地区电网故障恢复系统的设计与实现

指出了地区电网的故障恢复是一个多目标、多约束、复杂的优化问题,开发了一种能在线应用的地区电网故障恢复系统,该系统按照故障后停电范围进行分类,不仅能够对小范围停电故障后的电网进行快速恢复,同时在大停电故障时,能够快速进行黑启动;在对地区电网模型化的基础上,根据模型中各子系统的连接关系及状态属性,提出一种基于开关刀闸—子系统的故障恢复路径搜索策略,实现恢复路径的快速搜索。实际电网故障恢复事例已证明,该系统能够实现电网故障的快速恢复。     

地区电网故障恢复的实用化研究

地区电网的故障恢复是一个多目标、多约束、复杂的优化问题,其优化的效率是其能否在线应用的关键。对地区电网故障恢复的实用化进行了研究,构建了一种用于故障恢复处理的电网分析模型,提出了一种面向在线应用的改进型最小生成树故障恢复处理算法。该算法在对复杂地区电网进行模型化的基础,根据模型中子系统当前属性和即时路径权值,动态调整最小树的搜索范围和生长方向,从而实现最优恢复路径的快速搜索。实际电网故障恢复事例已证明,本算法能够实现地区电网故障最优恢复路径的快速搜索。     

地区电网故障恢复的实用化研究

地区电网的故障恢复是一个多目标、多约束、复杂的优化问题,其优化的效率是其能否在线应用的关键.对地区电网故障恢复的实用化进行了研究,构建了一种用于故障恢复处理的电网分析模型,提出了一种面向在线应用的改进型最小生成树故障恢复处理算法.该算法在对复杂地区电网进行模型化的基础,根据模型中子系统当前属性和即时路径权值,动态调整最小树的搜索范围和生长方向,从而实现最优恢复路径的快速搜索.实际电网故障恢复事例已证明,本算法能够实现地区电网故障最优恢复路径的快速搜索.     

澳大利亚“9·28”大停电事故分析及对中国启示

2016年9月28日,台风和暴雨等极端天气袭击了新能源发电占比高达48.36%的澳大利亚南部地区电网,最终导致50h后恢复供电的全南澳大利亚州大停电。这是世界上第一次由极端天气诱发新能源大规模脱网导致的局部电网大停电事件。文中从事故前电源比例、事故演变顺序、事故后黑启动运行阐述"9·28"事故全过程。重点从灾害预警在线计算辅助决策系统、系统转动惯量、低电压穿越要求、低频减载、黑启动预案等多维度讨论该事件对中国电网安全运行的启示。     

地区电网调度智能辅助决策软件设计

地区电网调度智能辅助决策软件涵盖事前预警、事中诊断、事后恢复3个连续性过程.通过设备状态监视、稳定断面监视、系统预警等3个层次对电网薄弱环节进行分析,准确把握电网的监控要点,给出相应的优化校正策略.事故时依据开关变位、保护动作等信息,基于拓扑分析原理准确诊断出故障范围,生成故障影响报告,自动提供失电区恢复策略.地区电网调度智能辅助决策软件的特点为智能、实用、主动、可视化,可有效提高调度运行人员驾驭大电网的能力,缩短事故处理时间,使电网调度由目前的"人工分析型"上升为"自动智能型".     

基于EMS平台的事故处理智能辅助系统

基于EMS平台的事故处理智能辅助决策系统采用通用故障定位方法,根据电网运行方式、潮流控制、输电线路输送能力限制以及事故处理规章,提出适合广州电网特点的恢复控制策略.该系统可在实时态及研究态下分别给出事故处理辅助决策方案,方便调度运行人员进行事故预想处置和实时恢复控制,减轻人员压力,保障电网的安全稳定运行.     

城市电网事故智能辅助决策支持系统的研究与开发

现有调度事故处理主要依靠人工经验.文章在EMS系统逐渐完善的情况下,提出了一种城市电网事故智能辅助决策系统.该系统共享EMS系统信息,具有故障信息分类、确定故障范围、诊断故障设备、故障负荷统计、故障恢复路径搜索等功能.经实践证明,该系统维护工作量少,实用性高,可以有效提高调度员事故处理效率.     

基于预想事故集的启发式故障恢复策略研究

传统配电网供电恢复策略花费大量在线处理时间,在一定程度上延长了整个故障恢复的处理进度,不利于缩短配电网非故障区域的停电时间。提出一种基于预想事故开关操作集的配启发式故障恢复策略,通过离线形成匹配库,故障发生后搜索相匹配的开关操作集合,快速完成非故障区域的供电恢复。以沈阳某实际配电网为例对故障恢复策略进行了验证,得到的恢复方案更符合电网对自愈能力的要求。     

海上多平台互联电力系统故障后的供电恢复策略

在电力系统出现故障后,恢复非故障区域的供电可有效提高系统自愈能力。针对应急发电机、储能装置辅助的海上多平台互联电力系统,提出了一种适用于孤岛电网故障后的供电恢复策略。首先,提出了电源恢复优化模型所考虑的4种指标:故障恢复效果、故障恢复时间成本、对非故障区域内潮流影响和启动应急发电机数量。此外,给出了具有潮流约束、网络安全约束和网络拓扑约束的故障后供电恢复优化模型。然后,将遗传算法应用于该供电恢复策略中,通过改变电力系统中开关的分合状态来调整电网的运行方式,进而恢复非故障区域的供电。最后,结合IEEE 53节点配电系统和海上多平台互联电力系统的大量仿真实验,验证了所提电源恢复策略的有效性,此外,还评估了含储能的海上多平台互联电力系统的自愈控制能力。     

电网事故处理辅助决策系统开发应用

随着电网结构日趋复杂,传统的事故处理模式已越来越不适应规模庞大的电力系统。在SCADA系统已具备相当可靠性及PAS电力系统高级应用软件算法已趋成熟的基础上,开发了在线事故处理辅助决策系统,可为调度员快速、正确进行故障分析和处理,提供一个有力的辅助决策工具。介绍了该系统关键技术的实现,包括信息集成、故障判断分析、故障隔离和恢复、试送方案的设计、典型事故预案的设计等。系统运行后,在线统计数据表明,该系统可不受电网结构特征的限制,具有良好的通用性。     

基于多代理技术的有源配电网供电恢复策略

针对有源配电网发生故障后的快速供电恢复需求,提出基于多代理技术的自愈恢复系统。该系统采用分层协调的恢复模式,由下层区域代理为本区域发起供电恢复进程,上层馈线代理协调处理下层代理间的冲突。提出功率平衡度和转供容量裕度指标,基于该指标,当配电网故障隔离后,非故障失电馈线被分解为多个独立的区域,自愈系统能通过微网聚合恢复失电区域的供电,还可利用联络开关对孤岛区域进行负荷转供,达成综合恢复供电的目标。在供电恢复过程中,同时考虑馈线电压和电流的约束限制,保证系统在故障恢复后的安全稳定运行。在DIgSILENT软件上搭建含分布式电源的4馈线配电系统,仿真结果验证了所提策略的可行性和有效性。     

电力系统故障恢复方法简述

概述了故障诊断过程中常用方法，提出分布式技术在解决大系统故障诊断中跨区域复杂故障的处理方法；归纳了配电网故障恢复的目标、恢复方法和注意事项；综述了输电网故障恢复的指导思想、恢复策略的形成过程、典型的实现方法、恢复步骤及恢复过程中所需注意的主要事项。最后，提出了故障恢复系统成功运行时所必须具备的若干要素，并指出在开发故障恢复系统时，人工智能技术和数学规划法与分布技术的有机结合，是适应电力系统未来发展的方向。     

计及故障供电恢复策略的主动配电网电源规划

主动配电网的核心在于主动管理,在规划阶段综合考虑运行管理策略的影响,有利于提高主动配电网规划结果的适用性。为此,考虑到主动配电网具有分层分布管理的特性,采用故障下游静态分区划分孤岛运行以实现故障供电恢复。同时提出了基于蒙特卡洛模拟计算停电损失费用的方法,以衡量主动配电网是否具有故障供电恢复能力对其可靠性的影响。考虑正常与故障状态下的两种控制策略,提出一种主动配电网电源规划双层优化模型。上层以综合成本净现值最小为目标,其中包含了停电损失计算,下层模拟正常运行状态下全局优化控制获得最优潮流。经仿真实例验证,引入停电损失费用并且考虑供电故障恢复策略的规划模型能保证规划后主动配电网的可靠性,进而整体地提升了主动配电网规划方案的经济性,具有较强的实用性及可推广性。     

电网故障信息快速集成和智能诊断系统的研究

针对目前电网故障诊断和处理中存在的问题,分析了故障信息的来源和快速集成中要考虑的问题,得出了对电网故障诊断和恢复的要求,提出利用Intranet平台,合理融合远程在线监测的关键数据,组建以保护和录波信息为主的电网重要信息快速集成系统．作为电网实时运行和快速故障分析恢复的参考。讨论了故障诊断数据的选取和信息集成中的问题,详细阐述了系统的网络结构和通信方式,给出了实用的主站和分站的结构图．合理优选了整个系统的通信方式,最后指出了电网故障信息快速集成和智能诊断管理的步骤及系统应具备的功能．     

灾害全过程配电网弹性评估方法及提升策略

针对极端灾害下配电网的故障特点,提出一种考虑其全过程的配电网弹性评估方法以及针对各阶段的弹性提升策略.首先,提出事故抵御方案、故障抢修与网络重构的故障恢复方案,建立灾害全过程配电网弹性提升策略框架.其次,为能够准确评估灾害全过程中配电网的供电能力,提出考虑时变性的3个弹性评估指标.再次,在事故抵御和故障恢复阶段的弹性提...     

基于对象Petri网技术的电力系统故障恢复方法

应用Petri网技术求解电力系统故障恢复问题具有模型直观、过程清晰等优点,还能够描述恢复过程中的并发与资源竞争问题.但在利用Petri网对大系统建模和分析时会遇到组合爆炸问题,从而限制了它的应用范围.文章构建了基于面向对象Petri网技术的电力系统故障恢复计划生成算法,降低了大系统Petri网模型的维数,简化了建模和求解工作.通过分析给出了算法的对象划分、结构封装、对象间的消息传递关系以及图形化的建模;所设计的对象结构及对象关系保证了系统的安全性;引入了带有寻优意义的冲突消解策略,保证在有限资源的条件下得到优化的恢复方案;利用回溯策略解决了死锁问题.最后结合算例阐述了具体的技术方案.算例结果表明了该方法的有效性.     

基于分层分区的含DG配网故障恢复策略

为实现计及DG随机性出力的主动配电网分层分区故障恢复,建立了基于DG时段出力模型的主动配电网故障孤岛划分策略,并建立了主动配电网故障两阶段恢复模型,第一阶段综合考虑负荷的波动性和DG出力的随机性,建立考虑负荷恢复价值最优的主动配电网区域恢复方案;第二阶段利用可中断负荷建立配电网开关操作次数最优的全局优化模型,实现主动配电网故障后的故障恢复,既保证重要负荷的优化恢复,又延长了开关寿命,提高了经济性。采用改进的IEEE69节点系统进行仿真验证,验证了文中方案的有效性。     

考虑多类开关动作特性差异的配电网两阶段协同负荷恢复模型

基于灾后配电网恢复流程,提出一种考虑多类开关动作特性差异的配电网两阶段协同负荷恢复模型。首先,分析多类开关协同动作过程并构建考虑故障隔离阶段和服务恢复阶段协同的基本恢复框架;其次,基于此框架建立计及停电孤岛的新型重构约束、开关动作约束、故障隔离约束、配电网运行约束;然后,以两阶段切负荷成本最小为目标函数建立恢复模型,并将其转化为混合整数线性模型;最后,利用改进的IEEE 33节点系统验证所提模型的可行性,结果表明所提模型的实用性更强,且可以有效提高配电网负荷恢复能力。     

含分布式电源接入的配电网故障恢复方法

高渗透率分布式电源(distributed generation, DG)的接入使得配电网故障恢复决策需要考虑更多的安全因素。基于对光伏发电系统及风机发电系统的有功出力进行合理建模,建立以故障失电负荷恢复量最大为目标函数,以满足DG接入下配电网络运行安全为约束条件的故障恢复优化模型。为高效求解所建立的含DG接入的配电网故障恢复模型,基于二阶锥与 -松弛技术,将原问题模型松弛为线性可解形式,从而可直接利用YALMIP商业软件进行快速有效求解。通过组态式配网动模试验平台搭建基于改进的IEEE 33节点网络进行测试,并与基于粒子群算法的传统配电网故障恢复模型进行对比,仿真结果表明本文所提基于线性规划方法的故障恢复模型能够快速且最大限度地恢复失电负荷。