调度控制中心功能的发展——电网实时安全预警系统

提出了电网实时安全预警系统的可行方案，给出了其基本原理和主要特征，设计了其功能框架和体系结构。该系统在实时信息重建的基础上，利用并行和分布式计算技术，从多个侧面对电网实施“分诊”，自动跟踪和确定电网实时安全级别，快速找出各类安全隐患，然后通过“会诊”，实时给出综合安全预警报告，展示给调度员。设计了系统的实时性指标。基于IEC 61970标准化技术，可方便地实现与不同调度控制中心现有系统的集成。通过该系统的研发和实施，可以大幅度提高电网实时安全预警能力。     

电网在线暂态电压安全分析的降维方法

近年来,随着中国可再生能源的发展以及交直流混联电网的形成,电力系统暂态电压安全问题越来越突出。对于大电网进行在线暂态电压安全分析十分必要,但因存在维数灾问题导致其在线应用困难。关键挑战在于需要处理高维电压时序轨迹(时间维)、大量预想故障(故障维),以及众多节点和无功设备(空间维)。传统的无功电压分区方法无法应对以上挑战。为此,提出了一种面向暂态电压安全分析的降维方法,包括基于高维电压时序轨迹的暂态电压安全性量化评估方法、面向大量预想故障的代表性严重故障筛选方法,以及故障相依的动态电压分区方法。这3种关键方法分别从时间、故障和空间维度对原问题进行降维。基于IEEE 39节点系统和实际电网模型的仿真验证了所提方法的可行性和有效性。     

电力系统最小信息损失状态估计的信息学原理

状态估计作为能量管理系统(EMS)和实时电力市场的基础和核心，正在变得日益重要。该文从信息科学的新视角，对电力系统状态估计的数学基础进行了研究。根据最小信息损失(MIL)决策原理，提出了能够适用于各种概率分布的通用的MIL状态估计新原理。并在理论上证明了加权最小二乘(WLS)和加权最小绝对值(WLAV)估计法都是MIL状态估计的特例，将传统状态估计方法在信息学的意义上统一起来，赋予了传统状态估计方法全新的信息学内涵。在MIL意义上，针对次输电系统和配电系统状态估计中普遍采用的电流幅值量测，得到了大电流是WLS估计法的近似条件。用算例比较了MIL和WLS状态估计的估计结果，进一步验证了WLS法在非正态分布时的近似条件。     

电网调度员培训仿真系统的新特征和概念扩展

随着我国电网互联的加速和电力市场改革的深化，对电网仿真培训技术提出了新需求和新挑战，电网调度员培训仿真（DTS）系统将迎来新的发展机遇。在总结DTS系统新需求和新技术的基础上，对现代DTS系统的概念进行扩展，指出现代DTS系统具有广域化、集成化、市场化、自动化和用户化等新特征，介绍了这些特征的内涵，进一步展望了电网仿真培训技术的未来发展方向。     

基于应用层数据模式的电量计费系统的研究和开发

分析了电量计费系统的数据访问的特点 ,设计并实现了一种基于应用层数据模式的数据访问机制 ,简化了应用程序的数据访问逻辑并真正实现了应用程序与底层数据的逻辑独立 ,提高了系统的现场适应性和可扩展性。同时在此基础上完成了基于商用数据库的用户自定义的数据统计模块和用户可定制的报表生成工具 ,方便了用户对系统数据的分析。该系统已经在鞍山电业局投入运行。     

基于Paillier加密和共识机制的分解协调式算法

随着能源系统的去中心化程度不断加深,分解协调式算法开始广泛应用于求解能源领域的优化问题。但是,分解协调式算法需要子优化问题向协调层算法上传协调变量,存在隐私泄露的风险,并且协调层自身还存在着信任问题。为了解决这些问题,引入Paillier加密和区块链共识机制,对分解协调式算法进行改进。在分解协调式算法的每次迭代中,各个发电商的出力通过Paillier加密后以密文的形式广播给其他发电商,某个发电商作为领导节点负责根据密文计算出所有发电商的总出力,并将所有密文和总出力打包生成区块后广播给所有发电商。所有发电商都会对区块内容的正确性进行检查,检查通过后将区块加入到账本中,完成分解协调式算法的本次迭代。算例结果证明了该算法中Paillier加密能够保护各个发电商的隐私,共识机制能够防止领导节点恶意篡改区块内容,在发电商间构建信任。     

考虑碳交易的综合能源系统在不同配置情景下的运行分析

大量分布式可再生能源发电机组的部署和碳排放交易的成本可对综合能源系统的运行产生重要影响。首先,针对电热综合能源系统,本文建立了考虑负荷需求、风速、太阳辐射强度和碳排放交易成本等不确定性因素的热网-主动配电网耦合模型。其次,本文采用多时段蒙特卡洛树状仿真的随机方法,分析可再生能源发电集成度和碳排放交易成本对系统运行总成本的影响。最后,本文以新疆能源系统为对象进行了算例分析。算例仿真结果表明：在新能源补贴下滑的大环境下,碳排放交易的实施可以为政府推进可再生能源装机提供新的动力。     

环境因素对纳米银体系稳定性的影响

为了提高纳米银抗菌剂在储存和运输过程中的稳定性,延长产品有效期,以通过苯扎溴铵为保护剂、硼氢化钠为还原剂制备的纳米银溶液为对象,分别在不同温度、紫外光照和初始pH条件下储存不同时间,期间以紫外-可见光谱和动态光散射法研究纳米银溶液粒径和Zeta电位的变化情况。结果表明,随着存储温度的升高,纳米银胶团更容易发生团聚,导致溶液稳定性降低;纳米银溶液经受紫外光辐照后,会出现粒径增加但Zeta电位绝对值降低的现象;提高纳米银溶液初始pH不利于胶体体系的稳定性,而降低初始pH有助于提高胶体体系稳定性。总之,为了提高纳米银溶液在存放过程中的稳定性,可以采取降低环境温度、避光和酸化等措施。本研究所得结果可作为纳米银溶液生产、运输和储存时选择合理工艺参数和材料的依据。     

"三维协调的新一代电网能量管理系统关键技术及示范工程"通过鉴定

2007年6月5日,由清华大学电机系张伯明教授领导的课题组,历时15年完成的重大科技成果"三维协调的新一代电网能量管理系统关键技术及示范工程",通过了教育部组织的科技成果鉴定会.     

基于非线性内点法的安全约束最优潮流(二)算法实现

提出一种考虑多预想事故的安全约束最优潮流内点算法实施方案.讨论了预想事故集中,起作用预想事故的监视与强制策略及不可行预想事故的辨识.根据简约KKT(Karush-Kuhn-Tucker)系统的带边列分块对角特殊结构,推导了内点安全约束最优潮流的一种分解协调实施算法.为保证预想事故扫描对安全约束最优潮流的支撑,提出了一种能量管理系统中安全约束最优潮流和静态安全分析模块间的衔接和交互方案.算法在IEEE 14节点等4个系统上,对全部非解列型开断事故进行了大量的计算,结果表明,算法有效、可靠.安全约束最优潮流解与经典最优潮流解在安全性和经济性上的比较则显示了将静态安全约束引入经典最优潮流的必要性.