基于柔直控制的南方电网异步联网频率同步运行控制器设计与应用

电网分区异步运行将成为未来南方电网发展趋势,针对分区异步电网间频率失去了同步性和一致性问题,开展分区异步电网频率同步运行控制策略研究,提出了分区异步电网频率同步运行控制器结构,优化确定运行关键控制参数并通过仿真验证其有效性。鲁西柔直工程作为试点实施分区异步电网频率同步运行,现场实施效果表明该控制能够有效保证分区异步运行电网间实际运行中频率的一致性和同步性,且与电网AGC策略具有良好的适配性,实施中未出现两侧电网功率振荡和频率振荡发散情况,有效改善分区电网频率稳定性和提升分区电网间功率的灵活性支援性能,同时也实现全网调频资源的实时、自动共享,推动构建全网统一的调频辅助服务市场。

基于网络交互技术的南方电网检修业务全过程调度指挥

随着南方五省区社会经济的持续发展,南方电网设备规模与复杂程度不断增长,目前已成为世界上规模最大的交直流并联电网之一。电网设备规模的日益扩大导致设备计划检修工作量大幅上升,缺陷处理、紧急抢修等非计划性检修任务也同步增加。传统人工调度指挥模式难以满足日渐增长的电网检修需求。因此,基于网络交互技术,设计了一套适应于南方电网检修业务的全过程调度指挥模式,并在实践中证明具有良好的工作效率和准确率,具有一定的示范推广价值。

基于层次分析法的电网调度操作效率评价

基于层次分析法的电网调度操作效率评价能够从多维度评价线路操作效率、主变操作效率、母线操作效率;基于停电、复电、检修工作、许可的准时率,能够给调度操作提供辅助决策分析功能,以实现电网精益化管理。

南方电网调度智能化关键技术研究

为了实现南方电网调度智能化运行和管理,分析了当前南方电网调度系统存在的不足,讨论了构建调度智能化系统几项关键技术,给出了实施建议。智能调度关化键技术包括智能调度技术支持系统架构、分布式数据中心、大电网智能在线仿真平台、节能发电调度等。

南方电网调度信息披露平台研究

针对目前国内电力调度信息披露系统普遍存在数据不完整、披露方式不规范、分析展示技术手段滞后等问题,提出南方电网调度信息披露平台的设计方案。该方案实现了"1+X"数据汇总机制、分对象的信息发布模式,具备多维分析的指标报表展示方式,符合所有关于电网调度信息披露法规要求,并能全面满足不同披露对象需求。

基于WAMS的南方电网低频振荡调度应对策略

南方电网区域间弱阻尼振荡已得到有效控制,但局部的以及机组原因引发的低频振荡问题仍然突出。探讨了调度运行中应对低频振荡的策略,从振荡前的预警预防和振荡发生后的紧急控制两个方面提出针对性应对措施。采用基于类噪声信号的模态参数辨识方法进行振荡前的预警预防,可摆脱对模型和参数的依赖,利用大量冗余数据提高结果可信度以及在线监视区间模式和局部模式的阻尼比,实现对危险模式的预警预防。采用基于振荡能量的振荡源定位方法进行振荡事故紧急处置,可以在振荡发生后快速准确的找到振荡的起因,定位振荡源,指导调度员采取针对性的措施快速平息振荡。利用实际振荡事故说明了所提调度应对策略的流程,并验证了所提方法的有效性。

南方电网一体化运行数据中心建设方案研究

随着电网业务的发展和管理要求的提高,迫切需要一个对各个应用系统提供技术支撑的电网运行一体化数据中心。提出了南方电网一体化运行数据中心的总体架构,并针对电力调度信息化迫切需要解决的模型整合、应用集成、数据集成和IT基础设施整合等问题,完整地论述了层次建模、源端建模、服务总线、对象编码与注册、基础设施建设等技术解决方案。在总调、云南中调的试点建设结果表明,所提出的架构可以加快推动电网运行管理信息与自动化信息融合,提升数据综合应用水平和决策分析能力和有效地利用IT资源。

南方电网网省地三级自动电压协调控制系统研究及应用

立足于解决"电网互联"和"控制独立"之间的矛盾,文中研发了适用于南方电网的网省地三级自动电压协调控制系统。分析南方电网无功电压运行和控制特点,提出了网省地一体化的层次型协调电压控制架构;重点阐述了网省协调、省地协调、基于网省协调约束的变电站优化控制、直流近区交直流协调电压控制等系统功能;描述了网省地各级控制中心间的数据交互方式及交互内容。所研发的实际系统已经在南方电网投入闭环试运行。

南方电网调度员培训仿真系统关键技术研究与应用

南方电网有两个显著的特点:一是交直流混合运行且规模巨大;二是远程送电有大功率的跨省流动。因此,南方电网总调新一代调度员培训仿真系统(DTS)的关键技术包括分布式建模、自动生成在线教案和制定高效联合演习模式。在分布式建模技术方面,给出了利用边界切割内外网区域进行模型拼接的算法流程;在自动生成在线教案方面,给出了交直流混合状态估计的方法;在演习模式方面,提出了"分散建模、统一仿真"和"统一调度、就地操作"的演习模式。南方电网总调新一代DTS中的建模厂站数已达到879个,DTS软件系统已在南方电网总调稳定有效运行4年以上。现场应用表明,所研发的DTS关键技术是可行的、有效的。

电网调度控制中心的业务演变趋势与发展路径探讨——以南方电网为例

未来电网将稳步向柔性化、数智化、绿色化方向转型,电力调度机构作为连接能源电力生产与消费的“系统运行大脑”,正面临着全方位的深刻变革,亟须加快向新型智慧化调控运行体系升级。本文梳理了电力调度机构的发展演变趋势,提出了对应的业务变革路径,勾勒出其未来发展的蓝图,以期为电网企业升级优化提供一定参考。

南方电网区域降水季节预测系统的构建及评估

基于我国自主研发的气候模式,构建了面向南方电网区域的全球-区域双向耦合模式,开展了1991—2020年集合回报试验,研发了适合南方电网区域降水预测的误差订正方法,并构建了适合于南方电网区域的降水季节预测系统。集合回报结果表明:全球-区域双向耦合技术可显著改善模式对南方电网区域降水空间分布及其主导模态的模拟预报能力,误差订正方案可显著提高对南方电网区域夏季降水异常的预测技巧。30年平均空间相关系数和预报技巧评分分别可达0.27和74.31,南方电网区域平均时间相关系数可达0.28。预测系统对典型旱涝年也展现出良好的预测技巧。总体而言,此系统可向南方电网区域提供可靠的季节性降水预测产品,为南方电网的安全运行和调配管理提供技术支持。

南方电网节能发电调度计划编制思路、实践及效果

为贯彻落实节约资源的基本国策,根据《节能发电调度办法(试行)》,南方电网从2008年开始进行节能发电调度工作。总结南方电网五省区节能发电调度技术支持系统建设及所取得的节能和减排效果,探讨全网一体化节能发电计划的编制流程,提出了省间优化的节能计划编制思路,并阐述了省区及全网的节能和减排评价指标及计算方法。

南方电网调度数据网业务双平面承载关键技术

为提高电网调度数据网业务的可靠性,南方电网采用了双平面承载的方法,通过路由策略、防止路由环路等关键技术,实现安全I区业务由A平面承载,安全II区业务由B平面承载;同时两平面互为冗余备份,当一个平面发生故障时,业务可自动切换至另一个平面承载。通过现网实际测试,验证了其可行性。

南方电网稳定控制执行站标准化方案研究

安全稳定控制(以下简称稳控)装置在南方电网已得到大规模应用,但装置功能配置和控制逻辑等缺乏统一规范。为了进一步提高装置的可靠性和专业管理水平,在充分考虑南方各省区电网安全稳定控制装置运行现状的基础上,重点对稳控执行站的配置规模、功能配置、控制逻辑进行研究,提出具体的稳控执行站标准化方案。

南方电网实时节能发电调度策略及其潜在效益

电力工业节能减排是国家"十二五"能源发展战略的重要目标,在实时发电调度环节进一步挖掘发电侧节能潜力是南方电网面临的挑战性课题。探讨了区域电网实时节能优化空间,提出以跨省实时交易实现清洁与高能耗能源互补的实时节能优化策略。以实时能耗增量最小化为优化目标建立了线性优化模型,对实时节能优化策略的经济、节能效益进行了测算,揭示了实时节能发电调度的巨大潜力。

基于电网调度系统的网络安全态势感知方法研究

由于网络外界病毒入侵的隐蔽性极高、入侵类型较多,病毒难以被全面地被感知,导致电网调度自动化系统运行安全受到威胁。为提升电网调度自动化系统网络的安全性,提出基于随机矩阵理论(random matrix theory,RMT)的电网调度自动化系统网络安全态势感知技术。采集电网调度自动化系统网络安全信息数据,构建病毒入侵环境下的安全状态分布模型,并利用该模型完成电网调度系统网络安全态势特征信息的提取。采用RMT中的M-P模型及单环定律对网络安全态势特征值在随机矩阵内的分布情况进行谱分析,根据特征值分布状态获取网络安全态势在稳定情况及异常情况下的变换规律,实现电网调度系统网络安全态势感知。实验结果表明,通过对该方法开展安全态势感知测试,验证了该方法应用在电网调度系统中组件安全态势感知及网络安全态势感知的精准度均较高,体现了该方法的有效性。

南方电网频率控制性能标准考核方法探讨

电网频率控制性能考核标准(CPS)着眼于整个系统的安全稳定运行需求,并体现了各子控制区域的经济利益。南方电网采用CPS标准对省(区)间联络线功率与系统频率偏差进行管理和考核,并在考核办法中以经济手段落实考核结果。分析了南方电网CPS标准考核方法的弊端与参数设置上的问题,提出了改进建议并论证其优越性。

城市配电网数智化电动汽车需求响应控制措施及机制研究

新能源电动汽车快速发展对城市配电网乃至全网供需平衡运行的影响日益突出。笔者通过分析新能源发电特性、典型配电网台区用电特性,提出电动汽车需求响应技术手段、市场及政策机制、车桩行政规范建设等控制措施,设计了移峰填谷引导、填谷响应充电、谷用峰发双向三种响应模式,并探索配电网电动汽车需求响应步骤及控制流程。电动汽车电力需求响应可最大程度平抑大量新能源的随机性引发的低谷消纳困难和高峰电力供应紧缺交替运行的阶段性波动,减少大量电动汽车随机充电对城市配电网用电高峰的冲击及重过载影响,增加低谷富余电力消纳能力,降低电动汽车用电成本,并提高发输变配电力设备利用效率,减少电力固定建设投资。

南方电网多直流协调稳定控制系统实现与验证

随着南方电网“西电东送”直流送电规模的不断扩大以及云南电网外送功率的不断增加,交直流稳定控制系统的耦合现象愈发严重,电网有效的调控能力不断减弱,导致送端电网高频问题突出。为此,设计和实现了南方电网多直流协调稳定控制系统,其通过共享直流稳定控制系统的配套电源,降低云南弃水风险,支撑了南方电网的安全稳定运行。为了验证多直流协调稳定控制系统策略功能的正确性和有效性,策划并实施了新东直流双极闭锁现场传动试验。现场试验结果表明,多直流协调稳定控制策略正确执行、相关装置可靠动作。最后,本文也对多直流协调稳定控制系统的后续优化方向进行了展望。

面向区域调频辅助服务市场的南方电网统一调频控制区设计与策略优化

为深入贯彻落实电力体制改革要求,南方电网公司积极推动南方区域调频辅助服务市场建设。设计了面向区域调频辅助服务市场的南方电网统一调频控制架构,通过技术和管理手段相结合,解决了区域电网多调度机构自动发电控制(automatic generation control,AGC)协调控制、与区域调频市场衔接、电网运行调峰调频解耦、省区间联络线控制等问题。为兼顾电网运行安全与市场公平,对统一调频控制策略及参数进行了优化,以满足大扰动下电网频率恢复的控制要求。运行结果表明,面向区域调频辅助服务市场的统一调频控制模式可有效提高电网的频率质量,加快大扰动下电网频率的恢复速度,能够充分发挥南方电网大平台对调频资源的优化配置作用。