华北电网蒙西外送通道广域阻尼控制系统研究

针对华北电网年度运行方式计算中蒙西外送通道潜在低频振荡问题,在RTDS中搭建华北电网等值模型,并建立了广域PSS阻尼控制系统物理仿真平台。该平台由控制服务器、PMU单元、控制单元、功率放大器组成,其中控制器采用区间频差信号和区域惯性中心角差信号作为反馈输入。介绍了该系统的整体方案、控制器设计思路、通讯延时处理等,并通过仿真试验表明,相比本地PSS控制,该系统能够显著抑制区域间低频振荡,有效改善华北电网系统阻尼。同时对PSS4B和SVC两种低频振荡抑制措施进行了初步分析与探究。

基于OSGi的华北电网辅助服务交易平台设计与实现

随着我国电力市场改革不断深入,电网辅助服务越来越受到人们的重视。分析了华北电网辅助服务现状及问题,设计了电网辅助服务竞争机制及模式,实现了该机制下基于OSGi的华北电网辅助服务交易平台。系统引入竞争机制,具备交易流程化管理技术、基于角色的权限控制、市场参数灵活配置和动态模块化软件开发等技术特点,该系统在满足电网调频需求的情况下能够显著减少辅助服务费用,提升资源利用水平。

继电保护定值在线校核及预警应用在华北电网的应用

继电保护定值在线预警应用以智能调度支持系统为平台基础,为解决传统继电保护离线整定提供了实时的技术平台。鉴于此,从系统构建和功能实现两个方面对继电保护定值在线校核与预警应用的具体功能和实现进行了分析和阐述,并结合华北电网的实际情况,介绍了保护定值在线预警系统在华北电网的建设和应用情况。

基于负荷特性分析的华北电网电力市场需求研究

分析了电力市场需求结构组成,指出了负荷特性的长期与短期影响因素。针对2012年春节期间华北电网电力市场需求特点进行分析,基于农历时间坐标与时间跨度,发现历年春节期间负荷的关键性特征,提出了节假日累积惯性效应。明确2012年华北电网电力市场需求的变化趋势。

“十三五”期间华北电网负荷预测研究

电力负荷预测是电网规划的重要组成部分,其结果直接关系到电网安全、经济和可靠运行。随着经济新常态的出现和产业结构调整升级,"十三五"期间华北电网电力负荷增长特性将发生变化。本文分别利用支持向量机、最大负荷利用小时数法和趋势外推三种方法,综合考虑影响因素、专家经验和历史变化规律,对华北电网"十三五"期间电力负荷进行了预测。最后,综合三类方法的预测结果,得到华北电网2015年、2020年最大负荷约为20000万k W和26000万k W,"十三五"期间负荷增速约为5.4%。

考虑功率预测偏差和出力调节不确定性的风电集群功率分配策略

当因输电通道限制需对风电集群进行限电时,应考虑各风电场功率预测和调节能力的差异。考虑功率预测偏差和调节能力不确定性,构建机会约束规划和机会约束目标规划相结合的风电集群日前功率调度模型,并采用采样排序的方法将不确定变量转化为确定性变量对模型进行求解。对华北某地区风电集群进行案例分析,结果表明,在满足风电场间期望调度电量比例要求的基础上,相较于传统模型,所提模型能有效降低弃风率和系统负荷不平衡时的缺额电量。

智能电网调度控制系统综合智能告警研究及应用

随着特高压电网的建设和新能源的快速发展,电网运行特性发生重大变化,现有调度自动化系统告警处理功能已不能适应特大电网一体化运行的发展要求,需要对调度实时监控中各个业务的告警信息进行综合处理,以提高调度对电网运行状态的整体感知能力,以及应对电网故障的紧急处置能力。文中结合智能电网调度控制系统综合智能告警功能的研发和应用,介绍了其整体架构、关键技术,形成了面向调度运行模式的综合告警、设备故障的在线快速诊断以及多级调度间的故障信息实时共享,并给出了示范应用效果以及未来研究展望。

考虑电网安全的风电火电协调优化调度模型及其求解

在安全约束经济调度(SCED)模型的基础上,引入风功率弃风分段惩罚因子,建立了考虑电网安全的风电火电协调优化调度模型。模型优先消纳风电,但允许在某些情况下弃风,以保证电网安全和调峰要求。利用某省级电力系统算例对该模型进行测试。算例分析表明,模型能协调优化常规发电机组与风电机组的出力,优先消纳风电。当电网不能全额消纳风电时,可按照事先制定的弃风原则对各风电场进行有序弃风,以满足电网安全约束,保证安全断面不越限。

大电网失步解列难点问题及隔离策略初步构想

为了提高失步解列措施在大电网条件的适应性基于大量实际电网稳定破坏事故和大电网仿真分析结果,总结梳理了稳定问题耦合出现、失稳模式复杂、隔离断面复杂、振荡中心跃迁情况复杂、电网解列装置配置复杂、故障暂态冲击严重等6类大电网失步解列难点问题;结合我国未来规划电网严重故障下稳定特征的一些新变化,引入广域信息,提出了基于广域信息的失步振荡解列和隔离措施及策略;并通过实际电网的仿真对所提控制措施的有效性进行了验证。结果表明:针对失稳模式复杂问题提出的基于机组受扰轨迹同调分群的多解列措施配合策略、针对多稳定问题耦合出现提出的综合故障抑制策略、针对电磁环网带来的隔离断面复杂问题提出的广义规划隔离措施以及故障冲击严重提出的切机措施均能实现失步振荡的有效隔离和抑制。研究结果可为大电网的稳定性研究提供参考。

考虑运行方式安排的大电网在线趋势分析技术

电网调度运行对掌握未来状态安全变化的迫切性越来越高,针对此问题,结合当前智能电网调度控制系统及其动态安全评估技术的发展,提出了运行方式安排的大电网在线趋势分析技术。该技术基于电网当前运行方式和在线稳定分析结论,利用调度操作调整、调度计划、新能源预报和负荷预测数据,形成电网未来时刻的预估潮流,在短周期内快速评估其安全状况及变化趋势,并给出辅助决策控制策略。该技术已在华中、黑龙江电网得到了应用,为复杂电网调度运行控制提供了预防预控的技术支撑手段,促进了电网控制从经验型向智能型的转化。

适应电网多复杂工况的AGC控制模式转换技术研究

调度控制系统中AGC机组控制模式依靠人工决策修改的方式,已经无法满足电网实时平衡和多复杂工况下的调节需求。文章首先根据AGC机组控制模式的负荷扰动调节特点,对机组控制模式进行归类分析;然后提出适应电网正常和紧急2种工况的控制模式自动转换方案,提出适应CPS标准的调节备用需求模型和模式转换策略,策略兼顾负荷趋势调整和平衡控制双重目标,实现对机组控制角色的自适应转换和调节容量的优化调控;通过大功率缺失扰动下满足CPS/DCS标准的调节备用需求分析,提出紧急功率控制模式转换策略,通过扩充紧急功率控制调节容量,以快速支援电网功率恢复。最后通过算例分析验证了所述方法的有效性。

商务智能在电网调度控制系统数据分析中的应用

为了准确定位电网调度控制运行的异常信息,需要从电网调度控制系统的大量历史信息中获取关键信息,文中从商务智能(BI)的角度提出了海量数据统计分析的解决方案。首先阐述了BI的概念及在电网调度控制系统中推广应用困难的原因,接着介绍了BI整合到电网调度控制系统中所必备的核心软件模块,最后结合智能电网调度控制系统(简称"D5000系统")的调控业务,以实例展示如何将BI融合到D5000系统中。

气象因素对京津唐电网夏季负荷特性影响分析

京津唐电网作为一个独立的电网控制区,用电负荷呈现日趋明显的城市负荷特性。在梳理大量京津唐电网负荷数据的基础上,总结了京津唐电网不同天气条件下的夏季负荷特性,探讨了气象因素与电网负荷特性之间的关系,辨识出京津唐电网夏季负荷主导因素,采用多项式曲线回归方法分析了温度、湿度对京津唐电网负荷的灵敏度关系,给出了京津唐电网夏季考虑热累积效应后的修正最高温度公式,并对提高负荷预测准确度的应用效果进行初步分析。

电网实际运行环境中相量测量装置性能在线评价方法

广域测量系统(WAMS)的各项应用功能的可靠性高度依赖于相量测量装置(PMU)的数据质量。目前,PMU性能评价主要在实验中离线进行,性能指标主要采用综合矢量误差(TVE)。TVE作为一种离线评价指标,并没有将频率测量误差考虑在内,并且只适合于在被测信号已知的情况下使用。随着PMU布点越来越普遍,迫切需要建立一种在电网实际运行环境下的在线评价PMU测量性能的综合指标。PMU的主要任务是真实地反映交流电压(电流)输入信号的频率、幅值、相位等相量特征,如果利用PMU输出的测量结果重新构造一个正弦信号,这一正弦信号与PMU输入信号之间的差别信号的频谱中应不包含PMU输出的信号频率。基于这一思路,提出了综合相量误差(TPE)作为PMU性能的在线评价指标。TPE的优点是不受噪声、谐波和动态变化分量的影响,能够在输入信号未知的情况下对PMU的测量性能进行评价。算例验证了该方法的有效性。

超超临界锅炉启停过程中汽水分离器温度场与应力场数值模拟计算

随着可再生能源行业的发展,更多火电机组需要参与调峰运行,这对锅炉的启停速度、运行的灵活性和安全稳定性提出了更高要求。汽水分离器是超超临界机组的核心厚壁承压部件,在启停过程中由于温度场的变化会产生热应力,从而引起应力损伤和疲劳损伤。通过有限元数值模拟对汽水分离器在不同启停过程中温度场与应力场进行了研究,获得了温度、热应力和总应力随时间变化的规律。研究结果表明,启停过程危险点位置始终处于筒身与引入管连接区域,不同启停过程中冷态启动应力幅值最大,为362 MPa。对冷态启动下3种加速方案进行仿真分析表明,不同方案启动结束阶段瞬态总应力无明显差异(365 MPa)。

电网年度发电量计划滚动分解优化方法及应用

介绍了区域及省级电网发电计划编制方式和业务需求,结合国内外中长期发电计划编制已有的研究成果,提出了一种考虑年度计划完成率、启停成本和计划负荷率均衡的年度发电量计划滚动分解优化方法,根据年度发电量计划完成情况,优化常规机组在未来计划时段启停计划和发电负荷率,并为月、周、日的进一步精细化调度计划提供发电量计划目标。在某省级电网中的应用实例分析表明,该方法可为调度中心提供满足年度发电量完成率与电网安全的切实可行的机组停备计划和月、周、日发电量计划,并为新能源消纳和短期电力交易预留空间,从更大时间范围实现对电厂发电量完成进度的跟踪与调控。

京津唐电网供热机组冬季调峰能力分析

由于供热机组占总装机的比例不断提高,以及风电等新能源发电的大规模并网,冬季供暖期的电网调峰问题突显。特别是对于京津唐电网这样城市负荷特性明显的电网,研究如何合理安排供热机组参与调峰,对于提高电网调峰能力具有重要的现实意义。本文根据实际调度运行经验,探索性提出适合京津唐电网的供热机组冬季调峰能力评估方法,对供热机组实际运行情况进行了对比分析,探讨了电力调度机构进一步加强供热机组管理的方向。分析结果表明,该方法可有效提升京津唐电网调峰能力,促进电网调度精益化发展。

基于电网分区辨识的静态安全在线校正策略改进及应用

静态安全分析是智能电网调度控制系统中实时监控与预警类应用的核心功能之一。当前的静态安全分析在考虑单个元件开断的基础上给出的校正信息局限于灵敏度相关信息,内容比较单一,无法覆盖实际运行需求。在深入研究电网分区特点的基础上,提出了基于树搜索法的电网分区在线辨识技术,并进一步对静态安全在线校正策略作了改进,可实时给出以设备越限校正为目标的分区联络设备合环决策结果。该技术在华北电力调度控制系统实现并投入在线运行,经实际验证分析计算结果准确可靠,提高了在线分析应用的智能化和自动化水平。

多维数据建模在电网调控一体化系统中的应用

目前调控一体化系统所使用数据模型全部是关系型模型,关系型模型具备良好的扩展性,通用性强,但难以支持多维观察、数据钻取以及复杂的多维数据集运算等功能。对BI技术的建模思想进行介绍,然后结合电网调控系统的目前数据结构方式以及存在的不足进行分析,并提出基于BI的建模思想对电网调控的数据模型进行重新构造,建立一种电网调控多维方式的数据模型,同时分析多维数据模型在电网调控中应用的优势,为电网调控数据建模方式以及分析方式提供参考。

智能电网调度控制系统基础平台公共服务技术规范解读

基础平台公共服务是智能电网调度控制系统的底层基础,是上层各类核心应用模块正常运转的重要前提。从数据和电网模型服务、文件与人机服务、告警/权限/日志服务、消息邮件和工作流服务、并行计算服务等方面,对最新修订的《智能电网调度控制系统第3—4部分:基础平台公共服务》规范中的技术要求进行解读,为省级及以上智能电网调度控制系统的设计、研发、建设和验收提供指导。