设计

由于设备的限制,高安全性电网对过电压的监测精度较低,为减少过电压对电网的侵入,进行高安全性电网在线运行数据自动监测系统设计。设计监测系统整体架构,选择INSULAD2053型号数据采集卡,使数据采集频率最大化,实现在线运行数据的高精度采集。按照点、线、面3种电网基本消纳模式,通过灵活协调控制方式实现干扰电源的完整消纳。软件系统包括自动在线监测软件和离线分析软件,利用自动在线监测软件进行数据的采集与储存,实现连续数据流高效处理;通过离线分析软件对过电压数据进行进一步的离线分析。设计保护电路单元,选择压敏电阻作为导通电阻,保证高安全性电网在线运行数据自动监测系统的运行稳定性。实验结果显示,该系统对于过电压的监测效果好,监测覆盖率在95%以上,具有实用性。     

基于生物免疫学方法的泛在电力物联网安全技术

由于泛在电力物联网融入了社会的不可预知因素,导致互联环境复杂多样,终端设备接入类型与数量激增,时刻面临网络攻击和非安全数据入侵等安全隐患。因此,已有的安全检测与防护技术不再完全适用于如今的泛在电力物联网,文中从生物免疫学新视角探讨了泛在电力物联网安全技术。首先,类比病原体入侵生物体时免疫系统的免疫过程,阐述了生物免疫学与泛在电力物联安全防护的关联;其次,分析了感知层、网络层、平台层和应用层面临的安全挑战,并基于免疫学归纳了抗原识别、免疫响应和免疫记忆3方面的关键技术;最后,构想了泛在电力物联网全方位智能联动的安全免疫体系,并对研究方向进行了展望。     

考虑条件断面限额自动匹配的一体化发电计划优化

断面限额是电网安全可靠运行的重要边界条件。随着电网规模的扩大,互联电网运行方式复杂多变,很多断面限额仅在一定的机组开机方式或者相关支路潮流水平等条件下适用,甚至这些条件断面之间也会存在相互关联。传统基于人工经验的起效条件判定需反复尝试断面限额进行发电计划优化,使得发电计划优化决策过程非常复杂。文中在传统考虑固定断面限额的发电计划优化模型的基础上,针对条件断面限额依据相关变量所属区间进行判定的特点,提出一种发电计划和条件断面限额一体化优化建模技术。该模型可实现条件断面限额与发电计划自动匹配,在保障电网安全的同时进一步挖掘电网输送潜力。最后,基于所提模型对断面潮流区间、开停机台数等典型的条件断面限额场景进行算例分析,验证了该模型的有效性。     

新一代电网调控系统分析决策中心多活数据同步设计与实现

新一代电网调度控制系统采用"物理分布、逻辑统一"的体系架构,这就需要部署在云端服务器的分析决策中心通过多活方式来保障分析决策功能的可靠性,而多中心数据同步是中心间多活必需的关键技术。文中在中心多活需求分析的基础上,提出了多活数据同步软件框架,研究了数据强一致性同步、最终一致性同步、中心故障解除后的数据恢复等关键技术。研究成果在原型系统中得到了验证。     

不平衡电网下双馈感应发电机的虚拟同步机控制优化策略

由于虚拟同步机(VSG)控制技术的控制带宽有限,因此当电网电压不平衡时,VSG控制无法有效控制电网负序电压引起的功率二倍频波动分量。当电压长时间不平衡时将会引起双馈感应发电机(DFIG)定、转子电流畸变,功率及转矩振荡等问题,严重影响系统输出的电能质量及系统运行性能。针对此问题,文中提出一种采用二阶广义积分器对DFIG电磁转矩及无功功率二倍频脉动进行定量控制的方法,使DFIG的VSG控制系统在不平衡电网条件下可以实现3种控制目标,即定子电流正弦且平衡、定子电流正弦且有功功率恒定和定子电流正弦且无功功率及电磁转矩同时恒定。同时,可根据电网实时要求对各控制目标进行灵活切换,提高了DFIG的VSG控制系统的控制性能。最后,所提方法的有效性通过仿真结果得到了验证。     

水电富集地区水、火电运行特性及有功功率协调控制——（一）不同调节性能机组之间的协调策略

异步联网方式下的中国西南电网转动惯量显著减小,频率调节特性发生深刻变化,对自动发电控制（AGC）的动态品质要求更高。首先,利用离散傅里叶变换分析了区域控制偏差（ACE）的频域特性。然后,结合中国西南电网高比例水电、大规模外送的显著特征,分析了有功功率控制面临的新问题,建立了维持省级电网控制区有功功率平衡和电网频率稳定性的数学模型。提出了基于2层数字低通滤波的水、火电机组有功功率调节量分离算法,时间维度上实现不同响应时间和跟踪周期的水、火电机组互补协调控制。进而,通过考虑电网频率、ACE以及送出断面功率控制要求,空间维度上动态调整不同地理位置机组群的调用顺序和有功功率调节范围。最后,基于电力系统全过程动态仿真程序（PSD-FDS）验证了所提方法的有效性。     

基于电-热联合市场出清的综合需求响应建模及策略

随着综合能源系统和多能源市场的发展,传统需求响应已逐渐向综合需求响应的方向转变。在综合需求响应中,用户既可以通过改变用能习惯,又可以通过转换能量来源参与响应,从而实现供需资源协调优化。以冬季居民电能、热能需求为场景,首先基于零售侧能源市场参与主体的机理模型,构建零售侧电-热联合双边竞价能源市场框架。其次,提出电、热负荷参与联合市场的竞价策略,进而建立以最大化能源生产者和消费者剩余为目标的电-热联合市场出清模型;考虑不同负荷的控制模式和运行机理,提出电、热负荷响应市场出清信号的控制策略。最后,通过算例验证了所提方法在实现供需双侧资源协调优化、促进可再生能源消纳以及用户节能方面的积极作用。     

状态估计研究模式设计及应用

由于实际电力系统运行工况复杂,状态估计无法避免出现不收敛的情况,反演时难以再现断面结果,在对量测方式和参数进行调整时会造成合格率指标波动,同时也会影响实时网络分析应用系统的稳定运行。分析现有状态估计运行中存在的问题及应用需求,设计实现了状态估计研究模式分析平台。首先,通过断面管理和读取功能保存状态估计计算所需的全部信息;然后,通过研究模式反演,实现断面读取、分析调试计算;最后,通过分析对比功能,为参数和量测调整提供指标参考。上述工作使得状态估计计算结果完整再现,并且分析过程独立于实时状态估计因而不影响实时合格率,自动化专业人员可以依据分析对比功能提供的指标对量测和参数问题有目标地进行分析。通过华北分中心的实际使用,证明平台功能可满足专业人员对状态估计的分析调试需求。     

新能源汇集直流闭锁故障后无功紧急控制研究

以集中式新能源为主要配套电源的直流发生闭锁故障后,稳控系统集中切除大量新能源,可能导致事故后系统稳态电压越限,严重威胁电网设备安全。分析了事故后系统电压的计算方法,针对现有直流闭锁故障后无功紧急控制的缺失,提出了综合事件与响应驱动的事故后无功紧急控制方法。基于灵敏度技术确定无功控制地点优先级排序与控制措施量,设计了控制系统动作逻辑与整体架构。基于西北实际电网仿真结果验证了所提控制方法的有效性。