基于WAMS及机组对的电网暂态稳定态势在线量化评估方法

为满足电网实时监控对算法速度和精度的要求,提出了一种基于广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)及机组对的电网暂态稳定态势在线量化评估方法。该方法采用简化的发电机等效模型,根据相量测量装置(phasor measurement unit,PMU)量测信息在线跟踪辨识其参数。通过识别受扰相对最严重的机组对,进而可计算该机组对等效的相互作用机械和电磁有功功率,以此为基础提出了一种可直接反映轨迹暂态稳定裕度的量化指标。文中还给出了对WAMS采集轨迹信息的曲线拟合方法和能量型指标,以便快速预估未来暂态稳定性。并以单机无穷大系统为例,验证了可利用发电机端口外PMU有效测量信息间接评估电网整体暂态稳定态势的可行性。最后,面向实际工程给出了暂态稳定态势在线量化评估实施方案。理论分析与仿真测试结果表明了所提方法的有效性及工程可操作性。     

基于响应的电网暂态稳定态势在线量化评估方法

广域测量系统工程化成熟应用为基于响应的电网暂态稳定分析与控制研究提供了新的契机,而暂态稳定态势在线量化评估是关键。以单机无穷大系统为例研究并证明不同观测支路比例段的静态和暂态稳定态势剖分特性,即同趋和同达失稳点特性。该剖分特性表明,可间接利用发电机端口外网络的相量测量装置有效测量信息评估电网暂态稳定态势的可行性。根据发电机转子加速度方程,严格推导电网任意机组对的等效单机系统虚拟功角特性正弦函数表达式,并基于该表达式,提出一种基于响应的电网暂态稳定裕度指标。用IEEE-9节点和新英格兰10机39节点系统进行仿真,验证了所提方法的有效性及工程可操作性,为基于响应的电网暂态稳定在线监控提供了有力的技术支撑。     

基于多响应信息源的电压稳定全态势量化评估与辅助决策系统

电压稳定是受端电网所面临的主要稳定问题,而基于建模数值计算的电压稳定仿真软件和广域测量系统的结合,为实现电压稳定全态势量化评估与防控提供了新的思路。以电网仿真或量测数据为基础,采用基于局部量测信息的等效输电模型,可实现电压稳定态势、无功补偿水平评估及切负荷量的快速预估。文中阐述了系统整体功能框架构,分别介绍了不同响应信息源数据交互、静态和暂态电压稳定评估和任务并行设计方案,并指出了所涉及的关键技术。该系统可实现大电网当前态和预想态的电压稳定全态势快速量化评估与辅助决策,提高大电网智能化监控与预警水平。     

基于广域响应的大电网暂态稳定判别原型系统

基于响应的暂态稳定判别与控制技术是当前电力系统安全稳定领域的研究热点。目前已经提出了多种不同原理的暂态稳定判别技术,但距工程应用尚需解决很多问题。为分析比较各种判别技术的有效性和适用性,开发了一个基于广域响应的大电网暂态稳定判别原型系统。原型系统以PMU实时量测数据作为输入,分别实现了多种基于响应的暂态失稳判别技术的实时评估与可视化展示。介绍了原型系统的框架结构设计、功能模块实现和工程应用情况,并从时间尺度、数据量测以及控制策略生成等方面为基于响应的暂态稳定控制的下一步发展方向提出了建议。工程应用表明所开发的原型系统具有较好的使用价值,是分析比较各种基于广域响应的暂态稳定判别技术的有效工具。     

考虑数据缺失的电力系统暂态稳定自适应集成评估方法

随着电力物联网概念的提出,暂态稳定评估在电力系统规划运行中扮演着越来越重要的角色.由于同步相量测量单元(PMU)的广泛配置,基于机器学习和PMU在线量测数据的暂态稳定实时评估方法展现出了巨大的发展潜力.针对这类方法在应用中可能因PMU失效而严重影响精度的问题,文中提出了一种考虑数据缺失的电力系统暂态稳定自适应集成评估方法.首先,在保证全网节点可观性的基础上构建考虑PMU重要性的PMU子集集合搜索算法.然后,根据PMU子集对应的特征集训练暂态稳定评估子模型.最后,在任意可能的PMU失效情况下采用自适应加权融合机制构建集成暂态稳定评估模型.在新英格兰10机39节点电力系统上的仿真表明,文中提出的方法在PMU失效造成的数据缺失下仍然能够准确、可靠地进行暂态稳定评估,在鲁棒性、计算量及准确率上相比已有的方法均具有较大优势.     

针对电力系统数据缺失的暂态电压稳定评估方法

针对数据缺失时暂态电压稳定评估模型精度下降的问题,提出一种基于多视图缺失数据填充和门控图神经网络的电力系统暂态电压稳定评估方法。首先,基于多视图互补的时空视图来填充缺失数据,得到完整的数据集;然后,采用修复完整的数据集训练门控图神经网络模型进行暂态电压稳定评估,评估模型要进行快速更新,以提高在线应用的性能;最后,在IEEE39节点系统算例上进行验证所提方法的有效性。仿真结果表明,本文方法可以在任何同步向量测量单元放置信息丢失和网络拓扑变化的情况下及时有效地填补缺失数据,且所用评估模型的评估性能具有显著优势。     

基于WAMS和EMS的电压稳定在线评估系统

介绍了基于WAMS和EMS的电压稳定在线评估系统的框架结构、功能模块和工程应用情况。利用EMS系统中全面的网络结构、参数及静态量测信息,求得基于网络模型的各负荷节点戴维南等效参数。以该等效参数作为初值,对各PMU采集负荷节点的轨迹信息进行戴维南等效参数跟踪辨识及阻抗模指标计算,并构建了便于量化评估暂态电压稳定可接受性的面积型指标,进而实现针对WAMS系统的静态或暂态电压稳定在线评估。该系统充分利用了WAMS系统的速度、精度、同步及EMS系统的信息全面优势,在河南省电力公司调度中心的应用体现了较好的工程使用价值。     

数据驱动的电力系统静态电压稳定态势评估

随着电力系统的日益复杂,传统静态电压稳定分析方法难以满足精度和速度要求。为此,提出一种数据驱动的静态电压稳定评估方法。首先,通过仿真工具沿时间轨迹捕捉不同时间断面上的系统状态数据,筛选出与系统电压稳定性关联度较高的特征属性,采用静态负荷有功功率裕度对数据进行标签分类。然后,应用集成多个决策树的随机森林分类器模型将原始状态标签数据转化为稳定信息和行为模型,从数据中感知和学习静态电压稳定行为。最后,通过查询随机森林的分类结果,实现对静态电压稳定性的判断。仿真结果表明,该模型可行有效,适用于静态电压稳定态势评估。     

基于投影能量函数和Pin-SVM的电力系统暂态稳定评估

提出一种基于Pin-SVM的电力系统暂态稳定评估方法。首先,采用系统指标(如平均机械功率、初始加速度和系统冲击等)和投影能量函数指标(如投影角速度、投影角加速度和投影动能PKE)构建暂态稳定指标的原始特征集,通过最大相关最小冗余特征选择方法对暂态指标集进行特征压缩,寻找对电网暂态变化敏感度高的特征子集;然后,基于Pin-SVM思想将特征子集映射到高维空间,实现非线性暂态稳定评估问题的线性转换,进而引入分位数改变系统稳定类与不稳定类之间的最近点位置,将暂态稳定分类问题转换为在Pin-SVM中寻找最优分位数距离问题,以减小边界干扰样本的影响,提高电力系统暂态评估方法的评估准确率和稳定性。最后,以IEEE-39节点系统、IEEE-145节点系统和某实际算例进行仿真计算,计算结果验证了该方法的有效性和准确性。     

大数据时代下的新型电网规划体系

为适应电力大数据带来的技术和理念上的转变,作为电网建设和发展的重要环节,建立信息化、智能化的电力大规划体系势在必行。针对大数据环境下电网规划体系中的数据获取、数据处理和数据应用方案,提出并设计了新型电网规划体系;分别对电网规划大数据的获取和非结构化数据的应用进行详细的分析,并从技术、人员、管理等方面对新型电网规划体系的建设和发展提出建议。     

基于时序特征选择与改进MSPCA算法的电网暂态稳定态势智能评估

在充分利用电网海量历史运行数据及大量仿真分析数据评估暂态稳定态势过程中,恰当的选择与稳定特征以及提取非正常态势关键影响特征是实现电网暂态稳定态势评估的基础。文中提出了一种基于时序特征选择的暂态稳定态势智能评估方法。给出了基于未来运行点的邻域样本在线生成方法及稳定态势等级描述,选择输电断面作为主要特征;基于时序邻域信息度量算法,依据累积贡献率对特征降序排列,并采用基于邻域互信息的计算并伴随基于SVM的特征子集搜索实现冗余特征的剔除,形成稳定特征子集;在应用电网稳定特征子集进行态势评估场景中,采用改进的多尺度主元分析法对稳定相关信息进行提取,通过特征贡献率排序实现非正常态势关键影响特征识别。结合IEEE 39节点算例系统,仿真结果验证了文中所提方法的有效性。     

基于全量化数据的电力变压器供应商绩效评估

电网在多个领域进行数字化探索和改革,设备的采购、生产、运行也逐渐进入了数字化管理阶段,基于数字 化改革项目的采集数据,以招投标及合同、产品履约、产品质量、财务状况、设备参数五大维度建立全量化数据的电力 变压器供应商绩效评估模型,采用TOPSIS和熵权法对全量化数据进行分析,筛选出优质供应商,提高采购质效.     

基于卷积神经网络的电力系统小干扰稳定评估

随着电力系统规模的增大,通过传统数值方法计算系统特征值来进行小干扰稳定评估已无法满足实时分析的要求。因此,提出了一种基于深度学习(卷积神经网络)的电力系统小干扰稳定评估方法。该方法以广域测量系统可监测变量作为模型的输入,关键特征值作为输出,对输入数据和输出数据进行相应处理后,利用深层架构对其映射关系进行分析;并针对大系统维数较高、训练速度较慢的问题,采用了离散余弦变换和图形处理器并行技术。算例结果表明,在不考虑控制参数变化的情况下,经过历史数据的离线训练后,该方法能够较准确地计算出系统的关键特征值。     

暂态稳定在线预警故障集的自适应筛选

大电网暂态安全稳定在线预警的故障数目大、计算负担重,为减少每轮在线预警中需要进行时域仿真计算的故障集数目,并且不遗漏暂态安全稳定的关键故障,提出了暂态安全稳定在线预警预想故障集的一种自适应筛选方法.首先依据上一时间断面上各预想故障的稳定裕度和稳定模式,识别那些影响系统稳定性的关键电网元件;再根据当前这些元件运行状态的变化,确定筛选预想故障的新门槛值;最后将本轮预想故障的预估裕度与该门槛值比较,筛选出那些需要重新计算稳定裕度的故障.通过电网在线预警系统的实际工程运行,验证了该方法的有效性和工程实用性.     

基于广域测量系统和EEAC法的互联电网稳定分析

介绍了广域测量系统和EEAC法,对广域测量系统和EEAC法应用于互联电网的预防控制、紧急控制以及校正控制提出自己的设想.     

基于广域测量系统的电力系统多摆稳定性评估方法

电网规模的扩大使电网稳定性问题更加突出,电力市场运行机制也迫切要求稳定分析的定量化。广域测量系统(WAMS)的出现为电力系统多摆稳定性评估提供了新的契机。该文基于WAMS提供的系统实时同步运行轨迹,根据发电机动能-功角曲线定义了曲率矢量,并分析了其与单机稳定性的关系。通过理论推导证明了这种关系的有效性,提出将该曲率矢量作为单机稳定测度函数,进而提出一种系统稳定识别判据。最后分别在IEEE-9节点系统和电科院6机22节点系统上进行仿真,仿真结果验证了该判据的有效性。     

广域测量系统下基于PMU的在线电压稳定指标

针对系统电压稳定课题,提出了一种在线电压稳定监测指标。该指标采用精确的线路模型,考虑了线路分布电容的充电作用,不受无功功率流向不确定性的影响。该指标算法形式非常简单,便于微机实现。通过IEEE标准算例进行验证,结果分析表明它比其它指标有更好的指示效果。将该指标结合PMU的实时同步数据,可以实现广域测量系统在线电压稳定监测,为电压稳定控制提供更加准确的信息。     

基于WAMS系统的甘肃陇南电网大负荷扰动试验

甘肃电网基于WAMS系统在220 kV早成可控串补线路进行了大负荷扰动试验.通过试验实测数据和系统稳定计算结果对比分析,验证了系统稳定计算分析的正确性,校验了可控串补、PSS参数设置的合理性,考验了成碧串补站带负荷能力.同时对甘肃陇南地区进行了小干扰稳定分析,为早成线带380 MW功率运行积累了第一手资料,保证了将碧口地区更多水电送入甘肃主网,同时为今后科学、合理地进行电网稳定计算、运行方式安排、借助多种手段提高电网输送能力提供了理论参考依据.     

基于广域信息的电压稳定在线评估与无功电压协调控制方法

为提升系统全局电压稳定性,保证电网安全运行,亟需研究电网电压水平实时监测和系统无功电压动态控制方法。本文采用一种基于广域量测信息且兼具良好准确性与线性度的静态电压稳定指标,并结合综合隶属度函数法建立了综合考虑系统电压稳定裕度及系统网损的多目标最优潮流模型。该模型可对电压稳定裕度较低区域相关支路的电压稳定指标分配更高的优化优先级,以实现有效提升系统全局电压稳定性的目的。同时根据系统的不同运行工况确定目标函数权重系数的取值,以实现对系统运行经济性和电压稳定性重要程度的区分。采用IEEE 14节点系统和IEEE 57节点系统,应用Matlab编程验证了本文提出的无功电压控制模型及控制策略的合理性和有效性。