电网运行方式辅助决策的研究

电网运行方式辅助决策的研究

陈新[1]2008年在《承德市电网事故处理辅助决策系统项目研究》文中进行了进一步梳理电网是实时性很强的电力传输和分配网络。电网发生事故时,调度员应快速准确地分析和判断故障,迅速隔离故障设备,恢复电网安全稳定运行。随着电网的发展和管理设备的增加,迫切需要为调度员的事故处理提供一个有力的辅助工具,从信息集成、故障判断、提供恢复方案和防误、事故追忆等方面为调度员提供全方位的决策支持。正常操作时为调度员提供事故分析和处理的模拟培训手段等功能。电网发生事故时自动提供故障设备、故障类型、停电区域、受影响的重要用户等信息,并根据事故前后运行方式和厂站拓扑信息,智能化或手动生成恢复方案,并利用典型预案方式提供有效的综合防误操作手段,保证事故处理的可靠性。

鲍颜红[2]2016年在《大电网多形态稳定性预防控制和紧急调控的在线辅助决策方法研究》文中研究说明大区电网的互联、直流输电工程的大量建设以及新能源发电在电网中的规模不断扩大,电网运行复杂程度增加,运行方式变化较大,通常的离线分析与控制策略已经难以满足需要,在线安全稳定分析与控制系统成为电网调度中心必备的工具。潜在故障的预防控制辅助决策是在线安全稳定分析与控制系统非常重要的功能,但鉴于复杂大电网高维、强时变、强非线性的本质,目前的决策算法鲁棒性和计算速度尚难以满足在线计算的要求。不宜以能否获得全局最优解作为考核计算方法有效性的准则,基于物理现象和控制机理,可以从搜索过程中每一次的仿真轨迹或模态分析中提取量化信息,计算控制性能指标,用于指导寻优计算过程中下一步的搜索方向以及各种计算任务在并行计算平台上的分配,从而尽快得到可行和尽量优化的调整方案,满足实际大电网对预防控制在线计算的要求。针对紧急状态显现后安全稳定紧急调控,基于广域测量系统(WAMS)的电网动态实时信息,可以提取反映电网紧急状态的特征量,给出定性的调控建议,但无法确定定量的紧急控制措施。要想抛开大量不切实际的假设来获得人工紧急调控的定量决策,必须通过基于系统模型的仿真计算获得,采用实测轨迹数据与在线预决策计算结合的理论及思路,可以为人工紧急调控提供辅助决策支持。本文针对暂态稳定预防控制、动态稳定预防控制以及多种安全稳定问题的综合辅助决策问题,在分析目前各类预防控制计算方法基础上提出满足复杂大电网在线分析控制适应性要求的计算方法。基于广域测量系统(WAMS)的电网动态实时信息和实测轨迹数据与数字仿真结合的思路,针对低频振荡和电压稳定的在线紧急控制问题,提出人工紧急调控决策支持的计算方法。(1)基于扩展等面积准则(EEAC)提供的安全稳定模式信息及其计算的机组参与因子,提出了暂态稳定预防控制的在线计算方法。按多个预想故障下系统稳定裕度加权并计及控制代价得到控制性能指标,排序后首尾配对依次参与控制,逐步调整直至所有故障下暂态功角稳定裕度均满足要求。在采用分布式并行计算技术的集群计算系统中,改进了基于扩展等面积准则的启发式算法,采用枚举并行的方式,将参与因子首尾配对后得到的可能调整方案同时下发至计算节点并行计算,最终在计算结果中选择满足要求的方案作为辅助决策措施,极大地提高了计算速度。(2)为了防止电力系统低频振荡发生,提出了小干扰动态稳定辅助决策和预想故障后的大干扰动态稳定辅助决策在线计算方法。根据状态估计结果和元件模型参数在线计算,将弱阻尼模式的阻尼提高至指定安全值;采取紧急降低关键发电机出力方式,并给出了协调控制多个弱阻尼模式的机组出力调整措施;基于并行计算策略可以同时满足控制措施的准确性和实时性要求。(3)大多数基于同步相量数据的静态电压失稳预测方法仅根据本地节点或支路的PMU量测值,通过对系统进行戴维南等值来计算判断电压失稳的指标,没有充分利用系统中大量的PMU信息,能否准确预警实际电网的电压失稳值得商榷。根据SCADA系统采集的电网实时运行状态,可以进行PV曲线计算和QV模态分析,计算电压稳定裕度和静态电压稳定辅助决策。为了提高预警的实时性,基于PV曲线和QV模态分析计算得到的关键节点临界电压和参与因子,求取以参与因子为权重的关键节点PMU电压量测值与临界电压的距离,得到实时的电压稳定裕度。当电压稳定裕度不满足要求时,根据预决策计算得到的将电压稳定裕度提高到不同档位值的控制措施,将裕度当前值和目标值之差与按档位划分的裕度值相匹配,给出提高电压稳定裕度的控制措施。(4)目前实际采用的PSS一般只考虑机端信号,对区域振荡模式的抑制作用有限。根据PMU实测的发电机功角、有功功率、厂站(母线)电压相角、线路有功功率和变压器有功功率等信息,在线监测电网低频振荡事件,识别振荡模式和强相关机组。将低频振荡在线分析和小干扰稳定性辅助决策相结合,提出了低频振荡实时控制的方法。高压直流输电由于具有快速响应的特性和强大的过载能力,可以被用于提高交直流混联系统的动态稳定性,分别从直流线路选择、功率支援时机、支援量叁方面研究了采用直流功率支援抑制低频振荡的关键技术。在机端电压调整对低频振荡阻尼影响的理论分析基础上,提出采用广域信息的发电机电压控制抑制低频振荡方法。(5)目前互联大电网各类安全稳定问题相互交织,多种安全稳定隐患可能同时出现,需要在辅助决策计算中考虑多种安全稳定问题之间的协调优化。本文提出在线安全稳定综合辅助决策的计算方法,将各种安全稳定问题按重要和复杂程度进行排序,获得各问题的计算队列,确保优先给出对电网安全稳定运行影响程度高的安全稳定问题对应的辅助决策:采用安全稳定性指标对候选控制措施的灵敏度或参与因子信息作为安全稳定约束,避免各类辅助决策功能给出相互矛盾的控制措施;各辅助决策功能通过计及队列中之前的辅助决策措施,避免同时调整同一类控制措施;对于耦合关系不强的多类安全稳定问题,进一步采用分解协调的方法提高计算速度;采用递归迭代解决可能的控制措施冲突问题。基于实际大电网的算例仿真验证了以上算法的快速性和实用性。所得研究成果不仅具有理论上的意义,通过与工程现场的磨合,可望为电力系统的运行提供实用的在线安全稳定预防控制和紧急调控的决策支持工具。

陶文伟[3]2009年在《地区电网安全综合决策支持系统研究与实现》文中提出随着电网规模不断扩大和结构日益复杂,其安全稳定运行的压力也日益增大,对电网安全综合决策支持系统也提出了更高的要求。然而,作为主要辅助决策工具的能量管理系统并不能完全满足新环境对电网安全运行决策的要求,其应用范围和决策的智能化水平都有待提高。因此,对电网安全综合决策支持系统的研究具有十分重要的理论和实际意义。本文设计了系统的体系结构,研究探讨了其相关理论和关键技术问题,并指导、应用于工程实践。本文首先提出了多层次综合决策支持系统的设计思想和功能框架。从电网运行状态和应用模式两个角度设计了电网安全运行多层次综合决策支持系统的体系框架,然后按照电网运行状态变化的演进过程将电网运行状态划为正常运行期、故障发生前的告警征兆期、故障发生后的诊断辨识期和故障恢复期等四个阶段,针对不同阶段设计了安全预警、智能告警、故障诊断和故障恢复等四个决策支持子系统,并按照其应用模式或目标电网不同将决策支持功能分别应用于实时态、研究态、规划态和培训态,实现了电网安全运行多层次的综合智能决策。然后研究了安全预警、集控报警智能分析、故障诊断与辨识、故障恢复等子系统和电网规划分析决策支撑平台的相关理论和关键技术,并结合实际课题对其中部分功能进行了开发和工程实践。安全预警方面,针对地区电网的实际需求,结合实际研究课题,在地区电网中实现了在线安全预警功能,并投入实际应用,提高地区电网的安全运行水平。故障诊断方面,首先提出了分布式的电网调度集控报警事件智能分析系统的结构和功能框架,然后分别针对SCADA数据的不确定性提出了将信息理论与专家系统相结合的故障诊断新方法,针对同时拥有SCADA和保信系统故障信息的多数据源的情况提出基于完整证据链和保护信息模型驱动的双数据源故障诊断新方法,并通过电网运行的实际算例验证各算法的有效性。故障恢复方面,提出了适合于地区电网输电网特点的基于专家系统的故障恢复处理方法,结合地区电网的特点,将故障恢复抽象为局部负荷丢失后的恢复问题,提出了一种适合于辐射状电网的基于广度优先搜索的故障恢复新算法。通过电网运行的实际算例验证算法的有效性。最后,提出了电网安全运行多层次综合决策支持系统规划态支撑平台和应用功能的架构设计和实现方案,结合实际课题开发、实现了基于EMS的规划平台及应用扩展,并在地区电网中投入实际应用,为电网的科学规划提供了有力的技术支撑,促进了坚强网架结构的建设,进而保障了电网的安全稳定运行。电网安全综合决策支持系统是对现有的调度控制中心功能的重大扩展,是新一代调度自动化系统的主流发展方向,在互联大电网中,具有十分广阔的推广应用前景。本文的研究工作为地区电网新一代多层次综合决策支持系统的建立提供了理论参考和实施经验。

王武林, 何舟, 王亮, 袁东升, 贾耀坤[4]2018年在《电网运行方式风险评估及辅助决策的研究与应用》文中研究表明本文讲述了一种电网运行方式风险评估及辅助决策的软件,其通过电网模型的网络拓扑,对电网设备进行N-1分析,从而实现电网运行方式风险评估,电网运行事故恢复决策,合环操作校验等功能。软件的应用,能够为电网操作人员提供更加科学合理的风险评估分析方法,同时在事故发生时,可以准确定位事故发生地点并给出相应的解决方案,在一定程度上减少了电网操作人员的日常工作量,提高了工作效率。

赵友国[5]2014年在《电网风险评估与运行方式辅助决策系统的设计与开发》文中研究说明电力系统调度人员的主要任务是确保系统安全、稳定、经济、优质运行。随着国民经济和电网规模的发展,对电力系统运行的可靠性和经济性提出了更高的要求,使调度人员面临巨大挑战:电网规模不断扩大,结构越来越复杂,运行方式灵活多变,在这种复杂的环境下,确保系统安全运行变得越来越困难。根据目前电网EMS系统数据基础及良好的实用化水平,在EMS系统基础上,开发了电网风险评估与运行方式辅助决策系统,将其作为智能调度决策支撑系统的一个重要部分,该系统以实现电网的安全稳定控制为目标,重点解决运行方式安排、动态安全评估、控制辅助决策、风险评估决策等关键技术问题,建设形成全方位网格化风险防控体系,从而确保电网安全可靠、灵活协调、经济环保、运行高效。通过对绍兴地区电网系统的研究,构建了基于SCADA、PI、SAP多数据源信息整合的电网风险评估综合数据平台;采用局部快速拓扑算法、检修方式约束下的交直流潮流交互校验的电网风险评估算法,对电网正常运行、检修或模拟检修时给出系统可能出现的风险情况,给出相应的控制措施;实现运行人员在安排检修时不再只是简单地给出操作任务,而是由系统自动判断出薄弱环节,并给出相应的方案,供运方人员进行比较和选择。

任华[6]2014年在《基于新疆电网在线安全预警及辅助决策系统研究与应用》文中研究说明近几年,随着新疆电网的网架规模在不断的扩大,新疆电网的运行状态变的越来越复杂,新疆电网在线安全预警及辅助决策系统的作用变的越来越重要,系统的可靠性是电网安全稳定运行的保障,高质量的数据源是新疆在线安全预警及辅助决策系统充分发挥作用的前提,而高质量的数据源取决于电网网络构建、状态估计、数据整合这叁部分有效的结合。因此,研究电网网络构建、状态估计、数据整合这叁部分是十分重要而且有意义的工作。本文首先对现有的新疆电网在线安全预警及辅助决策系统进行了研究,分析了新疆电网在线安全预警及辅助决策系统的支撑的软件平台的功能,同时分析了新疆电网在线安全预警及辅助决策系统的应用功能。其次针对新疆电网的特点,提出了对新疆电网网络构建改进方案,并将所提的方案用PSASP软件进行了仿真分析,验证了新疆电网网络构建方案的可行性,新疆电网网络构建方案大大简化了网络构建的规模。同时提出了提高状态估计合格率的调试方法,以及一种新的基于矩阵计算的环网线路参数估计实用化方法,并进行了相应的验证,可以提高对电网的状态估计精度。最后研究了新疆电网在线安全预警及辅助决策系统中数据整合的方案,并根据新疆电网的特点提出了数据整合改进的方案。

杨根[7]2006年在《水电厂发电报价策略及其辅助决策系统研究》文中进行了进一步梳理电力市场的改革就是要利用市场机制对传统的经营方式进行改造,打破垄断、引入竞争、提高经济效率,优化资源配置,促进电力工业与社会、经济、环境的协调发展,最终实现全国联网,构建政府监管下的政企分开、公平竞争、开放有序、健康稳定的电力市场新秩序,从而实现全社会资源和福利的最大化。随着我国电力市场逐渐的完善和成熟,水电厂参与竞价已是大势所趋,水电商的经营重点将由原来的单一安全生产转变为以经济效益为中心的市场化经营模式。因此,对每个参与竞价的发电公司而言,迫切需要建立一套可以用来分析一切市场可利用信息,并结合发电公司和机组运行特点及其成本分析,能为电厂竞价上网做出规避风险,获取最大经济效益的辅助决策系统软件体系。所以,水电竞价策略和辅助报价系统的研究也就成为一个非常关键问题。 本文首先综述了电力市场的基本概念、运营模式和交易模式,研究了发电公司在市场环境下获得最大效益的途径:对外要以市场为导向,综合利用各种信息来进行市场的报价;而对内要进行企业自身的优化调度,实现企业的最优经济运营。 其次,本文结合博弈论原理和相关数学知识,通过研究发电报价的二人博弈模型和发电竞价基本过程,建立了发电商基于博弈论和概率论结合的数学模型和报价模式,深入分析了发电商应用该方法的竞价过程和赢得市场中标的概率,获取企业最大效益的最优报价策略。 第叁,本文结合水电特点和水电上网模式,研究了水电基于预测市场边际电价、实用当量电价等方法的报价策略,建立了水电商基于博弈原理和期望收益的报价模型,并给出了获得最大期望效益的竞价策略。 最后,研究了发电报价决策系统的基本概念和整体框架,建立了水电厂辅助报价决策整体结构和系统框图,并对辅助报价系统的各个功能模块进行了深入的分析和探讨,最后提出了报价系统的硬件和软件的设计方案。

刘轩[8]2018年在《基于无功趋优控制理论的海南电网降损辅助决策平台研究》文中研究说明在电改的大背景下,电网企业越来越重视网损管理工作,而对于海南电网而言,目前的网损分析统计工作仍采用人工按月报表的形式,难以对网损管理精细化管理的需求;同时,由于缺乏对电网无功电压运行强有力的分析工具,无法及时发现电网运行中存在的问题并提出针对性的降损措施。本文在分析海南电网源网荷特点及无功平衡现状的基础上,从规划与运行两个角度分别研究了适应环网的无功补偿配置规划与变电站关口无功趋优控制方法,并据此开发了海南电网网损管理及无功电压运行辅助决策平台,实现了本文主要关注的上述两大功能。从规划角度看,本文从海南电网特点出发,将辐射网按差异化的方法进行配置后,将根节点处下送的功率等效到环网与辐射网的边界上,形成修正后的环网,再对纯环网进行优化计算。与全网无功优化规划的方法相比,在得到相近的配置结果的同时,大大减少了建模的工作量,缩小了解空间的规模,降低了规划问题的复杂程度。从运行的角度看,本文根据线路自然功率的特点,考虑过网电量对无功补偿需求的影响,提出了考虑环网负荷评估方法,并在此基础上研究环网无功趋优分布规律,进而提出了关口无功最优补偿量以及无功趋优区间的计算方法。考虑到环网内线路的电气耦合关系对无功潮流的影响,本文采用区域无功迭代均分法对趋优无功中值进行了修正。最后为了适应海南电网在间歇性能源并网以及间歇性负荷的作用下产生的电能质量问题,还探索了SVG在本文所提策略下的应用效果。与海南电网现有的无功电压运行策略进行对比后,本文所提方法无论在降低总有功损耗或是在减少调控设备动作次数等方面均具有较大优势。为了实现海南电网的网损自动分析以及降损辅助决策,本文将所提方法融入了所开发的辅助决策平台中,采用标准IEC61970的接口从EMS中获取电网实时运行数据,实现了海南电网图形化管理、网损管理、模拟降损分析、辅助决策等功能。从所开发平台在海南电网中的应用情况看,基本实现了设计的功能,并证明了本文所提无功规划与运行的方法在实现海南电网无功分层分区平衡、减少系统网损、提高电厂无功备用等方面有良好的效果,为电网运行人员提供了可靠的辅助工具。

袁莉莉[9]2014年在《洛阳电网稳定预控体系研究》文中研究指明随着智能电网建设的不断深入,电网正面临越来越多新的挑战,区域电网的互联必然造就更加复杂的电网结构、更加广泛分布的地域、愈加繁多的元件种类,电网的动态行为(如振荡传播、暂态电压不稳定、超低频振荡等)也不可避免的更加复杂,运行的稳定性分析和监测也显得越来越重要。本文首先介绍了洛阳电网稳定预控体系的研究背景和必要性,描述了电网在线安全稳定的研究现状,其次,对洛阳电网稳定预控体系进行了概述,基于5W1H原则对洛阳电网稳定预控体系进行问题分析,结合洛阳电网稳定预控体系的工作流程,描述了当前体系在生产对象、生产体系、方法和空间上存在的问题。然后,依据ECRS原则对问题进行改进,对体系的功能进行完善,并针对洛阳电网当前的运行规模和对安全性、稳定性的要求新增加一些功能。接着,对预期效果进行检测。最后分析了实施方案后社会经济效益,并提出下一步体系的改进方向。

张卫华[10]2011年在《电网事故处理智能辅助决策系统的研究》文中研究说明电力系统的安全、稳定、经济是电网运行的主要目标。在现代电力系统中,计算机系统提供了报警及故障信息收集功能,这些功能无疑提高了电网运行的系统化水平,并且为获取故障信息提供了技术条件。但另一方面,在紧急以及故障状态下,大量信息的涌入给运行人员准确过滤信息和识别故障增加了难度。随着调度自动化系统性能的不断提高,以及继电保护管理信息系统的推广应用,调度中心所接收到的数据量较以往大量增加。电网发生故障时,调度员往往要面对的是比正常操作时多几倍甚至几十倍的故障相关信息,由于缺乏统一的故障数据综合处理和分析工具,这些大量信息的涌入给调度员事故处理造成很大的不便。为了处理事故,调度员还要迅速检索和查找大量的事故处理相关资料。需要一套有效的事故处理智能决策系统,实现对电网故障的自动快速识别、隔离和恢复。本文从研究各种电力系统故障诊断理论出发,吸取以往研究成果和不足,提出了在调度自动化系统基础之上实现事故处理智能辅助决策系统的关键技术要点,如智能防误策略、信息流控制等,明确了系统的基本架构和各项功能需求,并研究了事故处置方案生成、智能减载限电、智能转电决策等系统的典型应用的实现方法。该系统在电网正常运行时为调度员提供事故预想及反事故演练的模拟培训平台等功能。电网发生事故时自动提供故障点、故障类型、停电范围、所涉及的重要用户等信息,并根据电网运行方式和网络拓扑信息,智能化或手动生成恢复方案,提供有效的综合防误操作手段,有效保障电网安全稳定运行。

参考文献:

[1]. 承德市电网事故处理辅助决策系统项目研究[D]. 陈新. 华北电力大学(河北). 2008

[2]. 大电网多形态稳定性预防控制和紧急调控的在线辅助决策方法研究[D]. 鲍颜红. 华北电力大学(北京). 2016

[3]. 地区电网安全综合决策支持系统研究与实现[D]. 陶文伟. 武汉大学. 2009

[4]. 电网运行方式风险评估及辅助决策的研究与应用[J]. 王武林, 何舟, 王亮, 袁东升, 贾耀坤. 中国新技术新产品. 2018

[5]. 电网风险评估与运行方式辅助决策系统的设计与开发[D]. 赵友国. 山东大学. 2014

[6]. 基于新疆电网在线安全预警及辅助决策系统研究与应用[D]. 任华. 新疆大学. 2014

[7]. 水电厂发电报价策略及其辅助决策系统研究[D]. 杨根. 贵州大学. 2006

[8]. 基于无功趋优控制理论的海南电网降损辅助决策平台研究[D]. 刘轩. 华南理工大学. 2018

[9]. 洛阳电网稳定预控体系研究[D]. 袁莉莉. 华北电力大学. 2014

[10]. 电网事故处理智能辅助决策系统的研究[D]. 张卫华. 华南理工大学. 2011

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