在线安全预警和决策支持系统的软件构架与实现

安全预警和决策支持（EWSC）系统作为未来控制中心自动化系统的重要功能，一方面需要对能量管理系统（EMS）成熟功能进行封装，另一方面需要适应自动化系统功能演变的需要。提出了一种基于多代理系统（MAS）的软件开发范式，用于开发EWSC系统的软件构架。该系统具有一个松散、开放的可插入式结构。其中核心框架是负责系统通信和任务调度的协调层，是相对固定的;其余部分为独立模块，由一系列相对独立的决策分析和人机表达智能体组成，可以独立开发，方便地嵌入系统。在该框架下系统各个模块层次分明，具有很强的解耦性，并且可以实现把历史遗留系统集成到新的环境中。基于文中所提出的软件构架的在线EWSC系统已在某省级电网投运。     

调度控制中心的集成化：IEC61970标准的扩展与应用经验

介绍了清华大学开发的控制中心应用软件与其他厂商系统集成技术的发展历程,即从专用API发展到IEC61970-CIM/CIS.以外网等值模型和高压直流输电系统为例介绍了公共信息模型(Common Information Model,CIM)的扩展方法.重点介绍了CIM/XML(eXtensible Markup Language)导入导出技术、基于局域网的CIS (Component Interface Specification)和基于广域网的CIS在江苏省调、金华地调和广东省调的现场应用经验.现场应用表明,通过CIM的扩展和模型拆分合并技术的使用,IEC61970标准已经可以在实际电网调度中心应用,其开放性、正确性和效率达到了预期目标,将成为调度控制中心集成化的核心技术.     

基于似然剖面的元件模型暂态参数可辨识性分析

提出一种基于似然剖面的电力系统元件暂态模型参数可辨识性方法。可辨识性是参数辨识的前提,可辨识性分析有助于在参数辨识过程中选取合适的扰动数据,并确定可以被有效辨识的参数。参数的可辨识性由模型本身的结构特点和用于辨识的实际扰动深度、实测数据噪声大小共同决定,前者对应理论可辨识性,后者对应实际可辨识性。综合考虑这两种可辨识性,引入统计学中利用似然剖面构造置信区间的方法来进行参数可辨识性分析,通过求解一系列优化问题,得到给定模型中每个参数的置信区间和可辨识性指标。基于此,不仅可以判断参数是否具备理论可辨识性,还能直观地反映各参数的实际可辨识性。     

适应两级分布式智能调度控制的变电站高级应用软件

智能电网的发展对传统集中式的调度模式提出了挑战。文中重新审视了分布自治与集中协调这对基本矛盾,提出建立智能变电站高级应用软件体系,具体包括建模、状态估计、智能告警、电压稳定评估与控制、自动电压控制、风险评估建模等高级应用,变集中式调度模式为更加可靠、敏捷的变电站—调度中心两级分布式智能调度控制模式。简要介绍了各高级应用的特点、功能和实现,展示实际工程应用示例,并对相关实用化问题进行探讨。最后对智能变电站高级应用软件的发展提出展望。     

基于可信性理论的模糊潮流方法

目前的模糊潮流算法基于模糊集理论,但需要严格的数学理论基础和测试标准.可信性理论是研究模糊现象的数学分支,它建立了与概率论相对应的模糊论公理化体系.基于可信性理论提出一种通用模糊潮流算法,该算法不仅能够给出潮流结果的可能性分布及其期望值和方差等数字指标,而且能够统计设备越限期望值和系统风险值.一方面,该方法使得模糊潮流的计算结果能进行直观的分析比较,提高了实用性;另一方面,该方法具有严格的数学基础,所以可以成为模糊潮流的测试标准.以6节点系统和某实际地区电网的算例表明了所提出的方法的合理性和有效性.     

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。     

金华电网基于IEC 61970标准的SCADA/PAS一体化集成

文章介绍了金华电业局SCADA/PAS一体化集成的技术路线和实现原理.同时,为了更好的解决电力企业各应用系统孤岛林立,信息共享和互操作性差的问题,该文提出了采用IT行业的最新技术,遵循国际标准,建立一个基于IEC 61970标准的EMS异构数据平台,实现EMS在应用级别上的开放,该项研究成果已实际应用于金华电网,并取得了良好的效果.