基于WAMS的电网调度运行方式安排设计

提出利用SCADA/EMS、PMU、稳定控制装置、母线负荷预测、发电计划安排、工作票管理以及保护系统的相关数据,通过电网实时动态监测系统的在线稳定计算功能进行电网静态安全分析和暂态稳定计算,并根据稳定计算结果以及提供的辅助策略实现对电网一次运行方式的合理安排,从而提高电网运行的安全稳定性.针对电网运行方式预安排中给出了热稳定限额是考虑了事故后的过负荷能力,若在事故后30 min内缺乏有效手段来保障对用户的供电,将造成事故30 min后对用户的限电,指出应在电网运行方式预安排中考虑事故后对用户的供电能力,以避免由于事故后热稳定原因可能引起的对用户供电不可靠问题,从而增强了对用户供电的可靠性.     

调度中心SCADA与WAMS实时数据的差异

通过电网调度中心实时数据在线统计,比较了RTU与PMU曲线的相似程度和实时差异,发现在同一物理测点,直采RTU与PMU数据延迟小于1s;RTU与PMU的有功、电流幅值、电压幅值差异小于2％者居多,RTU与PMU的无功差异一般在5％～40％之间。分析显示,在电力系统分析计算中可以直接使用PMU的电流、电压瞬时量和有功量测数据;但应避免直接使用PMU电流、电压的相角信息和有选择地使用PMU的无功量测数据。建议通过定期检定来修正PMU角度补偿参数来提高相量测量的精度。     

基于WAMS/SCADA混合量测和离散粒子群优化算法的PMU优化配置

当前应用于状态估计的量测数据由广域测量系统(wide area measurement system, WAMS)和数据监控及采集系统(supervisory control and data acquisition,SCADA)采集, WAMS向量测量单元(phasor measurement unit,PMU)的优化配置问题成为研究的重点。本文在分析WAMS/SCADA混合量测数据成分、时间断面、精度、刷新频率4个方面差异的基础上,实现了混合量测数据的有效兼容,提出了一种基于无迹卡尔曼滤波(unscented kalman filter, UKF)动态状态估计和离散粒子群优化(discrete particle swarm optimization, DPSO)算法的PMU优化配置方案。采用该方案下的混合量测数据进行UKF动态状态估计,很好地提高了状态估计精度。在IEEE39节点系统上模拟日负荷变化验证了该PMU配置方案的有效性。     

基于OPNET的电网SCADA系统通信建模与仿真

为有效分析电网SCADA系统通信网络性能,提出基于OPNET Modeler建立电网SCADA系统通信网络关键对象模型和多场景仿真的方法。根据SCADA系统通信实际情况,在充分分析SCADA系统建模需求的基础上,深入研究SCADA系统通信建模方法,构建符合SCADA系统工程实际的网络性能仿真平台,实现了SCADA系统网络性能的多场景仿真。所提出的基于OPNET的电网SCADA系统通信建模与仿真方法,为SCADA系统通信网络性能分析提供直接而有效的工具,也为SCADA系统事故预演、设备选型、网络规划等提供了有力的分析与参考依据。     

基于WAMS和奇异熵矩阵束方法的电网低频振荡仿真分析

分析了用传统的小干扰稳定分析方法研究互联大电网运行特性时存在的不足,提出了基于广域测量系统(WAMS)和奇异熵矩阵束方法的综合分析法。该方法将奇异熵用于模态阶数的提取,既能在有无噪声的情况下都准确确定模态阶数,又能减少计算复杂度。以华中电网2009年6月17日发生的由金竹山B厂开关爆炸导致的电网功率波动事件为例,对比了小干扰稳定分析方法和所提出的综合分析法的仿真分析结果。结果表明,基于WAMS和奇异熵矩阵束方法的综合分析法是以特征值分析法为代表的传统低频振荡分析方法的有效补充,能够较为准确、及时、全面地反映电网的振荡特性,为分析由多重扰动引起的或特殊运行方式下的低频振荡现象提供了有效手段。     

基于WAMS/SCADA数据兼容的三种状态估计算法比较研究

当前应用于状态估计的广域测量系统(WARMS)和数据监控及采集系统(SCADA)混合量测数据主要存在数据成分、时间断面、数据精度和刷新频率四个方面的兼容性问题。分析了WAMS/SCADA混合量测数据兼容性差异,提出采用时延校正和分区Vondrak插值方法解决数据兼容问题,并在此基础上对状态估计的非线性、线性和混合模型作了对比。混合模型不进行量测变换,估计精度高,计算速度快,线性模型的量测变换和等效电流向量权重均随迭代更新,收敛性较非线性模型差。通过在IEEE 39节点系统上模拟日负荷变化验证了该结论的正确性。     

基于WAMS实测数据的电力系统仿真致差区域识别方法

针对大电网仿真致差区域定位难的问题,给出了一种基于扰动深度和最小生成树的致差区域识别方法。该方法基于实测数据计算扰动深度指标,设定相应的阈值,解耦去除扰动小的区域,将剩余网络抽象为无向图,以仿真可信度指标作为线路的权值,求取电网的最小生成树及其树枝对应最优割集。在最优割集处注入实测数据进行混合仿真,通过多次迭代压缩,最终达到识别出致差区域的目的。通过IEEE₁₀机39节点系统验证了所提方法的有效性。研究内容能有效降低动态仿真验证的代价,为下一步分块解耦以及模型参数校正提供重要的指导。     

基于WAMS量测数据的电网扰动和操作类型识别

阐述了基于广域测量系统(WAMS)量测数据和模式识别方法进行电网扰动和操作类型识别的过程,主要包括基于联络线的扰动和操作区域判定、WAMS量测数据的预处理、模式特征的提取以及模式匹配.在模式特征的提取过程中,针对分析得到的不同类型扰动和操作的特征,采用了更多的电气特征量,并总结了相关的特征提取方法,提高了可识别性.采用...     

基于SIMSEN软件的水轮发电机瞬态运行方式的仿真研究

本文基于SIMSEN仿真软件建立了水轮发电机系统瞬态分析的数值模型,同时考虑了电机电磁系统、机械系统、网络元件等的影响.对一台700MW水轮发电机各种瞬态运行方式进行了研究,得到了发电机在各种不同故障状态下的性能曲线及规律.     

电网SCADA系统在线仿真测试装置的设计与实现

针对电网监控和数据采集(SCADA)系统在实际运行、维护和升级中存在的问题,提出建立 电网SCADA在线仿真测试装置,并根据苏州地区电网调度自动化系统设计和开发了一套电网 SCADA在线仿真测试装置,介绍了该装置的功能、实现方案以及现场测试结果。     

广东电网WAMS增强SCADA状态估计研究

SCGM（1,1）模型是灰色预测理论在传统GM（1,1）上的进一步发展。文中首次将单变量的SCGM（1,1）模型应用于中长期电力负荷预测,分别阐述了简化SCGM（1,1）模型、均值SCGMMV（1,1）模型、拓广SCGMa0（1,1）模型的原理和特点,并应用于实例。同时将精度较高的后两种模型和GM（1,1）模型进行固定权值和变权组合,进一步提高预测结果的精确度和可靠性。计算结果证明该方法预测准确,可靠性高,抗干扰性强,是中长期负荷预测新工具之一。     

基于WAMS/SCADA混合量测的电网参数辨识与估计

针对目前电网参数辨识与估计方法存在的数值稳定性变差、易发散及易受残差污染干扰等问题,提出了一种基于混合量测的电网参数辨识与估计方法。该方法首先利用广域测量系统(WAMS)的测量数据计算相对残差,初步判断是否存在参数错误,然后利用相量测量单元(PMU)能够测量电压和电流相量的特性,建立支路两端变量之间的直接联系,对存在参数错误的支路进行辨识,并在此基础上使用智能优化算法估计支路参数。在IEEE 39测试系统上的仿真实验表明,该方法只需安装约1/2总母线数的PMU即可对全网传输线路和变压器进行参数辨识与估计。     

基于精细化管理模式的电网运行方式

电网运行方式的分析是电力系统安全的保障。电力市场和节能发电中电网的运行方式与传统的均衡发电模式相比发生了较大变化,后者的电网运行方式筛选过于简单,难以保障电网安全校核的全面性。文中将聚类分析与图论方法相结合,提取了表征电力系统运行状态的特征变量。据此,采用聚类分析方法细化了电网运行方式,生成了各电网运行方式下的安全约束集,提出了电网运行方式精细化管理方法,并通过算例验证了该方法的实用性和优越性。     

省级电网SCADA/EMS备用方式的探讨

电网SCADA／EMS系统是电力调度生产指挥的核心技术支持系统，需要有一定程度的备用以确保在灾害和突发情况下电网的正常指挥。文章介绍了SCADA／EMS的典型备用方式，并对不同备用方式进行了全面的比较，提出了若干备用系统技术原则以及优选方案，以供借鉴。     

基于Vondrak分区插值的WAMS/SCADA混合量测状态估计数据频率兼容性方案

针对当前应用于状态估计的广域测量系统(Wide Area Measurement System,WAMS)和数据监控及采集系统(Supervisory Control and Data Acquisition,SCADA)数据频率兼容问题,在分析WAMS/SCADA混合量测数据差异的基础上,提出了一种可行的解决混合量测数据频率兼容的方案。文章基于数据挖掘理念和Vondrak分区插值算法,对SCADA节点依据数据相关度划分插值区域,各分区内采用同一PMU节点的最优平滑系数进行Vondrk插值,得到WAMS测量时刻的SCADA拟量测数据,应用于无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)动态状态估计。该方案不仅可以增补SCADA拟量测数据,提高量测数据和状态估计精度,有效控制系统负荷快速变化时的估计误差,还可以实现系统故障前后全网母线电压波动的可观测。通过在IEEE 118节点系统上模拟日负荷变化和故障过程的仿真分析,验证了该频率兼容方案的有效性。     

基于时序运行模拟的电网运营效率评估方法

电网运营效率体现了电网运营的精益化水平,对于电网企业的经营效益具有重要影响。对面向未来电网规划方案的电网运营效率进行科学评估对电网建设具有重要的指导意义。该文从发电侧与输电侧2个角度出发,设计了电网运营效率评价指标集。基于电力系统时序运行模拟技术,提出了电网运营效率评价指标的计算方法,能够充分考虑电力系统运行的复杂边界条件以及多种运行场景,全面准确地反映电力系统的运营效率。采用江苏电网2018年的规划方案实际数据进行了实证分析,研究了晋北--南京特高压直流工程以及江苏千万kW级风电基地对电网运营效率的影响。结果表明,晋北直流的建设会在一定程度上增加系统网损和输电阻塞,对运营效率有一定负面影响,风电间歇性也会增加与风电距离较近的线路阻塞进而降低电网运营效率。