Expert system for voltage control in restoration of EHV power system following complete blackout

This paper considers voltage control in restoration of EHV power systems. Restoration of a power system is performed by energizing transmission lines sequentially from initial power sources. These operations have already been programmed into an expert system developed by the authors. However, energizing no-load transmission lines causes some bus voltages to rise 20 percent more than rated voltages, and transformers can tolerate a 20 percent voltage rise only for 1 min. Here, the expert system is supplemented with a function for checking bus voltages and reactive powers of initial sources, and which automatically switches on reactors. Conditions for switching reactors and selecting appropriate reactors are written by rules, hence they are easy to modify. The target of voltage control is to keep bus voltages with in ±5 percent, and to keep reactive powers of generators within 30 percent of generator capacity. Applying this method to three basic restoration patterns of a model power system shows that small adjustment of switching conditions is sufficient for two patterns, and some modification of the restoration procedure is necessary for the other pattern to obtain good voltage profiles through the restoration process.     

基于IGDT的网架重构过程中风电场出力调度

风电具有启动功率小、启动速度快等特点,在停电系统恢复过程中利用风电为其提供功率支持,可以加快系统负荷的恢复。由于风电出力的不确定性,需要对风电场出力进行调度,减小风电场出力的波动范围,在保证已恢复系统安全的前提下提高风电的利用效率。为此,文中提出了一种基于信息间隙决策理论(IGDT)的风电场出力调度方法。首先建立不考虑风电出力不确定性时的风电场出力参考值确定性模型,然后基于IGDT方法将确定性优化模型转变为考虑风电不确定性的风电场出力调度优化模型,再利用人工蜂群算法对优化模型进行求解,最后以IEEE 39节点系统和江苏实际系统为例验证了文中方法的有效性。     

基于专家系统的电力系统大停电后恢复过程中电压控制方法研究

与正常运行方式不同,电力系统大停电后恢复过程中的电压控制需要特别考虑到电网薄弱以及伴随负荷恢复的特点。分析了恢复过程中的电压控制原则,提取了相应的规则,并实现了一个专家系统来求解电压控制方案,最后给出了对IEEE-39节点系统的测试算例。     

Application of expert system to power system restoration in local control center

A method of restoration in power systems is developed by using sensitivity analysis. Heuristic rules are used in the plan to restore the blackout area that is recognized by the network topology and on/off status of switches (circuit breakers, line switches). The rules are categorized as flow-control rules, energization rules and line switching rules. A set of network switching changes not only the network topology but also the state of power systems. The switching for alleviating overloads is determined by analyzing the line power variations using sensitivities with respect to line switching and load shedding. This paper deals with each feeder power in a substation as a unit power, so the sum of load shedding can be reduced by the methodology proposed in this study. The representation of the power system components has hierarchical data structures for the real time recognition of network topology.     

在线有功调度协调控制系统的研究与开发

分析了当前稳态在线有功调度在安全性、经济性和频率质量方面存在的问题。指出在线有功调度过程中的临时调度指令、机组执行计划中的偏差等不确定因素是造成这些问题的原因。提出基于全局协调的时空分解是解决问题的有效途径。将在线有功调度过程按目标、时间、空间3个尺度进行分解协调,在时间尺度,考虑机组响应能力限制;在空间尺度,保证各区域发供电平衡和输电安全;并建立保优控制环节作为协调过程的辅助。相关模型已在河南电网进行初步现场试验,试验结果表明应用全局协调的时空分解理论指导在线有功调度有利于系统的安全性、经济性和频率质量的提高。     

电网调度中的智能告警分类

针对传统EMS告警系统的不足,提出从告警的类别、筛选、原因追逐和定位、展示、信息的处理5个方面定义智能告警的内涵.通过基于规则、模型和推理的基础运行数据处理,得到系统当前可能的告警集.根据告警集的特征,将电网实时调度中常有的告警集分为元件级、系统级,告警类型有单一、串联、并发、组合、灵敏度和梯度告警.并对这些告警给出了定义、公式表达和举例说明.通过告警分析使调度人员得知电网和设备的工作状态.     

2021年得州大停电事故分析及其对电网规划管理的启示

2021年2月中旬,极端冰雪、寒冷天气袭击了美国得克萨斯州(简称得州),导致了得州电网大停电事故,近500万用户停电,严重威胁了社会生产和生活.介绍了得州电力系统基本情况和大停电事故演化过程,并从技术、管理和体制方面分析了事故发生的原因.结合电网规划发展需求,提出了防止大停电事故发生的相关建议,从加强电网安全管控、...     

现代电力系统恢复控制研究综述

综述了现代电力系统恢复控制的任务、主要问题以及解决方法。从宏观角度将恢复控制划分为恢复计划和恢复培训、有功平衡与频率控制、无功平衡与电压控制和继电保护以及安全自动装置的配合4个主要问题。恢复计划的制定是一个复杂的优化问题,一般可离线预计划,并采用人工智能技术和最优化方法相结合,予以解决。对于有功平衡与频率控制问题,要考虑电源恢复和负荷恢复2个方面。电源恢复是一个动态规划问题,要求在满足各种约束条件下,使系统的发电量最大;而负荷恢复目前是研究热点,其要求和电源恢复同步进行,满足频率约束、网络约束并考虑社会经济效益。主要方法有遗传算法、蚁群算法以及一些近似算法。对于无功平衡与电压控制问题,综述了持续工频过电压、操作过电压和谐波过电压的产生原因、控制手段以及目前的预测和控制方法,主要包括基于灵敏度分析、概率统计以及神经网络的方法。最后,综述了系统恢复不同阶段中继电保护以及安全自动装置的配合的主要问题和处理方法。     

防止广东电网大停电的建议

根据我国电网发展的经验和美加大停电的教训,针对广东电网的特点。研究了充分发挥原有电网和直流输电受电的优势。特别建议发挥潜力,增加电网无功紧急储备以防止电压崩溃,并提出了具体措施。同时建议建立稳固的无限大目标受端系统,并加强大电网和大机组的协调,既要保电网。又要保机组安全。以达到长远防止大停电的目的。     

云南电网调度操作安全风险防控系统的研究与设计

介绍了一种电网调度操作安全风险防控系统的体系结构和功能构成.该系统以操作票智能校核为中心.把PAS功能模块集成到操作票的开票过程中,形成完整的图上生成操作序列-安全校核-规程校核-翻译成操作指令票-自动模拟-风险评估-辅助决策与可视化展示的完整解决方案.规程校核采用指纹识别技术来支持底层规则对操作序列的校验,提出了基于...     

客运专线供电调度系统的构建

分析了客运专线供电系统的特点及其调度系统的需求,客运专线供电调度系统的构建应以安全、可靠、高效为前提,集中管理,信息共享。提出了将客运专线中牵引、电力、通信及信号的供电监控系统纳入“四电合一”,构建集中平台,并采用二级调度管理体制、分层分布式网络结构的调度管理模式。对“四电合一”下的监控调度系统存在的调度范围的划分、监控范围及功能的确定、系统对外接口配合以及工程实施的接口控制等需要解决的关键技术进行了简要论述,并提出了相应的解决方案。     

2006年欧洲"11.4"大停电及其给湖南电网的启示

2006年,欧洲发生了"11.4"大停电事故,引起了电力行业的广泛关注。根据欧洲输电联盟(Union for the Coordination of Transmission of Electricity,简称UCTE)公布的最终事故调查和分析报告,主要介绍归纳了2006年西欧"11.4"停电事故发生的主要原因和各方面因素,结合湖南电网的实际情况,探讨了应对措施。     

上海电网调度自动化系统无缝搬迁的实现

为了实现电力调度中心的平稳搬迁,调度自动化系统的搬迁是关键和基础.以上海电力调度中心的搬迁为例,主要介绍了自动化系统的搬迁原则以及从设备、网络、应用系统、数据库等4个方面阐述搬迁的解决方案,并介绍了在搬迁中进行系统改造和新技术的应用.从而实现自动化系统的无缝搬迁,为调度运行提供可靠保障.     

全局安时无功优化调度的MAS方法

电力系统无功优化调度问题在数学上属于一种具有多目标、多不确定因素、多约束、多极值、非线性的组合最优化问题。通常的寻优方法遇到了许多困难，因此目前无功优化调度技术的应用还停留在计算规模较小的地区局部电网中。为实现电网全局实时的无功优化调度，提出一种基于分布式人工智能中多Agent系统(MAS)的无功优化调度模型。将全网无功调度按区域分解为若干个相互关联的调度子系统进行分布式求解，全局调度系统采用网络控制结构，各调度子系统则采用分层控制结构。在各子网局部实现无功优化的基础上，采用多Agent智能协调技术实现全网的全局无功优化。     

面向事件的电网调度日志系统研究与开发

针对新时期下电网调度的现状,阐述分析了电网调度日志系统的业务需求,在指出原有应用系统不足的基础上提出并实现了面向事件的电网调度日志系统.面向事件的电网调度日志系统符合调度员工作习惯的内在逻辑模式,不但提高了调度员工作的效率,而且有利于调度员清晰地把握电网运行的当前状态和设备状态的历史演变过程,从而为安全调度奠定扎实基础.     

火电厂厂级负荷优化分配系统研制

提出一种新颖的火电厂厂级负荷优化分配系统的设计与解决方案.采用OPC服务器与IEC608705-104远动通信方式替换了传统负荷分配系统方案中的硬接线,简化了系统硬件结构.同时软件上增加了机组负荷指令偏置调整和手动功能,分配方式更加多样.通过分析基于动态规划的多目标负荷优化分配算法,同时要求兼顾负荷响应快速性和电厂经济...     

广东省电力中心调度所调度通信系统改造

介绍了广东省电力中心调度所现有调度通信系统的工作情况及存在问题，提出了把网络和多媒体等技术融合到新系统中，新系统的投入使用将会极大地提高调度员及维护人员的工作效率。     

电网调度操作票专家系统的设计与开发

介绍了一个面向对象的电力系统调度操作票专家系统。为了实现源代码的重用并改善软件的性能,面向对象的继承性被用于构造软件的类体系,且类的构造是基于操作对象的功能和操作方式,而不是以往的设备或间隔分类。基于面向对象的分析和设计技术,设计了适合电力系统调度操作的网络拓扑、知识库和推理机制,从而生成了一个实用的电力系统调度操作票专家系统。     

考虑光热电站接入的电力系统双层双时间尺度优化调度

为提升含太阳能光热电站电力系统调度控制的跟踪能力和抗扰性能,降低风电和负荷功率等不确定因素对控制效果的影响,基于模型预测控制的优化思想,提出一种包含长时间尺度滚动优化层和短时间尺度动态调整层的优化调度方法。上层以含光热电站系统的运行经济性最优为目标,通过多步滚动求解制定长时间尺度调度计划。下层以跟踪和修正上层调度计划为目标,并在短时间尺度滚动优化平滑功率波动的基础上,引入光热电站的储热调整,进一步应对风电和负荷短时间尺度的功率波动。基于改进IEEE39节点系统进行算例分析。结果表明：通过双层环节协调配合,所提调度方法能够有效抑制风电和负荷的短时功率波动,实现系统经济运行。