省级电网在线静态安全、短路电流校核贯通计算研究与应用

构建以新能源为主体的新型电力系统对电网在线安全分析提出了新要求。针对省级调控机构调度员实时调度关注的静态安全分析、短路电流校核两项功能,开展了贯通计算研究。将备用设备合环纳入静态安全分析辅助决策,同时自动校核合环后短路电流是否超标;短路电流校核辅助决策给出方式调整建议的同时开展静态安全分析扫描,验证此方式调整是否会新增电网薄弱环节。通过全模型分析平台实现了程序开发部署,并在度夏、秋检等典型方式下进行了算例验证,证明了所提控制策略的可行性,提升了在线安全分析的便捷性和实用化水平。     

短路电流辅助决策在线计算

在线短路电流分析大多只具备计算及短路电流超标的预警功能,尚不能给出控制短路电流超标措施的建议.阐述了短路电流辅助决策在线计算的两种实现方法:一种是根据各设备投停状态形成措施空间,结合变结构电力系统故障计算方法,给出停运发电机、停运线路及投运串联电抗三种辅助决策措施;另一种,则基于实时厂站拓扑分析,获得主接线方式,给出母...     

智能电网调度控制系统新型应用架构设计

提出了基于分解协调和多目标趋优控制的智能电网调度控制系统应用新架构。利用分解协调策略,在各级电网实时数据和模型数据不逐级集中的条件下实现系统级分析计算(包括短路电流、潮流、小干扰、机电暂态、机电—电磁暂态混合仿真等),实现各类应用的完全分布化,降低对分析计算程序和硬件的要求,同时提升各类分析计算收敛性和建模精细度。利用多目标趋优技术,实现大电网安全、经济、环保多目标自动趋优运行,提升电网调度控制系统的智能性。同时,提出了带潮流方程的状态估计方法,为各类在线应用提供在线电网模型;提出了具有最小/最大稳定裕度计算功能的在线安全分析方法,为多目标优化提供稳定裕度指标。     

基于非对称贴近度的电网短路电流限制方案决策方法

为了有效治理电网短路电流超标问题,设计了基于非对称贴近度混合决策模型的电网短路电流限制方案决策评估与优选方法。考虑电网短路电流限制措施的相关影响,从短路电流、静态安全、暂态稳定、实施费用4个方面建立了电网短路电流限制方案优化决策指标体系,精简分析了8个三级评价指标因素,并进行了决策评估结果划分。提出了均衡指标间相互影响关系的改进DEMATEL+ANP指标权重赋值方法,进一步计及非对称贴近度、优先度和证据云理论建立了电网短路电流限制方案优化决策评估混合决策模型。结合基于PSASP的仿真实例对所提出的优化决策评估方法的有效性进行了验证。该方法可更好均衡评价指标,充分考虑了优化决策评估中的模糊性与随机性,不仅能够实现多种方案选优的评估,更能实现自身方案评估,提高了电网短路电流限制方案优化决策评估的准确性及适用性。     

冀北电网继电保护定值在线校核及预警系统实用化浅析

冀北电网继电保护定值在线校核及预警系统以智能电网调度控制系统技术支持平台为基础,为电网继电保护、系统运行、调度计划等专业人员分析处理电网检修方式和故障情况提供实时和便捷的技术手段。文章首先提出了该系统的系统功能和总体结构,对该系统逻辑架构、软件功能、硬件配置等内容进行了论述,然后说明了接口设计、短路电流计算方法、通用模型等关键技术,最后对冀北电网系统建设情况及运行效果进行了介绍。     

基于动态短路电流计算的继电保护定值在线校核系统

基于暂态仿真得到动态短路电流计算方法,比较了动态短路电流计算方法与静态阻抗等值方法对电网模型处理的差异,指出了动态短路电流计算方法的优越性。基于动态短路电流计算方法设计,建立了继电保护定值在线校核系统。通过能量管理系统获得当前电网真实的运行状态,自动进行各类故障情况下的暂态仿真计算,获得系统各处的短路电流,实现了对继电保护定值的实时在线校核计算;与继电保护装置的当前定值进行比对,对存在安全隐患的情况进行预警。阐述了继电保护定值在线校核系统的实现方案和具体功能。介绍了继电保护定值在线校核系统在华北电网的应用情况。     

智能电网经济调度运行研究北大核心

智能电网利用电网实时动态监测系统的动态监测和高级计算功能,可进一步实现经济调度。利用PMU具备的动态测量电压、电流和相角的特点,可实现电量的测量;利用电网实时动态监测系统强大计算功能,采用灵敏度方法在线进行电网经济运行分析,可实现电网的经济调度;利用电网实时动态监测系统,可实现电网网损的在线计算分析和网损电量的统计,从而为电网运行管理人员提供电网经济运行的有益信息和指导;利用电网实时动态监测系统实现AGC和AVC的经济优化调控,以提高电网运行的经济性。     

大容量电网短路电流控制措施优化配置原则和方法

电网结构的日益加强,导致短路电流水平超标问题日益严重。在实际的规划、调度、生产运行中往往采用经验性的措施,缺乏系统性、原则性、规律性的配置方法,控制措施的实施效果不能得到保证。针对这一问题,提出短路电流控制措施的系统性优化配置方法,可用于指导电网规划建设和运行控制中对短路电流控制措施的选择,为解决大电网发展过程中面临的短路电流超标问题提供方法依据。     

基于负荷预测及广义回归神经网络的短路电流超短期预测

针对智能电网中实时状态监测和告警需求,提出一种电网短路电流超短期智能预测的方法。通过节点超短期负荷预测进行电网态势外推,采用基于广义回归神经网络的短路电流辨识方法对短期内的全网母线短路电流水平进行扫描,实现短路电流的超短期智能辨识。该方法为智能电网中超短期智能预测提供了一种快速仿真建模（FSM）的新思路,为智能调度辅助决策提供有力的技术支持。通过IEEE30节点系统验证了该方法的可行性与有效性。     

基于负荷预测及广义回归神经网络的短路电流超短期预测

针对智能电网中实时状态监测和告警需求,提出一种电网短路电流超短期智能预测的方法.通过节点超短期负荷预测进行电网态势外推,采用基于广义回归神经网络的短路电流辨识方法对短期内的全网母线短路电流水平进行扫描,实现短路电流的超短期智能辨识.该方法为智能电网中超短期智能预测提供了一种快速仿真建模(FSM)的新思路,为智能调度辅助决策提供有力的技术支持.通过IEEE30节点系统验证了该方法的可行性与有效性.     

基于电网分区辨识的静态安全在线校正策略改进及应用

静态安全分析是智能电网调度控制系统中实时监控与预警类应用的核心功能之一。当前的静态安全分析在考虑单个元件开断的基础上给出的校正信息局限于灵敏度相关信息,内容比较单一,无法覆盖实际运行需求。在深入研究电网分区特点的基础上,提出了基于树搜索法的电网分区在线辨识技术,并进一步对静态安全在线校正策略作了改进,可实时给出以设备越限校正为目标的分区联络设备合环决策结果。该技术在华北电力调度控制系统实现并投入在线运行,经实际验证分析计算结果准确可靠,提高了在线分析应用的智能化和自动化水平。     

一种受端电网限制短路电流的多目标决策方法

文中提出了一种受端电网限制短路电流的多目标决策方法。该方法通过监测开断线路对受端电网的阻抗矩阵,计算出开断m回线路且存在n个超标站点时的自阻抗灵敏度;并且根据各个超标站点的短路电流超标程度,建立多目标模型并计算出帕雷托最优解集,获得限制各个超标站点的短路电流的最优断线组合。本文提供的方法能够满足短路电流的限制效果和保持系统的完整性与安全性的综合效果最佳的多目标决策要求。     

基于智能电网调度技术支持系统的电网运行安全风险在线防控

在国家电网公司范围内省级及以上调度中心,建设了智能电网调度技术支持系统,实现了基于确定性的电网安全稳定分析。研究基于智能电网调度技术支持系统进行电网运行安全风险在线防控的相关问题。分析了电网运行安全风险在线防控对基础信息和分析决策功能的要求;分析了智能电网调度技术支持系统为实现电网运行安全风险在线防控提供的基础,包括基础平台、基础信息和分析决策支持等方面;提出了电网运行安全风险在线防控在智能电网调度技术支持系统中的定位,分析研究了基于智能电网调度技术支持系统实现电网运行安全风险在线防控的技术方案,提出了电网故障概率在线评估、电网运行安全风险在线评估和电网运行安全风险在线控制辅助决策的功能要求、输入输出信息和关键技术。     

基于综合灵敏度分析限流的最优断线措施

通过对500kV电网短路电流超标问题进行研究,考虑抑流效果与主网完整性、系统电压安全稳定性之间的关系,提出一种基于综合灵敏度分析限制短路电流的多目标决策线路开断优化方法。首先通过分析受端电网开断线路对超标站点自阻抗、三相短路电流及节点电压的灵敏度,建立了综合灵敏度多目标优化模型。再对灵敏度进行归一化处理,借助组合权重因子及帕雷托(Pareto)最优前沿集的定义,求得综合灵敏度值,对其降序排列得到以综合效果最佳为目标的断线措施优先级,进行短路电流校验,从而可快速地寻找到最优断线措施方案。通过对广东电网某500kV层简化网络仿真验证,结果表明了所提方法的有效性,该方法能够快速获取限流的最优断线决策方案。     

协同电网安全性与经济性的新能源优先实时调度方法及应用

电网实时调度介于日内小时级滚动调度和秒级自动发电控制(AGC)之间,是在线调度过程中承上启下的重要环节。对新能源高占比电网,实时调度是提高电网实时调节能力和应对新能源陡升/陡降等强波动性的重要手段。实时调度本质上是带多重约束的多目标优化问题,需要兼顾多种实际需求,在基本不需要人工干预的条件下,分别以5 min和15 min为调度周期,在线自动、高可靠地给出可行合理的优化策略。文中提出一种安全性和经济性协同的新能源优先实时调度方法,采用多阶段推进决策,实现了不同场景下不同调度目标的协调,兼顾了消除断面拥塞、最大化消纳新能源、传统机组间出力公平分配、AGC备用容量可行等不同的调度需求。基于所提出的方法,开发了实时调度系统并在多个省级电网投运,实际运行结果证明了该方法的有效性。     

地区电网经济调度辅助决策系统

从地区级电网运行需求出发,着眼于全网的经济运行实时优化控制,提出了一种用于地区级电网的经济调度辅助决策系统设计方案,该系统可通过在线分析为调度人员提供实时的电网经济运行方式辅助决策,也可用于网损统计和离线分析以制订降损措施。     

多直流馈入电网限制短路电流方案多目标优化

基于多直流馈入短路比,分析了限制短路电流措施对多馈入短路比影响,提出了能反映多直流馈入受端电压支撑能力、限制短路电流方案的经济性和控制效果的目标函数,构建了多直流馈入电网限制短路电流方案优化的数学模型。通过支路筛选策略进行决策变量降维,采用快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行多目标优化,找出Pareto最优的限制短路电流方案。通过实际电网的仿真结果表明所提出的方法具有较好的适用性,能满足电网规划要求。     

UPFC在线运行优化辅助决策应用功能设计

由于缺乏UPFC实时运行优化指导工具,UPFC强大的潮流控制能力无法灵活发挥。基于智能电网调度控制系统设计了UPFC运行优化辅助决策应用功能,根据实际UPFC工程限额工作模式下潮流计算特点,求解UPFC控制措施灵敏度,利用在线丰富的计算资源,进行UPFC多控制目标集群并行计算,获取UPFC静态安全控制措施和潮流优化控制措施。该应用功能可利用UPFC控制能力提高电网运行的灵活性,为调度运行人员提供辅助决策。苏州南部电网500 kV UPFC工程算例分析说明了UPFC在线运行优化辅助决策计算流程,结果显示所提方法可有效解决UPFC近区静态安全问题,并优化近区网络损耗。     

满足安全稳定要求的限制短路电流在线辅助决策方法

为了避免按照离线最恶劣方式计算采取的限制短路电流措施过于保守问题,提出了满足安全稳定要求的限制短路电流在线辅助决策方法。在参照相关计算标准确定在线短路电流计算方法基础上,建立了满足短路电流越限要求且控制措施对系统安全稳定运行影响最小的目标函数。基于集群并行计算平台采用两阶段优化方法进行辅助决策控制措施搜索,首先通过求解控制措施数目最少的整数规划问题,获得满足短路电流不越限要求的若干方案作为安全稳定校核方案;之后在安全稳定校核基础上按照目标函数要求选取最终的限制短路电流辅助决策控制措施。某实际电网的算例验证了该方法的有效性。     

基于NCS一体化模式的发电厂自动电压控制功能与实现

为了响应和配合浙江电网调度对全网电压无功进行在线优化决策、动态调度和管理,着手进行了厂内机组AVC子站建设的相关工作.根据电厂实际情况,提出了基于NCS一体化模式的发电厂自动电压控制系统建设方案.介绍了该方案实现的功能、涉及的改造工作及运行维护等.