智能电网基本理念阐释

由于可再生能源开发利用的快速发展,世界各国面临着可再生能源如何接入及充分利用等一系列问题,而智能电网则是应对这些挑战的有效战略措施.智能电网具有强大的功能、显著的综合效益和广阔的发展前景,是世界电网发展的趋势.但是智能电网不是一个单纯的技术问题,它涉及许多重要的基本理念.厘清这些理念对于科学高效地实施智能电网、对于技术创新和产业发展至关重要.为此本文从智能电网的特点、智能电网的总体设想和技术内涵、与智能电网相关的技术、智能电网的近期与远期目标以及在实施智能电网时需要注意的事项等方面阐释了智能电网的基本理念.     

基于安全性价值的含大风电的电力系统扩展规划

以大规模风电中接入为背景,建立了计系统态和动态安全性价值电源、电网统一规模型.在安全性价值评估中,以日前组组合为工具,以预测规水平年时序负荷和风电出力数据为础,通过全年逐时段仿真,评估对可能发生预事故进行预防控制和紧控制带来发电燃料成本、环成本以切、切负荷成本,同时计入负荷和风电出力不确定性引起控制措施无效时社会损失,从而为规方案安全性评估提供了一个系统方法,也将电力系统规视角从传统技术经济评估拓宽为社会价值评估.预防控制与紧控制中对连事故考虑为规方案安全性评估中嵌入连事故影提供了有力工具,也使系统安全性评估更为全面、合理.通过于新英格兰1039节点系统图两个规方案评估验证了本文提模型与方法,并表明了在规中计安全性价值和对规水平年时序逐小时地模拟系统运行重要影.     

输电系统动态安全风险评估与优化

提出一种基于实用动态安全域的输电系统动态安全风险评估和优化模型.在动态安全风险评估模型中计及了综合安全控制措施的成本和节点注入功率不确定性的影响.应用实用动态安全域可以比较方便地计及暂态稳定约束和节点注入功率的不确定性.给出了确定和划分预想事故集合的方法,并以系统动态不安全风险最小为目标,针对给出的主导预想事故集建立了一种风险控制的最优化模型.通过对预防控制和紧急控制措施的优化以及预想控制集合的优化分解,得到了系统动态不安全风险的最优解.最后以New England 10机39节点系统为例验证了所提出的数学模型的有效性.     

电力系统中的混沌现象与小扰动稳定域

首先简要地回顾了电力系统小扰动稳定域(small signal stability analysis, 简记为SSSR)的研究现状，指出弄清电力系统混沌现象对SSSR边界组成影响的重要意义.接着，利用一个示例系统和非线性动力系统的相关分析方法研究了电力系统由单周期分岔到混沌的过程及其能量的变化规律. 据此做出了混沌现象仅在电力系统SSSR的HB界面之外的命题.基于这一命题，建议在实用的电力系统SSSR的研究中，排除对混沌现象的考虑，从而使实用的SSSR的研究工作大大简化.此外，还对混沌吸引子和极限环的伪稳定域进行了研究，进而剖析了现有文献关于混沌现象对SSSR边界影响的研究中出现错误的原因.     

基于MAS的配电网三相状态估计

为了探索建立配电快速仿真与模拟(DFSM)并行分布式计算环境的有效方法,将Agent和多Agent系统(MAS)的理论和方法应用于DFSM的研究;并以基于支路电流的配电网三相状态估计(DSE)为具体的研究对象,提出了Agent的八元素实现结构描述框架;详细阐述了配电网的分割方法和有偏序关系的配电子网状态估计迭代计算算法;设计并实现了基于MAS的DSE并行分布式计算环境(masDSE).算例分析表明:在实验系统中,masDSE可以使计算效率至少提高50%.     

电力大系统安全性与稳定性的理论与方法

近年来世界上已发生了几十起严重的停电事故,不仅造成了重大的社会经济损失,而且危及到国家与社会的安全稳定。新近发生在北美电力系统的“8.14”大停电是有史以来最严重的事故,缺乏在线安全稳定预警、分析、控制和决策方法是重要的原因。本项目所取得的安全域的研究成果为此提供了更科学、更有效的理论和方法。本项目属电工技术领域中电力大系统安全、稳定性分析与控制的理论与方法的研究,目的是开拓新的方法学,提高电力大系统预防灾变的能力。     

电力系统安全域方法研究述评

简明地综述了天津大学关于电力系统安全域方法学研究的成果．首先给出了电力系统安全域研究的推动力以及各种安全域的定义和概念．进而给出了3种实用的安全域,分别是：事故前系统注入功率空间上保证暂态稳定的实用动态安全域（PDSR）、割集功率空间上保证静态电压稳定的安全域（CVSR）和注入功率空间上保证不出现Hopf分岔的实用小扰动稳定安全域．它们是基于如下事实提出的：在工程关心的范围内,其稳定边界可用一个或少数几个超平面近似描述．这种形式的数学描述具有如下优点：便于开发计算安全域的快速方法,便于实现安全域的可视化,大大降低了计及节电注入功率不确定性时电力系统概率安全性评估的计算量,同时可使一大类电力系统最优化问题中稳定约束处理难的问题变得十分简易．基于PDSR和CVSR的研究成果,天津大学已成功地开发了综合安全域的可视化系统和电力系统概率安全监视系统,并在基于安全域的电力系统优化潮流、安全性综合控制、风险评估与优化、以及安全性定价等方面取得了令人鼓舞的成果．     

小扰动稳定域边界的超平面拟合及应用

依据在同一主导振荡模式下稳定域边界保持连续光滑的特性,提出了利用超平面的形式近似表示稳定域边界的建议．算例表明,超平面拟合的误差可以满足工程应用的要求．针对由于主导振荡模式跳跃造成稳定域边界几何形状突变的现象,提出了一种分类拟合策略,提高了稳定域边界对应多个主导振荡模式时超平面拟合的精度．最后,在全国联网系统中验证了所提算法的有效性．     

基于安全域的输电系统概率安全评估系统框架

针对输电系统概率安全评估问题,提出了一种基于安全域的输电系统概率安全分析系统的模型.介绍了该模型的构成、实用动态安全域和割集电压稳定域在概率安全评估中的应用,以及概率安全评估的计算步骤.该系统应用最新的安全域的研究成果,在能量管理系统数据的基础上,通过对安全域、随机潮流的计算,实现了输电系统在线概率安全评估.给出的动态和静态不安全概率指标,可用于指导运行人员进行预防性控制决策.     

安全域的方法学及实用性结果

简要介绍了安全域的方法学，列举了其优越性，定义了注入空间上保证暂态稳定的实用动态安全域(PD—SR)和割集功率空间上保证静态电压稳定的安全域(CVSR)，给出了关于它们的临界面可用超平面描述的两个重要事实，同时解释了这些超平面形式的安全域边界可以大大降低概率的安全性评估计算量的原因和可使一大类电力系统调度最优化问题中暂态稳定约束和静态电压稳定约束难以处理这一棘手的问题变得十分简易的原因。