南方电网面向智能调度高级应用软件的设计思想

高级应用软件系统是智能调度的重要组成部分。随着智能电网的发展,高级应用软件面临着新的机遇和挑战,需要将各种专业的业务经验智慧与高级应用软件的创新融为一体。鉴此,分析了高级应用软件与智能调度、智能电网的互动关系,给出了面向智能调度的新一代高级应用软件的整体架构,以云计算的高级应用软件分析平台为支撑,通过调度业务支撑环节和集中式机器学习系统环节,实现高级应用软件由面向功能到面向调度生产业务的转变。提出在新的架构下需要开展研究的新领域,例如在线计算可信度分析、智能调度机器人和面向多应用状态估计的自动信息融合专家系统等。

南方电网交直流混合实时状态估计的应用

基于数学上严格的主从分裂法,通过对现有成熟软件的较小修改,实现了交直流混合实时状态估计器,并在南方电网投入了现场试运行。分析了实现中提出的特殊问题,包括:软件总体流程、直流系统的参数辨识、直流系统可观测性分析和直流系统量测的处理,提出了相应的解决措施。分别针对南方电网的核心模型和全模型,报告了现场应用经验和效果,特别是报告了针对全模型的24 h持续运行的详细情况,验证了状态估计的精度、效率、收敛性和24 h持续运行的可靠性。

南方电网超级能量管理系统的混成控制系统构想

混成控制系统以事件处理为核心,通过定义事件将经济运行和安全运行目标统一到一个处理框架内,实现复合目标趋优化控制。文中介绍了实现多重目标趋优的混成控制系统,提示了其"事件驱动"本质,同时指出了事件的分类和一些主要事件的形成条件。该系统作为构造南方电网超能量管理系统的核心组件,可从理论和工程实践上指导"数字南方电网"的建设,并为南方电网的安全、经济运行提供有力的保障。

南方电网交直流混合系统线损的实用计算方法

降低线损是提高电网运行经济性的重要措施。以南方电网西电东送系统为研究背景,根据IEC 61803标准,并结合实际工作经验,对西电东送交直流混合系统的线损计算进行研究,剖析了送电量、电网结构、送电构成以及设备维护水平等几大影响西电东送系统线损的关键性因素,对提高我国西电东送系统的运行经济性具有较好启发作用。

受送电规模限制下水电长期可吸纳电量最大优化调度模型

跨省跨流域水电站群发电优化调度已成为中国大水电系统调度运行的瓶颈问题,以南方电网水电站群为背景,结合其长期优化调度问题,提出水电长期可吸纳电量最大模型。该模型在发电量最大模型基础上,将电网对水电的吸纳能力和受送电量限制作为控制条件,以适应大规模水电站群优化调度的实际需要,结合逐步优化算法、离散微分动态规划算法和逐次逼近算法求解。以南方电网92座水电站组成的水电站群系统为背景的实例研究表明,该模型体现了省级电网间长期受送电需求和限制,能有效解决大规模跨电网受送电模式下的长期水电调度问题。

黑启动过程中的负荷恢复

研究了黑启动中的负荷恢复与系统并网问题,将基于直角坐标的最优乘子牛顿潮流法与灵敏度技术相结合,采用连续线性规划法对负荷恢复阶段出现的N?1潮流不可行和状态越限问题建立了恢复控制的模型和算法。然后建立了负荷恢复阶段仿真各子系统频率变化过程的模型和算法,针对子系统的并网问题建立了基于连续线性规划的并网压差发电调度算法,有效地解决了并网电压差优化控制问题。用标准测试系统和实际电网的数值仿真试验证明了模型和算法的有效性。

多目标进化算法求解无功优化问题的比较与评估

多目标进化算法在电力系统无功优化领域已有广泛应用,目前研究主要集中于引入某种单一算法求解该问题,难以全面客观地分析算法的寻优性能。因此选取当前典型的多目标进化算法,从整体角度对它们在无功优化问题中的应用展开比较研究。与传统设定偏好参数、将多目标问题转化为单目标问题的方法不同,直接采用计及系统网损与电压偏移的多目标模型。以IEEE 30节点标准系统的多目标无功优化为算例,从非支配解集质量和多样性、帕累托前沿分布广阔性和均匀性及收敛速度等角度,比较算法的寻优性能,分析其优势或不足。在评估各种算法计算性能的基础上提出了进一步研究的展望。相关结论对多目标进化算法在无功优化问题中的应用和改进具有一定的参考价值。

继电保护故障信息系统建设经验谈

微机型继电保护、故障录波器的广泛应用以及电力通信、自动化技术的发展为继电保护信息的采集和分析处理提供了前提条件,继电保护故障信息系统便应运而生,从国内相关单位的建设运行经验来看,在不同设备或者系统之间进行信息交换的一个突出问题就是通信规约的一致性和兼容性。南方电网电力调度通信中心从系统工程的角度进行了充分的分析和论证,制定了详尽的通信与接口规范,组织了较大规模的一致性测试及互操作试验,在系统建设和通信规约质量保证方面进行了新的探索和有益的尝试。

统一潮流控制器的自适应校正稳定控制器设计

在装设了统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)的弱阻尼连接多机系统中,综合利用全系统的线性化状态方程和传递函数的信息,设计了线性化的UPFC稳定控制器。为使该稳定控制器能在系统大范围内的运行点提供有效阻尼,文中在UPFC稳定控制器中加入一可调的超前(滞后)环节,利用Prony分析在线辨析系统低频振荡特性。利用在线辨析的结果对稳定控制器的可调环节进行微调,使之针对系统具体运行工况进行自适应校正,从而持续工作在最佳状态。最后利用电磁暂态仿真程序对一个装设有UPFC的两区域弱阻尼连接系统进行了仿真计算。仿真结果表明,文中设计的自适应校正UPFC稳定控制器能够明显提高该系统的阻尼水平。

等微增率准则在机组负荷优化分配中的应用条件

通常采用等微增率准则处理节能发电调度问题,但这种做法是否在任何情形都合适?为此,指出了应用等微增率准则必须要满足前提条件,即在负荷分配区间内所有发电机组的耗量微增率必须是单调递增的,换句话说,耗量特征曲线都是下凹的,因而等微增率准则在机组负荷分配应用中具有明显的局限性。不加验证地采用等微增率准则分配机组负荷可能导致总能耗不降反增,甚至全局最大。

境外BOT火电项目风险分摊框架

基于BOT项目的定义、特点、组织结构及合同关系的分析,对境外BOT火电项目的风险分摊原则、主要风险及其承担主体进行了分析,对境外BOT项目的风险如项目边界条件、市场和收益风险、燃料供应和运输风险、建设风险和不可抗力等进行了辨识,并结合境外火电建设项目的实践提出了针对各种类型的风险的管理和规避方法。

完善防御连锁故障措施

极端天气导致的电网故障自组织临界性、继电保隐式故障和电网拓扑结构存在薄弱环节是诱发电网连锁故障的主要原因。本文基于对南方电网历史事故的分析和总结,从多角度研究了连锁故障在南方电网中的具体表现形式。南方电网通过完善防御连锁故障的预防控制措施、提高复杂事故下的故障分析能力、制定防御连锁故障的紧急控制措施和建设实用化的事故处理技术支持手段,有效控制了连锁故障对电网安全带来的风险,在多次复杂事故处理中发挥了良好的作用。