基于多智能體SOA模型電力系統(tǒng)信息集成應(yīng)用

本文分析了繼電保護(hù)模型對(duì)于電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真的重要意義，提出了電力系統(tǒng)仿真程序中繼電保護(hù)模型的建模方法，討論了用于電網(wǎng)動(dòng)態(tài)特性分析的繼電保護(hù)模型接口仿真平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案；利用psasp自帶的用戶程序接口功能，在psasp中引入了距離保護(hù)模型，初步實(shí)現(xiàn)了含繼電保護(hù)模型的暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算仿真。仿真結(jié)果表明，含線路保護(hù)模型的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定仿真能夠更加真實(shí)地反映實(shí)際電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)的動(dòng)態(tài)特性。

文章主要對(duì)電力系統(tǒng)機(jī)爐協(xié)調(diào)控制模型工作效益進(jìn)行研究。本文綜合系統(tǒng)資料分析了電力系統(tǒng)機(jī)爐仿真模型的構(gòu)建框架并在上述基礎(chǔ)上對(duì)電力系統(tǒng)機(jī)爐仿真模型功能板進(jìn)行探究。文章以孤立電網(wǎng)頻率動(dòng)態(tài)仿真為主,結(jié)合控制仿真模型對(duì)電力系統(tǒng)機(jī)爐控制模型效益進(jìn)行分析,對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。本文對(duì)電力系統(tǒng)機(jī)爐控制模型的完善具有一定的貢獻(xiàn)性作用。

電力系統(tǒng)CIM模型及其數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

隨著電力信息化的發(fā)展,傳統(tǒng)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)已經(jīng)不能滿足電力企業(yè)決策的需要,而實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)擴(kuò)展了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的適用范圍,能給電力企業(yè)提供關(guān)于日常操作的技術(shù)支持。討論了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的幾種實(shí)現(xiàn)方案,提出了可行的基于soa的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)體系結(jié)構(gòu),并針對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。

靜止無功系統(tǒng)(staticvarsystems,svs)是靜止無功補(bǔ)償裝置和機(jī)械投切的無功補(bǔ)償裝置的組合,可用于提高電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性、增加系統(tǒng)阻尼和改善電能質(zhì)量等。svs模型的適用性直接影響仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性。電力系統(tǒng)仿真軟件pss/e中的三種svs模型具有通用性和準(zhǔn)確性,是機(jī)電暫態(tài)仿真中模擬svs動(dòng)態(tài)特性的典型模型。本文首先討論svs模型在機(jī)電暫態(tài)仿真中的模擬原則,之后對(duì)pss/e中的三種svs模型進(jìn)行分析比較。最后,通過仿真算例驗(yàn)證svs的動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償作用,分析慢速電納控制、非線性斜率控制和直接死區(qū)控制的特點(diǎn)。研究結(jié)果表明,控制參數(shù)選擇時(shí)應(yīng)兼顧響應(yīng)時(shí)間、動(dòng)態(tài)無功裕度和允許的電壓變化范圍。

電力系統(tǒng)原理——CH2系統(tǒng)各元件的數(shù)學(xué)模型

從控制流程角度建立了一個(gè)適當(dāng)簡(jiǎn)化的聯(lián)合循環(huán)電站系統(tǒng)模型,目的在于為電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)仿真提供一個(gè)重要的組成模塊。將該模型與電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)合,采用專業(yè)軟件進(jìn)行模擬,以研究整個(gè)電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性,為提高系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性提供理論依據(jù)。設(shè)計(jì)了一個(gè)pid控制器,以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性能。將該模型加入到一個(gè)虛擬的兩區(qū)域電力系統(tǒng)中,采用專業(yè)軟件netomac進(jìn)行仿真,運(yùn)行結(jié)果證明該模型可以用于實(shí)時(shí)仿真實(shí)驗(yàn),并且驗(yàn)證了pid控制器有助于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

針對(duì)電力系統(tǒng)中的保護(hù)建模,分析比較iec61970標(biāo)準(zhǔn)以及iec61850標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中對(duì)于保護(hù)模型的建模方法。針對(duì)iec61970標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于保護(hù)模型建模辦法的不足之處,結(jié)合iec61850標(biāo)準(zhǔn)二次系統(tǒng)模型描述辦法的優(yōu)勢(shì),對(duì)于iec61970標(biāo)準(zhǔn)中保護(hù)模型進(jìn)行擴(kuò)展;對(duì)于保護(hù)系統(tǒng)當(dāng)中諸多的保護(hù)功能,擴(kuò)展保護(hù)模塊類對(duì)于保護(hù)功能進(jìn)行描述,可與iec61850標(biāo)準(zhǔn)中的邏輯節(jié)點(diǎn)相對(duì)應(yīng);對(duì)于保護(hù)量測(cè),描述保護(hù)量測(cè)的建模辦法以及建模位置,以保護(hù)模塊作為保護(hù)量測(cè)的父資源;對(duì)于保護(hù)定值,增加兩種量測(cè)類型加以描述,建模辦法同保護(hù)量測(cè)。對(duì)于擴(kuò)展后的iec61970標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)模型,描述了其實(shí)際建模應(yīng)用。

基于灰色預(yù)測(cè)理論，研究了基本灰色預(yù)測(cè)模型及其幾種傳統(tǒng)改進(jìn)模型的原理和它們?cè)陔娏ω?fù)荷預(yù)測(cè)中存在的局限性，提出了電力系統(tǒng)中長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)的實(shí)用新方法灰色預(yù)測(cè)模型。以實(shí)際算例為基礎(chǔ)，應(yīng)用基本灰色預(yù)測(cè)模型和傳統(tǒng)改進(jìn)模型以及組合灰色預(yù)測(cè)模型分別對(duì)電力負(fù)荷進(jìn)行了預(yù)測(cè)，并進(jìn)行了分析比較。結(jié)果表明，用灰色理論預(yù)測(cè)電力負(fù)荷，理論可靠、方法簡(jiǎn)單。對(duì)于中長(zhǎng)期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)這樣復(fù)雜的問題，組合灰色預(yù)測(cè)模型具有預(yù)測(cè)精度高、簡(jiǎn)捷實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)，該方法可作為中長(zhǎng)期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的工具之一。

隨著現(xiàn)代科學(xué)信息技術(shù)的不斷推廣與實(shí)踐,新能源企業(yè)為了能夠適應(yīng)時(shí)代發(fā)展而將信息化建設(shè)作為企業(yè)發(fā)展的核心,因此在企業(yè)發(fā)展中,新能源電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型與集成技術(shù)不斷在新能源電力企業(yè)中得到廣泛的運(yùn)用。本文就新能源電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型與集成技術(shù)進(jìn)行了研究分析,以此能夠?yàn)樾履茉措娏ζ髽I(yè)提供科學(xué)的業(yè)務(wù)應(yīng)用和信息支持。

在國(guó)家對(duì)綠色環(huán)保、資源節(jié)約行動(dòng)的大力倡導(dǎo)下,新能源的利用成為了人們十分關(guān)注的問題,眾多新能源企業(yè)相繼出現(xiàn)。隨著信息技術(shù)的推廣與運(yùn)用,新能源企業(yè)也為了適應(yīng)時(shí)代發(fā)展而重視信息化建設(shè),新能源電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型與集成技術(shù)開始在新能源電力企業(yè)受到廣泛關(guān)注。本文就新能源電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型與集成技術(shù)進(jìn)行了研究分析。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,現(xiàn)代化信息技術(shù)逐漸引入各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域,成為行業(yè)發(fā)展的重要推動(dòng)劑。作為一門新興的行業(yè),新能源電力系統(tǒng)不斷完善和優(yōu)化,逐漸引入數(shù)據(jù)模型和集成技術(shù),更好地提高能源利用效率和質(zhì)量,進(jìn)而為促進(jìn)新能源電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。本文對(duì)新能源電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型與集成技術(shù)進(jìn)行了全面分析和研究,以期為相關(guān)課題的實(shí)踐探索提供有益參考。

以小浪底水電站為對(duì)象建立了用于電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析的不同形式的水力系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,包括不均勻單管剛性水擊模型和彈性水擊模型以及計(jì)及機(jī)組間水力耦合的兩元輸水系統(tǒng)彈性水擊模型、水輪機(jī)的線性化模型和非線性模型。利用電力系統(tǒng)分析綜合程序提供的用戶自定義模型功能對(duì)河南電網(wǎng)進(jìn)行了暫態(tài)過程仿真,分析了不同水力系統(tǒng)模型以及水力耦合對(duì)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響。

目前電力系統(tǒng)仿真計(jì)算中水輪機(jī)模型均采用簡(jiǎn)化模型,難以準(zhǔn)確反映水電機(jī)組的實(shí)際特性。通過分析水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,提出了一種遞推水輪機(jī)線性模型,給出了其計(jì)算框圖,并利用matlab/simulink進(jìn)行遞推水輪機(jī)線性模型、非線性水輪機(jī)模型、ieee推薦水輪機(jī)模型的仿真試驗(yàn)和對(duì)比分析。結(jié)果表明,遞推水輪機(jī)線性模型可較好地描述水輪機(jī)的非線性與動(dòng)態(tài)特性,計(jì)算結(jié)果與非線性模型及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果具有高度一致性。遞推水輪機(jī)線性模型計(jì)算速度快、計(jì)算精度高,可作為電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真用模型。

只有提高模型及其參數(shù)的有效性才能提高先驗(yàn)仿真結(jié)果的可信度。因此提高仿真可信度的第1步工作就是要建立模型有效性評(píng)估體系,使研究人員能詳細(xì)掌握所有模型及其參數(shù)的情況。分析了模型的建模理論、參數(shù)的來源及后驗(yàn)仿真對(duì)模型有效性的影響,提出了基于這3方面因素的模型有效性評(píng)估方法,并分析了對(duì)模型有效性進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)估的重要性。最后給出了具體的指標(biāo)動(dòng)態(tài)修正流程,便于該評(píng)估體系用于生產(chǎn)實(shí)踐。

為解決電力信息系統(tǒng)中存在的異構(gòu)問題,基于信息總線理論,采用層次化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),提出了"企業(yè)信息總線"(ei-bus)的eai中間件模型,實(shí)現(xiàn)了基于規(guī)則的柔性機(jī)制,并提供可配置的流程定義.針對(duì)系統(tǒng)集成中的語(yǔ)義異構(gòu),引入電力系統(tǒng)領(lǐng)域本體進(jìn)行知識(shí)表達(dá),提出綜合概念相似度和描述相似度的計(jì)算方法來實(shí)現(xiàn)本體映射,從語(yǔ)義層次上解決多源異構(gòu)信息的互操作特性.

構(gòu)建水火電力系統(tǒng)短期優(yōu)化調(diào)度模型,提出求解思路.從梯級(jí)水電站發(fā)電量和耗水量、火電機(jī)組污染物排放量和發(fā)電總成本四方面建立模型;運(yùn)用滿意度函數(shù)和歐式距離函數(shù)進(jìn)行歸一化處理,結(jié)合懲罰函數(shù)和雙適應(yīng)度法處理約束條件.將多目標(biāo)、帶約束的復(fù)雜優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為了單目標(biāo)、無約束的簡(jiǎn)單優(yōu)化問題,大大簡(jiǎn)化了求解過程,提高了算法的收斂速度和精度.充分體現(xiàn)了節(jié)能和經(jīng)濟(jì)雙贏的理念,為水火電力系統(tǒng)短期優(yōu)化調(diào)度提供了新思路.

電力系統(tǒng)在線經(jīng)濟(jì)運(yùn)行計(jì)算亟需可快速獲取完整調(diào)度信息的線性化動(dòng)態(tài)最優(yōu)潮流模型?；谙到y(tǒng)關(guān)聯(lián)矩陣將節(jié)點(diǎn)功率平衡方程解耦為線路功率流和損耗流兩部分,對(duì)損耗流部分進(jìn)行等價(jià)代換,并消去方程中的三角函數(shù)項(xiàng),采用泰勒級(jí)數(shù)法對(duì)殘存的非線性項(xiàng)進(jìn)行線性化處理,建立起可以同時(shí)求解電壓幅值和線路無功功率的線性化動(dòng)態(tài)最優(yōu)潮流模型?；诤?jiǎn)化原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法對(duì)所建模型進(jìn)行求解,在迭代過程中不斷更新泰勒級(jí)數(shù)法所需的基準(zhǔn)點(diǎn)信息,以提高模型的計(jì)算精度。ieee30節(jié)點(diǎn)、ieee118節(jié)點(diǎn)、ieee300節(jié)點(diǎn)以及某市117節(jié)點(diǎn)等值系統(tǒng)的算例測(cè)試表明,所建線性化模型能在獲取更完備調(diào)度信息的同時(shí)仍具有較高的計(jì)算精度和求解效率。

提出了一種改進(jìn)的電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型。該模型綜合考慮了線路故障概率的泊松分布特性以及實(shí)時(shí)潮流大小的影響,給出了線路停運(yùn)概率的直線分段擬合計(jì)算方法。通過分析連鎖故障對(duì)供電方和用電方的雙重影響,采用母線低電壓、潮流相對(duì)轉(zhuǎn)移量、系統(tǒng)相對(duì)失負(fù)荷量作為連鎖故障的后果評(píng)估函數(shù)。所提算法在連鎖故障的某一環(huán)節(jié)選定后,利用有功增加因子先識(shí)別剩余網(wǎng)絡(luò)中相對(duì)于該故障環(huán)節(jié)的輸電斷面,再在輸電斷面所含支路中選擇下一故障環(huán)節(jié),避免了全網(wǎng)遍歷搜索。最后對(duì)ieee39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析,證明了該方法的有效性。

近幾年,伴隨科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,信息化水平也得到了極大提升,電力公司為了提升自身信息化治理水平,運(yùn)用了很多應(yīng)用系統(tǒng)。因?yàn)檫@些系統(tǒng)大部分都在不同的平臺(tái)中運(yùn)行,所以它們的數(shù)據(jù)格式也不相同,并且系統(tǒng)間也不能兼容,從而形成了一個(gè)個(gè)信息孤島。針對(duì)這種狀況,提出一種基于面向服務(wù)架構(gòu)的電力企業(yè)應(yīng)用集成框架,并闡述了基于這種框架所設(shè)立的企業(yè)級(jí)應(yīng)用集成平臺(tái)的主要功能。

提出了一種基于面向服務(wù)架構(gòu)的電力企業(yè)應(yīng)用集成框架,闡述了基于此框架建立的企業(yè)級(jí)應(yīng)用集成平臺(tái)的核心功能.該集成框架已在某大型電力企業(yè)建立了應(yīng)用集成原型系統(tǒng),取得了較好的實(shí)驗(yàn)效果.

傳統(tǒng)電壓控制多采用潮流方程,電壓可能在到達(dá)事故后穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)前的過渡過程中失穩(wěn),因此基于系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模型進(jìn)行電力系統(tǒng)電壓控制十分必要.該文提出了一種基于動(dòng)態(tài)降階模型的非線性電壓預(yù)測(cè)控制方法.為降低優(yōu)化計(jì)算時(shí)間,結(jié)合電力系統(tǒng)的特點(diǎn)對(duì)經(jīng)驗(yàn)gramian平衡降階方法加以改進(jìn),并應(yīng)用改進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)gramian平衡降階方法降低電力系統(tǒng)非線性動(dòng)態(tài)模型的維數(shù).為提高模型計(jì)算精度和數(shù)值穩(wěn)定性,提出使用4階收斂的adams法替代歐拉法進(jìn)行狀態(tài)預(yù)測(cè),建立基于降階模型的多步預(yù)測(cè)-滾動(dòng)優(yōu)化模型.此外,在模型求解過程中使用溫啟動(dòng)方法和較小的迭代次數(shù)限值nmax來減少迭代次數(shù).以newengland10機(jī)39節(jié)點(diǎn)電力系統(tǒng)對(duì)所提出的方法進(jìn)行驗(yàn)證.結(jié)果表明,所提出的方法能夠提高預(yù)測(cè)模型的數(shù)值穩(wěn)定性,極大地降低模型求解時(shí)間,有利于提前響應(yīng)系統(tǒng)中可預(yù)測(cè)的動(dòng)態(tài)變化,維持系統(tǒng)電壓穩(wěn)定.