基于可信性理论的电力系统运行风险评估 (二)理论基础

在实际研究中遇到的新问题是:传统架空线路的可靠性统计指标难以表达现场运行中线路故障的可能性,单纯采用可靠性数学理论无法进行全系统的运行风险评估。实际上,电力系统的不确定性同时包含着随机性和模糊性2个方面,但受限于概率论与模糊论在基础数学领域内是相互独立的理论体系,传统上在电力系统只能将它们分开研究。可信性理论是2004年基础数学领域完成的数学分支,它给出了基于测度论的模糊论的公理化体系,并提供了随机性与模糊性综合评估的严格数学基础。文中首先介绍引入可信性理论的必要性,然后较为详尽地介绍了可信性理论中的基本公理、可信性测度、模糊变量期望值、随机模糊变量期望值等基本内容。上述内容是可信性理论在电力系统应用的必要基础。

基于可信性理论的电力系统运行风险评估——(三)应用与工程实践

提出了基于可信性理论的运行风险评估算法,采用随机模糊变量的期望值表示全系统的运行风险指标。以所提出的算法为基础,开发了风险评估软件,该软件具备串行和并行运行模式,并具有如下特点:①元件级的不确定性包括发电机强迫停运等原发性故障和保护拒动等波及性故障; ②系统评估方法包括充分性评估、稳定性与充分性综合评估;③系统决策分析可为发电计划调整、拉闸限电计划和自动重合闸配置方式等提供风险评估。WSCC 9系统与吉林电网算例说明所提出的方法是合理有效的。由于运行风险系统需要在分布式环境下与EMS等信息系统集成,所以存在跨平台、多厂家和信息安全等技术层面问题。文中给出遵循IEC 61970标准的解决方案,采用了基于CORBA的软总线实现了与调度自动化系统的集成。该软件已在金华地区电网得到应用,证明了所提出的方法的实用性。

基于可信性理论的电力系统运行风险评估 (一)运行风险的提出与发展

介绍了运行风险评估的基本定义,总结了电力系统运行风险评估与传统调度确定性分析方 法和电力可靠性研究相区别的特征。电力系统运行风险评估的主要目的有2个:一是对电力系统 运行中的不确定性因素进行定量评估,建立运行风险指标体系;二是以运行风险指标为决策手段, 综合协调电力系统的安全性与经济性。与核电厂运行风险进行类比,分析了电网运行风险评估的 发展前景。概述了运行风险评估的相关研究已分别在元件级的安全评估和系统级的安全评估2方 面取得的一些重要进展,介绍了它们所借鉴的传统的可靠性研究方法,阐述了风险评估的研究思 路。

电力系统受电铁负荷的不良影响及消除措施

通过阐述电气化铁路负荷产生的谐波、负序电流特性,详细分析了负序、谐波电流对发电机、电机、变压器、输电线路、电容器和继电保护的有害影响,提出了改变这种不良影响的对策。

电力系统受电铁负荷的不良影响及消除措施

电气化铁路为人们出行带来方便的同时,也给电力系统带来了很大的影响,主要体现在负序电流和谐波污染两个方面。综合解决无功、谐波及负序等电能质量问题,让铁路和电网同时造福于民。

基于可信性理论的输电网短期线路检修计划

传统方法将短期线路检修计划作为单重不确定性优化问题进行建模和求解。但是,架空线路的可靠性指标难以表达现场运行中线路发生故障的可能性,所以需要在短期线路检修计划中对双重不确定性(随机性和模糊性)同时进行建模和求解。可信性理论是基础数学领域最近完成的数学分支,它提供了随机性与模糊性综合评估的严格数学基础。基于可信性理论可建立短期线路检修计划的混合整数随机模糊双重不确定性优化模型(原始模型),其目标函数是检修费用与停电损失费用之和的随机模糊期望值最小。文中利用Benders分解法将原始模型分解为主问题和子问题进行求解:主问题是一个多目标整数规划问题,利用改进Balas算法求解;子问题是一个随机模糊双重不确定性模型,利用可信性理论和直流潮流求解。IEEE-RBTS系统和IEEE-RTS系统的算例表明,文中提出的算法可以综合协调全网的风险和经济目标。同时由于支持原始数据的随机模糊性,使得该算法具有较强的实用性。

现代能量控制中心的运行风险评估研究初探

该文通过定义的分析比较,提出运行风险评估和传统电力可靠性的数学模型本质上是一致的,其区别之处在于应用场景不同。该文分析了运行风险评估在可靠性原理、调度自动化技术和实际部门运营管理三方面的基础,将运行风险评估定位于架构在EMS/DTS平台上的一种随机性定量分析工具。该文在继承、发展可靠性和调度自动化研究成果的基础上,提出运用非序贯蒙特卡罗仿真和层次加关系的电网模型进行状态选择;分别运用动态潮流和暂态时域仿真进行概率充分性和概率稳定性分析;同时定义了新的运行风险指标,克服了现有运行风险指标中的遮蔽现象等缺陷。应用该文所提方法对WSCC-9系统、IEEE-39系统和浙江金华电网的计算表明,该方法可以用于调度部门的发电出力计划调整、拉闸限电方式选择和自动重合闸配置等工作。

一种考虑二次设备模型的在线静态运行风险评估方法

电网运行风险评估可以综合考虑扰动事件发生的可能性和严重性,其模型复杂、计算量大。文中分析了在线环境下运行风险评估的特点和模型要求,提出一种基于事件树概念的在线运行风险评估方法。该算法采用自动装置和继电保护逻辑仿真法,模拟N-1的原发性故障引发的连锁故障,动态生成事件树。通过设置事件树的概率精度来控制事件树的规模,从而控制单次运行风险评估的计算量。基于该方法开发的软件已嵌入预警系统,并已在现场投入运行。

基于IEC 61970的CIS服务与SVG的研究和实践

IEC61970为实现各电力信息系统标准化互联提供了技术基础。文中较完整地研究和实现了该标准的核心内容——组件接口规范(CIS)。重点介绍了包括公共信息模型(CIM)可扩展置标语言(XML)导入/导出、通用数据访问(GDA)和高速数据访问(HSDA)的所有组件接口的实现方法和面临的问题。以控制中心应用编程接口(CCAPI)图形系统交换格式方案草稿为参考,开发了一套基于可缩放矢量图形(SVG)的图形生成和Web交互的系统。从保证系统效率和可扩充性的角度,对系统结构和实现的关键技术进行了阐述。采用自动建立CIM库模式的方法来提高系统的可扩充性和灵活性;利用CIMXML导入过程中的双向关联自动补齐技术,提高系统运行效率和稳定性等。另外,在保证模型的完整性和CIS的效率方面也做了有益的改进。最后给出了应用于工程实际的系统测试结果,验证了所开发的系统的实用性。

基于采集与分析过程的电网故障信息系统界面设计

界面设计是应用系统体现其实用性的最重要、最有变化活力的部分。对于电网故障信息系统这种以信息采集、收集过程中进行信息分析为特征的系统界面设计,关键在于总结归纳其采集过程中信息的可获取性、关联使用、推理、联想的过程描述,并划分信息断面,以数据库关联、信息检索、图形、报告、嵌入式高级应用等方式进行综合集成。基于Java的Web服务,客户端可以很方便地实现界面集成,链接、嵌入或远程调用第三方的网页以展示其成果,因此界面设计宜采用网页技术。

数字式电动机过热保护的整定计算

介绍了电动机过热保护的运行时间/电流关系动作特性及热保护中发热时间常数的估算方法。该整定方法已应用于电厂电动机保护中,实际应用中可灵活运用各估算方法以获得最佳整定值,具有较高的推广应用价值。

智能操作票系统在变电所的应用

利用拓扑图建立一个数学模型，采用推理机的方法对拓扑图中的点、线进行相应的搜索和操作。采用这种数学模型建立一个变电所，用程序的方法实现计算机自动生成操作票。

交错并联Boost功率因数校正器设计

从交错并联的电路结构出发,分析其具有减少输入电流纹波、简化升压电感设计、降低输出电容电流有效值的电路特性;然后采用电压电流双闭环控制,进行仿真分析;最后基于控制芯片UCC28070设计搭建了额定功率2.5 kW的交错并联PFC。仿真和实验结果表明,该PFC电路具有较高的功率因数、很好的纹波电流抑制效果和较高的效率。

国产12kV铠装式金属封闭开关设备技术隐患分析与对策

通过对两起国产12 kV铠装式金属封闭开关设备烧毁故障原因的分析和总结,指出目前运行的许多国产12 kV铠装式金属封闭开关设备存在结构性弱点,容易在天气骤变过程中出现凝露,发生绝缘闪络故障和扩大事故范围,并明确提出了解决对策和建议。同时建议制造企业和电力用户重视早期国产12 kV铠装式金属封闭开关设备的整改问题,以达到控制绝缘故障和杜绝“火烧连营”事故的发生。

有载开关桶体内渗缺陷的分析

通过对三起缺陷的分析总结,提出了有载开关的检修、运行和维护注意事项。

面向地区电网的调度员培训仿真系统应用扩展研究

对面向地区电网的调度员培训仿真系统的系统构架、功能配置进行了扩展研究。重点设计和开发了支持全局的联合反事故演习的系统软、硬件结构。介绍了系统的地调特色:小电流接地系统复杂故障现象的模拟、地区电网与变电仿真的联合模拟技术以及培训评估系统的功能强化等。