对角块加边模型的并行潮流计算

电力系统网络具有很强的稀疏性,基于分割理论而形成的对角块加边网络模型(bordered block diagonal form-BBDF）在电力系统并行计算中应用广泛。本文研究了BBDF的各种并行潮流算法,提出了一种异步并行算法--异步块牛顿迭代法,并在PC机上以多线程模拟,收敛性比较满意。     

基于对角加边模型和最优乘子法的冷热电联供园区微网能量流计算

由于冷热电联供(combined cooling heating and power,CCHP)园区微网中各个能源网间存在复杂的耦合关系,大大增加了微网能量流计算问题的规模和复杂度。提出了基于对角加边模型(blockbordered-diagonalform,BBDF)和最优乘子法的CCHP园区微网能量流算法。首先对CCHP园区微网进行了详细建模,并针对能源站的不同运行模式建立了相应的输出功率模型,在此基础上建立了计及多种能源网交替耦合的能量流计算模型。通过对统一迭代法的修正方程组进行优化改进,提出了基于BBDF的CCHP园区微网能量流解耦计算方法。在每次迭代中,求出耦合变量的修正量后,再独立求出供冷/热/电网相关变量的修正量。并且应用最优乘子法计算每次迭代的最优修正步长,以减少计算迭代次数,提高收敛性。算例计算结果表明,所提出的算法可明显提高运算效率,改善收敛性,相较于传统的统一迭代算法能减少约60%的计算耗时。     

基于对角加边模型和最优乘子法的冷热电联供园区微网能量流计算EI北大核心CSCD

由于冷热电联供(combined cooling heating and power,CCHP)园区微网中各个能源网间存在复杂的耦合关系,大大增加了微网能量流计算问题的规模和复杂度。提出了基于对角加边模型(blockbordered-diagonalform,BBDF)和最优乘子法的CCHP园区微网能量流算法。首先对CCHP园区微网进行了详细建模,并针对能源站的不同运行模式建立了相应的输出功率模型,在此基础上建立了计及多种能源网交替耦合的能量流计算模型。通过对统一迭代法的修正方程组进行优化改进,提出了基于BBDF的CCHP园区微网能量流解耦计算方法。在每次迭代中,求出耦合变量的修正量后,再独立求出供冷/热/电网相关变量的修正量。并且应用最优乘子法计算每次迭代的最优修正步长,以减少计算迭代次数,提高收敛性。算例计算结果表明,所提出的算法可明显提高运算效率,改善收敛性,相较于传统的统一迭代算法能减少约60%的计算耗时。     

基于对角加边模型的多区域无功优化分解算法

基于对角加边矩阵结构,提出了一种新的多区域电力系统离散无功优化分解算法.该方法先将电力系统按照一定的规则进行分区,通过引入虚拟节点构成各区域之间的边界网络,并采用内嵌离散惩罚的非线性原对偶内点法求解.最终所形成的线性修正方程组的系数矩阵具有对角加边结构.由此提出2种分解方法实现各区域修正方程的独立求解,寻找全系统及其各区域的近最优离散解.以IEEE 118节点试验系统和2个实际系统(538节点和1133节点系统)作为算例,通过对集中优化方法和2种分解方法进行比较分析验证了所提出方法的有效性.     

新能源发电企业大数据中心提高数据采集质量的方法及其有效性分析

在“双碳”目标引领下,新能源发电企业发展迅速。部分区域正在形成以光伏电站、风力发电场为主体的新型电力系统。随着新能源发电机组容量的不断增加,将逐步驱动着电力生产运营过程朝着“源网”一体化管控模式发展。要实现一体化管控的前提是需要将数以万计的风力发电机组和数十万计的光伏阵列整合到一体化系统进行控制。各大发电集团都在探索建立“集控中心”生产管控模式,积极推进“大数据中心”运营考核管理机制。但要真正发挥“大数据中心”的数据价值挖掘作用,首先就要求发电企业要将生产过程中的数据进行信息化、数字化、集中化处理。并保证电力生产数据在生成、采集、预处理、通信、转发、存储、统计、分析的每一个环节都真实、准确、有效,其次才能在海量的电力生产数据上做文章,挖掘数据中的价值。本文结合发电企业在建设集团级新能源大数据中心过程中发现的数据质量问题展开论述,对数据应用过程中就如何提高数据有效性进行了分析,并给出力相应方案。     

基于复杂网络理论的电力通信网加边保护策略

基于复杂网络理论,对华中电力通信网进行了网络建模和拓扑统计特性分析,得出华中电力通信网是一个典型的无标度网络的结论。其结构特点造成华中电力通信网对随机攻击具有较强的鲁棒性,而在蓄意攻击尤其是高介数节点攻击下十分脆弱。针对华中电力通信网的结构特点,从连通脆弱性和网络效率2个角度,对比了随机加边策略、低度数节点加边策略、低介数节点加边策略和代数连通性加边策略对华中电力通信网鲁棒性的影响,研究表明:上述加边策略可以有效地提高华中电力通信网的鲁棒性,低度数节点加边策略在保护效果及计算效率上明显优于其他3种策略。     

基于信息模型及其性质扩展的电网数据中心管控研究

电网运行数据中心建设和维护需要协同处理数据描述一致性、标识唯一性管理、存储管理、数据安全访问控制等数据管控方面的问题。分析了与数据中心数据内容匹配的信息模型描述形式,研究了信息模型性质扩展方法,给出了基于信息模型及其性质扩展实现数据建模、对象标识管理、数据存储及数据访问权限控制的处理过程。相应技术已应用于南方电网一体化运行数据中心建设项目中。     

基于CIM模型拆分/合并的整定计算数据中心研究

介绍了电网模型拆分合并技术,提出了利用公共信息模型（CIM模型）的拆分合并搭建整定计算的数据中心,并对数据中心的系统边界、建设方式以及未来发展等做了简单介绍。     

多区域互联系统几种无功优化分解协调算法的比较

以708和538节点系统为算例,对以非线性原对偶内点法为基础,基于近似牛顿方向和对角加边模型的5种无功优化分解协调算法的计算效益和收敛性进行了比较分析。并进一步分析了影响分解协调算法计算效益和收敛性的因素。定性分析了固定系统总规模、扩大子区域数目和固定子区域数目、扩大最大子区域的规模2种方式对计算速度的影响。     

基于Beowulf集群的大规模电力系统牛顿法潮流求解的并行GMRES方法

大规模电力系统牛顿法潮流计算中,修正方程组的系数矩阵具有高维、稀疏、非对称的特点,结合该特点,提出基于预条件GMRES的并行牛顿法潮流计算方法.其中,对块Jacobi预条件子矩阵而言,根据处理器数确定其分块数,依此设计出高效的准对角并行预条件子矩阵;通过对Jacobi矩阵更新过程的矢量化处理,结合并行稀疏矩阵向量运算技...     

PMU在多区域互联系统状态估计中的应用

利用PMU和SCADA (数据采集与监控系统)组成混合量测,提出一种基于PMU量测多区域互联系统状态估计方法.从通过对角块加边模型(BBDF)的方法对大规模系统进行分区出发,在各区域内部单独进行状态估计的基础上,推导通过区域间数据交换得到修正的各区域外网戴维南等值,进而利用边界条件构造基于边界节点状态量的状态迭代模型,并通过不断修正各子系统相应的外界节点状态得到整个系统状态估计结果,通过6机25节点系统的仿真结果,验证了算法的有效性及优越性.     

发电集团数据中心云计算应用研究

发电集团的云数据中心将计算、存储及网络资源松耦合。虚拟化各种IT资源,并实现动态部署及共享。是一种在提高资源可调度性、可管理性、可伸缩性及可靠性,降低成本的同时具备绿色节能的新型数据中心。文章阐述了发电集团云计算数据中心的架构、需要解决的关键技术及安全问题。     

能源互联网对电力需求侧管理变革的影响

国家工业和信息化部发布《工业领域电力需求侧管理专项行动计划(2016-2020年)》,以促进工业企业科学、安全、节约、智能用电,实现以较低电力消费增长创造更多工业增加值产出。该文旨在研究能源互联网的发展对电力需求侧管理(power demand side management,DSM)的变革影响。首先分析了电力需求侧管理的基本架构,然后介绍了能源互联网的物理层、数据层、应用层3个层次的重要特征,并进一步详细分析了以上3个层次对电力需求侧管理的影响。最后,给出了一种符合能源互联网理念的工业园区电力需求侧管理技术体系。     

电网企业数据中心优化治理及能效管控研究

当前,数据中心优化治理及能效管控问题已成为电网企业关注的热点。文章通过构建数据中心优化治理及能效管控体系,理清数据中心现状,提出了电网数据中心优化治理及能效管控优化方案,完善数据中心一体化管理的支撑体系,有效提升数据中心多视角、多层次的展现能力及服务能力。     

绿色数据中心直流供电系统的运行控制

为了节能环保,减少数据中心机房建设成本,将新能源引入供电系统,形成绿色数据中心供电系统。介绍了现有的数据中心供电方式,分析了传统供电方式的不足。设计了含光伏发电、储能装置、交流电网、负荷的数据中心直流供电系统。根据母线电压稳定控制,将系统的运行划分为8种工作模式,结合系统运行模式和本地信息对各变换器进行相应控制,针对绿色数据中心直流供电系统提出相应的能量控制策略,协调控制系统的有功功率,保证系统供电可靠性。在Matlab/Simulink软件中分别对系统在并网和孤岛运行状态下构建了仿真模型,仿真结果验证了上述控制策略的可行性。     

数据中心综合布线系统应用

数据中心的高可靠性特点决定了对数据中心布线系统具有较高的要求.根据从事数据中心综合布线设计和实施的经验,参照TIA-942<数据中心的通信基础设施标准>的相关规定,对数据中心综合布线系统的实际应用进行了分析,并给出了解决方案.     

基于数据中心的发电集团安全生产管控系统研究与规划

近年来,发电集团在安全生产管控系统和数据中心建设方面做了很多工作,随着我国发电企业集团集约化转型升级和数据中心技术的进步,在需求与技术的双重驱动下,发电集团安全生产管控系统与数据中心的强强联合将是信息技术发展的又一个方向。文章介绍了基于数据中心的发电集团安全生产管控系统的研究情况,并提出了系统未来的建设思路和技术规划。     

清远供电局调度自动化系统安全防护改造方案

清远供电局调度自动化系统(以下简称SCADA系统)是通过防火墙与外网系统进行通信和数据交换的,不符合电力二次系统安全防护整体要求,需要进行改造.为此,介绍了采用物理安全隔离装置将安全Ⅰ区与安全Ⅲ区进行隔离;通过数据同步和Web浏览等技术实现清远供电局SCADA系统与调度生产管理系统(DMIS)等外网系统交换数据的安全防护改造方案.SCADA系统安全改造方案符合目前实际情况和未来发展规划要求.     

潮流方程鞍结分岔点计算的块消去算法

潮流方程鞍结分岔点(saddle-node bifurcation point,SNBP)的计算是静态电压稳定分析中比较关键的问题。在电力系统中,Moore-Spence方程被常用来确定潮流方程的鞍结分岔点,其阶数约为一般潮流方程的2倍。采用在非线性分歧计算中常使用的块消去(block elimination,BE)算法来求解Moore-Spence方程。利用块消去算法,在Moore-Spence方程的每一步牛顿迭代过程中,只需求解潮流雅可比矩阵或其转置作为系数矩阵的线性方程组,可充分利用潮流雅可比矩阵的稀疏特点来提高计算效率。采用渐进数值方法(asymptotic numerical method,ANM)快速确定牛顿迭代的初值。国内几个电力系统的计算实例验证了该方法的有效性。     

一种用于电力系统间谐波谱估计的自回归模型算法

首先详细讨论自回归(autoregressive,AR)模型谱估计原理和基于AR模型的间谐波分析原理。针对其中较常用的Burg算法存在的谱线分裂和谱峰偏移的缺点,提出基于Maple算法的间谐波分析新方法。该算法通过在预测误差平均功率最小的意义下直接求解m阶AR系数,解除了Levinson递推公式这一强约束条件。利用Levinson型阶数递推和附加的时移递推来求解自相关矩阵,使计算效率得到提高。与Burg算法相比,该方法的优点是谱峰偏移程度较低,且不存在谱线分裂现象。仿真结果表明,该方法对较短的间谐波信号进行分析,具有很高的频率分辨率。可推广应用于电力系统间谐波测量领域。