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模型對于電力系統(tǒng)動態(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模型的建模方法，討論了用于電網(wǎng)動態(tài)特性分析的繼電保護模型接口仿真平臺的設(shè)計方案；利用psasp自帶的用戶程序接口功能，在psasp中引入了距離保護模型，初步實現(xiàn)了含繼電保護模型的暫態(tài)穩(wěn)定計算仿真。仿真結(jié)果表明，含線路保護模型的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定仿真能夠更加真實地反映實際電力系統(tǒng)發(fā)生故障時的動態(tài)特性。

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

電力系統(tǒng)CIM模型及其數(shù)據(jù)庫設(shè)計

隨著電力信息化的發(fā)展,傳統(tǒng)數(shù)據(jù)倉庫已經(jīng)不能滿足電力企業(yè)決策的需要,而實時數(shù)據(jù)倉庫擴展了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)倉庫的適用范圍,能給電力企業(yè)提供關(guān)于日常操作的技術(shù)支持。討論了實時數(shù)據(jù)倉庫的幾種實現(xiàn)方案,提出了可行的基于soa的實時數(shù)據(jù)倉庫體系結(jié)構(gòu),并針對電力系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)倉庫進行了設(shè)計。

靜止無功系統(tǒng)(staticvarsystems,svs)是靜止無功補償裝置和機械投切的無功補償裝置的組合,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,是機電暫態(tài)仿真中模擬svs動態(tài)特性的典型模型。本文首先討論svs模型在機電暫態(tài)仿真中的模擬原則,之后對pss/e中的三種svs模型進行分析比較。最后,通過仿真算例驗證svs的動態(tài)無功補償作用,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。研究結(jié)果表明,控制參數(shù)選擇時應(yīng)兼顧響應(yīng)時間、動態(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適當(dāng)簡化的聯(lián)合循環(huán)電站系統(tǒng)模型,目的在于為電力系統(tǒng)的實時仿真提供一個重要的組成模塊。將該模型與電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)合,采用專業(yè)軟件進行模擬,以研究整個電力系統(tǒng)的動態(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)計了一個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虛擬的兩區(qū)域電力系統(tǒng)中,采用專業(yè)軟件netomac進行仿真,運行結(jié)果證明該模型可以用于實時仿真實驗,并且驗證了pid控制器有助于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

針對電力系統(tǒng)中的保護建模,分析比較iec61970標(biāo)準(zhǔn)以及iec61850標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中對于保護模型的建模方法。針對iec61970標(biāo)準(zhǔn)對于保護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,對于iec61970標(biāo)準(zhǔn)中保護模型進行擴展;對于保護系統(tǒng)當(dāng)中諸多的保護功能,擴展保護模塊類對于保護功能進行描述,可與iec61850標(biāo)準(zhǔn)中的邏輯節(jié)點相對應(yīng);對于保護量測,描述保護量測的建模辦法以及建模位置,以保護模塊作為保護量測的父資源;對于保護定值,增加兩種量測類型加以描述,建模辦法同保護量測。對于擴展后的iec61970標(biāo)準(zhǔn)保護模型,描述了其實際建模應(yīng)用。

基于灰色預(yù)測理論，研究了基本灰色預(yù)測模型及其幾種傳統(tǒng)改進模型的原理和它們在電力負荷預(yù)測中存在的局限性，提出了電力系統(tǒng)中長期負荷預(yù)測的實用新方法灰色預(yù)測模型。以實際算例為基礎(chǔ)，應(yīng)用基本灰色預(yù)測模型和傳統(tǒng)改進模型以及組合灰色預(yù)測模型分別對電力負荷進行了預(yù)測，并進行了分析比較。結(jié)果表明，用灰色理論預(yù)測電力負荷，理論可靠、方法簡單。對于中長期電力負荷預(yù)測這樣復(fù)雜的問題，組合灰色預(yù)測模型具有預(yù)測精度高、簡捷實用等優(yōu)點，該方法可作為中長期電力負荷預(yù)測的工具之一。

隨著現(xiàn)代科學(xué)信息技術(shù)的不斷推廣與實踐,新能源企業(yè)為了能夠適應(yīng)時代發(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)進行了研究分析,以此能夠為新能源電力企業(yè)提供科學(xué)的業(yè)務(wù)應(yīng)用和信息支持。

在國家對綠色環(huán)保、資源節(jié)約行動的大力倡導(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)的推廣與運用,新能源企業(yè)也為了適應(yīng)時代發(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)進行了研究分析。

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步,現(xiàn)代化信息技術(shù)逐漸引入各個行業(yè)領(lǐng)域,成為行業(yè)發(fā)展的重要推動劑。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,進而為促進新能源電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。本文對新能源電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型與集成技術(shù)進行了全面分析和研究,以期為相關(guān)課題的實踐探索提供有益參考。

以小浪底水電站為對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及機組間水力耦合的兩元輸水系統(tǒng)彈性水擊模型、水輪機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河南電網(wǎng)進行了暫態(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)仿真計算中水輪機模型均采用簡化模型,難以準(zhǔn)確反映水電機組的實際特性。通過分析水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,提出了一種遞推水輪機線性模型,給出了其計算框圖,并利用matlab/simulink進行遞推水輪機線性模型、非線性水輪機模型、ieee推薦水輪機模型的仿真試驗和對比分析。結(jié)果表明,遞推水輪機線性模型可較好地描述水輪機的非線性與動態(tài)特性,計算結(jié)果與非線性模型及現(xiàn)場試驗結(jié)果具有高度一致性。遞推水輪機線性模型計算速度快、計算精度高,可作為電力系統(tǒng)動態(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估體系,使研究人員能詳細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)的來源及后驗仿真對模型有效性的影響,提出了基于這3方面因素的模型有效性評估方法,并分析了對模型有效性進行動態(tài)評估的重要性。最后給出了具體的指標(biāo)動態(tài)修正流程,便于該評估體系用于生產(chǎn)實踐。

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,提出了"企業(yè)信息總線"(ei-bus)的eai中間件模型,實現(xiàn)了基于規(guī)則的柔性機制,并提供可配置的流程定義.針對系統(tǒng)集成中的語義異構(gòu),引入電力系統(tǒng)領(lǐng)域本體進行知識表達,提出綜合概念相似度和描述相似度的計算方法來實現(xiàn)本體映射,從語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.從梯級水電站發(fā)電量和耗水量、火電機組污染物排放量和發(fā)電總成本四方面建立模型;運用滿意度函數(shù)和歐式距離函數(shù)進行歸一化處理,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)、無約束的簡單優(yōu)化問題,大大簡化了求解過程,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)濟運行計算亟需可快速獲取完整調(diào)度信息的線性化動態(tài)最優(yōu)潮流模型?；谙到y(tǒng)關(guān)聯(lián)矩陣將節(jié)點功率平衡方程解耦為線路功率流和損耗流兩部分,對損耗流部分進行等價代換,并消去方程中的三角函數(shù)項,采用泰勒級數(shù)法對殘存的非線性項進行線性化處理,建立起可以同時求解電壓幅值和線路無功功率的線性化動態(tài)最優(yōu)潮流模型?；诤喕瓕ε純?nèi)點法對所建模型進行求解,在迭代過程中不斷更新泰勒級數(shù)法所需的基準(zhǔn)點信息,以提高模型的計算精度。ieee30節(jié)點、ieee118節(jié)點、ieee300節(jié)點以及某市117節(jié)點等值系統(tǒng)的算例測試表明,所建線性化模型能在獲取更完備調(diào)度信息的同時仍具有較高的計算精度和求解效率。

提出了一種改進的電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險評估模型。該模型綜合考慮了線路故障概率的泊松分布特性以及實時潮流大小的影響,給出了線路停運概率的直線分段擬合計算方法。通過分析連鎖故障對供電方和用電方的雙重影響,采用母線低電壓、潮流相對轉(zhuǎn)移量、系統(tǒng)相對失負荷量作為連鎖故障的后果評估函數(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別剩余網(wǎng)絡(luò)中相對于該故障環(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ieee39節(jié)點系統(tǒng)進行了仿真分析,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,運用了很多應(yīng)用系統(tǒng)。因為這些系統(tǒng)大部分都在不同的平臺中運行,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,從而形成了一個個信息孤島。針對這種狀況,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)級應(yīng)用集成平臺的主要功能。

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)級應(yīng)用集成平臺的核心功能.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),取得了較好的實驗效果.

傳統(tǒng)電壓控制多采用潮流方程,電壓可能在到達事故后穩(wěn)定運行點前的過渡過程中失穩(wěn),因此基于系統(tǒng)的動態(tài)模型進行電力系統(tǒng)電壓控制十分必要.該文提出了一種基于動態(tài)降階模型的非線性電壓預(yù)測控制方法.為降低優(yōu)化計算時間,結(jié)合電力系統(tǒng)的特點對經(jīng)驗gramian平衡降階方法加以改進,并應(yīng)用改進的經(jīng)驗gramian平衡降階方法降低電力系統(tǒng)非線性動態(tài)模型的維數(shù).為提高模型計算精度和數(shù)值穩(wěn)定性,提出使用4階收斂的adams法替代歐拉法進行狀態(tài)預(yù)測,建立基于降階模型的多步預(yù)測-滾動優(yōu)化模型.此外,在模型求解過程中使用溫啟動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39節(jié)點電力系統(tǒng)對所提出的方法進行驗證.結(jié)果表明,所提出的方法能夠提高預(yù)測模型的數(shù)值穩(wěn)定性,極大地降低模型求解時間,有利于提前響應(yīng)系統(tǒng)中可預(yù)測的動態(tài)變化,維持系統(tǒng)電壓穩(wěn)定.