区域电网高频切机防线一体化监视与预警系统设计与应用

分析了西北电网存在的高频风险和纳入高频切机防线的安全自动装置的调管情况，从保障大送端电网频率安全的实际应用需求出发，设计了网省两级调度中心高频切机防线一体化监视与预警系统的软硬件框架。阐述了实现该系统的几项关键技术，包括基于服务总线的高频切机信息交换、高频切机策略通用化建模、高频可切机总量统计。介绍了该系统在西北电网的工程实践应用情况。试运行结果表明，该系统软件能够自动结合安全自动装置的高频切机策略模型和实际运行状态，实现对各区域电网各轮次高频切机总量的精确统计，当任一地区任一轮次高频切机总量越限时能够向调度员及时告警。     

考虑环境因素影响的配电线路雷电绝缘防护失效概率计算

配电线路分布广泛,面临不同海拔气候环境特征,需要考虑环境因素对线路雷电绝缘防护的影响。利用EMTP软件搭建配电线路模型,考虑雷击过电压和线路绝缘故障出现的随机特性,通过区间组合统计法计算考虑海拔高度、污秽情况和土壤电阻率影响后的线路绝缘防护失效概率,分析采用绝缘导线和安装线路避雷器的防护效果,讨论避雷器设置间隔对防护失效概率的影响。采用绝缘导线或安装线路避雷器能够有效降低线路绝缘防护失效概率,但高海拔区域、污染严重地区或高土壤电阻率区域需要缩短避雷器设置间隔以确保良好防护效果。     

基于电力图形描述规范的智能变电站网络通信可视化方法研究

为解决智能变电站二次回路不可视、不可控和不可测的问题,提出了一种以电力系统图形描述规范（G语言）文件作为图形交互操作对象、利用Qt开发工具进行G语言文件解析及图形界面开发的方法,并给出了智能变电站通信网络拓扑、二次回路及其实时链接状态可视化的具体实现方法。相比现有的直接解析SCD文件的可视化方法,基于本文方法得到的程序拓展性强、交互性好。     

含储能及分布式电源的区域电网平衡

针对现有区域电网平衡性能差,负载电源换相时间长的问题,设计出含储能及分布式电源的区域电网平衡系统。根据产生电网不平衡的因素,使用储能及分布式电源对平衡电网进行供电,采用脉宽调制调节器（PWM）、运算放大器对电流、电压信号进行调节,通过融入独立成分分析算法（ICA）的经验模态分析算法（EMD）实现电网信息中的故障识别,根据混合基傅氏变换算法得到的结果判断系统电网是否需要进行换相处理,最后通过平衡调节系统使电网能够稳定平衡运行。通过MATLAB仿真对比传统区域电网和本研究设计的电网平衡系统,发现本研究设计的平衡系统消耗的有功功率更小,达到平衡所需要的时间更短。     

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。     

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。