基于深度学习的大电网断面功率快速自动调整方法

由于复杂大电网关键输电断面的功率调整工作量大、重复性高,计算速度难以满足在线辅助决策需求。基于深度学习理论,提出了一种对断面功率调整数据进行特征自学习进而实现大电网断面功率快速自动调整的方法。首先,采用反向等量配对法模拟人工调整操作,构建深度学习所需的海量数据集。然后,在机组灵敏度、调整量等约束条件下筛选出复杂大电网中参与功率调整的有效机组集合。在此基础上,以决定系数为指标构建最优回归模型准确预测出机组出力调整值,从而实现了断面功率的快速自动调整。最后,以中国某实际区域大电网的省间断面功率调整为例对所提方法进行验证。仿真结果表明,最优模型的决定系数和断面功率调整成功率均较为理想,大大缩短了断面功率调整时间,且调整效率不受系统运行方式和断面实际功率与目标功率差值的影响。

构建大电网安全防御体系——欧洲大停电事故的分析及思考

欧洲电网2006年11月4日大面积停电事故起源于德国电网内一条线路的停运。文中简要介绍了线路停运前系统的运行状态及事故的发展过程,多方面分析了产生事故的原因,指出了欧洲电网暴露的问题,总结了经验和教训,探讨了构建大电网安全防御体系的几个方面。

多电网调峰的水火核电力系统网间出力分配方法

在大电网平台下,利用优质电源对多个电网进行资源优化配置是缓解中国电网调峰压力的一种重要途径。由于单一电站甚至机组通常担负向多个省网送电任务,且受制于差异极大的不同省(市)级电网负荷、受电量等因素,给电站同时响应多电网负荷调节需求造成很大困难。以华东电网为背景,提出3种以调峰为控制目标的电站网间出力分配方法。前两种方法基于对电网余荷的全时段统一评价和峰谷分段评价策略,建立了不同的二次规划模型;方法三引入负荷相对排序策略,以各电网面临时段负荷在其负荷序列中的高低作为启发信息,进行出力分配。通过华东电网直调电站群模拟调度表明,3种方法都能切实解决电力系统网间出力分配问题,给出满意的多电网调峰结果。

大区电网弱互联对互联系统阻尼和动态稳定性的影响

全国电网互联后系统中将普遍出现低频振荡现象。该文从阻尼转矩的角度分析了互联电网的低频振荡。通过在强互联与弱互联系统中阻尼转矩的比较,揭示了弱互联系统中的区域联络线阻抗大幅度削弱系统阻尼的机理,随后相关结论在全国联网系统中得到了验证。文中的研究表明加强电网之间的联络是解决低频振荡问题的最根本的手段。最后,还介绍了阻尼矩阵的概念,并重新在两机系统上推导了其解析形式。文中通过对多机系统阻尼系数矩阵的分析还得知:在系统互联的情况下,考虑一个系统的电磁阻尼时,不仅要研究本系统的模型、参数,还要考虑联络线路阻抗以及参与互联的其他系统模型参数对本系统阻尼的影响。

大电网安全可靠运行4级梯度预警预控方法

采取系统、综合、在时间轴上延伸扩展的防御措施是避免大规模停电事故发生的重要途径之一。现有的预警和预防性控制系统大都集中关注于电网运行在线、实时、动态的安全稳定分析和事故防范措施,然而从电网运行生产的全过程出发能更好地实现综合防御的思想。提出一种4级梯度预警预控方法,即运用系统工程的思想在电网运行生产过程的4个重要环节,针对各自的特点开展预警分析和预防性协调控制。以此方法建立的预警预控系统的核心内容是周计划、日计划、操作前和实时4个时间递进环节上的安全稳定分析和有针对性的控制措施。介绍了大电网安全可靠运行4级梯度预警预控系统在河南电网的具体设计实施和关键技术。

大电网平台下抽水蓄能电站群短期多电网启发式调峰方法

以华东电网为背景,提出了大电网平台下抽水蓄能电站群短期多电网启发式调峰方法。该方法以重构的总负荷曲线最高、最低点作为启发信息确定电站发电、抽水位置及大小,同时以各电网剩余负荷方差最小为目标,采用出力切分和组合优化进行出力网间分配,通过交替进行电站出力求解和网间分配,直至得到满足控制需求的电站负荷分配结果。实例结果表明,所提出的方法能切实解决抽水蓄能电站群多电网负荷分配难题。

“9.1”蒙西电网机组低频振荡现象分析

在阐述电力系统低频振荡机理的基础上,对2005年9月1日蒙西电网三次低频振荡现象产生的原因进行了理论分析,并结合PMU录波数据进行了仿真计算。结合大区弱互联电网的实际运行特点,提出了在电网运行中抑制低频振荡的可行措施,强调了电力系统稳定器PSS的作用,以供电网运行人员参考。

大型电网运行可靠性理论及其应用综述

电网运行可靠性的分析是关系电网安全运行的关键课题。该文侧重大型电网的运行可靠性之“大”和“运行”两个特点,对可靠性理论和应用进行了研究、综述和展望,提出了可靠性算法中可以改进的若干措施,包括:从提高故障模式搜索速度、计及稳定性问题、采用复杂网络理论进行模型分析和连锁故障的预防控制、校正控制和紧急控制等;从隐藏故障角度分析由其引起的连锁故障;基于广域网测量的保护和安全控制系统的研究;FACTS装置对电网运行的影响等。

交直流大电网调度自动巡航架构及关键技术

交直流大电网的建设对调控全局化、自动化和精细化程度提出了更高的要求。为了促进大范围源、网、荷资源的优化,提升电网运行经济性和新能源消纳能力,设计了交直流大电网智能调度自动巡航的总体架构,提出了经济运行域、经济后评估和最优运行点的概念及功能框架,并探讨了多目标日前发电计划、经济后评估指标体系和基于人工智能的最优运行点生成等关键技术。

基于参数化潮流模型的可用输电能力改进算法

提出一种基于参数化潮流模型的大型互联电网可用输电能力改进算法。该方法建立在重复潮流法的框架下,利用连续潮流模型改进原有计算过程,通过主从迭代解决潮流分析中的收敛性与稳定性问题,并计及功率增长方向对结果的影响;约束校验过程中将故障参数化,通过建立连续潮流模型来辨别潮流无解时系统是否真实失稳;多断面功率控制过程中将断面功率参数化,建立连续潮流模型改进功率调整过程。通过CEPRI 36节点系统与实际大型互联电网的算例验证了所提算法的有效性以及对潮流收敛性较差系统的适应性。

考虑方向性和风险性的大型互联电网可用输电能力快速计算

快速而准确地计算可用输电能力(available transfer capability,ATC),对于大型互联电网的运行与调度具有重要意义。提出一种考虑多方面影响因素的适用于大型互联电网的可用输电能力快速计算方法。该模型采用重复潮流法构建动态ATC的计算框架,通过优化校验过程与自适应步长控制提高了计算速度。文中全面地考虑了包括暂态稳定约束在内的多种动态和静态约束;在分析不同的功率调整过程对计算结果影响的基础上,给出3种具有实际指导意义的功率增长方向及其计算方法;并引入暂态稳定的概率风险评估,间接计及不确定性因素,计算系统承担一定失稳风险时的ATC。所开发软件在实际电网中的应用验证了所提算法的有效性和实用性。

考虑合理安全原则的大型互联电网在线传输极限计算

传统的重复潮流法传输极限计算模型,对所考察时段可能出现的运行方式及需要校核的故障集缺乏明确的规定,使计算结论有较大的不确定性。为弥补该缺陷并保证传输极限值能较好地指导电力生产,提出用合理安全原则改进重复潮流法。据此形成一种适合于大型互联电网的在线传输极限算法。该算法采用最易失稳的机组调节次序使计算结论有较好的安全性。通过以下措施使计算过程符合大型电网的实际:针对不同的电网状况采用不同的断面功率增长方式;用同时控制多断面功率的潮流调整算法考虑相邻断面功率对被研究断面的影响;用各种安全限制措施约束潮流调整过程;只校核与断面相关的故障。用实际工程算例证明算法的有效性。

海南电网“9·26"大面积停电事故的分析与总结

海南电网2005年“9·26”大面积停电事故是近年来中国第1次出现的由自然灾害引发的省 级电网大面积停电事故,海南电网也同时成为中国第1次因电网大面积停电而实施黑启动并获得 成功的省级电网。文中介绍了海南电网大面积停电事故的过程以及随后的黑启动情况,分析了事 故原因及暴露出来的问题,总结了经验与教训,进而提出增强电网、抵御事故能力的措施与建议。

1000kV交流输电技术在我国的应用前景分析

1000kV交流输电的发展规模主要取决于北方大型坑口电站的外送规模,涉及国家能源发展战略。论证结果表明,在晋陕蒙宁建设大型空冷型坑口电站向华中和华东送电经济上是合理的,总体上有利于保护环境。预计大煤电的跨区输送规模足以支撑1000kV输电发展,形成骨干网架。同时,形成1000kV骨干网架需要一定的周期,需要不断地进行滚动优化论证。

大干扰电网功角失稳原因的解耦鉴别分析方法

针对大干扰电网稳定鉴别具体问题,提出一种应用解耦仿真分析鉴别功角稳定失稳主要诱因的方法,介绍该方法在典型故障案例中的实施过程,通过结论分析验证了该方法的正确性。

ICS/MCS在3S系统中的地位及其对电网安全的影响

随着现代大电力系统的发展,EPS,ICS和MCS完全融合成一个综合性、一体化的3S电力系统实体。ICS/MCS的安全性问题成为电力系统安全的关键问题之一。文章介绍了3S系统的基本情况,阐述了ICS/MCS在3S系统中的地位,并分析了其对电网安全的影响。

支撑大电网调控系统无差别浏览的人机云终端及关键技术

为了满足大电网调控系统统一分析、统一决策的需求,提出了一种支撑本地/异地无差别浏览的人机云终端。首先研究了云终端交互界面跨区域、跨系统的标准化解析和展示,在电网图形CIM/G规范的基础上提出了一种交互界面的多尺度描述方法,实现了界面描述与开发平台的解耦;然后,研究了云终端图形化开发工具实现应用界面的细粒度开发,并通过应用商店实现应用的全网注册、发布、维护等全生命周期管理;另外,通过人机交互网和标准的人机交互协议提升了人机云终端广域服务发现、调用和数据交互的能力,实现数据、服务的广域无差别调用。最后研究了自然方式的云终端人机交互,将人脸识别、语音识别及触摸控制等技术应用到云终端调控场景中,提高人机交互效率。通过异地同景和远程协同处置2个场景验证文中提出的人机云终端能够实现地域无关的同景展示。

大电网调控系统业务中台设计与研究

为了沉淀调控系统核心业务能力,提升调控系统前台快速响应用户需求的能力,提出了大电网调控系统“薄前台、厚中台、稳后台”的发展策略。首先,将调控系统前台大部分业务功能沉淀至业务中台,前台仅保留必要的逻辑和用户交互接口,提高前台的响应速度。其次,通过研究大电网模型云、广域数据分布式流式处理和新型人机云终端等技术,构建了基于调控云架构大电网调控系统业务中台,为各级调控系统提供业务复用平台,解决了大电网一体化调度的模型按需服务、高速并行数据处理以及本地异地无差别调度等技术难题。所构建的大电网调控系统全网复用的“全、快、准”业务中台,为前台各类应用提供了有力的支撑,保障了后台数据的安全稳定。最后,给出了业务中台的具体应用场景分析和建设成果。所研发的大电网业务中台已经在多个调控中心完成示范应用,应用结果表明业务中台稳定有效。

大电网四级梯度预警预控方法的工程实践

采取综合防御措施来避免大电网停电事故的发生受到越来越多电网运行人员和研究者的重视。现有的预警和预防性控制系统更多地关注电网运行实时在线的安全稳定分析和事故防范,然而从电网运行环节的全过程出发将能更好地实现综合防御的思想。四级梯度预警预控方法正是将系统工程的思想应用于电网运行生产过程的四个重要环节,针对各自的特点开展预警分析和预防性控制。介绍了大电网四级梯度预警预控方法在河南电网的工程实践情况,主要包括系统的功能实现、创新性的技术应用和应用中的思考与启示,为大电网预警预控系统未来的发展提供了借鉴和参考。

大电网安全稳定沙盘推演系统

电网调控运行需要有可视化程度高、可展现故障发展和演化的系统作为大电网在线分析及评估系统的重要构成。而华中电网位于特高压互联电网中枢,特高压交直流之间、特高压直流送受端电网之间、特高压与超高压电网之间耦合关系复杂,对于提升大电网调控能力的自动化高级应用功能需求强烈。本文引入军事领域的沙盘推演概念,基于现有调度自动化系统,给出了"大电网安全稳定沙盘推演系统"建设方案,并在华中电网建设了示范系统。