面向新一代能量管理系统的集群计算中间件

介绍了一种面向新一代能量管理系统（EMS）的集群计算环境的中间件（WLGrid）。该中间件被设计成一个容器,可以为不同功能的插件提供网络通信、资源定位、失败处理等高性能服务。由于采用了组件化开发策略,该中间件具有解耦的可插入式软件结构。通过屏蔽Socket通信、多任务处理等实现细节,使用该中间件的开发者可专注于业务逻辑的实现,从而降低了新一代EMS中分布式应用的开发难度。现场运行结果表明,基于WLGrid开发的预警系统,具有良好的可维护性和可扩展性,且计算速度能够满足实用要求。     

基于多场景技术的有源配电网可靠性评估

集成了风电等分布式电源和储能系统的配电网称为有源配电网。为了提高考虑风电随机性的有源配电网可靠性评估的计算效率,同时最大程度地拟合风电出力的随机性特点,建立了基于拉丁超立方抽样和场景削减技术的风电可靠性评估模型,并提出一种系统化的有源配电网可靠性评估方法。对于有源配电网,主网发生故障后,配电网的部分可以形成微电网孤网运行。当处于微电网运行状态时,考虑在每一种风电功率场景下,微电网内负荷和发电是否均衡,并在发电不足时执行切负荷策略,得到了微电网内负荷点被切除的概率,然后基于孤岛形成概率,运用全概率公式得到了配电网负荷点的可靠性指标和系统的可靠性指标,并在改进的IEEE RBTS算例系统上进行仿真。该算法能够综合考虑风电可靠性模型的计算效率和准确性2个方面,算例结果表明,风机加入配电网能够有效提高相应微电网的可靠性水平。     

基于负荷恢复策略的配电网N-1安全评估

配电网一般辐射状运行,任何故障都可能导致部分负荷的瞬时或永久失电。配网中故障后的失电负荷往往可以自动或手动实现复电,因此考虑恢复控制因素的系统故障后失电负荷情况,更能表征配电网当前运行的安全性。首先给出了以恢复更多失电负荷为目标的恢复模型,该优化模型具有混合整数非线性的约束形式,可由CPLEX软件有效求解。在此基础上结合配电网 N?1故障仿真,建立了安全评估的指标。算例结果验证了该评估方法的有效性。     

电力系统状态估计可观测性分析中关于量测岛合并的理论分析

分析了电网量测岛的特点和可观测性的概念。在此基础上，根据电路理论中的两个基本性质，得出了量测岛内最多只含一个复电压未知状态量的基本结论，并由此给出了量测岛间合并的理论依据。出了简化网络分析的目的，提出了内网等值和节点分裂这两个合并分析时的基本处理手段，为新的可观测性拓扑算法的提出做了理论上的准备，文中所提量测岛合并的理论依据得到了实际系统的验证。     

电磁–机电暂态混合仿真中的频率相关网络等值

频率相关网络等值(frequency dependent networkequivalent,FDNE)不仅可以表示网络的基频响应特性,而且还可以表示网络的高频响应特性,从而能够应对电磁暂态、机电暂态混合仿真中的接口波形畸变问题。基于简化元件模型介绍FDNE的频率特性采样值的求取方法;应用矢量拟合法将上述频率特性采样值整体拟合成一个FDNE,并采用摄动法保证了此FDNE的无源性。最后,用多个算例说明基于FDNE的电磁–机电暂态混合仿真方法的精度及其优势。     

电磁–机电暂态混合仿真中机电侧故障的仿真方法

基于频率相关网络等值(frequency dependent networkequivalent,FDNE)的电磁–机电暂态解耦混合仿真系统一般不能处理机电暂态侧网络的故障。首先提出一种伴随仿真方法来初始化多个FDNE的状态,以实现FDNE的平稳切换。另外,通过大量仿真研究提出一种临界电气距离指标,用于快速鉴别机电暂态侧故障时是否需要在仿真中修改FDNE。最后,提出一种基于上述临界电气距离指标的FDNE切换策略以减小总体计算量。仿真结果表明基于临界电气距离指标的FDNE切换策略能够保证混合仿真的精度和效率。     

在线暂态安全预警软件开发范式的研究与实现

为提高在线暂态安全预警系统的可复用性和可维护性,提出一套软件开发范式.该范式综合运用架构分析、设计模式、框架、单元测试等方法,提高了开发效率与软件质量.运用"分层模式"进行架构分析;利用"策略"模式解决了灵活改变动态元件模型的功能需求;构建了一套具有开放架构的分布式任务调度框架,为"安全预警与决策支持系统"中的功能提供全面支撑;采用"订阅/发布"模式设计了人机界面,方便系统配置的改变;采用"单元测试"方法确保软件质量.现场实践表明,基于该范式开发的系统易于维护且具有良好的扩展性.     

省级电网分层分区有功实时调度模型与方法

现代电网规模大、功率流动性强,保证有功频率的可控性和控制策略的可解释性是实时调度系统的关键特征。文中提出了一种分层分区的有功实时调度方法,并在现场得到了实际应用。该方法通过控制断面和500 kV联络变压器的功率,实现分区分层平衡。针对实际运行的复杂性,提出了正常情况下和系统不可行时的2种优化模型。在正常情况下,该模型可以充分跟踪各断面的计划;而当系统出现无可行解等异常情况时,则可以给出风险最小的替代控制策略。     

基于非线性内点法的安全约束最优潮流:(一）理论分析

提出了一种考虑多预想事故的安全约束最优潮流内点算法。分析了多预想事故下安全约束最优潮流模型的构建及控制变量的划分。直接应用一类基于扰动KKT（Karush-Kuhn-Tucker）条件的非线性路径跟踪内点理论来设计这一大规模非线性规划问题的解法。对算法核心———简约KKT系统进行了深入的结构分析，导出一种由4×4块元素构成，按预想事故分块对角排列，类似节点导纳矩阵结构的修正系统稀疏结构。简约系统的维数仅取决于等式潮流方程的个数，每次迭代的计算规模稍大于同时求解基态和 c个起作用预想事故牛顿潮流迭代的8倍。     

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。