新型电力系统背景下电压暂降风险评估技术挑战与展望

电压暂降已成为最严重的电能质量问题,由于其不可避免,因此风险评估成为减小其影响的关键环节。首先分析了三类电压暂降风险量化指标,将风险评估方法分为基于仿真模拟、基于状态估计以及基于数据驱动三类方法,总结各类方法的优缺点与适用场景;其次,指出在新型电力系统背景下电压暂降风险评估面临的技术挑战;最后,对电压暂降风险评估未来研究方向进行了展望,以期为相关研究开展提供参考思路。     

面向新型电力系统的频率安全研究综述与展望

随着电力系统低碳化转型的进程加速,我国电网正向着以“高比例新能源”和“高比例电力电子设备”为特征的新型电力系统转型。新能源出力的波动和电力电子设备的大规模接入,既显著增加了系统的不平衡功率冲击,又削弱了系统的频率支撑能力,给频率安全带来了严峻挑战。从频率安全的建模、分析和控制3个角度出发,首先介绍了电力系统频率响应的4种模型：全系统详细模型、线性化模型、单机等值模型、人工智能模型。然后对电力系统频率安全指标及其量化评估方法、影响因素进行评述。最后从“源-荷-储”及其协调控制等方面分析了频率安全的控制手段并介绍了频率紧急协调控制系统,并对建模、分析和控制3个方面分别提出展望。     

新型电力系统仿真应用软件设计理念与发展路径

文中归纳总结了新型电力系统新能源发电高渗透、电力电子设备高渗透的特性给电力系统仿真带来的挑战,提出了电力系统仿真应用软件的设计理念,即模型完备、建模准确、计算高效、场景全面、接口开放、服务灵活这6个方面;基于仿真是认识和改造新型电力系统的工具而非目的,以及仿真应适应新型电力系统背景下电力企业数字化转型需求的认知,指出了国产电力系统仿真应用软件的功能定位要从单纯的仿真工具向电力系统仿真应用软件开发平台和运行环境过渡,并提出了一条助力用户业务自动化、平台使用便捷化、应用开发生态化的发展路径。最后,通过介绍所研发的面向新型电力系统的仿真应用软件开发平台和运行环境——CloudPSS,展示了上述设计理念与发展路径对软件研发和推广的指导作用。     

新型电力系统下空调负荷聚合建模及可调控潜力评估

随着社会经济高速发展,环境污染与能源需求问题日益凸显,挖掘需求侧可调节资源变得尤为重要。夏季用电高峰时段中空调负荷占据很大比重,且空调负荷具有调度方式灵活、响应速度快、可调节潜力大等优点,可对其采取控制技术以缓解高峰期的用电紧张。为此,对空调负荷的聚合建模与可调度潜力进行研究,首先建立空调单体的热力学模型,在此基础上建立两类不同使用行为的空调负荷聚合模型,并求得空调聚合负荷功率需求,最后采用重设控制目标的方法分析聚合空调负荷的可调潜力。结果表明所述方法能有效评估空调负荷的可调潜力。     

新型电力系统的建模仿真关键技术及展望

在实现“碳达峰、碳中和”目标、推动构建以新能源为主体的新型电力系统背景下,高比例新能源并网、高比例电力电子装备将成为未来新型电力系统的主要趋势和突出特征。文中首先概述了新型电力系统的特征,总结了新型电力系统对建模仿真技术提出的迫切需求,分别从建模优化方法、多时间尺度仿真方法和仿真计算加速方法等方面分析了电力系统建模仿真技术的现状和改进方案,同时,描述了面向新型电力系统的仿真新技术和应用新模式。最后,对建模仿真新技术及其应用新模式如何更好地适应新型电力系统构建和运行给出了建议。     

电力系统信息安全风险评估工作探讨

信息安全风险评估是信息安全管理的基础性工作。是实现信息系统安全水平持续改进的重要手段。主要介绍信息安全风险评估的目的与意义、评估原则、评估策略。评估流祖，可指导、规范和促进各单位开展信息安全风险评估工作，加强信息安全的全过程动态管理，进一步提高信息安全保障水平。     

新型电力系统多源异构数据融合技术研究现状及展望

能源转型背景下,新型电力系统以清洁低碳、开放互动为目标不断建设,同时监测技术与通信技术也快速发展,电力系统中的数据来源更加广泛,数据结构更加复杂,为新型电力系统数据融合提供数据基础的同时也提出了挑战。首先,分析新型电力系统数据特征,提出新型电力系统的数据融合需求;接着,介绍新型电力系统数据模型、多源异构数据融合技术层级,分析关键融合技术的优缺点,并对不同技术的适用场景进行分析;然后,分别从输配协同、源网荷储协同、虚拟电厂、多元负荷、电碳市场交易5个典型场景,对多源异构数据融合的数据需求、数据来源、融合目标、常见方法及研究难点进行归纳;最后,对新型电力系统数据融合技术的未来研究发展进行了展望。     

新型电力系统网络安全防护挑战与展望

构建新型电力系统是中国国家能源战略的重要发展方向,保障新型电力系统的网络安全意义重大。首先,文中深入分析了新型电力系统环境下电源结构、电网形态、业务模式、技术基础等方面的变化引入的网络安全风险。其次,结合现有的网络安全防护措施,从可信接入、智能感知、精准防护、联动响应等方面提出面向新型电力系统的网络安全防护需求。最后,对未来新型电力系统网络安全关键技术涉及的接入安全、内生安全、数据安全、通信安全、安全评估与仿真验证等重点研究应用方向进行探讨和展望。     

风险评估在电力系统中的应用

通过对3种电力系统安全风险评估方法的分析,认为现代电力风险评估体系能将更多的影响因素纳入评估流程,定量地抓住事故的可能性,引入反映经济因素的风险指标,实现对设备状态及风险的综合性、系统化的分析,为项目确定、检修或策略的变更等提供理论基础,可提高企业资产管理.实例计算结果表明,风险状态评估经济效益明显.     

面向新型电力系统的高性能电磁暂态云仿真技术

高性能电磁暂态仿真是新型电力系统安全运行的必备分析工具。受建模仿真能力、计算效率、扩展性等方面的限制,传统电磁暂态仿真工具难以适应新型电力系统的需求。为此,该文通过新型电力系统电磁暂态建模、高性能并行计算、开放性电磁暂态仿真平台构建等方面的创新,解决了现有电磁暂态仿真平台“大规模新型电力系统建模仿真难”、“仿真效率提升代价大”和“服务决策能力不足”3个技术难题,研发了面向新型电力系统的高性能电磁暂态云仿真平台,形成了共享、灵活的仿真体系。     

面向新型电力系统的电力设备运行维护关键技术及其应用展望

在"碳中和、碳达峰"的目标下,建设以新能源为主体的新型电力系统是电网升级换代发展的必然趋势。随着新型电力系统的建设和发展,电力电子装置、大规模储能装置等新型电力设备将获得广泛应用,电网对柔性可控和安全稳定的要求越来越高,保障电力设备的可靠运行面临巨大的挑战。为此,提出了新型电力系统背景下电力设备高效运行和智能维护的基本特征和技术体系,详细阐述了电力设备数字化和智能化、新型电网设备状态评估以及电力设备高效优化运行等支撑新型电力系统的设备运行维护关键技术研究现状和进展,探讨了研究和应用中还需要解决的主要问题,最后对未来电力设备运行维护的模式和技术发展趋势进行了展望。     

构建新型电力系统仿真体系研究EI北大核心CSCD

仿真是认知电力系统特性的关键技术手段,电力系统与其仿真技术共同发展、相互促进。在我国加快建设新型电力系统的过程中,仿真技术将面临全新的挑战与机遇。该文分析指出传统电力系统仿真体系在维度、深度、广度与精度方面难以满足新型电力系统建设需求,提出构建以全维度、全场景、全要素、全过程为特征的新型电力系统仿真体系,分析了需要突破的关键技术方向,并研究了加快构建新型电力系统仿真体系的相关措施。     

适应新型电力系统构建的配电网规划设计标准优化研究

随着新型电力系统的发展,配电网规划设计的标准规范也需与时俱进,发挥标准对实际规划设计工作的指导作用。梳理了现有配电网规划设计主要标准,结合新型电力系统的四大特征,指出了相关规划标准的不足之处。从升级标准、完善源荷接入、补充微电网标准、优化数据交互及计算等方面提出建议,以指导未来配电网规划设计标准化工作,并推荐了适应新型电力系统的配电网规划设计流程及规划方案评估指标,为能源主管部门统筹编制配电网规划设计类标准提供新的思路。     

新型电力系统的频率响应模型综述及展望

“高比例可再生能源”和“高比例电力电子设备”的“双高”电力系统日趋形成,频率响应的精准预测和安全控制面临更大挑战。首先详细论述了传统电力系统频率响应模型的构建和使用方法,包括时域仿真法、单机等值法、线性分析法、基于人工智能技术的频率预测方法。其次,阐述了基于广域测量系统的电力系统动态频率时空分布模型和惯量评估特点。然后,分析了基于频率模型的新能源控制和低频减载优化方法。最后,展望了电力系统频率响应建模与预测方面亟须解决的主要问题。     

计及关键场景的电力系统暂态安全风险评估

在极端天气和新旧能源交替过程中,各类电力故障频发,为此研究一种计及关键场景的电力系统暂态安全风险评估方法,设置计及关键场景安全评估指标,建立暂态稳定组合模型,连续比较双层指标风险等级,最大系数预测电力系统风险概率。实验结果表明,相对于传统轨迹分析与相位校正评估方法完成评估需要120 s以上,新的暂态安全风险评估方法可将评估时间控制在11 s以内,可以较好地维护计及关键场景的电力系统稳定运行。     

基于可信性理论的电力系统运行风险评估(一)运行风险的提出与发展

介绍了运行风险评估的基本定义,总结了电力系统运行风险评估与传统调度确定性分析方法和电力可靠性研究相区别的特征.电力系统运行风险评估的主要目的有2个:一是对电力系统运行中的不确定性因素进行定量评估,建立运行风险指标体系;二是以运行风险指标为决策手段,综合协调电力系统的安全性与经济性.与核电厂运行风险进行类比,分析了电网运行风险评估的发展前景.概述了运行风险评估的相关研究已分别在元件级的安全评估和系统级的安全评估2方面取得的一些重要进展,介绍了它们所借鉴的传统的可靠性研究方法,阐述了风险评估的研究思路.     

复杂电力系统连锁故障的风险评估

电力系统中的连锁故障是一种发生概率低但后果严重的事故,严重的连锁故障可能导致大面积停电甚至整个系统崩溃。文章提出了一种复杂电力系统连锁故障的风险评估方法,模拟连锁故障的一般发展过程,将事故发生概率及后果联系起来,提出了量化的风险指标,能发现系统运行中更深层次的问题,暴露安全隐患。以此为基础开发了基于风险理论的电力系统连锁故障风险评估软件,并以美国东北部 NPCC 48机测试系统为例验证了该方法的先进性和有效性。     

市场条件下电力系统暂态安全风险评估

介绍了基于风险的安全性评估方法基本原理以及电力系统运行中所受扰动的概率模型。从风险的角度将电力系统受到大扰动后的暂态安全风险划分为暂态失稳风险和暂态稳定风险2个方面,建立了市场条件下系统暂态失稳和稳定给发电方、输电方以及用户造成损失的后果模型,并从发电方、输电方、用户以及整个系统4个方面提出了暂态安全风险指标。在此基础上将系统中的故障和继电保护不正确动作看作系统的风险,提出了一种计算线路发生故障,考虑主保护拒动远后备保护动作切除故障的电力系统暂态安全风险指标的方法。结合WSCC-9系统,说明了该方法的应用。     

电力系统风险研究现状

电力系统风险近些年已成为电力系统的研究新热点,它不但体现了电力系统研究的新思路,而且也完成了在追求电力运行生产安全性和经济性过程中获得新平衡点的目标。结合国内外相关文献,分别对电力系统风险研究现状4大领域（电力系统运行风险、电力系统设备风险、电力市场风险、电力系统安全风险）进行分析,指出更多关于电力系统风险的研究成果将为电力系统提供必要的技术支持。