电网调控大数据平台体系架构及关键技术

新一代的电网调控平台利用大数据处理和分析技术,为电网的稳定和高效运行提供强大的技术支持。在此背景下,电网运营者和工程师必须持续探索、学习并实践,以确保与技术进步保持同步。基于此,探讨了电网调控大数据平台的体系架构和关键技术,并分析其在现实场景中的应用策略,希望能为电网行业的技术进步提供有益参考。     

电网调控大数据平台体系架构及关键技术

以数字化技术和能源互联网理念为驱动的数字新基建对现有调度自动化系统的数字化转型提出新的挑战,该文考虑调控数据存储规模、数据加工复杂度和数据服务多样化的需求,提出电网调控大数据平台的体系架构.在此基础上,研究了多源调控数据集成与融合、异构数据库分层统一存储、调控数据资产管理、大数据算法引擎等关键技术,实现全业务、全场...     

基于大数据平台的电网防灾调度系统功能设计与系统架构

针对当前电网防灾、减灾、救灾等工作中现有问题与不足,指出电网防灾减灾工作对大数据技术的需求,给出电力防灾大数据的内涵,详细设计了电网防灾调度系统的主要功能与数据流程,分析了灾害发生前、中、后3个时间段内的逻辑决策。系统面向调度决策人员、应急管理人员2类用户群体,旨在提高电网防灾应急过程中大数据信息的集成、共享、挖掘与可视化能力,增强各部门的协同决策与有效联动,是当前流行的SCADA/EMS系统在防灾应急方面的扩展与补充。提出的大数据软件架构包括基础设施层、数据源层、数据接口层、大数据平台层和系统应用层,从系统建设、高级应用、系统安全3方面分析了系统建设的难点与关键点。最后通过2个典型场景分析了该系统在电网中的应用。     

吉林电网调控大数据动态预警平台架构及关键技术

为应对实时、复杂变化的大电网运行环境,提升电网智能化调控水平,提出了电网调控大数据动态预警平台架构和建设目标原则.在此基础上,研究了电网运行状态预警体系、适应调控运行业务的大数据汇集处理与服务等关键技术,实现免模型维护的电网实时数据汇总、监测及预警.开发的大数据动态预警平台在吉林电网试点应用,结果表明该平台可以提供全面...     

新一代调控系统预调度架构及关键技术

在智能电网调度领域已有技术成果的基础上,提出构建新一代调控系统预调度架构,以期实现调控运行人员对电网运行未来态势变化和运行风险的准确掌控。首先,分析了预调度的宏观需求,介绍了预调度的概念和作用。然后,提出了预调度总体目标,并给出了预调度功能和技术体系框架,主要包括电网趋势数据生成、预调度核心计算和电网趋势风险分析等环节。在此基础上,结合电网调度领域的技术现状,指出了实现预调度需解决的核心问题和需重点突破的4项关键技术。     

交直流大电网调度自动巡航架构及关键技术

交直流大电网的建设对调控全局化、自动化和精细化程度提出了更高的要求。为了促进大范围源、网、荷资源的优化,提升电网运行经济性和新能源消纳能力,设计了交直流大电网智能调度自动巡航的总体架构,提出了经济运行域、经济后评估和最优运行点的概念及功能框架,并探讨了多目标日前发电计划、经济后评估指标体系和基于人工智能的最优运行点生成等关键技术。     

考虑连续调度周期调峰约束的风光水火多能源短期优化调度

新能源出力的随机性和反调峰特性增大了系统经济稳定运行的压力。为克服风光等新能源并网带来的调峰难题,并协调风、光、水、火的发电调度,构建了一种考虑连续调度周期调峰约束的多能源优化调度模型。以系统运行能耗量最小作为目标,建立风、光、水、火4种能源形式的多种耦合运行约束,并针对新能源出力的不确定性以及传统火电机组运行惯性较大的问题,构建了连续调度周期负荷高峰的备用约束、低谷弃风约束和弃光约束。为减轻系统的经济性以及容量冗余问题,提出经济性排序的方法,并引入火电机组最大启动台数约束。结合具体算例进行仿真分析,结果表明所提短期优化调度模型能够保证系统运行的经济性和调峰的可行性。     

考虑时空互补特性的风光水火多能源基地联合优化调度

为促进风能、光能等新能源发电的消纳,实现风光水火多能源基地联合优化调度的调峰效益、经济效益以及环保效益的最大化,本文在分析风、光、水、火多能源介质时空特性的基础上,提出了一种以最小化火电机组运行成本、弃风量、弃光量、弃水量为优化目标的考虑风光水火时空互补特性的多能源基地联合优化调度模型,为特高压输电背景下送端多能源基地联合优化调度问题提供了一种参考方案。文中算例以时空差异特征显著的新疆地区和东部某区域的多能源基地为研究对象,通过实际算例的计算分析,验证了文中模型理论上能够促进新能源发电的消纳,降低火电机组的运行成本。     

支撑一体化大电网的调度控制系统架构及关键技术

特高压交直流电网提升了大范围资源优化配置的能力,对电网调度控制系统也提出了新的挑战。分析了电网特性变化对电网调度控制技术支撑的新需求,提出了"物理分布、逻辑统一"的调度控制系统总体架构,并从基础支撑、模型云与调控大数据、基于源—网—荷互动的调度控制、大电网一体化安全风险防控、试验验证与运维等方面,具体分析了需要重点突破的关键技术。     

基于NB-IOT的多源发电紧急定位报警系统

针对目前野外定位系统中存在的定位信号不稳定、能源供应不足等问题,提出了采用NB-IOT通信代替传统通信方式,在原有能源系统中加入多样的发电装置(水力、手摇、风力),有效确保了系统的正常运行.经测试,该定位系统具有易于扩展、运用范围广、定位周期长等特点,有较强的实用价值.     

基于风光水火多能互补的电力系统经济调度

为解决大规模间歇性能源的不确定性和波动性给电网的发电计划制定和调度带来的问题,针对风电、光伏等的出力波动性强和电网负荷波动明显,提出了风光蓄一体化出力的调度策略,定义了广义负荷的概念,利用抽水蓄能的灵活可调度性空间平移间歇性能源的出力,平滑广义负荷曲线,平抑波动。建模引入风光蓄多种能源出力最大和广义负荷波动最小的多目标函数,并运用改进的粒子群算法求解。算例分析结果表明:该策略不仅能起到提高间歇性能源的利用率和削峰填谷的效果,还可以减少火电机组启停次数,降低火电经济成本。     

基于GCTMSA的梯级水火风光蓄储联合调度

为发展新型电力系统调度理论与方法,构建了一个含梯级水风光蓄一体出力(the integration of cascade hydro-wind-photovoltaic-pumped storage, CHWPPS)的水火风光蓄储联合调度模型。同时,针对传统求解方法在求解水火风光蓄储联合调度系统时易陷入局部最优、难以在满意时间内得出可行解等问题,提出了一种基于贪婪策略、自适应交叉算子和自适应t分布变异的改进飞蛾搜索算法(greedy strategy, adaptive crossover operator and adaptive t-distribution variation based moth search algorithm, GCTMSA)。GCTMSA将自适应交叉算子与Lévy飞行策略相结合,在直线飞行策略中引入自适应t分布变异,并利用贪婪策略仅接收更优个体,以提高全局搜索能力和搜索速度。算例分析在一个修改的IEEE 6机30节点系统和一个省域简化电力系统中展开。结果表明,与飞蛾搜索算法、遗传算法、粒子群算法和生物地理算法相比,GCTMSA具有更强的搜索能力和稳定性。同时,分析了CHWPPS和电池储能对系统的影响。相关讨论与结论可为水火风光蓄储联合调度等多能互补技术发展提供参考。     

基于大数据智能控制一体化平台架构的智慧监盘关键技术研究

为应对火电领域的智慧化发展需求,提出大数据智能控制一体化平台架构。从现场设备 层、基础控制层、大数据智能控制层以及智能管理层4个层级出发,依次对其结构特点及建设方向进行了分析说明。将智慧监盘技术作为大数据智能控制层级的未来发展方向之一,以智慧监视、智慧报警、智慧识别、智慧指导4个功能为基础提出智慧监盘技术架构,并在此架构之上针对4个功能的关键技术进行了探讨,为发电机组的智慧化升级改造提供了有效参考。     

电力调度大数据应用平台系统技术研究

为解决智能电网的发展中电网运行和设备检测或监测数据、电力企业管理数据、电力企业营销等数据海量的增加带来的不同业务系统之间分散地开发、运行和管理,系统数据存储结构独立,带来数据多源、格式不一致,数据准确性、实时性不强,数据质量不高,缺乏统一的数据规范等问题,本文利用Hadoop的分布式文件系统HDFS和并行处理框架MapReduce的工作原理,搭建电网调度大数据应用平台系统,解决了不同业务系统之间的数据不能及时共享、访问、管理与分析挖掘等问题。采用数据清洗数据,解决数据质量不高的问题。搭建电网调度大数据应用平台系统,既能实现跨专业、跨部门的多维度关联分析,又能满足海量的智能电网数据存储和数据处理需求,并具有强大的伸缩性,可扩展为电网实现安全、可靠、经济、高效地运行提供保障。     

水火电力系统多目标优化调度

水火电力系统多目标优化调度模型的确定在整个电网经济、安全运行中起着非常重要的作用。本文首先分析了大型水库的3种水能形式,建立了水电站发电模型,并在此基础上提出了耗水微增率的计算模型。在考虑发电成本时,引进了煤炭价格因素,并建立了新的发电成本函数模型。最后以水电站总发电用水最少和火电站总发电成本最低为两个目标函数建立调度模型,并对该模型进行了优化计算。仿真计算结果表明了本文提出的调度准则具有可行性和适用性,能给系统调度员作出最佳决策提供一定的依据。     

调度综合数据平台构建与关键技术研究

探讨了调度综合数据平台的构建与应用技术.以IEC 61970公用信息模型(Common Information Moclal,CIM)作为数据交换标准,将CIM映射成关系数据库表的结构,针对异构系统的局部网络模型文件.通过CIM/XML(eXtensible Markup Language)文件格式进行数据交换.最终将数据保存到综合数据平台的拓扑表中,对拓扑表进行拓扑校验并能反向生成局部拓扑模型供其他系统订阅.分析了传统的联机事务处理(Online TransactionProcessing,OLTP)技术对海量数据分析处理的缺陷.采用基于数据仓库的决策分析系统体系结构并讨论了几项关键技术,通过该技术的引入,为调度数据分析提供了技术手段.并结合陕西省电力调度中心的情况,探讨了设计和实施过程的主要技术问题,最后得出两点结论.     

计及可控负荷需求响应的含光热电站多源发电系统优化调度

目前新能源发电被更多地投入使用,风光资源也得到更多利用,风光发电并网规模不断扩大,但新能源发电具有的随机性及波动性,导致弃风弃光现象较严重。光热电站利用太阳能发电,具有储能系统和电加热装置,可满足调峰需求。考虑需求侧需求响应可控负荷与含光热与风电系统的调度策略,让需求响应和可控负荷及光热电站火电机组相配合一同参与风电系统调度,以系统的运行成本和弃风量最小为目标,求解最优调度计划。通过西北某地区的一典型日实测数据进行算例分析,验证该调度策略可有效提高系统的运行经济性和促进风电消纳。     

基于虚拟电源配置策略的风光水火多源互补短期优化调度

大规模新能源并网构成了含多种电源的电网新结构,为了减小新能源对系统安全稳定运行产生的影响,从短期调度层面提出了一种基于虚拟电源配置方案的应对策略。该策略定义了负荷追踪度指标,通过利用电源之间的互补特性将新能源和常规电源打捆调度,使得并入电网的功率能够很好地追踪负荷变化。然后,在修正后的负荷曲线上充分发挥水电机组二次调峰的作用,得到更为平滑的剩余负荷曲线,为最终火电机组最优经济性并网提供了条件。整个模型实现了含风光水火多源混合系统短期调度计划调峰效益、经济效益和环保效益的最大化,为高效吸纳大规模新能源并网提供了一种参考方案。最后,以甘肃电网作为算例进行仿真分析,结果验证了模型的有效性。     

基于改进免疫蚁群算法的风光水火蓄多源互补优化调度

为提升风光水火蓄多源互补运行的经济性,计及不同类型电源的调峰特性,提出一种基于改进免疫蚁群算法的风光水火蓄多源互补优化调度策略。以火电机组的煤耗成本和启停成本、水电机组的发电成本、抽水蓄能的运行成本以及弃风弃光惩罚成本最低为优化目标,构建了风光水火蓄多源互补优化调度模型;提出改进的免疫蚁群算法对调度模型进行求解,改善了人工蚁群算法易陷入局部最优解的缺陷;通过夏、冬季典型日不同装机容量的抽水蓄能的算例仿真,表明所提模型可以充分利用抽水蓄能机组的“削峰填谷”以及能源之间的互补性,实现降低火电机组煤耗、新能源全额消纳、利用柔性电源调节的目的。     

一体化调度计划辅助决策架构及关键技术

简述了中国当前特高压电网快速发展对调度计划提出的要求。结合未来对特高压大电网一体化调度计划的实际需求和现有调度计划的运行现状,提出了基于面向服务的体系架构(SOA)的一体化调度计划辅助决策体系架构。设计了一体化调度计划辅助决策服务集。研究了一体化调度计划辅助决策关键技术,并展望了一体化调度计划辅助决策的发展方向。