电网规划智能辅助决策系统的设计与实现

为有效应对电网规划面临的数据量大、决策复杂、技术手段匮乏的局面,文中设计并实现了一种基于平台化设计、具有可视化及高级决策支持功能的电网规划智能辅助决策系统。该系统与地理信息系统(GIS)密切融合,内嵌一体化数据库,具有适应性评估、投资优先级决策、差异化规划及电网仿真软件数据接口等功能。在辅助决策过程中,通过电网调度模拟实现电源电网协调评估,仿照静态安全分析的原理确定项目投资优先级,利用图论算法识别电网骨干网架,借助新开发的仿真软件数据接口从规划方案提取数据进行拓扑重构及模型数据初始化。系统的设计与开发立足于工程实践,软件成果在湖北电网的初步应用验证了文中的设计思路和实现方法。     

基于CSCW的城市电网协同负荷预测信息平台

针对城市电网规划中上下级协同负荷预测问题,在计算机支持的协同工作(CSCW)理论框架下,基于B/S模式开发了负荷预测管理系统.系统内置了可视化流程定制工具,构建了多级部门协同负荷预测工作流模型,实现了数据流转、汇总平衡、存储、发布等功能;系统中嵌入了基于最大信息熵原理的协同负荷预测方法,利用CSCW技术,实现了上下级电网协同负荷预测.此外,基于电网规划CIM接口,首次实现了负荷预测管理系统与电网规划辅助决策系统的无缝结合,形成了覆盖负荷预测全业务流程、支持多部门协同负荷预测的信息平台.实际应用表明,该平台能够加强上下级电网有效沟通,优化负荷预测业务流程,规范相关数据的收集和分发,显著提高负荷预测效率.     

基于CIM/XML的电网调度可视化系统数据接口设计

经过近年的推广和应用,电网调度可视化系统已成为辅助电网调度、进行电网分析的重要系统之一.因此,可视化系统的模型的免维护问题亟待解决.基于CIM/XML的可视化系统数据接口,通过设计符合CIM要求的数据库作为中介,可将EMS系统导出的CIM/XML模型文件解析成可视化系统的模型,从而实现模型的免维护功能.     

电网规划智能决策技术支持系统分析

介绍以省、市、县三级一体的数据信息平台为支撑的规划决策技术支持系统的结构、开发平台、特点及应用效果.提出该系统主要包括:历史信息分析模块、负荷预测综合分析模块、电网规划综合分析模块、数据库管理模块,系统管理模块等.通过计算机人工智能的辅助决策,实现电网规划工作的信息化、流程化、规范化,提高电网规划工作的整体决策效率和科学水平.     

广东电网一体化规划信息系统研究与应用

为解决电网规划工作中有关基础数据收资、规划工作管理和规划实施管控方面的问题,研发了一套涵盖规划业务管理和规划辅助决策功能的省地一体化电网规划信息系统。系统分为三个部分:基础数据平台,实现对各类规划基础数据的管理;规划业务管理模块,实现对各种规划业务的流程管理;规划辅助决策模块,提供规划辅助决策分析功能。在广东电网公司实施应用表明,该系统能够有效提高电网规划工作的信息化水平、管理水平和工作效率,具有较好的实用性。     

配电网项目方案评审管理系统的设计与实现

为电网企业的配电网项目管理部门提供可靠的数据来源,提高评审单位及设计单位的工作质量,在对设计成果数据进行再加工的基础上,采用J2EE的Struts2框架和MVC架构,提出了对贵州配电网项目进行分析、设计、研发与实现的项目设计评审管理系统。该系统采用SSH三层架构,充分结合Struts2、Spring、Hibernate等先进技术手段,搭建在Windows的Tomcat服务器上,使贵州配网设计成果信息数据实现规范管理及共享。其基于J2EE平台进行的功能开发,使用Oracle作为系统数据库,有效保证了后台数据的读取和存储。该系统严格按照贵州配电网项目设计评审管理需求进行分析,从计划管理、评审流程管理、辅助评审功能、信息查询模块、数据统计模块、通知公告发布模块、系统间数据交换模块等方面进行设计。为确保系统正常有效的运行,系统代码实现后对系统功能进行测试,测试结果达到预期效果。     

基于IEC 61970标准的EMS/DTS一体化系统的设计与开发

在目前的技术条件下,探讨了基于IEC 61970标准的能量管理系统／调度员培训系统(EMS／DTS)需要解决的关键技术问题,包括数据库平台、公共信息模型(CIM)电网模型的维护、应用软件的组件化封装和跨平台的异构系统的实现方法等。开发了由后台数据库和软总线组成的异构数据平台。其中,后台数据库采用3种数据管理模式用于数据的存储、检索与处理,既保证了开放性又提高了系统效率。软总线则基于实时公共对象请求代理体系结构(CORBA)的中间件基础,全面支持组件接口规范(CIS)标准。还开发了一套符合CIM特点的图模一体化系统,同时也能支持离线规划功能。对于应用软件不同模块的功能和应用特点,采取了不同的封装策略,测试表明这种策略是合理、实用的。     

基于IEC 61970标准的EMS/DTS一体化系统的设计与开发

在目前的技术条件下，探讨了基于IEC 61970标准的能量管理系统/调度员培训系统（EMS/DTS）需要解决的关键技术问题,包括数据库平台、公共信息模型（CIM）电网模型的维护、应用软件的组件化封装和跨平台的异构系统的实现方法等。开发了由后台数据库和软总线组成的异构数据平台。其中，后台数据库采用3种数据管理模式用于数据的存储、检索与处理，既保证了开放性又提高了系统效率。软总线则基于实时公共对象请求代理体系结构（CORBA）的中间件基础，全面支持组件接口规范（CIS）标准。还开发了一套符合CIM特点的图模一体化系统，同时也能支持离线规划功能。对于应用软件不同模块的功能和应用特点，采取了不同的封装策略，测试表明这种策略是合理、实用的。     

基于Windows DNA框架的电力市场运营模拟系统

对支持分布式对象处理的电力市场运营模拟系统各个子系统的结构、功能以及实施办法进行了研究和分析,为研究人员研究电力市场运行规律,验证各种交易规则、方案的合理性提供了科学依据.基于WindowsDNA框架和CIM/XML数据库模型开发的模拟系统实现了多层次结构、多功能模块、多用户管理的服务系统,支持检验和验证不同的市场模式和交易规则,实现了软件模块的"即插即用",支持计算模型的扩展.为了突出系统的市场模拟功能,主要从系统的模块化设计、总控模块、模型管理、市场规则等方面提出了设计和实现方法,并对监管决策支持系统的功能和实施方案进行了探索.     

电力系统规划与静态安全评估软件设计与实现

设计并实现了电力系统规划与静态安全评估相结合的应用软件,基于模块化的思想将系统分为电源规划、电网规划、静态电压稳定分析与安全风险评估4个功能模块。采用ORACLE数据库统一管理各模块所需数据,保证了模块之间的数据同步。在电源规划中采用改进的等备用率法进行机组检修规划,实现了多分段机组随机生产模拟技术,并考虑了水电机组和抽水蓄能机组。在电网规划中增加了N-2安全校验。在静态电压稳定分析中采用了基于π型基本回路模型的电压稳定指标。在安全风险评估中建立了能定量评估规划网络和运行网络安全状况的风险评估指标体系。华东地区某实际电力系统的仿真计算验证了该软件系统架构和算法的正确性和有效性。     

基于图数据库的电网CIM/E模型构建及网络拓扑

电力系统规模日益庞大、运行调整更加频繁,对分析计算实时性提出了更高要求。图数据库是近年来兴起的一种源于互联网海量数据并行处理的新型数据库,其数据模型可直观表达电网拓扑结构并易实现并行化遍历查询。首先,从数据模型和数据查询等方面介绍了图数据库的特点,分析了将其应用于大规模电力系统分析计算的潜在优势;其次,面向完整性、一致性以及高效性等准则,提出了基于图数据库并遵循CIM/E标准的电网数据模型设计方法,研发了数据模型装载工具。最后,在电网图数据库模型基础上,实现了一种并行化的电力网络拓扑分析算法。对实际大规模省级电网的计算结果表明,所提方法可显著提高拓扑搜索效率。     

基于海量数据的多维度负荷特性分析系统开发

随着智能电网的发展,在已知用户负荷所属行业分类的基础上,利用海量用户负荷数据进行负荷特性分析,可以提取行业典型负荷特征,为开展业扩报装工作及其他配电网规划工作提供指导,同时提高配用电的智能化水平。在此背景下,为了提高负荷特性分析工作效率,开发了基于海量数据的多维度负荷特性分析系统。首先,设计了多维度负荷特性分析的各个功能模块。然后,对负荷特性分析的多个功能进行整合,介绍了多维度用户负荷特性分析功能的实例。最后,对该系统的负荷特性分析可视化界面进行了展示说明。总的来说,所开发的多维度负荷特性分析系统以Java语言为基础,采用微服务、微应用架构,支持所有功能的灵活拓展以及各个功能块之间的快速数据传输交互,可为基于海量数据的负荷特性分析提供便利。此外,该系统底层算法能够同时支持多种语言进行开发,对于发出的计算需求可迅速做出响应。     

兼顾计划与市场环境的电力规划决策与评估系统

分析电力市场对规划决策与评估提出的新要求，提出兼顾计划与市场环境的电力规划决策与评估系统的总体方案和核心思想，设计了以日运行评估为基础的决策方法。采用高性能网络数据库作为后台数据支持，建立可集中管理历史与规划的电源、电网、负荷等技术与经济数据的软件平台，实现决策与评估。该系统适应电力系统规划在电力市场环境下的新要求，可为我国电力市场过渡期的规划决策，特别是目前缺电状况下的电源有序建设提供有力的支持工具。     

公共信息模型在配电网建模工具中的应用

随着公共信息模型(CIM)的不断完善,应用也逐步从能量管理系统扩展到配电管理系统和变电站自动化.文中针对CIM的配电网扩展模型,研究其在配电网建模工具中的具体应用,阐述了面向对象模型和关系型数据库设计的对应关系,并设计了高效的资源描述框架(RDF)解析器来实现通用的数据导入导出组件,该组件遵循最新的用于电力系统模型交换的简化RDF句法标准.采用IEEE 13节点配电网系统的标准数据进行了三相潮流计算的导入导出正确性验证.     

电网规划评估方法及实用化技术

目前我国电网规划中主要采用N-1准则对系统安全性进行评估,但该方法未计及电力系统运行和元件故障的随机性。概率风险分析考虑了电网行为的随机特性,基于此进行的电网规划评估不仅是对N-1准则的有益补充,而且为规划设计人员提供了量化的风险信息。将概率风险分析方法应用在输电网规划工作中,结合工程案例,进行静态和暂态风险评估,比较规划方案风险水平,依据提出的根源故障风险指标和薄弱环节风险指标,寻找电网薄弱环节,提高规划方案的合理性。     

基于CIM/XML电网模型标准的数据检测平台的设计

针对电网各个应用系统的数据模型、应用接口和开发平台不相同,及自身的CIM模型是否为标准的公共信息模型不确定,出现电网各应用系统之间的互操作困难等问题,研究基于CIM/XML模型标准的数据检测平台.该平台以电网数据统一标准公共信息模型（CIM）为基础,依据IEC61970/IEC61968标准,采用资源描述框架（RDF）数据结构对CIM文件进行数据挖掘,并通过XML文件将CIM文件完整表达,解析电网CIM/XML模型文件.通过解析电网不同系统之间的CIM/XML模型,能对输入的CIM模型数据流进行有效检测,以此判别各系统之间是否符合电网的统一标准,是否能够顺利进行互操作,有助于规范各厂家的编程,以适应南网信息集成和大统一的趋势,便于电网各个系统之间实现无障碍互操作.     

基于时序运行模拟的电网运营效率评估方法

电网运营效率体现了电网运营的精益化水平,对于电网企业的经营效益具有重要影响。对面向未来电网规划方案的电网运营效率进行科学评估对电网建设具有重要的指导意义。该文从发电侧与输电侧2个角度出发,设计了电网运营效率评价指标集。基于电力系统时序运行模拟技术,提出了电网运营效率评价指标的计算方法,能够充分考虑电力系统运行的复杂边界条件以及多种运行场景,全面准确地反映电力系统的运营效率。采用江苏电网2018年的规划方案实际数据进行了实证分析,研究了晋北--南京特高压直流工程以及江苏千万kW级风电基地对电网运营效率的影响。结果表明,晋北直流的建设会在一定程度上增加系统网损和输电阻塞,对运营效率有一定负面影响,风电间歇性也会增加与风电距离较近的线路阻塞进而降低电网运营效率。     

基于Web的电力系统数据模型转换

为提高不同厂商提供的电力系统规划软件包的使用效率,实现电力企业的电网模型数据共享,设计了基于Web的电力系统数据转换应用(WebCPS)。分析了WebCPS的技术途径,系统建立在客户端、Web服务器、数据库服务器3层结构上,其中数据库根据银河科技调度自动化系统YH-9000系列数据模型(YH-DM)构造,软件采用组件技术实现;分析了用户接口组件和数据转换组件的构成,当公共信息模型(CIM)的数据文件上载后,系统将调用网络拓扑处理(NTP)组件分析电网模型,创建拓扑岛,网络拓扑处理结果将映射到相应的计算模型;讨论了系统的性能,即系统响应时间和最大文件大小;指出可通过增加数据模型调整、数据模型归并等方式提升系统性能。