三峡电力系统规划的关键技术研究

本文介绍了电力系统规划的内容和技术原则、三峡输电网络结构和三峡电站大型电力设备运行参数。文中还对多大区互联电网的运行特性作了分析,并对三峡工程交直流混合输电系统进行了仿真研究。     

考虑灵活性与经济性的可再生能源电力系统源网联合规划

传统经济性规划方法无法反映电力系统灵活性,难以满足高比例可再生能源电力系统的规划需求,为此,提出一种考虑灵活性与经济性的多目标源网联合规划方法。分析源荷两侧的灵活性需求,并从功率平衡与功率传输两方面实现电源灵活性与电网灵活性的定量评估。在此基础上,综合考虑电源、线路2种灵活性资源,建立兼顾灵活性和经济性的电力系统双层联合规划模型：上层是规划方案的多目标优化决策,实现源网灵活性和经济性的协同优化;下层是多场景运行模拟,对规划方案的灵活性与经济性进行定量评价。IEEE RTS-24节点系统与IEEE 118节点系统的算例结果表明,所提规划方法能够有效响应并平复可再生能源电源与负荷的不确定性功率波动,提高系统的灵活性以及对可再生能源的消纳能力。     

浅析电力系统的电源规划

在传统的电力工业中,电源规划的目的是根据某一时期的负荷需求预测,在满足一定可靠性水平的条件下寻求一个最经济的电源开发方案。其主要任务是根据今后若干年内的负荷预测,在保证技术合理性和考虑各类电厂之间相互协调的基础上,寻求满足规划区域内的多目标电源建设方案。     

新型电力系统电源布局规划方法

以最大消纳新能源为目标,结合潮流约束、电源容量约束和电气约束等因素,基于复杂适应系统理论,以新能源最小建设步长为建模主体,提出了多能源电源之间的互补协调规划方法,通过调整各种类型电源的安装位置和容量,以得到多能源电力系统的最佳电源布局。以西北某地区电网的运行数据为例,对原电力系统进行了重新规划,仿真结果验证了该规划方法的有效性。     

电力系统运行模拟与容量规划工具研究与应用综述

电力系统运行模拟与容量规划软件工具在电力系统的规划、运营和评估中发挥着重要的作用.近年来,随着可再生能源大规模并网,运行模拟与容量规划的模型与方法研究成果层出不穷,对应的软件工具也迎来显著进展与更新.文中综述了多种国内外主流的运行模拟与容量规划软件工具,侧重分析各类软件工具的特点,包括一般架构、时间分辨率、潮流模型、机...     

图形化的电力系统规划自动化研究

介绍图形化的电力系统规划自动化支持系统GASP。系统开发采用了VisualC ,ODBC,SQL Server等通用软件开发工具，具有图形化操作界面和数据库管理功能，功能全面，操作灵便，能够大幅度减轻规划计算人员的工作量，对于大型电力系统实现规划计算自动化具有很好的推广价值。     

基于粒子群算法的电力系统无功规划

对基于粒子群算法的无功规划进行了研究,建立了以无功设备投资和系统有功网损的综合费用最省作为目标的目标函数,同时将节点电压越限和发电机无功出力越限以罚函数的方式进行处理.将该算法应用到IEEE30节点系统,计算结果证明了该算法正确有效并具有较好的实用价值.     

电力系统规划分类及方法探究

电力系统规划就是以负荷需求为条件,以电力平衡为约束,制定电力系统所处地区未来电源建设和电网结构的规划方案,并使之安全可靠、经济合理.由此可见,了解电力系统规划的方法及分类尤为重要.     

电力系统无功补偿优化规划

建立无功补偿优化规划的数学模型,采用年电能损失费用与折合为等年值的新增无功补偿设备的投资费用之和最小为目标。在约束条件中,考虑了几种不同负荷的运行方式。根据分解协调原理,把这一复杂问题分解为最大负荷方式,一般负荷方式和最小负荷方式三个子模型,其投资费用在最大负荷方式下考虑,对于三个子模型用最大负荷损耗时间来协调统一,使得模型更符合实际情况,避免了只考虑单一负荷方式的片面性,具体求解方法采用非线性规     

吉林省电力系统无功规划优化

根据吉林省电力系统的现状和发展需要,指出了吉林省电网（以下简称省网）无功规划优化的必要性,介绍了采用的电网无功规划优化的方法,叙述了省网主网２００１年及２００５年无功规划优化的计算条件及计算结果,并建议在省网主网实行无功补偿的基础上,再对各地区供电网进一步进行无功补偿,以达到全网无功优化的目的。     

基于电力信息物理系统实时仿真平台的网络安全仿真

随着信息流和能量流耦合程度的不断加深,现代电力系统已逐渐发展成为信息系统和物理系统深度耦合的电力信息物理系统。传统的只对物理系统进行仿真运算的方法已无法保证其仿真分析的准确性。文章从仿真分析的角度,在对比分析现有仿真方法的基础上,进行仿真工具和配合模式上的改进,并进一步加入中间人环节,搭建了一种新的考虑网络攻击的电力信息物理系统(cyber physical power system,CPPS)实时联合仿真平台。最后,基于该平台,以负荷控制业务为例,研究了网络攻击对电力物理系统的影响,深入分析CPPS中信息系统与物理系统的深层次耦合关系,仿真验证了所提平台的有效性和实时性。     

电力信息物理融合系统环境中的网络攻击研究综述

电力信息物理融合系统(CPS)借助大量传感设备与复杂通信网络使现代电力系统形成一个实时感知、动态控制与信息服务的多维异构复杂系统。信息流交互使得电网面临更多潜在威胁。近年来频发的网络攻击影响电网稳定运行事件敲响了电力系统安全的警钟。目前,国内对电力CPS网络攻击方面的研究尚处于起步阶段。文中首先提出了电力CPS领域中网络攻击的定义,从通信网络覆盖范围和网络攻击目的对攻击行为进行分类;其次,从发、输、配、用电侧4个环节归纳和分析了电力CPS网络攻击典型场景;最后,对国内电力CPS网络攻击研究现状进行了总结与展望。     

基于攻击图的电网信息物理融合系统风险定量评估

由于信息和通信技术的广泛应用,现代电网已成为一个实时感知、动态控制与信息服务的多维异构复杂系统,即电网信息物理融合系统(电网CPS)。信息系统与电力系统的深度融合使得电网面临更多的网络威胁。在此背景下,本文提出了虚假数据注入攻击下的电网信息物理融合系统风险定量评估方法。针对攻击建立了数据流传递的电力信息安全模型,将攻击分为两个过程:首先选择变电站注入虚假数据,然后基于通信拓扑图构建了流传递路径,采用攻击图量化攻击源信息传递模型,并基于故障下最优负荷削减策略对电力系统潜在后果进行了定量评估。最后通过算例研究,确定考虑网络攻击因素下系统的薄弱节点,验证了所提方法的可行性和有效性。     

基于动态攻防博弈的电力信息物理融合系统脆弱性评估

以电力信息物理融合系统受人为因素攻击为背景,应用博弈论的相关知识对现代电网在遭受人为主观攻击威胁下的电网脆弱性评估方法进行了研究和探讨。根据兰德公司的风险评估模型建立了电力信息物理融合系统基于攻防场景的脆弱性评估框架,并基于博弈论中用于描述动态攻防博弈的多层数学规划模型,提出一种电力物理网络和电力信息网络同时遭受人为攻击场景下的电网攻防动态博弈三层数学规划模型。针对所提出的模型,给出了相应的解算方法,并在求解过程中,应用一种最优的防御资源分配策略以有效求得电网元件上需分配的资源。最后,通过简单算例系统验证了本文所提模型与方法的有效性。     

基于改进渗流理论的信息物理融合电力系统连锁故障模型

基于改进渗流理论,提出了考虑物理层电网潮流分析与信息层延时的信息物理融合电力系统连锁故障模型。将连锁故障的动态发展描述为故障在信息层、物理层交替传播扩大的多阶段过程,在分析故障在物理层传播的阶段中考虑物理层电网潮流,在脆弱度指标中综合拓扑完整度、信息层延时增量及物理层实际运行指标。对信息层、物理层不同对应依靠策略及节点攻击策略的连锁故障建模仿真表明拓扑中心度对应依靠策略呈现较低的脆弱度;物理层分区设立分布式控制中心与集中式控制中心的结构相比,能提高连锁故障发展中信息层的运行实时性。同时,节点蓄意攻击相比于随机攻击能造成发展更迅速,影响范围更广的连锁故障。     

能源互联网目标下电力信息物理系统深度融合发展研究

能源互联网是解决当前能源系统问题、推动能源系统变革的智慧综合能源系统，对提高可再生能源比重，促进化石能源清洁高效利用，提升能源综合效率具有重要意义。电力信息物理系统融合是建设能源互联网的核心基础和关键所在，融合水平是决定能源互联网发展阶段的重要因素。通过研究电力与信息技术融合的价值、架构以及与能源互联网的关系，以历史长周期（1900—2018年）为跨度，量化分析揭示电力信息物理融合发展规律，预测未来趋势，提出能源互联网建设重点战略方向，为中国能源互联网的建设与发展提供理论依据和决策参考。     

电力信息物理系统中信息系统发生预想事故的影响

摘 要：在电力信息物理融合系统（cyber physical power system,CPPS）中,电力信息系统与电力物理系统深度融合,互相影响。为分析CPPS中电力信息系统预想事故对电力物理系统可能造成的影响,构建了CPPS动态交互模型。其中,电力物理系统针对嵌入了分布式电源的配电系统,采用微分代数方程组描述;在电力信息系统中,则考虑了信息传输过程的数据错误、数据错位、传输延时等预想事故,采用信息关联矩阵模型描述。最后,以修改的IEEE 33节点辐射状配电系统为例,说明所提方法的可行性和有效性。     

面向电力信息物理系统的端边云雾协同模型

随着电力物联网的推进,海量终端设备的接入对传统集中式控制方式下电力信息物理系统CPPS(cyber power physical system)提出了极大的挑战.在边缘计算与雾计算的发展背景下,基于"云、网、边、端"电力物联网体系架构,提出了端边云雾协同控制下的CPPS模型,并考虑了分布式信息能源系统海量时空异构特征数据处理,结合矩阵分析单雾层级区域计算单元CPPS建模,建立了多层级分布式全网CPPS关联模型.通过算例分析量化计算了区域自治与端边云雾协同控制下的电网运行状态和通信网络时延特性,算例分析结果表明了所提架构的有效性与建立模型的合理性.     

基于集合论的电网信息物理系统模型构建方法

在分析电网信息物理系统(GCPS)逻辑结构的基础上,提出一种基于集合论的GCPS交互建模方法。通过剖析电力能量流与信息流的耦合方式,将GCPS定义为物理对象集合与信息对象集合之间的关系。分解GCPS为电源子系统和负荷子系统,从输入、输出和状态三方面描述其行为水平与状态结构水平,并建立子系统的网络结构图。在当前电网拓扑结构的约束下,采用"纵向金字塔汇集、横向逻辑互联"的组网规则,实现GCPS子系统的逐级耦合与互联,构建完整的GCPS架构。对典型测试系统的案例分析说明了GCPS模型的有效性和应用价值。     

电力信息物理系统网络安全防护中的底线思维

电力信息物理系统(cyberＧphysicalsystem,CPS)中,电网调度控制和生产管理高度依赖信息与通信系统,信息系统的异常及网络攻击都可能威胁电力系统的安全稳定运行.近期发生的Wanncry 等勒索病毒事件表明网络安全领域真实存在能力远超一般个体的“国家队”。因CPS与普通信息系统在攻击模式、途径和破坏后果上存在显著差异,需要结合这些差异性特征分析潜在的入侵攻击模式,才能针对性地设计出适合电力CPS的安全防护方法。在网络攻击“国家队”面前,并不存在绝对的网络安全,有必要从风险管理角度出发,以既有安全防护措施失效为前提,研究潜在的攻击途径,多视角剖析最大化破坏效果的攻击模式,再以保障不造成大停电等恶性事故为底线,查漏补缺,针对性地部署防卫措施,实现电力CPS网络安全风险的有效管控。