一种基于开源软件的新型电力系统网格计算平台

提出了一种能够实现分布式并行计算的新型开源电力系统网格计算平台。该网格计算平台是基于互联网的若干开源软件,通过软件技术,把高效网格分析处理软件Gridgain整合到电力系统仿真软件InterPSS中,构建了一个高效的电力系统分布式并行计算平台。与现有的分布式并行计算平台相比,该平台具有建立和维护简单、源代码开放和极强的可扩展性等特点,因而具有更广阔的发展空间和应用前景。应用一个算例展示了如何通过简单的步骤对其功能进行扩展。

面向对象的电网仿真程序中负荷模型扩展方法

简要介绍了面向对象的新型电力系统仿真计算软件InterPSS的设计思想、系统结构及其自定义功能扩展的特点和基本思路;以三阶感应电动机并联恒阻抗综合负荷模型为应用实例,系统地阐述了InterPSS仿真计算软件中负荷模型的扩展方法并描述了其实现过程;采用Java语言编写了综合负荷模型的扩展程序并实现了与InterPSS之暂态稳定仿真程序的接口;通过对2机5节点系统的暂态稳定仿真检验表明扩展方法和实现过程正确。研究说明InterPSS自定义扩展功能强大,扩展方法简便灵活。

秒级响应电网在线分析软件平台

介绍一个新的电网实时在线分析系统软件平台,以支持下一代秒级响应在线分析系统的研发。文章介绍了在线分析系统响应速度提升的总体思路,在线分析软件平台技术路线、实施方案和平台的通用功能模块。基于该在线分析软件平台的拓展,研发了一套新在线分析系统。该系统已经在湖南省调部署并在线示范运行。初步测试数据表明,新在线分析系统可以达到秒级的响应速度。

面向电网在线分析的复杂事件处理引擎研发

针对电网在线分析系统快速(秒级)响应需求,研发了一套适用于电网实时安稳评估、面向事件驱动的规则评估的复杂事件处理(CEP)引擎软件系统。首先介绍了CEP引擎的系统架构设计,相关软件功能模块的实现技术路线和主要实施步骤。其次描述了CEP技术在电网在线分析中应用的方法,包括在线快速安稳评估、电网运行状态实时跟踪、电网运行态势感知和大电网全局监控应用场景。

电网调控决策知识模型建模及实现方法

特高压交直流工程建设及大规模新能源接入电网,对电力调度运行提出更精细化要求,传统依靠调度人员记忆和理解各类文本形式调度规则的方法不再适用。该文分析电网稳定运行规定(简称稳定规定)的特点及复杂性,并介绍适用于稳定规定表述的产生式规则系统。接着提出稳定规定知识模型的系统性建模方法,建立稳定规定通用概念知识模型,采用决策图谱对概念知识模型进行表述,采用决策模型和标注法对概念知识模型进行具体实现。之后,基于数字孪生电网模型,提出稳定规定知识模型的数字化实现技术路线,并介绍基于该知识模型研发的稳定规定数字化应用系统在实际生产中的应用情况,还对其可能的拓展应用场景进行展望。

复杂大电网数字孪生构建技术及其在调度运行中的应用

特高压交直流的建设与大规模新能源接入使大电网的调控越来越复杂,而数字孪生能够为电网向数字化转型、提高电网调度运行决策的准确性与实时性提供关键技术支撑。文章首先建立复杂大电网数字孪生虚拟模型,提出实现电网物理系统与数字孪生系统的实时信息交互和协同控制方法,并构建电网数字孪生软件平台。然后介绍基于数字孪生的秒级在线分析系统的架构及实施方案,将在线分析系统的响应速度由分钟级提升到秒级。最后对于数字孪生在复杂大电网调度运行的4个方面应用场景进行探讨。

面向大电网在线实时仿真的通信敏感资源调度

面向大电网的实时仿真计算被建模为协同运行的多进程并行计算任务的集合,任务调度与资源分配的优劣是其能否实现实时性目标的关键因素之一。本文针对大规模电网机电-电磁混合仿真计算的应用场景,根据任务进行了特性分析,总结了资源利用率规律,提出了一种通信敏感的组调度框架(CGS)。该框架提出了一种集中式两阶段调度架构,以在不中断在线流运行过程中对任务进行主动采样和调度,达到精准预测需求的目标;提出了基于通信图的图划分策略与基于调度模型的匹配策略相结合的CGS调度算法,实现了进程组调度,降低了任务跨节点的通信开销。实验从任务平均划分数、平均割边成本、有负载节点数、集群资源利用率和资源碎片率指标方面对5种基线算法与应用了CGS的算法进行对比测试,结果表明CGS与基本策略相比至少降低了37%的进程间通信开销,减少了19%的资源碎片,平均提高了34%的集群资源利用率。

计及断面有功潮流约束的电压驱动潮流样本生成方法

灵活高效地制定现代电力系统的合理运行方式遇到了越来越大的挑战。为提高电力部门制定运行方式的效率和灵活性,本文提出一种电压驱动的潮流样本生成方法,通过发电机输出功率转移分布因子将断面有功潮流约束转化为发电机有功注入功率的调整,基于直流潮流将发电机有功注入转化为节点电压相角的指定。该方法能充分考虑各种节点约束,电压初值相量经过合理调整后能够准确得到满足断面有功约束的潮流样本。该方法不需要进行迭代求解,计算速度快且成功率高。

基于数字孪生的电网安全监视与校核技术

分析省级以上电网运行新特点及当前调度运行技术面临的困难,介绍数字孪生技术概念、应用原理,总结安稳规定电子化平台实践过程和特点,结合实际需求和现有平台技术,提出将其用于电网调度智能监视与校核的若干方向、应用场景和技术路线。