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电力系统自动化 2016年第23期杂志 文档列表

适应多级调度安全稳定分析资源共享的分布式计算管理平台简1-8

摘要：针对大电网多级调度安全稳定协同分析与控制计算对分布式计算管理平台的资源共享和统一管理的新需求,结合各级调度计算资源独立部署的现状,基于“资源调度分级管理、计算服务全局共享”设计思想提出了一种动态树形架构的分布式计算管理平台及其设计原则,分别从用户管理层、计算管理层、资源管理层和信息层阐述了平台的主要功能,并讨论了平台实现需要解决的多级调度协调管理机制、任务调度管理策略和计算资源优化分配方法等关键技术问题。

土耳其“3·31”大停电事故分析及启示简9-14

摘要：2015年3月31日,土耳其发生了大规模停电事故。事故起源于土耳其东西向输电通道内一回400kV联络线线路重载跳闸,随后发生的连锁故障导致电网崩溃,土耳其全国的电力供应几乎全部中断。文中详细介绍了事故前土耳其电网的运行情况以及事故的发展经过和恢复过程,分析总结了事故教训,解析了事故根本原因。结合中国电网实际情况,提出了保障中国电网安全稳定运行、防止大停电事故发生的几点建议。

基于OPAL-RT和OPNET的电力信息物理系统实时仿真简15-21

摘要：随着智能电网建设的推进,电力信息物理系统(CPS)的可观性和可控性得到了极大增强。电力CPS的信息采集、传输、处理等过程对电力业务的影响越发明显。建立电力CPS的动态联合仿真平台有助于为相关理论和应用研究提供坚实的技术支撑。文中对比分析了现有的联合仿真平台方案与架构,指出由于电力流和信息流在数学模型上的本质区别,需要建立实时联合仿真平台;基于电力仿真工具OPAL-RT和通信仿真工具OPNET,研制开发了数据交互接口及数据转换模块,建立了电力CPS实时仿真平台,能够高速、精确地模拟电力CPS动态响应特性。针对电力CPS负荷控制的仿真算例结果表明,所研制的电力CPS实时仿真平台具有合理性和有效性。

含冷热电三联供的微能源网能量流计算及综合仿真简22-27

摘要：首先给出了微能源网的定义,然后基于能源集线器的概念,建立了冷热电三联供(CCHP)系统的能量流模型;并将其作为配电网与天然气网的耦合节点,推导了适用于天然气网能量流计算的有限元节点法,提出了一种电—气耦合微能源网的能量流计算方法。提出了CCHP供能率的指标。以openDSS和MATLAB为平台,对含CCHP的微能源网进行综合仿真,分别计算了以电定热和以热定电两种典型运行方式下夏季典型日的逐时能量流。计算结果表明,所提出的能量流计算和综合仿真方法可用于分析微能源网的能量流,CCHP供能率指标可以反映微能源网电—气能源的耦合程度。

信息系统对微电网运行可靠性的影响分析简28-35

摘要：微电网是一种集成分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控与保护装置等的小型发配用电系统,属于典型的信息物理系统。对微电网内各个单元的协调优化控制很大程度上依赖安全可靠的信息系统,信息系统的失效将很有可能影响微电网的安全稳定运行。文中提出了一种旨在量化信息系统元件故障和信道质量对微电网运行可靠性影响的分析方法,首先建立信息系统静态连接模型和动态传输模型,然后运用蒙特卡洛方法模拟微电网信息物理系统的运行过程,以电量不足期望和失负荷概率为指标,量化分析信息系统的不可靠对微电网运行可靠性的影响,并重点针对信息系统元件故障率和信道质量水平两方面的影响因素进行了灵敏度分析。算例结果验证了所提模型和方法的有效性。

变电站自动化系统连锁故障分析模型简36-41

摘要：为了解决使用有效性模型分析变电站自动化系统连锁故障时,不能根据系统变化调整逻辑节点负荷容许参数的问题,基于变电站自动化系统的逻辑连接建立复杂网络,引入接近度概念来衡量逻辑节点在信息传递中的重要性,并动态调整节点负荷容许参数,建立了一种适用于变电站自动化系统连锁故障分析的改进有效性能模型。在此基础上,以T1-1型变电站为例,完成了在不同扰动方案下系统效率损失情况的对比分析。实验结果表明,改进后的模型能够更好地适用于变电站自动化系统连锁故障分析。

考虑有效距离接近中心性的信息设备重要度评估简42-48

摘要：电网信息物理系统中,信息系统失效与遭受的攻击可能造成物理系统的能量损失。针对这一问题,文中提出了一种考虑有效距离接近中心性的信息设备重要度评估方法。首先,将信息系统结构抽象为有权有向的拓扑图,使之适用于量化评估。其次,根据信息系统对物理系统可靠性的影响大小,计算拓扑图中各有向边的权重。在此基础上,引入有效距离的概念,计算各个节点的有效距离接近中心性,实现从能量损失角度对信息设备重要度的量化评估。最后,对测试系统进行了信息设备重要度排序,验证了所提方法的有效性。

能源互联网多能扰动识别的数据流处理模型简49-55

摘要：电能、燃气、热能等多能源融合使能源在生产—调配—使用过程中极易发生多能扰动,传统的离线扰动识别方法很难满足能源互联网实时性的要求,采用数据流处理技术可对多能扰动信号进行在线识别。从能源互联网的能量—信息交互入手,对能源互联网多能扰动问题进行分析,为不同扰动信号建立数学模型。采用小波变换对扰动信号进行分解,并基于滑动窗口构建扰动信号的数据流处理模型。该模型首先构建滑动窗口概要数据结构,其次改进小波树更新算法以实现概要结构快速更新,优化扰动信号特征提取,最后采用决策树算法对信号特征进行分类。构建的数据流处理模型被应用到电能质量扰动和燃气质量扰动的识别中,验证该数据流处理模型的有效性。

基于支路追加法的配电网混联线路电力线载波通信信道建模简56-60

摘要：提出了一种基于支路追加法的中压配电网混联线路的电力线载波通信信道建模方法。根据配电网拓扑结构,利用支路追加法,逐一追加网络各条支路,列写该支路的伏安特性独立方程和基尔霍夫定律电流方程,生成一组具有唯一解的网络矩阵方程。通过该矩阵方程中各未知变量的比值关系,求解信号的传输函数,分析信道的传输特性。当配电网网络结构发生改变时,只需在原代数矩阵方程基础上,增减矩阵中的相关行与列即可得修改后的新矩阵方程。该建模方法原理清晰,运算量小,适用于树形网络、手拉手网络及环网等各种拓扑结构。仿真及实验测试验证了所提方法的正确性。

考虑需求侧管理的低碳电网规划简61-69

摘要：实现面向低碳目标的电网规划能有效缓解电力行业的“碳锁定”效应,促进电力系统的低碳化转型。需求侧管理能够减小电源和输电容量需求,同时可以降低系统发电煤耗和输电网损,是降低电力系统碳排放的重要手段。文中分析了需求侧管理和低碳化发展对电网规划的影响,分析了典型的需求侧管理手段在约束条件中的表现形式,建立了考虑需求侧管理的低碳电网规划模型。针对模型的非线性特征设计了优化求解策略,基于分离不等式法消除模型的非线性约束,将原模型转化为混合整数线性规划模型进行求解。采用IEEE RTS79系统的算例验证了文中所述方法的有效性。算例结果表明,在电网规划中考虑需求侧管理,能够有效减少电网扩展投资并降低系统的碳排放量,提升系统整体效益。

考虑多种主动管理策略的配电网扩展规划简70-76

摘要：提出了主动配电网扩展规划的混合整数二阶锥规划模型,该模型以总的投资与运行费用最小为目标函数。文中考虑了4种主动管理措施降低规划方案成本及未来的运行风险,包括有载调压变压器调节、切机、切负荷及无功补偿。规划措施包括主动管理、新建线路、新建变电站、扩建变电站、新建分布式电源。配电网规划是一个混合整数非线性规划问题,再加对各种主动管理措施及未来不确定性的考虑,配电网规划问题求解变得相当复杂。基于配电网潮流方程及约束松弛技术,建立了配电网规划的二阶锥规划模型,并利用改进的IEEE 33节点系统及Miranda 54节点系统进行了算例验证。

基于转供逻辑约束的城市电网运行阻塞控制模型简77-85

摘要：针对城市电网日益严重的运行阻塞问题,建立高压配电网负荷转供中独有的顺序、互斥、方向3类逻辑约束,以110kV容量单元的电源选择变量替代传统开关状态变量进行建模,构建了电源替换次数最少、混合减载、负载均衡3种运行阻塞控制模型,结合优化操作序列模型以形成完整策略。所提方法虽增加了变量规模,但转供逻辑约束的引入降低了模型非线性程度,使其能用商用优化软件直接求解,速度快且避免了传统方法求解不稳定的问题。利用某城市电网局部系统验证了所提方法的有效性与适用性。

稀疏通信下分布式电源微增率一致性加速算法简86-92

摘要：基于分层控制结构,提出一种稀疏通信下的分布式电源微增率一致性加速算法。该方法无需中央控制器,借助稀疏通信网络实现分布式电源的三次分层控制并加快收敛速度。在该分层控制中,一次控制采用线性下垂控制策略;二次控制仅借助本地频率信息实现系统频率调节;三次控制考虑各分布式电源的成本微增率,利用稀疏不完备的通信网络传递分布式电源成本微增率信息,并结合非线性下垂控制实现微增率的一致性,各分布式电源能较快地收敛至等微增率点。该算法所构建的稀疏通信网络拓扑可以是任意的,对于通信网络的单双向及连通性都没有要求。仿真算例验证了该算法的有效性。

引入聚类分析的光伏出力建模及其在可靠性评估中的应用简93-100

摘要：对光伏系统出力的建模是评估其容量价值及进行规划的前提,太阳辐照强度的随机性和波动性是其建模的难点。文中引入聚类分析理论,从数据挖掘的角度对光伏出力进行了建模,并将其用于含光伏发电的系统可靠性评估。首先,对传统模糊C-均值(FCM)聚类算法进行了改进,解决了其对迭代初值敏感的问题。其次,利用改进的FCM算法对历史辐照数据进行了聚类分析,确定了聚类数和聚类中心,建立了太阳辐照的时序聚类模型。最后,基于所述模型和蒙特卡洛模拟(MCS)法提出了含光伏电站的发电系统可靠性评估方法。对IEEE-RTS测试系统的测试结果验证了所述模型和方法的有效性和高效性。

结合量子粒子群算法的光伏多峰最大功率点跟踪改进方法简101-108

摘要：光伏阵列在局部阴影时的P-U曲线呈现多峰特性,需要设计光伏多峰最大功率点跟踪方法,以实现光伏发电最大功率输出,提高光伏发电效率。相比粒子群优化算法,量子粒子群优化算法具有收敛速度更快和全局收敛性等优势。提出了一种基于量子粒子群优化算法的光伏多峰最大功率点跟踪改进方法。该方法采用量子粒子群优化算法实现最大功率点的全局搜索;根据光伏阵列在局部阴影时P-U曲线上功率极值点的分布特点初始化种群中的粒子总数及其电压;并根据量子粒子群优化算法收敛时粒子自身最优位置的特点,提出了更适合光伏多峰最大功率点跟踪的收敛判据。仿真测试表明,提出的改进方法能够快速有效地实现光伏多峰最大功率点跟踪,收敛速度更快,避免了不收敛的问题,且具有应对光照情况变化的能力,提高了局部阴影时光伏发电的效率。

电能质量扰动信号的自适应去噪方法简109-117

摘要：有效地降低电能质量信号中的噪声,是做好电能质量信号检测、识别等工作的基础。为了克服一维电能质量信号降噪的难点问题,即有效地去除噪声并完整地保留奇异点的特征,对目前图像处理领域中针对高斯等噪声降噪性能最好的基于块匹配的三维变换域联合滤波(BM3D)算法进行了改进,提出一种电能质量扰动信号的自适应去噪新方法。该方法参数较少,无需估计噪声方差,也无需人为设定滤波阈值,而是通过自适应估算较为准确的阈值实现离散余弦变换(DCT)域的滤波。通过对电压中断、电压暂降、电压暂升、脉冲暂态、振荡暂态和谐波这6种常见的电能质量信号进行降噪仿真实验,并与应用较为广泛的小波阈值去噪法进行对比分析,最后应用于实际电能质量扰动数据的降噪,验证了所述算法的有效性。

基于ADC的智能变电站二次设备效能评估简118-124

摘要：随着电力设备智能化的发展,对设备效能的分析有助于实现变电站的以可靠性为中心的维修和经济运行。文中在研究武器系统效能评估方法的基础之上,对电力二次设备的效能进行评估。采用可用性、可信性和固有能力(ADC)效能评估方法,建立二次设备在运行过程中的可用性、可信性和固有能力3个维度的量化模型。从板卡级别提取指标,建立二次设备固有能力指标体系,形成电力系统二次设备的效能评估模型,并针对智能变电站二次典型设备——合并单元,对模型进行了验证。

基于调度与变电站一体化系统的分布式故障诊断简125-130

摘要：随着智能电网的快速发展,智能变电站数据量不断增长,数据处理能力不断增强,推动故障诊断技术逐步朝分布式方向发展。基于统一平台技术的调度与变电站一体化系统采用了分布式故障诊断的设计,在变电站建立基于故障逻辑描述语言建模和模型驱动式故障推理的故障诊断专家系统,与调控中心主站的综合智能告警通过广域服务总线实现协同互动、信息共享。实践表明,基于调度与变电站一体化系统的分布式故障诊断能够满足调控运行人员快速、可靠地处理变电站故障告警的需求。