基于实时运行状态的电力系统运行可靠性评估

提出了运行可靠性的概念及其评估算法,评估电力系统在实时运行状态下的安全可靠性水平.该算法分析了线路潮流、母线电压、系统频率等实时运行条件对元件停运概率的影响,建立了基于实时运行条件的元件可靠性模型,并考虑了机组的运行方式、负荷的实时变化、网络结构的变化等实时运行条件对故障后果分析的影响.应用该算法对某一简单电力系统在不同运行状态下的可靠性进行了评估,结果表明实时运行条件对系统可靠性水平有显著影响,所提算法能够如实反映系统实时运行的可靠性水平.     

考虑新能源消纳能力的电力系统灵活性评估方法

针对大规模新能源发电接入后电力系统出现的弃风弃光与灵活性不足问题,提出了考虑弃风弃光手段的灵活性评估方法。首先分析电力系统灵活性需求侧新能源出力的不确定性和负荷预测的误差影响,通过净负荷曲线刻画反映电力系统灵活性需求;考虑了常规火电机组强迫停运的不确定性和机组出力变化的爬坡不确定性,对电力系统灵活性供给侧的常规火电机组开展随机评估;采用基于生产模拟的概率评价方法,在获取电力系统灵活性指标的基础之上,考虑弃风弃光对电力系统灵活性的影响,提出了考虑新能源消纳能力的灵活性评估方法,并通过IEEE RTS-24节点系统和IEEE118节点系统算例验证该评估方法的有效性。     

考虑气象影响的电力系统运行可靠性评估

气象因素会对线路运行温度产生影响,而线路运行温度与线路的阻抗以及故障停运率等参数密切相关,现有研究在进行系统运行可靠性评估时未充分考虑气象因素对线路多参数的影响。为此,文中首先以气象相依的输电线路热平衡方程为基础,研究考虑气象因素的线路温度计算方法和气象条件相依的输电线路实时容量模型,在此基础上建立导线温度相依的线路阻抗参数模型和线路实时停运模型。然后,提出一种基于蒙特卡洛模拟的考虑气象因素的电力系统运行可靠性评估方法。最后,以IEEE 14和IEEE RTS96节点修改系统为例,分析气象因素对输电线路实时参数容量、温度、阻抗、故障率等以及电力系统运行可靠性指标的影响,算例结果验证了所提出的考虑气象因素的线路运行可靠性模型和系统运行可靠性评估方法的正确性。     

电力系统运行可靠性综述

开展电力系统运行可靠性的研究对保证系统的安全可靠运行具有重大意义。首先分析了影响电网运行可靠性高度的因素,即:人为因素和电网自设客观因素。其次介绍了当前国内外电网运行可靠性的评估方法的研究现状。最后,在此基础上,提出了提高电网运行可靠性的措施。     

考虑风电预测区间的电力系统灵活性评估方法

高比例风电接入加剧了电力系统运行的不确定性，充足的灵活性对系统安全可靠运行至关重要。提出了一种考虑风电预测区间的电力系统灵活性评估方法。首先，考虑风电的随机波动特性和预测区间，构建随机极限场景集，表征风电出力和爬坡的不确定性并降低问题的复杂度。然后，考虑机组和系统运行特性，提出机组和系统运行灵活性综合评价指标。最后，考虑系统运行成本约束、预测场景和随机场景的运行约束，建立考虑风电预测区间的电力系统灵活性优化评估模型，量化机组和系统的灵活性供给能力并保证运行鲁棒性。在改进的IEEE 39节点系统进行仿真分析，验证了所提方法的可行性和有效性。     

电力系统运行的可靠性分析

依据电气设备的可靠性数据,通过数学分析来论证电力系统运行的可靠性和经济性,可使系统运行方式和检修计划建立在更加科学的基础上。本文着重研究在安排系统短期运行计划时,考虑发电机组故障率时使系统处于安全经济最佳运行状态时的理论分析与数学推导。其特点是实用性强,在计算机上简便宜行。     

基于马尔科夫链的电力系统运行可靠性快速评估

针对电力系统可靠性分析中蒙特卡罗模拟法需要大量计算资源和收敛速度较慢的缺点,从运行角度出发,在设备具备故障率指数分布特性前提下,基于马尔科夫链,建立可快速对电力系统运行可靠性解析分析的模型.其核心体现在:首先,提出便于工程实现的电力系统运行状态划分为3类的准则,及其对应的状态空间转移表达;然后,基于电力系统运行历史数据样本(或模拟数据样本)得到电力系统运行等值的马尔科夫状态转移概率矩阵.在此基础上,利用状态转移概率矩阵和电力系统运行当前的状态,可快速解析未来一段时间内电力系统运行状态转移概率、平稳状态概率及首次故障平均时间等可靠性指标,实现电力系统运行可靠性的快速评估.RBTS 6节点算例的分析,验证了电力系统状态转移的马尔科夫特性,表明了该研究的有效性.     

考虑风电主动参与频率控制的电力系统运行可靠性评估

近年来，通过采用合理的控制策略，双馈感应式风力发电机组已广泛参与系统的频率调节过程。因此，风电作为一种日益重要的能源，有望在现代电力系统中兼具重要的发电和频率调节任务。考虑到风力资源的多变性，风力发电具有固有的不确定性，大规模风电并网会给电力系统可靠性和频率安全带来冲击。研究了高比例风电电力系统可靠性和频率的综合评估问题，首先，对计及双馈风机虚拟惯性响应的系统频率调节过程建模，求解系统在供需波动和设备故障下频率偏差的解析表达式；其次建立了发电机频率敏感的可靠性模型，旨在分析系统可靠性和频率偏差间的耦合关系；最后提出了多时间尺度分析框架用于计算系统可靠性和频率综合指标。结果显示，提出的框架在可靠性评估中综合考虑了频率调节过程及频率变化对可靠性参数的影响，可为高比例风电电力系统运行可靠性研究提供一定指导。     

综合能源系统运行可靠性评估综述及展望

研究综合能源系统的运行可靠性评估对规避综合能源系统的短期风险、保障其安全稳定运行具有重要价值。考虑系统运行状态、实时运行环境等因素的影响,分析综合能源系统在当前状态下未来短期内的可靠性水平,通过给出实时的运行可靠性指标为系统的运行调度提供决策支持。首先介绍综合能源系统的发展背景及意义、运行可靠性评估的概念及必要性;然后从运行可靠性评估建模、模型驱动以及数据驱动的运行可靠性评估方法3个方面,对国内外研究现状进行梳理,并分析归纳当前综合能源系统运行可靠性评估研究所面临的亟需解决的问题;最后针对问题,提出模型-数据混合驱动的综合能源系统运行可靠性评估思路,并对未来的研究方向进行展望。     

计及元件故障率时变特性的综合能源系统运行可靠性高效评估方法

为提高运行可靠性评估效率,进而支撑系统运行风险防控,基于模型-数据混合驱动的思想提出了一种计及元件故障率时变特性的综合能源系统运行可靠性高效评估方法。构建了基于复杂网络理论的支路脆弱度因子指标,提出系统关键元件的筛选方法。建立系统可靠性指标关于关键元件可靠性参数的解析模型,通过引入辅助变量建立线性优化模型求取解析模型系数。通过最小二乘支持向量机(LSSVM)回归模型获得运行可靠性解析模型与负荷水平的映射关系,实现负荷变化时系统运行可靠性的快速更新。通过算例测试验证了所提方法的计算效率和精度。     

基于实时测量系统的电网运行可靠性评估系统

基于实时测量系统的电网运行可靠性评估系统可以根据电力系统运行状态的变化,给出实时计算结果,并能评估不同运行方式和未来检修方式的可靠性,提高了电网运行可靠性的分析水平。文章概述了当前电力系统可靠性评估的发展现状,阐述了基于实时测量系统的可靠性评估系统的整体架构设计,分析了系统基本功能和实施方案,并着重讨论了系统算法和用户接口的设计。应用本系统对实际电网数据进行了评估,结果表明算法能如实反应系统可靠性水平,对系统的可靠性水平有显著作用。     

同时计及设备老化与不完全维修的电力系统可靠性评估

在电力系统可靠性评估中,建立精确的元件停运模型至关重要。传统模型忽视了设备老化与维修更新性的影响,导致评估误差随着元件运行时间增长而不断增大。针对这一严重不足之处,提出了计及设备老化与不完全预防性维修的元件时变停运概率模型。该模型采用虚拟年龄与改善因子表征预防性维修对故障率的降低效应,采用威布尔模型表征时间对故障率的增长效应。应用所提出的模型对改进的IEEE RTS-79系统进行了可靠性评估。通过改变部分系统元件的维修成本和预防性维修周期模拟实际维修,给出了新模型中不同维修策略的系统可靠性评估结果,并与传统方法进行了对比分析。结果表明提出的模型能更准确地反映实际维修效果,更精确地预测电力系统中长期可靠性水平。     

考虑负荷重分配攻击的电力系统运行可靠性评估

负荷重分配(load redistribution, LR)攻击对线路的实时停运模型和最优负荷削减模型均会产生影响。现有研究忽略LR攻击对线路实时停运模型的影响,因此无法准确反映LR攻击下的电力系统运行风险。为此,分析了LR攻击原理,建立了考虑LR攻击对线路实时停运和系统最优负荷削减双重影响的运行可靠性模型。并提出了考虑LR攻击双重影响的电力系统运行可靠性评估方法。以IEEE14节点修改系统为例进行算例分析。算例结果表明：LR攻击对系统运行人员的调度行为会产生较大影响,LR攻击下运行人员非最优调度引起的负荷削减量与攻击资源数目有关;LR攻击可能导致部分线路的实时停运概率增加,从而使得系统实时运行可靠性降低。该研究能为信息物理融合电力系统的规划设计和调度运行提供参考。     

计及负载特性的数据中心微电网双层优化配置

为解决数据中心微电网前期容量规划不合理,无法适应数据中心运行特性的问题,同时为提高数据中心微电网的供电经济性和可再生能源消纳能力,文中提出了计及负载特性的数据中心微电网容量双层优化配置模型。使用基于场景缩减的选择方法应对可再生能源出力的不确定性,同时解决大量场景带来的计算复杂性问题。根据不同负载的特性,考虑其时间维度上的灵活性,制定相应的负载分配策略。采用带有精英策略的非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)与Gurobi结合的方式进行求解,最后利用模糊多属性决策方法获得折衷最优解,合理规划微电网内储能系统、光伏和风机的容量。算例表明,所提方法降低了数据中心微电网建设与运行成本,减少了碳排放,提高了数据中心运营商的满意度。     

计及天气预测的电力系统运行可靠性短期评估

多变的天气环境和电气量等运行条件会对电力系统短期运行的可靠性产生重要的影响.研究了计及天气预测的电力系统运行可靠性短期评估.建立了基于支持向量机的天气预测模型,并将其与元件短期可靠性模型相结合,以反映气温、风速、天气状况、元件服役时间、负荷水平等运行条件的影响;拓展了短期可靠性指标,并开发了相应的评估算法;通过短期可靠性评估实现了系统薄弱环节定位.对修正的IEEE RTS-79系统的算例分析表明所提模型和算法是合理有效的.该方案可应用到短期运行规划和在线调度领域,为规划和运行人员的科学决策提供必要的决策依据和技术支持.     

考虑用电可靠性的客户用电信息管理系统

为解决现有供电可靠性指标无法反映客户用电真实情况的问题,从客户安全可靠用电的角度,提出客户用电可靠性的概念和评价指标,并根据其特点和要求设计一套考虑用电可靠性的用电信息管理软件,在软件内建立考虑用电可靠性的系统主站停/来电判断逻辑,加入自适应阈值,对客户用电情况进行实时分析,帮助电网员工对客户停电事故进行快速反应,缩短客户用电中断时间,提高用电可靠性,并记录用电中断时间等基本信息,为后续可靠性统计工作提供基础数据并对用电可靠性作出评估。最后通过具体案例分析验证了软件的运行效果。     

某容错级数据中心的供配电方案

简要介绍了容错级数据中心的建设标准,根据容错级数据中心的建设标准,详细说明了此类数据中心电力负荷的等级分类、供配电设计原则,并以苏州工业园区某容错级数据中心建设为例,介绍了此类数据中心的的供配电方案。     

大电网可靠性评估的灵敏度分析新方法

针对大电网灵敏度难以求解的状况,提出了大电网可靠性评估灵敏度分析新方法,通过系统节点可靠性的元件信息以及连通关系,求得灵敏度的相关信息,进而为电力系统规划和运行提供重要的指导意见。通过36节点算例,验证了该方法评估大电网灵敏度的有效性、可行。