电力系统及规划

〈复杂电力系统灾变防治的综合集成方法论〉(于群郭剑波)《中国电力》2006.№1电网的大规模互联成为世界范围内电力系统发展的必然趋势。现代电力系统的强非线性和高维等复杂特性,使得传统的理论分析方法已不能较好地分析复杂电网的动态行为及由电网连锁反应故障造成的大面积停电事故的成因。作为科学的方法论,综合集成方法论综合了计算机网络技术、数据融合技术、知识与信息及专家群体智能的各方面优势,其应用在研究方式和工作方式上都突破了传统还原论思想的束缚。从复杂性科学的角度,介绍了复杂电力系统的特征,并着重论述了应用研究复杂系统的方法论———从定性到定量综合集成方法进行电力系统灾变防治研究的方法。〈“十一五”期间重点设计发展方向〉(马安)《中国电力》2005增刊围绕电力可持续发展目标和重点战略,确定“十一五”期间重点设计技术发展方向,包括有关节约资源提高电网输送能力和稳定性的技术如交、直流特高压输电、串补等技术应用,双回、多回紧凑型线路研究应用等。发电技术重点围绕高效、环保、节水型发电技术,IGCC、大容量高参数空冷技术、超超临界机组、大型海水冷却塔和利用冷却塔排烟、大型海水淡化技术。通过信息整合、建立以系统化、规模化、集成化...     

多Agent地区电网智能调度系统研究

随着"数字电力系统"的不断发展和完善,地区电网调度逐步建立了以数字通信网络为基础的自动化、信息管理系统等多个应用系统.为了更好地集成这些应用系统,提高地区电网调度的智能化水平,为实现地区电网科学、优质的调度提供一个综合技术支撑平台,提出了一个多Agent地区电网智能调度系统模型.     

多Agent地区电网智能调度系统研究

随着"数字电力系统"的不断发展和完善,地区电网调度逐步建立了以数字通信网络为基础的自动化、信息管理系统等多个应用系统.为了更好地集成这些应用系统,提高地区电网调度的智能化水平,为实现地区电网科学、优质的调度提供一个综合技术支撑平台,提出了一个多Agent地区电网智能调度系统模型.     

复杂网络理论及其在电力系统中的应用研究综述

因连锁故障引发的大电网停电事故凸显了大型电力系统的脆弱性。传统方法难以有效解释类似事故的发生机制,复杂网络理论研究的不断深入和广泛应用为此提供了新的理论工具。首先简介了复杂网络理论及其基本概念,其次探讨了用以解释电网连锁故障发生机制和结构脆弱性的理论基础,并详细阐述了复杂网络理论在电力系统拓扑结构建模、连锁故障模型研究、电网脆弱性分析以及电网关键支路和节点识别等方面的研究进展和应用情况,最后对未来的研究方向做出了展望。     

浅谈如何提高电网运行的安全稳定性及管理

随着电网的不断互联和电力市场的逐步实施,电力系统的运行环境更加复杂,对电网的安全稳定运行要求也越来越高。电网的不断发展与创新,对电网安全稳定运行提出了新的要求,现代电力系统规模迅速发展的同时也带来了更多更复杂的安全隐患和稳定问题。研究和应用计算机、通信、电子以及现代控制理论等最新技术和方法,开发和生产各种稳定控制系统及安全自动装置,是电力系统安全运行的迫切要求。     

智能电网异构信息集成平台框架方案研究

智能电网是当今世界电力系统发展方向,也是我国电网升级改造的目标。针对我国现有电网管理的应用程序及系统呈现分布式和异构等特点,从国内外智能电网信息集成技术的研究现状出发,分析现有电网信息集成的不足以及智能电网信息集成的要求,提出智能电网异构信息集成框架的方案。     

复杂网络理论在电网分析中的应用与探讨

随着复杂网络理论在电网分析中的应用深入,其成果与质疑纷至而来。隶属于复杂性科学的复杂网络理论,其分析方法与基于还原论思想的经典电力系统分析方法有本质不同。为该理论,乃至更多复杂性科学理论在复杂电力系统分析中得到更好的应用,有必要将该部分研究成果进行归纳、整理,同时在质疑声中进行思考、换位。首先,从需求性与适用性2方面探讨了复杂网络理论应用的必要性;然后,依据其理论体系构架,将应用成果逻辑划分为:网络结构研究,网络结构与网络性能的关联研究,及综合应用研究3部分。最后通过研究综述,经验总结与困境分析,对研究前景进行了展望,为新环境下的复杂电网研究提出一些思考与建议。     

基于复杂网络理论的电力系统脆弱性分析

针对大区域电网发展及其安全稳定问题,基于复杂网络理论研究了电力系统大面积停电事故与电网连锁故障的内在机理。从电网拓扑模型和脆弱性评估指标的角度出发,分析、类比了各评估方法,指出当前应用复杂网络理论研究电力系统脆弱性方法尚存不足,电网与其他复杂网络的本质区别是研究的瓶颈问题。通过改进评估模型反映电网本质特性及其运行状态,指出了提高评估精度是下一步研究的重点。     

电力系统稳定问题研究综述

从电力系统稳定定义及分类、研究方法及现状等方面对电力系统稳定问题进行了综合概括总结,回顾了近二十年来电力系统稳定问题所取得的研究成果,并对在线稳定评估及决策相关技术、特高压交直流输电对电网稳定影响、智能化电网对电网稳定分析要求等方面的稳定研究进行了总结与展望,便于更好深入理解电力系统稳定的原理、机理,以便更好的指导电力系统分析计算工作,从而建设坚强电网、保证电网的安全稳定运行。     

电力系统数模混合仿真技术及发展应用

近年来,特高压电网快速发展,大规模交直流混联带来电网特性深刻变化,对电力系统仿真提出更高需求。电力系统数模混合仿真能够较精确地模拟交/直流电力系统的运行特性和动态过程,是研究大规模交/直流电网运行特性的重要方法,其特点是仿真精度高、速度快,是认知大电网运行机理特性的基础平台,但混合仿真响应的建模相对复杂,规模有一定局限。从电力系统数模混合仿真技术及发展应用等多方面对电力系统数模混合仿真技术进行了深入描述,对电力系统数模混合仿真的功能及应用范围进行了详细介绍,并结合未来我国特高压大电网发展需求,提出电力系统数模混合仿真技术的发展方向。     

适于多类型光伏电站监控系统的综合通信技术

大型并网光伏电站和用户侧并网光伏电站是中国建设光伏电站的主要类型.由于建设规模、运行环境、安装位置、应用需求的不同,光伏电站监控系统配置比较灵活、功能复杂多样,特别是其通信系统与传统火电厂、水电站通信系统区别较大,亟待研究开发.文章通过对光伏电站通信需求的深入分析,研究并提出融合光纤通信、载波通信、无线通信等多种方式的综合通信平台技术方案,具有统一网管、灵活配置、适应性强的特点,能够满足不同类型光伏电站的数据采集与运行监控要求.     

含高渗透率风电的电力系统小干扰概率稳定性研究综述

随着以风电为代表的新能源规模开发利用,传统电力系统的结构特性发生了改变,风电并网对系统的稳定运行及控制带来了新的挑战。从风力发电的基本特性出发,归纳风电并网对系统小干扰概率稳定性研究的最新动向和进展,阐述改善风电并网后电力系统小干扰概率稳定性相关控制措施,最后对该领域的未来发展方向进行讨论,以期为大规模风电并网后对系统小干扰概率稳定性研究提供借鉴。     

数字仿真技术在青海电网中的应用

电力系统的不断发展对继电保护装置、安全自动装置测试和校验工作提出了更高的要求,面对电力系统规模的不断扩大,传统的手工计算或简单的计算程序已不能满足各方面的使用需求,而利用大型的全数字化实时仿真及测试系统进行电力系统研究已成为现代实验室研究的必然趋势。文章对几种继电保护常规实验室研究手段进行了比较,比较详细地介绍了数字动态实时仿真系统在青海电网事故分析中的应用。     

计及风电的电网调度与控制架构分析

近年来我国的风电快速发展,局部地区的风电穿透率已经较高,这给传统的电网有功、无功调度与控制系统带来了很大的挑战。分析和总结风电的基本特性,包括波动性、不完全可预测性、低可控性等,以及我国风电一些特殊性如集中开发、远距离传输和直接接入主网等。详细分析了风电接入后需要对传统调度与控制系统做的改进工作,以及计及风电的调度与控制系统的整体框架。研究认为,在有功方面应按照三次、二次、一次频率控制的顺序开展研究与应用,在无功方面则应按照一次、二次、三次电压控制的顺序。同时也讨论了有功、无功调度与控制在发展路线上存在不同之处的内在原因。     

电力系统数字仿真及其发展

电力系统数字仿真已成为电力系统研究、试验和人员培训的有效工具,文中讨论了系统仿真的定义、分类、特点和阐述了电力系统数字仿真在系统研究、试验和培训中的发展前景。认为改进现有电力系统研究仿真软件,开发用于实时试验和培训仿真器的新软件是今后的主要任务,必须采用面向对象技术,人工智能技术,新的数值计算方法和实时仿真算法新技术。     

A Decomposition Approach to Preventive Planning of Reactive Volt Ampere (VAR) Source Expansion

This paper presents a two-level approach for determining the minimum cost expansion pattern (location and size) of new reactive compensation sources that would ensure steady-state secure operation of large scale power systems not only under a given set of operating conditions for the intact system, but also under contingency conditions. This preventive planning problem is decomposed into a var dispatch (Level 1) problem and a var allocation (Level 2) problem which are related together using the generalized Benders decomposition. The methodology has been implemented in a prototype computer package which can handle power systems with up to 1500 buses. Results of testing the package with practical power systems of different sizes and characteristics are presented.     

基于预条件处理GMRES的不精确牛顿法潮流计算

结合大规模电力系统修正方程组高维超稀疏性以及短向量的特点,提出以Krylov子空间方法研究电力系统方程计算问题.针对牛顿法潮流计算,采用预条件处理的GMRES方法求解高维稀疏的修正方程组,提出一种完整的基于预条件处理GMRES的不精确牛顿潮流算法,设计实现不同的预条件子,并以此为基础详细比较各类预条件子的预处理效果.通过对IEEE30、IEEE118和多个合成的大规模电力系统进行潮流计算,结果表明ILU预条件子比其他预条件子需要更少的迭代次数和浮点运算次数,当系统规模达到3000节点左右时,基于ILU预条件子的不精确牛顿法与传统的LU直接分解法相比,浮点运算次数减少了50%,内存使用量减少了将近10%,并且随着系统规模的增大,浮点运算次数基本上保持在LU直接法的50%左右,对大规模电力系统的潮流计算极为有利.     

基于实际运行数据的风电场功率曲线优化方法

根据风电场的实际运行数据分析风电场风速与风电场输出功率的统计规律,在传统风速区间划分的基础上提出一种风电场功率曲线的优化方法,通过对每个风速区间分配等量的历史观测数据,采用分段最小二乘线性回归方法对风速与输出有功功率之间的关系进行拟合,建立了风电场基于实际运行数据的优化功率曲线,并利用风电场实测数据对优化功率曲线进行验证分析。算例结果表明,风电场功率曲线优化方法精度较高,能够更准确反映风电场实际运行特性,可为风电场运行特性分析及并网研究提供参考。     

A new approach for area interchange control modeling

This paper describes a new methodology to evaluate the area interchange control (AIC) in a power flow problem using the Newton-Raphson method. In this methodology, the equations of the AIC are incorporated into the system of equations of the power flow problem. Thus an augmented system of equations, which is linearized and solved, at each iteration, is obtained. The proposed method has been tested and compared with existing methods in the literature using both small and large scale systems. The results presented validate the proposed technique.     

一种可用于大型电力系统数字仿真的复杂故障并行计算方法

在电力系统在线动态稳定评估和实时数字仿真计算中，并行处理是一种极有发展前途的技术。复杂故障计算是电力系统仿真计算中最重要、计算量最大的部分之一，已经成为大型电力系统实时仿真的瓶颈。由于求解故障端口间等值阻抗的复杂性，传统方法不适用于并行处理。作者提出了一种可用于大型电力系统数字仿真的复杂故障并行计算方法。算法中采用了故障处理局部化、降维网络方程的构造和线性方程组并行处理等多种技术，以减少并行计算量和通讯量。在原有串行程序的基础上，作者在PC机群上实现了复杂故障的并行算法。实际系统的计算结果表明，文中所提出的复杂故障并行计算方法是正确和有效的。