基于改进默克尔树与区块链的电网调度自动控制软件版本一致性管控方法

调度自动控制软件是调度自动化系统的核心。近年来,发生了一些运维人员在工程现场随意变更调度自动控制软件版本,导致现场运行版本与测试通过版本不一致,进而造成软件运行异常的不良后果,严重影响了系统安全稳定运行。针对软件版本一致性问题,提出了一种基于改进默克尔树与区块链的电网调度自动控制软件版本一致性管控方法。设计了基于区块链的调度自动控制软件版本管控流程,结合调度自动控制软件特点,提出改进默克尔树对软件版本标注算法,提高了软件版本标识的安全可靠性;运用区块链技术进行软件版本信息上链存储,确保版本信息可核查、可追溯;设计了软件版本切片一致性校验方法,解决了调度自动控制软件测试和现场运行环境不一致导致无法校验的问题。最后,以自动电压控制软件为例,验证了所提出的软件版本一致性管控方法的有效性。

提升电力系统调节能力和智能化调度水平助力构建新型电力系统——《关于加强电网调峰储能和智能化调度能力建设的指导意见》解读

构建新型电力系统,是落实中共中央、国务院关于“碳达峰、碳中和”战略部署和建设新型能源体系的重要举措。在构建新型电力系统过程中,源网荷储各环节发生系统性变革,电力系统的调节能力面临更高要求,电网调度的智能化水平亟须进一步提升。近日,国家发展改革委、国家能源局印发《关于加强电网调峰储能和智能化调度能力建设的指导意见》(以下简称《指导意见》),针对性提出相关工作要求,对提升电力系统调节能力和电网调度智能化水平,进而保障电力安全稳定供应和推动能源清洁低碳转型具有重要意义。

基于电力调度数据网双平面的主站控制多机多链路采集方案

为提升电网调度自动化系统数据采集的稳定性,结合国家电网公司调度数据网双平面(SGDnet)建设模式,遵循智能电网调度技术支持系统数据采集与交换标准,提出基于电网调度数据网双平面的主站控制中心系统多机多链路的采集方法。该方法采用了多通道负载均衡、多级并列运行、多链路热备冗余、多源数据处理等技术,提高了数据采集的稳定性和可靠性,同时结合主站控制中心系统节点管理等技术解决了因单点故障导致数据不刷新等问题,保障了调度生产需要。通过此方法所研究的数据采集系统已在多个调度中心投入现场运行。

新型电力系统下分布式光伏规模化并网运行关键技术探讨

推进分布式光伏规模化并网是实现“碳达峰·碳中和”目标和构建新型电力系统的重要举措。基于此背景探讨面向新型电力系统的分布式光伏规模化并网运行关键技术。首先,归纳并阐述分布式光伏发展现状、并网方式及运行模式,分析大规模分布式光伏接入给电网调度运行带来的挑战。其次,面对上述挑战,从信息集成、监测预测、平衡调度、聚合控制等视角提出系统调度运行关键技术,助力电网调控模式转型升级。然后,考虑实际工程需求,构思满足电网安全稳定运行的分布式光伏技术标准体系,以期促使分布式光伏“可观可测、可调可控、友好互动”。最后,调研并梳理国外分布式光伏规模化并网运行先进经验,并对我国分布式光伏并网协同探索、运行服务支持及市场交易参与等课题提出建议。

溢出风险约束下省间省内两级电力现货市场协同出清方法

新能源的快速发展对电力市场机制提出了新的要求。为促进新能源消纳与保障电力供应,中国建立了省间和省内两级电力现货市场。然而,随着省间市场交易规模和占比的提升,各省电力供应间联系更为紧密,加剧了省内市场间的风险传递。首先,基于当前省间省内两级现货市场衔接机制分析了各省现货市场间的风险传递特征,进而引入溢出风险价值的概念以量化评估省间省内两级市场下的风险传递;其次,为抑制省间省内两级市场下的风险传递,基于两阶段随机优化理论,构建了溢出风险约束下的省间省内两级现货市场协同出清模型;进一步,考虑因各市场运营机构不同而带来的隐私保护需求,建立了基于交替方向乘子法(ADMM)的省间省内两级现货市场协同出清模型求解方法;最后,通过算例分析验证了所提出的市场出清模型与方法在抑制省间省内两级市场协同下风险传递中的有效作用。

高比例电力电子电力系统过电压(二):交流对称故障下暂时工频过电压机理

随着新能源等电力电子设备占比的不断提升,故障扰动后引发的系统暂时工频过电压问题日渐凸显,严重时易引发新能源大规模脱网,威胁电网安全稳定运行。新能源发电设备的故障穿越特性直接影响过电压水平,亟需进行机理分析。该文首先分析交流对称故障下高比例电力电子电力系统过电压的引发原因,建立计及新能源故障穿越特性的过电压简化分析模型,并基于矢量关系解析三相短路故障后新能源机端过电压最大值;然后分析不同故障穿越策略和系统参数对新能源机端电压最大值的影响;提出防止新能源大规模脱网的故障穿越等效无功电流系数的取值区间,进一步综合考虑新能源故障期间的无功支撑要求和故障清除后的电压安全约束,分析不同系统强度下等效无功电流系数的合理取值区间;最后通过时域仿真验证理论分析的有效性。

高比例电力电子电力系统过电压(一):定义、分类及相关要求

随着新能源发电设备的大量投运和大容量交直流输电工程的相继投产,我国已初步形成高比例电力电子电力系统的基本格局,以过电压为代表的安全问题日渐凸显。然而,高比例电力电子电力系统过电压起因众多、产生机理繁复,对新能源外送及直流输电能力构成了严重制约。为解决上述问题,该文从大电网安全稳定视角出发,首先明确电力系统过电压的基本概念及其分类,分析高比例电力电子电力系统中不同过电压的起因与波形特征。进一步围绕3个实际电网过电压问题较为突出的场景,分析不同场景下过电压产生的原因、各类设备的过电压耐受能力及限制因素,论述传统交流设备过电压及新型电力电子设备在过电压场景中可能存在的安全风险。最后,总结了高比例电力电子电力系统过电压的分析流程,并结合时域仿真算例进行论述说明。

全国统一电力市场环境下的电力辅助服务市场体系设计

全国统一电力市场体系设计及建设重点围绕电能品种展开,辅助服务作为保障电力系统安全的重要品种,也需适应主能量市场、从全国辅助服务市场体系角度开展顶层设计。文中分析了中国区域及省级辅助服务市场机制的总体情况。在全国统一电力市场的基本框架下,基于对电能量市场基本发展形态的分析,从市场层级维度、市场品种维度、市场周期维度出发,梳理层级之间、品种之间的衔接关系,提出适应不同市场发展阶段的全国辅助服务市场整体框架及建设发展路径。

省间电力现货交易运营技术

为支撑省间电力现货交易高效稳定运行,迫切需要研发适应省间电力现货交易特点的运营技术,实现各类市场协同高效运作。首先,介绍了省间电力现货交易的背景和交易机制,分析了市场运营面临的技术挑战,构建了省间电力现货交易运营功能框架,设计了基于广域分布式并行技术的数据流。在此基础上,提出了广域协同交互技术、支撑全域双向交易的省间电力现货交易出清技术、基于模型重构的多阶段安全校核技术,以及基于模块柔性联动的全过程辅助决策分析技术等多项运营技术。最后,介绍了所述运营技术的工程应用情况,并结合未来电力现货市场演进方向,展望了需要进一步突破的运营技术。

基于局部检测信息的电力系统时间同步攻击定位方法

卫星时间同步攻击可造成电力系统设备时间紊乱,PMU相角量测错误,危及系统安全运行。鉴于基于线路两端PMU数据的攻击检测方法无法判断线路哪端节点受到攻击,提出了一种基于局部攻击检测信息及同步区域搜索聚合的卫星时间同步攻击定位方法。首先,结合同步攻击特性构建了电力系统等效图及邻接矩阵。其次,结合线路两端攻击检测信息,利用广度优先搜索获取报警线路分割形成的各内部同步的区域子系统。再次,根据子系统是否两两相连分为简单情形和复杂情形;针对复杂情形,结合相角差偏差估计与同步子系统聚合将其转化为简单情形。最后,基于正常节点数量占优假设定位受攻击节点。IEEE 39节点系统测试表明,该方法在不同攻击下可有效定位攻击,可区分受不同攻击的节点,对微小攻击的定位能力强。

基于模型预测控制的光储场站与SVG协同优化策略

随着新能源高渗透接入电网,电网的电压控制问题变得越来越复杂。针对多无功源之间协同优化存在多时间尺度特征的问题,采用了模型预测控制方法,从日前计划与日内短期调度出发,建立了不同时间尺度下的多无功源协同优化模型,并制定了日前—日内多无功源协同优化调度策略。仿真验证表明,所提策略能够显著缩减离散无功设备的动作次数,并高效协调光储场站与SVG设备,在保证电网经济运行的同时,避免电网节点电压越限的问题。

智能电网调度控制系统安全防护技术及发展

对中国电网调度控制系统信息安全防护体系的发展历程进行梳理,总结为3个阶段,即基于边界安全的纵深防护体系阶段、基于等级保护的业务安全防护体系阶段以及基于可信计算的主动防御体系阶段。结合当前日新月异的新型威胁及国家级网络空间对抗新形势,提出基于可信计算技术,实现计算环境可信、应用行为可信、网络通信可信,构建以安全免疫为特征、以安全可控为目标的新一代智能电网调度控制系统安全主动防御体系,并介绍了其核心防御技术。

智能配电网调度控制系统技术方案

简述了配电自动化技术最新发展情况,对配电自动化建设中存在的问题进行了总结分析,提出了智能配电网调度控制系统新的技术方案。系统框架设计采用了配电网调度控制与故障抢修一体化技术和信息集成技术;重点对系统实用化关键技术进行了研究和探讨,包括配电网大数据量采集技术、馈线自动化技术、配电地理信息展示技术,以及适应配电网特性的应用分析软件等;考虑新能源接入对配电网的影响,探讨了对相关技术的改进和调整方案。

特高压直流外送风光火电力一体化调度计划模型

随着中国大容量电源基地的逐渐增多及特高压交直流电网的快速发展,大功率远距离输电将成为常态。通过特高压直流跨区输送风光清洁能源的需求日益强烈,为解决风光能源随机波动不易直流外送的问题,设计中采用了配套火电平抑风光电力波动整体打捆外送方案。针对当前直流发电计划与风光发电计划相对独立及配套火电未能有效参与风光电力调整的实际情况,文中提出了特高压直流外送风光火电力一体化调度计划模型。该模型能够灵活处理外送风光电力、配套火电、电力交易及直流计划的协调问题。将所述模型运用于实际算例,仿真结果表明配套火电和直流计划参与调整能有效提升风光电力外送能力。

市场机制下智能电网调度控制系统调度计划应用模型及分析

智能电网调度控制系统调度计划的设计开发具有前瞻性,能够适应三公调度、节能调度、市场机制等不同模式。针对当前电力市场化改革的快速发展情况,文中给出了市场机制下智能电网调度控制系统在日前市场、日内实时市场、辅助服务、安全校核、新能源消纳、联络线优化等环节的具体应用模型及其分析,并进一步提出新形势下的发展思路。

智能电网调度控制系统数据总线技术

在智能电网调度控制系统中,为了实现调度控制系统的横向集成、纵向贯通,针对业务协同和数据共享对数据传输提出的高效实时、安全可靠、跨区跨级传输等要求,提出了数据总线技术。该技术通过对工业总线技术、中间件技术、订阅/发布策略等进行融合、扩展,实现了横向跨区的数据传输,同时支持各级调控中心之间的数据交互。数据总线技术已应用于智能电网调度控制系统,并实现了国调、"三华"等多级调度的部署运行。实践证明,数据总线技术能够较好地满足智能电网调度控制系统的数据传输需要,保障电网调度控制系统的安全稳定运行。

智能电网调度控制系统的安全校核服务及实用化关键技术

安全校核是保障电网稳定运行的一道重要安全防线。基于智能电网调度控制系统的服务总线和并行计算服务,研究实现了面向服务的安全校核功能,为日前计划编制、日内计划调整、电网调度操作提供可定制的支持多任务并行的安全校核服务。计划潮流生成是安全校核的基础,结合中国电网分级调度的运行模式提出了基于多断面潮流控制技术的计划潮流算法,并应用无功电压自动调整和潮流不收敛智能调整技术提高收敛性和结果合理性。研究了多级调度日前计划联合安全校核的实用化技术,通过计划数据校验和统计技术指标提高了安全校核的实用化水平。

智能电网调度控制系统现状与技术展望

首先回顾了中国电网调度自动化系统的发展历程,然后阐述了智能电网调度控制系统的总体结构,接着总结了智能电网调度控制系统取得的主要技术创新与应用成效,包括特大电网的可观测性大幅提高、特大电网的可控制性得以加强、多调度中心协同运行和在线安全预警的能力大大提升、电网运行的经济性和新能源消纳的能力持续提高、电网调度抵御重大自然灾害和集团式网络攻击的能力显著增强等。最后,展望了智能电网调度控制系统需要进一步研究的关键技术。

智能电网调度控制系统数据库管理技术

智能电网调度控制系统横向集成、纵向贯通的体系架构,及其延伸出的安全性、大容量、高效率等要求,亟需研发以数据库管理为核心的新数据管理技术。文中首先介绍了智能电网调度控制系统的实时数据库、商用关系数据库、时间序列内存库、时间序列文件库各自的特点及该系统对数据管理的要求,然后介绍了数据管理体系架构、数据库管理关键技术、数据访问接口与数据维护。以数据库为核心的智能电网调度控制系统数据管理技术已成功应用于各级调度控制系统,为智能电网调度控制系统安全、稳定、高效运行提供了有力的保障。

智能电网调度控制系统试验验证技术

作为智能电网的重要组成部分,智能电网调度控制系统的可靠、稳定和高效运行在保障电网安全和国民经济社会生活方面具有重要意义。试验验证作为提升系统软件质量的主要方式,日益受到关注和认可。文中在分析了智能电网调度控制系统主要特征的基础上,结合软件测试技术、面向对象技术、系统仿真技术等试验验证技术,提出了智能电网调度控制系统试验验证体系,构建了智能电网调度控制系统综合试验验证平台,并结合试验验证平台提出了源代码验证、功能验证、性能验证、稳定性验证、兼容性验证和安全性验证等试验验证的技术和方法,重点介绍了源代码验证技术、电网控制类软件闭环验证技术和雪崩验证技术及应用。