基于态势估测的电网智能调度架构研究

在现有技术架构基础上,提出以态势估测为抓手的新型智能调度体系,以确保对新形势下智能电网运行调控的精准把握。文中首先就当前电网发展特点进行罗列,并分析了传统调度之不适应;其次对电网态势估测及电网运行路线的相关理论进行介绍,并结合它们勾勒出智能调度的功能追求以及智能调度的整体运作框架;最后重点阐述了为达成智能调度所必须突破的8个关键技术点。     

智能电网的自愈功能分析与展望

分析了现代电网安全运行面临的挑战及电网安全防御体系存在的问题;详细介绍了智能电网自愈功能的特点;从高级配网运行和高级输电运行两个方面介绍了智能电网不同自愈模式,最后根据智能调度体系建设规划及电网自愈性的特点提出了湖北电网智能调度体系的建设思路。     

智能电网调度控制系统现状与技术展望

首先回顾了中国电网调度自动化系统的发展历程,然后阐述了智能电网调度控制系统的总体结构,接着总结了智能电网调度控制系统取得的主要技术创新与应用成效,包括特大电网的可观测性大幅提高、特大电网的可控制性得以加强、多调度中心协同运行和在线安全预警的能力大大提升、电网运行的经济性和新能源消纳的能力持续提高、电网调度抵御重大自然灾害和集团式网络攻击的能力显著增强等。最后,展望了智能电网调度控制系统需要进一步研究的关键技术。     

智能电网调度控制系统综合智能告警研究及应用

随着特高压电网的建设和新能源的快速发展,电网运行特性发生重大变化,现有调度自动化系统告警处理功能已不能适应特大电网一体化运行的发展要求,需要对调度实时监控中各个业务的告警信息进行综合处理,以提高调度对电网运行状态的整体感知能力,以及应对电网故障的紧急处置能力。文中结合智能电网调度控制系统综合智能告警功能的研发和应用,介绍了其整体架构、关键技术,形成了面向调度运行模式的综合告警、设备故障的在线快速诊断以及多级调度间的故障信息实时共享,并给出了示范应用效果以及未来研究展望。     

智能电网调度发电计划体系架构及关键技术

研究智能电网调度发电计划的内涵和外延,探讨智能电网调度发电计划的发展方向;结合电网调度运行现状和实际需求,构建了智能电网调度发电计划的体系框架,研究相关的关键技术,设计了全新的智能电网调度发电计划一体化协作模式、流程和方法。以期为全面提高驾驭大电网的能力,提升电网的安全、经济运行水平,推进统一坚强智能电网调度体系的建设提供参考。     

“智能电网调度技术支持系统支撑技术深化研究”通过验收

2014年12月12日,由中国电科院牵头承担的“智能电网调度技术支持系统支撑技术深化研究”项目顺利通过国家电网公司科技部组织的验收。 “智能电网调度技术支持系统支撑技术深化研究”项目由中国电科院牵头承担,项目立足于智能电网调度控制系统,从基础数据处理、平台支撑能力、系统运行可靠性和容灾能力、调度控制系统运行保障能力、智能调度前瞻性技术等方面进行了深入研究。全面提升了智能电网调度控制系统的支撑完整性和应用适应性,有效支持了大运行体系建设。项目开发了电网调度分布式实时数据库软件、电网调度“模型云”软件、电力系统在线联合计算软件、一体化互备系统软件、智能电网调度控制系统运维软件、调度运行信息综合应用软件以及大电网黑启动辅助决策软件,研制了故障录波前置管理机样机,项目成果在国调、华北分部、华东分部、华中分部、福建、江苏、四川、安徽、河南等各级调度机构进行了示范应用,取得了良好的技术示范作用。     

智能电网调度控制系统深化应用能力提升探讨

以智能电网调度控制系统的深化应用为研究背景,分析特大电网调度控制的重点和难点问题以及组织层面的应对举措,并提出在新形势下调度自动化运维人员专业能力的提升方式。分析智能电网调度控制系统的总体架构及特点、关键技术及作用,旨在找准能力缺口,提炼能力核心。从多维度视角拟定能力成长路线,提出统筹资源举措,共同支撑调度自动化运维人员专业能力和职业素养的提升,推动智能电网调度控制系统的深化应用。     

智能电网调度控制系统在线监测评估研究与应用

随着变电站设备监控业务的开展和交直流混合互联大电网协调控制的需要,智能电网调度控制系统接入和交换的数据种类和数量均较以往大大增加,承载的业务也更为多样化,这就对智能电网调度控制系统的在线运行分析和预警能力提出了更高的要求。研究了智能电网调度控制系统在线监测评估技术,提出在线监测评估的软、硬件架构,并在安徽省调智能电网调度控制系统中进行了工程应用,实现了智能电网调度控制系统的在线监测和智能评估预警,有效提高了系统在线监测能力和风险防御水平。     

电网自动智能调度模型的改进设计

传统的电网调度主要依据电网中的实时参数,缺乏对电网整体运行态势的感知,智能化程度较低。提出基于态势感知的理论,对电网自动智能调度模型进行改进设计,分析了电网态势感知过程,建立电网工作路线的指标体系,确立电网自动智能调度设计模型,在此基础上,分析电网工作路线在不同负荷下的机组调度过程,采用动态机组组合的电网调度模型,完成电网智能调度。实验结果表明,采用改进后的电网调度模型,其调度效率高、能耗少,对电网运行态势感知能力强。     

国网电科院完成智能电网调度技术支持系统总体设计

7月6日至18日,在国调中心带领下,国网电科院工作组顺利完成智能电网调度技术支持系统总体设计,并讨论确定智能电网调度技术支持系统功能规范体系,为一体化智能电网调度技术支持系统的快速有序建设提供指导。智能调度是智能电网建设中的重要环节,智能电网调度技术支持系统则是智能调度研究与建设的核心,是全面提升调度系统驾驭大电网和进行资源优化配置的能力、纵深风险防御能力、科学决策管理能力、灵活高效调控能力和公平友好市场调配能力的技术基础。     

大电网安全可靠运行4级梯度预警预控系统设计

在我国现有电网调度管理体制下,电网运行生产过程的4个重要环节(周计划方式分析、日计划方式分析、调度操作前判断、调度运行监控)实质构成了依时间轴逐层逼近电网实际运行状态的递进层次.在此基础上,运用系统工程的思想提出了一种大电网安全稳定运行4级梯度预警预控体系构想.在宏观上,该系统分为电网模型数据采集存储、电网状态建立和电网计算分析及预警预控3个模块.介绍了系统软、硬件设计方案,并对电网模型重建、安全稳定分析、安控系统离线策略在线校核等功能进行了针对性的探讨.该系统为调度运行中实现全过程的预警预控提供了系统化、综合性的解决方案.     

基于灵活性裕度的含风电电力系统源荷储协调滚动调度

新能源渗透率提高增加了电力系统调度运行难度,电力系统灵活性不足严重影响了新能源消纳和电网安全运行。从灵活性资源出力特性和灵活性供给能力角度入手,基于电力系统灵活性裕度指标,以最大抽蓄调峰效益、最大风电消纳电量、最小机组运行成本和最小可中断负荷调用成本为目标,计及电力系统运行约束,建立源荷储多种灵活性资源统一协调滚动调度模型。基于协调调度思想,优化日前每个调度时段各灵活性资源出力,然后利用日内超短期风电预测数据,滚动修正各灵活性资源出力状态。最后通过算例验证了模型及其调度方法的有效性和可行性。     

多时序协调的发电调度系统开发与应用

传统"日前调度计划+AGC控制"的调度模式,时间跨度大,精细化程度低,不仅给调度人员造成沉重的工作负担,更给电网安全稳定运行埋下隐患。针对上述问题,从时序上进行扩展,增加滚动计划与实时计划两个调度环节,提出了"日前调度计划+滚动调度计划+实时偏差调整+实时校正控制"的多时序协调调度计划模式,开发了相应的支持系统,并在贵州电网进行了推广应用。该系统有效降低了调度人员值班过程中对机组出力调整的工作量,提升了电网运行的可靠性和调度业务的精益化水平。     

华东网调日计划安全校核系统及其扩展

阐述了华东网调日计划安全校核工作的基本内容和特点;围绕安全校核系统的具体实现,介绍了该系统的模块组成、数学模型;在此基础上讨论了其核心计算方法——带约束的经济调度(SCED)算法,并比较了节能调度模式下该计算过程与安全校核系统的异同,对SCED的输入和输出数据稍加改造,增加优化模块,使其适用于节能调度;用实际算例说明了安全校核系统的作用。     

调度集控一体化系统在广州电网中的应用

对调度集控一体化系统在广州电网中的应用进行了阐述与分析.广州地区电网使用的2套调度集控一体化系统--DF8003和OPEN3000系统,具备了容纳超大型地区电网调度20万点以上远动数据结构的能力.该系统具有的新特点:可实现调度与集控一体化,调度数据网得到了有效利用;在地区电力调度现场率先实现基于国际标准的信息交换;实现了调度集控系统与继电保护信息系统的一体化;运用计算机图形学或一般图形学的原理和方法,将计算出的数据转换为图形、图像,以直观的形式表示出来;系统采用双热系统的配置与网络安全分区配置;系统的横向隔离装置、纵向加密认证网关、安全拨号网关的使用和合理布局等.该系统降低了调度员、集控员被误导的可能性.     

火电机组节能调度的技术框架研究

在中国已具备实施电网节能调度的技术条件下,有必要研究节能调度涉及的关键性问题,即如何获得可靠的火电机组能耗数据及怎样才能做到发电排序公平.在分析5个试点省份所做工作的基础上,安徽省电力公司对省内火电机组进行了大规模的煤耗查定试验.在总结经验的同时对发电排序依据以及煤耗与污染物排放的关系进行分析,初步给出了火电机组在线监测系统构架和运行机制,并对火电机组节能调度系统进行研发.该节能调度系统能耗指标计算在各机组的数据采集服务器上进行,所有结果均上传至中心服务器,由此大大节省了硬件投资和网络资源,且可靠性得以提高.研究指出,对于研发节能调度系统、确定其运行机制,需要制定一条科学合理的技术路线.只有系统地分析研究并解决其中存在的关键技术问题,节能调度系统建成以后,才能稳定发挥其节能减排作用,为此还需进行更深入的研究.     

基于粒子群算法的电力系统经济负荷分配研究

电力系统经济负荷分配,是指在满足电力系统或发电机组运行约束条件的基础上,在各台机组间合理地分配负荷以达到最小化发电成本的目的,是经济调度中非常重要的问题。粒子群算法是一种源于对鸟群捕食的行为研究的进化计算技术,具有全局优化能力强、收敛性好和编程实现简单等优点。将粒子群算法应用于电力系统经济负荷分配问题的研究中,通过对实际算例进行仿真测试,证实该算法可有效解决经济负荷分配问题,性能对比显示,该算法求得的解优于传统优化算法所求得的解。     

电动汽车虚拟电厂的多时间尺度响应能力评估模型

从电动汽车集群运营商的角度,对电动汽车虚拟电厂(EVPP)参与电力系统优化调度时的多时间尺度响应能力进行评估。首先,考虑包含荷电状态与充放电状态在内的电动汽车时序状态,建立了单一和连续时间断面单体电动汽车响应能力模型。在此基础上,提出了包含日前和日内修正的EVPP多时间尺度响应能力评估模型:在日前利用电动汽车状态预测数据对EVPP日前响应能力进行评估;在日内根据一种综合考虑响应时间裕度和荷电状态裕度指标的EVPP调控策略确定具体调控结果,进而对日前响应能力评估结果进行修正,在有效跟踪系统调控目标的同时实现EVPP响应能力动态更新。最后,以包含3种不同交通用途类型的电动汽车集群为例,验证了EVPP多时间尺度响应能力评估模型及调控策略的有效性。     

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。     

考虑电网静态安全的输电线路动态增容系统

针对电网调控的特点和需求,将动态增容技术从设备分析层面提升到电网分析层面,提出了动态增容在电网调控系统中应用的总体实施方案和功能模块设计。首先分析了调控系统中动态增容的应用原则,在此基础上提出了动态增容系统的总体架构、功能模块、接口设计和硬件结构;然后对系统的数据接入与处理、线路和输电断面动态限值计算、增容过程安全评估、电网增容预测分析等关键技术进行了阐述;最后介绍了该系统在南京地区的应用,基于电网实际运行数据对系统应用效果进行了分析。