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電力系統(tǒng)動態(tài)安全分析范文第1篇

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng) 調(diào)度自動化 功能結(jié)構(gòu)

隨著電網(wǎng)不斷的發(fā)展，電網(wǎng)的運行和管理需求在不斷地變化，要保證電力生產(chǎn)的安全有序進(jìn)行，作為重要支柱的調(diào)度自動化系統(tǒng)要適應(yīng)電網(wǎng)需求的發(fā)展。

一、電力系統(tǒng)自動化和電力系統(tǒng)調(diào)度自動化

電力系統(tǒng)自動化是指應(yīng)用各種具有自動檢測、決策和控制功能的裝置、通過信號系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)對電力系統(tǒng)各元件、局部系統(tǒng)或全系統(tǒng)進(jìn)行就地或遠(yuǎn)方的自動監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制，以保證電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)地運行和具有合格的電量質(zhì)量。電力系統(tǒng)自動化已經(jīng)成為電力系統(tǒng)最核心內(nèi)容。而電力系統(tǒng)調(diào)度自動化是電力系統(tǒng)自動化的一部分，分為發(fā)電和輸電調(diào)度自動化（通常稱電網(wǎng)調(diào)度自動化）和配電網(wǎng)調(diào)度自動化（通常稱配網(wǎng)自動化）。

二、電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動

電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動就是在電力系統(tǒng)調(diào)度中心對電力系統(tǒng)實施的實時遠(yuǎn)方監(jiān)視與控制。遠(yuǎn)動系統(tǒng)包括控制站、被控站和遠(yuǎn)動通道。狹義遠(yuǎn)動系統(tǒng)只包括兩端遠(yuǎn)動設(shè)備和遠(yuǎn)動通道；而廣義的遠(yuǎn)動系統(tǒng)包括控制站的人機(jī)設(shè)備和被控站的過程設(shè)備在內(nèi)。電力系統(tǒng)的安全監(jiān)控功能由各級調(diào)度共同承擔(dān)，而自動發(fā)電控制與經(jīng)濟(jì)調(diào)度則由大區(qū)網(wǎng)調(diào)或省調(diào)負(fù)責(zé)，網(wǎng)調(diào)和省調(diào)還應(yīng)具有安全分析和校正控制等功能。

三、電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的功能

1.電力系統(tǒng)監(jiān)視與控制

通過電力系統(tǒng)監(jiān)視與控制為自動發(fā)電控制、經(jīng)濟(jì)調(diào)度、安全分析等高層次功能提供實時數(shù)據(jù)。其中監(jiān)視主要是對電力系統(tǒng)運行信息的采集、處理、顯示、告警和打印，以及對電力系統(tǒng)異?；蚴鹿实淖詣幼R別，向調(diào)度員反映電力系統(tǒng)實時運行狀態(tài)和電氣參數(shù)。而控制主要是指通過人機(jī)聯(lián)系設(shè)備執(zhí)行對斷路器、隔離開關(guān)、靜電電容器組、變壓器分接頭等設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)方操作的開環(huán)控制。

2.電力系統(tǒng)安全分析

電力系統(tǒng)安全分析主要內(nèi)容是利用實時數(shù)據(jù)對電力系統(tǒng)發(fā)生一條線路、或一臺發(fā)電機(jī)、變壓器跳閘的假想事故進(jìn)行在線模擬計算，以便隨時發(fā)現(xiàn)每一種假想事故是否可以造成設(shè)備過負(fù)荷、以及頻率和電壓超出允許范圍等不安全情況，是一系列以單一設(shè)備故障為目標(biāo)而進(jìn)行的在線潮流計算。

3.電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度

電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度是在滿足安全、電能質(zhì)量和備用容量要求的前提下，基于系統(tǒng)有功功率平衡的約束條件和考慮網(wǎng)絡(luò)損失的影響，以最低的發(fā)電（運行）成本或燃料費用，達(dá)到機(jī)組間發(fā)電負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配且保證對用戶可靠供電的一種調(diào)度方法。在調(diào)度過程中按照電力系統(tǒng)安全可靠運行的約束條件，在給定的電力系統(tǒng)運行方式中，在保證系統(tǒng)頻率質(zhì)量的條件下，以全系統(tǒng)的運行成本最低為原則，將系統(tǒng)的有功負(fù)荷分配到各可控的發(fā)電機(jī)組。經(jīng)濟(jì)調(diào)度一般只按靜態(tài)優(yōu)化來考慮，不計算其動態(tài)過程。

四、電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)在國外的應(yīng)用

國外的電力系統(tǒng)調(diào)度自動化系統(tǒng)均是采用了RISc工作者，UNIX操作系統(tǒng)和國際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，主要有以下幾種：

1.西門子SPECTRUM系統(tǒng)。該系統(tǒng)是由德國西門子公司基于32比特SUN點的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平臺，引入軟總線概念，服務(wù)器之間及內(nèi)部各進(jìn)程與實用程序問的信息交換實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化開發(fā)的。采用了分布式組件、面向?qū)ο蟮燃夹g(shù)，廣泛應(yīng)用于配電公司、城市電力公司和工業(yè)用戶。

2.CAE系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用64比特ALPHAI作站、客戶I服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)和雙以太網(wǎng)構(gòu)成的EMS硬件平臺，選用分布式應(yīng)用環(huán)境開發(fā)研制的，集DAC、SYS、uI、APP、COM于一體。該系統(tǒng)功能分布于各節(jié)點，能有效地減少網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流，防止通信瓶頸問題。

3.VALMET系統(tǒng)。該系統(tǒng)適用于多種硬件平臺，可連接SUN、IBM、PHA工作站。該系統(tǒng)包括實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和應(yīng)用軟件三個服務(wù)器。

五、電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)的基本特征

電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)應(yīng)具有以下基本特征：①該技術(shù)應(yīng)該能夠及時并準(zhǔn)確地采集、檢測和處理電，網(wǎng)中各元件、局部或整個系統(tǒng)運行的實時信息；②能根據(jù)電網(wǎng)的實際運行狀態(tài)和系統(tǒng)各元件的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等指標(biāo)要求，為調(diào)度人員做出準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)和控制的決策提供依據(jù)；③能實現(xiàn)整個電力系統(tǒng)的綜合協(xié)調(diào)，使電力系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)地運行，并提供優(yōu)質(zhì)的供電；④電力系統(tǒng)自動化技術(shù)能提高工作效率，降低電力系統(tǒng)事故發(fā)生概率，延長設(shè)備使用壽命，能夠保障電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)地運行，尤其是能避免整個電力系統(tǒng)的崩潰和大面積停電等連鎖性事故發(fā)生。

六、電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢

隨著計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等技術(shù)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)調(diào)動自動化技術(shù)應(yīng)朝著模塊化、面向?qū)ο蟆㈤_放化、只能化合可視化等方面發(fā)展。

1.模塊化與分布式。電力系統(tǒng)調(diào)度自動化系統(tǒng)軟件設(shè)計的重要思想就是模塊化和分布式。組件技術(shù)是一種標(biāo)準(zhǔn)實施的基礎(chǔ)，能夠?qū)崿F(xiàn)真正的分布式體系結(jié)構(gòu)，基于平臺層解決數(shù)據(jù)交換的異構(gòu)問題，是一種重要的電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)。

2.面向?qū)ο蠹夹g(shù)。電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的目的就是為了能夠及時準(zhǔn)確地獲得電力系統(tǒng)運行的實時信息。面向?qū)ο蠹夹g(shù)是一種能很好的解決這個問題的技術(shù)先進(jìn)且能很好地遵循ClM的技術(shù)，但它的實現(xiàn)有一定的難度。

3.電力系統(tǒng)調(diào)度綜合自動化。全面建立調(diào)度數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，提高電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的綜合管理水平，使電力系統(tǒng)運行達(dá)到最優(yōu)化，避免電力系統(tǒng)崩潰或大面積停電事故，提高電力系統(tǒng)的安全性和可靠性；建立并完善電氣事故處理體系，使事故停電時間降到最短，降低各種不必要的影響。

4.無人化值守管理模式。建立無人值班綜合監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的運行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控、安全性分析、狀態(tài)估計、負(fù)荷預(yù)測及遠(yuǎn)程調(diào)控等，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時自動報警，以便調(diào)度人員及時處理事故，從而保證電力系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運行，實現(xiàn)無人值守調(diào)度管理方式，減少值守人員，提高工作效率。

電力系統(tǒng)動態(tài)安全分析范文第2篇

關(guān)鍵詞 電網(wǎng)調(diào)度；安全分析；風(fēng)險管控

中圖分類號TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708（2013）99-0067-02

為了滿足社會發(fā)展與人們生活對電力的要求，一定要增加電網(wǎng)的容量，相應(yīng)的也就增加了一定的電力設(shè)備，進(jìn)而致使電網(wǎng)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，對于電網(wǎng)調(diào)度的要求也就越高。電網(wǎng)調(diào)度運行的情況將會直接對電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定、可靠以及安全造成不良影響，因此，一定要加強(qiáng)對電網(wǎng)調(diào)度的安全運行進(jìn)行深入的分析與研究。

1電網(wǎng)調(diào)度的重要性

電力系統(tǒng)是一個運行的整體，主要是由多個發(fā)電廠、變電所以及成千上萬的用電用戶，利用不同電壓等級的線路進(jìn)行彼此的連接，形成一定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)展開相應(yīng)的生產(chǎn)運行。電力的生產(chǎn)與輸送均是十分快速的，一瞬間就能夠完成，但是一定要確保全網(wǎng)的發(fā)電以及用電負(fù)荷是維持一個動態(tài)平衡。因此，一定要開展相應(yīng)的電網(wǎng)調(diào)度工作，并且是必不可少、十分重要的工作部分。電網(wǎng)調(diào)度工作的核心內(nèi)容就是確保電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定、可靠與安全，盡可能避免出現(xiàn)系統(tǒng)安全事故，假如出現(xiàn)了系統(tǒng)安全事故一定要及時予以處理，進(jìn)而達(dá)到以最快的速度排除系統(tǒng)故障，恢復(fù)系統(tǒng)的正常運行。隨著電網(wǎng)的越來越復(fù)雜，人們的要求越來越高，對于供電的質(zhì)量、安全性、可靠性的要求也在逐漸的提升，如果出現(xiàn)操作不當(dāng)?shù)那闆r，將會對整個電網(wǎng)的運行產(chǎn)生不利影響，嚴(yán)重的甚至?xí){到人們的生命安全，破壞電力設(shè)備，產(chǎn)生的損失是沒有辦法估計的。因此，一定要加強(qiáng)對電網(wǎng)調(diào)度工作的重視程度。

2 影響電網(wǎng)調(diào)度運行安全的因素

影響電網(wǎng)調(diào)度運行安全的因素非常多，結(jié)合電力系統(tǒng)與電力調(diào)度的實際情況，主要包括兩方面的因素：一是，內(nèi)在因素。針對系統(tǒng)的設(shè)計與硬件進(jìn)行分析，電力調(diào)度系統(tǒng)需要24h持續(xù)工作，其壓力非常大，并且在工作的過程中還會受到環(huán)境溫度、濕度以及使用周期等條件的影響，同時需要長時間的滿負(fù)荷工作或者超負(fù)荷工作，進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)硬件出現(xiàn)了一定的老化現(xiàn)象，非常容易導(dǎo)致硬件功能失效，對系統(tǒng)的運行產(chǎn)生不良影響；針對電力系統(tǒng)自身而言，存在著很多的不穩(wěn)定性，比如振蕩、暫態(tài)穩(wěn)定以及靜態(tài)穩(wěn)定等，并且在通信系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)系統(tǒng)故障、無法與EMS系統(tǒng)通信以及自動控制故障，繼電保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)安全故障等。二是，外在因素。首先從自然因素方面進(jìn)行分析，在自然環(huán)境中存在著一些不可預(yù)測與控制的自然災(zāi)害，比如地震、泥石流、洪澇等災(zāi)害，因此，非常容易對電力調(diào)度系統(tǒng)的運行產(chǎn)生不良影響。針對這樣的情況，在建設(shè)電力工程的時候一定要提高相應(yīng)的選址與建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，事先做好預(yù)防自然災(zāi)害的相關(guān)準(zhǔn)備，避免其對電網(wǎng)運行的影響。除此之外，在平常工作的過程中，可以根據(jù)氣象監(jiān)控獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)開展預(yù)防以及提前解決工作。從人員方面進(jìn)行分析，其主要包括兩個方面：其一，職責(zé)劃分不夠明確，在管理方面比較容易出現(xiàn)漏洞。目前剛剛應(yīng)用一些新的管理方式、新的設(shè)備，在管理方面還沒有辦法使其與新技術(shù)相融合，進(jìn)而導(dǎo)致管理工作不符合科學(xué)技術(shù)發(fā)展的步伐，出現(xiàn)了很多的漏洞。如值班調(diào)度工作人員越權(quán)，做起了操作工作人員的工作進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)了安全隱患。除此之外，只是關(guān)注了技術(shù)設(shè)備的應(yīng)用，忽視了對現(xiàn)場的管理工作，缺乏一定的現(xiàn)場管理意識，沒有做出一定的預(yù)防措施與應(yīng)急預(yù)案，進(jìn)而帶來了管理隱患。其二，缺乏安全意識，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，調(diào)度系統(tǒng)也在不斷的更新，相應(yīng)的技術(shù)也得到了質(zhì)的飛躍，但是在安全意識方面還有所欠缺，經(jīng)常出現(xiàn)輕視運行管理、重視現(xiàn)場操作等情況，再加上相關(guān)工作人員缺乏一定的安全意識與責(zé)任心，甚至出現(xiàn)擅自修改數(shù)據(jù)的情況，進(jìn)而給系統(tǒng)運行帶來了嚴(yán)重的安全隱患。

3 電網(wǎng)調(diào)度安全運行的風(fēng)險管控

3.1重視現(xiàn)場調(diào)度管理

首先，加強(qiáng)對開閉所、變電站的裝置進(jìn)行調(diào)度，對一些比較復(fù)雜的倒閘操作，一定要事先制定方案，盡可能減小停、送電的周期。其次，在完成設(shè)備充電運行之后，一定要立刻向值班調(diào)度工作人員匯報運行情況以及應(yīng)該注意的問題，盡量完善繼電保護(hù)的技術(shù)交底工作，避免發(fā)生由于交代不清而導(dǎo)致電網(wǎng)故障。最后，采取適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)手段減少值班調(diào)度工作人員的工作壓力。

3.2健全安全調(diào)度管理

首先，一定要建立健全績效考核制度，通過相應(yīng)的考核，實現(xiàn)對調(diào)度管理的獎罰制度，形成公私分明的優(yōu)良工作作風(fēng)。其次，嚴(yán)格按照“兩票三制”的要求執(zhí)行，也就是對線路工作票以及停電申請單進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，并且對通電申請單上的工作情況、執(zhí)行單位、停電區(qū)域、檢修方式以及操作時間等五個標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，避免發(fā)生由于時間緊張或者自身運行情況不良而導(dǎo)致操作事故的發(fā)生。最后，健全交接班制度，確保相關(guān)書面記錄的可靠性以及準(zhǔn)確性。

3.3重視運行方式管理

從總體管理方面而言，一定要加強(qiáng)對管理制度與監(jiān)督考核制度的改進(jìn)與完善。首先，在管理方面一定要對相應(yīng)的安全責(zé)任進(jìn)行明確，完善相應(yīng)的制度化管理，對集控人員、遠(yuǎn)動人員以及調(diào)度人員的崗位責(zé)任進(jìn)行嚴(yán)格的管理，以此來提升相關(guān)工作人員的責(zé)任意識。其次，在加強(qiáng)現(xiàn)場規(guī)范化管理的時候，一定要對出現(xiàn)的安全隱患與威脅進(jìn)行動態(tài)的處理。最后，在開展運行管理的時候，一定要對歷史數(shù)據(jù)與實時數(shù)據(jù)開展相應(yīng)的分析與研究工作，避免由于信息處理失誤而導(dǎo)致出現(xiàn)相應(yīng)的安全隱患。

4 結(jié)論

總而言之，電網(wǎng)調(diào)度工作在確保電力系統(tǒng)的安全運行方面發(fā)揮著不可替代的作用，一定要加強(qiáng)對電網(wǎng)調(diào)度工作的重視與研究力度。要想確保電網(wǎng)調(diào)度工作的可靠性與安全性，就要對其安全運行情況展開相關(guān)的分析，了解影響其安全運行的主要因素，以及存在著安全隱患或者可能會發(fā)生的系統(tǒng)風(fēng)險，進(jìn)而結(jié)合實際情況提出有效的管理與控制措施。所以，加強(qiáng)對電網(wǎng)調(diào)度運行安全分析與風(fēng)險管控展開分析是一個非常值得相關(guān)人士深入探討的事情。

參考文獻(xiàn)

[1]魏華明.淺談電網(wǎng)調(diào)度運行的安全分析與風(fēng)險管控[J].科技風(fēng)，2013（4）.

電力系統(tǒng)動態(tài)安全分析范文第3篇

關(guān)鍵詞：電力市場 電力系統(tǒng) 調(diào)度 阻塞管理

中圖分類號：TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（b）-00-02

我國電力系統(tǒng)雖然在最近20年里得到了快速的發(fā)展，但電網(wǎng)依然薄弱，還存在相當(dāng)多的安全隱患。在電力體制改革的過渡時期，在市場參與者需要承擔(dān)的責(zé)任尚不明確的情況下，安全性風(fēng)險更大，因此更要把電力系統(tǒng)運行的安全性作為頭等大事來抓。電力系統(tǒng)運行的安全性也是電力改革能否順利進(jìn)行的重要條件和成功與否的重要標(biāo)志。從大的方面講，電力系統(tǒng)運行的安全性包括兩個方面，即短期運行安全性和長期電力供應(yīng)的安全性。在傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)工業(yè)中，電力系統(tǒng)運行的安全性通常指短期運行安全性，而長期電力供應(yīng)的安全性通常沒有問題。因為電力公司有責(zé)任通過輸配電系統(tǒng)的擴(kuò)展來保證之，而政府和監(jiān)管機(jī)構(gòu)保證電力公司能夠回收有關(guān)的成本。在電力市場環(huán)境下，長期電力供應(yīng)的安全性無法得到保證，因為輸電公司和發(fā)電公司都沒有能力、也沒有義務(wù)承擔(dān)這樣的責(zé)任。因而研究電力市場環(huán)境下電力系統(tǒng)運行的安全性就需要考慮長期電力供應(yīng)的安全性。在電力市場環(huán)境下，對于調(diào)度機(jī)構(gòu)來講，其調(diào)度的目標(biāo)應(yīng)該為：①維持系統(tǒng)運行的安全性；②容納盡可能多的交易；③識別合同間潛在的沖突條件。

為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，必須進(jìn)行可用輸電容量（ATC）的計算，且需要滿足下述要求：計算結(jié)果必須可靠，要合理計及系統(tǒng)運行條件的不確定性，以保證系統(tǒng)運行的靈活性。

1 電力市場環(huán)境下的短期運行安全性問題

風(fēng)靡全球的電力工業(yè)改革和互聯(lián)電網(wǎng)的發(fā)展對電力系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性提出了更高的要求。由于經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的約束，電力系統(tǒng)將運行在更接近安全穩(wěn)定極限的條件下，電力工業(yè)的市場化運行和新技術(shù)的采用增加了電力系統(tǒng)運行的復(fù)雜性。電力系統(tǒng)控制中心在承擔(dān)了傳統(tǒng)的技術(shù)任務(wù)以外，還增加了很多與電力市場和交易有關(guān)的工作，其在運行和控制中所擔(dān)當(dāng)?shù)慕巧腿蝿?wù)變得更加復(fù)雜和繁重。電力系統(tǒng)運行人員面對更大的壓力和更少的選擇性。

電力工業(yè)市場化后，電力系統(tǒng)的物理功能仍保持不變，但電力市場的參與者有不同的目標(biāo)和商業(yè)利益。電力工業(yè)市場化改革對電力系統(tǒng)的安全性與可靠性會有怎樣的影響是一個值得研究的重要問題。

圖1

1.1 降低成本的壓力

輸電系統(tǒng)開放和電力工業(yè)的市場化改革帶來了削減成本的壓力，包括設(shè)備、維修和人工成本。這對發(fā)電公司和輸電公司都適用。發(fā)電公司為了增加利潤，自然會盡可能降低成本。隨著基于績效的管制（Performance Based Regulation，簡稱PBR）的逐步推廣應(yīng)用，輸電公司雖然仍為嚴(yán)格管制下的機(jī)構(gòu)，但在PBR管制模式下，輸電公司的允許利潤要與其運營效率和成本掛鉤。

1.2 潮流增加

基于報價的調(diào)度使得潮流模式頻繁發(fā)生大幅度的變化，經(jīng)常出現(xiàn)意料之外的調(diào)度模式。由于調(diào)度員對這些運行模式不熟悉，增加了發(fā)生安全性事故的機(jī)會。輸電系統(tǒng)開放導(dǎo)致系統(tǒng)中潮流增加，即便不超過線路的額定容量，潮流增加也會引起問題。如：輸電富裕容量減少，全系統(tǒng)的安全性和可靠性降低。此外，由于相鄰系統(tǒng)間的潮流增加，系統(tǒng)的安全性和可靠性對其他系統(tǒng)的依賴性增加，鄰近系統(tǒng)發(fā)生故障對本地系統(tǒng)運行的安全性的影響也增加了。

1.3 合作和協(xié)調(diào)關(guān)系削弱的影響

電氣上同步的系統(tǒng)，為了確保安全性和可靠性，應(yīng)作為一個整體來運行。輸電系統(tǒng)開放和電力工業(yè)的市場化運行使得系統(tǒng)的潮流增加，從安全性和可靠性的角度看，按同一個模式對系統(tǒng)進(jìn)行集中管理的必要性增加了，與其他電力公司合作、協(xié)調(diào)變得更加重要了；另一方面，由于發(fā)電公司之間的競爭以及發(fā)電與輸電的分離，引起了很多問題，難以按一個模式統(tǒng)一管理。

2 電力市場環(huán)境下的電力系統(tǒng)調(diào)度

在發(fā)電環(huán)節(jié)引入競爭后，市場化運營與電力系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)度的關(guān)系需要從機(jī)制上明確和理順，既要培育適應(yīng)市場競爭的企業(yè)主體，又要保證電網(wǎng)繼續(xù)壟斷運行，保證滿足負(fù)荷需求情況下的電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，這是引入競爭、開展競爭的前提和基礎(chǔ)。我國國民經(jīng)濟(jì)正處于快速發(fā)展時期，需要電力在確保重大經(jīng)濟(jì)目標(biāo)方面繼續(xù)發(fā)揮基礎(chǔ)工業(yè)的重要作用，電網(wǎng)集中統(tǒng)一調(diào)度對確保系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運行具有重大意義。因此，促進(jìn)發(fā)電企業(yè)競爭和電網(wǎng)統(tǒng)一運行和管理需要統(tǒng)籌考慮。在電力體制由計劃經(jīng)濟(jì)體制轉(zhuǎn)向市場經(jīng)濟(jì)體制后，雖然電力系統(tǒng)調(diào)度機(jī)構(gòu)仍壟斷運行，并成立相應(yīng)的電網(wǎng)公司，其原有作用不會發(fā)生很大的變化，但是調(diào)度機(jī)構(gòu)在以下兩方面的職能仍有較大的變化：①市場化后，調(diào)度機(jī)構(gòu)在電力系統(tǒng)中的地位發(fā)生了變化。調(diào)度機(jī)構(gòu)的公用性決定了它有必要獨立于電力交易實體，以保持中立公正的地位；②市場化后，調(diào)度實現(xiàn)原有功能的方法會發(fā)生重大變化。

3 大型互聯(lián)電力系統(tǒng)中的阻塞管理

前已述及，市場化以后，電力系統(tǒng)的運行更接近于其運行極限，電力交易涉及的范圍也更大。這樣，用于解決設(shè)備和系統(tǒng)運行約束限制的阻塞管理就成為一個非常重要的問題。阻塞管理是伴隨著電力工業(yè)的市場化改革而被引入的新術(shù)語，其涉及面很廣，包括靜態(tài)和動態(tài)安全分析，以及預(yù)防和緊急控制。

在傳統(tǒng)的垂直一體化壟斷管理的電力系統(tǒng)的運行中也存在阻塞問題，但可以比較方便地采用發(fā)電再調(diào)度（預(yù)防性調(diào)度或校正調(diào)度）來解決，因為改變發(fā)電機(jī)的出力不牽涉經(jīng)濟(jì)利益的分配問題。電力工業(yè)市場化以后，發(fā)電公司和電網(wǎng)公司分離，各個發(fā)電公司有著自己的、相互沖突的利潤最大化的目標(biāo)。由于發(fā)電再調(diào)度會影響各個發(fā)電公司的利益，阻塞管理除了要保證運行安全性外，還必須考慮公平性，這比傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中的阻塞管理問題復(fù)雜得多，也困難得多。此外，由于在電力市場環(huán)境下，發(fā)電調(diào)度是基于發(fā)電公司的報價而非可變生產(chǎn)成本，而發(fā)電公司的報價可能隨著市場情況的變化（如：負(fù)荷的升降和系統(tǒng)中發(fā)電富裕容量的變化）而發(fā)生明顯的變化，系統(tǒng)的運行模式和市場化改革前會有很大的不同，變化也更為頻繁。由于輸電系統(tǒng)是基于傳統(tǒng)的發(fā)電系統(tǒng)規(guī)劃和調(diào)度模式而規(guī)劃的，在新的調(diào)度模式下，阻塞發(fā)生的機(jī)會要大得多。在電力市場環(huán)境下，競爭的壓力和對降低成本的關(guān)心會引起市場參與者之間的利益沖突。調(diào)度員傾向于采用保守的、充裕的備用容量，而參與交易的各方則希望更充分地利用區(qū)域內(nèi)部或區(qū)域之間的聯(lián)絡(luò)線的容量，備用裕度越小越好。安全分析中采用的支路容量極限大都是線路或設(shè)備的熱極限。

4 多區(qū)域阻塞管理

在由隸屬于不同控制區(qū)域的幾個子網(wǎng)絡(luò)所組成的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，可以采用兩種方式調(diào)度：一種是對整個網(wǎng)絡(luò)采用集中調(diào)度；另一種是采用兩層調(diào)度，即在上一層設(shè)立系統(tǒng)調(diào)度機(jī)構(gòu)，而在下一層的每個控制區(qū)域也設(shè)立調(diào)度機(jī)構(gòu)。PJM電力市場采用了集中調(diào)度的方式。當(dāng)采用兩層調(diào)度機(jī)構(gòu)進(jìn)行阻塞管理時，這種方法則可稱為多區(qū)域阻塞管理。對于大規(guī)模互聯(lián)電力系統(tǒng)，從實時安全分析計算和實現(xiàn)的角度看，采用多區(qū)域阻塞管理方法更為合適。

采用多區(qū)域阻塞管理時，下層的調(diào)度機(jī)構(gòu)主要負(fù)責(zé)其屬下的調(diào)度機(jī)構(gòu)的阻塞管理問題，而上層的調(diào)度機(jī)構(gòu)則負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的阻塞管理問題。主要過程為：

1）在周前和日前調(diào)度中，整個網(wǎng)絡(luò)的阻塞管理將由上層的調(diào)度機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)。

2）對于小時前市場或10 min前的平衡市場調(diào)度，阻塞管理將由下述步驟完成：①每個下層的調(diào)度機(jī)構(gòu)完成其控制區(qū)域的阻塞管理；②如果這樣無法解決所有的阻塞問題，則由上層的調(diào)度機(jī)構(gòu)對整個網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行阻塞管理。

為了實現(xiàn)多區(qū)域阻塞管理，需要的技術(shù)支撐有：分層狀態(tài)估計、實時等值模擬和潮流分解。

4.1 分層狀態(tài)估計

對于有成千上萬個節(jié)點的大規(guī)模電力系統(tǒng)，采用集中式狀態(tài)估計是不現(xiàn)實的。這主要不是因為問題的維數(shù)太高，而是效率問題。如果采用集中式狀態(tài)估計，則需要把從整個網(wǎng)絡(luò)各處的RTU獲得的原始量測（粗?jǐn)?shù)據(jù)）送到調(diào)度機(jī)構(gòu)，進(jìn)行壞數(shù)據(jù)檢測和校正，處理丟失的量測量，這樣做工作量太大。如果采用分層狀態(tài)估計，則送到上層調(diào)度機(jī)構(gòu)的是已經(jīng)校正過的和完整的數(shù)據(jù)。分層狀態(tài)估計包括兩個層次：第一層和第二層的狀態(tài)估計分別由下層和上層的調(diào)度機(jī)構(gòu)完成。在第一層的狀態(tài)估計完成以后，各個下層調(diào)度機(jī)構(gòu)將估計的狀態(tài)向量送到上層的調(diào)度機(jī)構(gòu)，之后，上層調(diào)度機(jī)構(gòu)基于由第一層狀態(tài)估計得到的邊界節(jié)點的估計電壓和聯(lián)絡(luò)線的功率測量，進(jìn)行第二層狀態(tài)估計。第一層狀態(tài)估計的結(jié)果可以在每5 s向上層調(diào)度機(jī)構(gòu)發(fā)送一次，更新

結(jié)果。

4.2 實時等值模擬

在多區(qū)域阻塞管理中，上層調(diào)度機(jī)構(gòu)有責(zé)任為每一個下層調(diào)度機(jī)構(gòu)發(fā)展網(wǎng)絡(luò)等值模型，這可以在每5～10 min進(jìn)行一次。每一個下層調(diào)度機(jī)構(gòu)可以基于網(wǎng)絡(luò)等值模型進(jìn)行本區(qū)域的阻塞管理。靜態(tài)等值已經(jīng)比較成熟，大多數(shù)商業(yè)化的EMS軟件都具備這個功能。至于動態(tài)等值，則還需要對現(xiàn)有方法進(jìn)行認(rèn)真的比較分析。

4.3 潮流分解

對于上萬個節(jié)點的電力系統(tǒng)，有時難以求得潮流解。這時可以采用分解技術(shù)來解決這一問題。具體過程是：對每一個子網(wǎng)絡(luò)分別進(jìn)行潮流計算，之后對這些子網(wǎng)絡(luò)的潮流結(jié)果進(jìn)行協(xié)調(diào)以獲得整個網(wǎng)絡(luò)的潮流解。總之，對于大規(guī)模互聯(lián)電力系統(tǒng)，如果采用集中方式進(jìn)行阻塞管理，計算量會很大。如果考慮了動態(tài)安全約束情況會尤為嚴(yán)重，實現(xiàn)起來也比較困難。采用多區(qū)域阻塞管理方法可以明顯減少計算量，對于我國將來要實現(xiàn)的國家和大區(qū)分層電力市場，建議采用該方法。

5 結(jié)語

大量的研究分析和國際上改革后的電力工業(yè)發(fā)展?fàn)顩r表明，電力工業(yè)的市場化改革會對長期電力供給的安全性和可靠性產(chǎn)生負(fù)面的影響，加州發(fā)生的電力危機(jī)就是一個典型的例子。發(fā)電和輸電投資不足引起的容量短缺、進(jìn)而影響電力系統(tǒng)運行的可靠性和安全性問題，在多個國家和地區(qū)的電力市場已經(jīng)逐步顯現(xiàn)出來，在我國的電力工業(yè)改革中必須對此問題給予充分的重視。至于電力系統(tǒng)運行的短期安全性，到目前為止，國際上還沒有發(fā)生過與電力市場化改革直接相關(guān)的嚴(yán)重的電力系統(tǒng)運行事故。但由于改革帶來的競爭壓力所導(dǎo)致的削減成本、進(jìn)而造成的電力系統(tǒng)安全事故則已經(jīng)多次發(fā)生，必須引以

為鑒。

參考文獻(xiàn)

電力系統(tǒng)動態(tài)安全分析范文第4篇

電力是國家的經(jīng)濟(jì)命脈，其安全維系國家安全。面對大規(guī)模的復(fù)雜電網(wǎng)系統(tǒng)，如何有效地進(jìn)行管理和控制保證其安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)地運行，是世界級的研究難題。從最新的研究來看，建立全面、魯棒和快速的在線動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)是解決問題的必由之路。

在線動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)的目的是建立高安穩(wěn)度和高效率的電力系統(tǒng)運行保障體系。該系統(tǒng)對電網(wǎng)進(jìn)行實時監(jiān)控和仿真分析，提出詳盡的動態(tài)信息和事故緊急處理建議，有效增強(qiáng)系統(tǒng)運行穩(wěn)定性，對大規(guī)模復(fù)雜電力系統(tǒng)的實時調(diào)度運行及極其重要。

電網(wǎng)的動態(tài)仿真

如今，動態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)的研究和建設(shè)已被世界各國廣泛認(rèn)同和關(guān)注。美國的國家電網(wǎng)研究、輸電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃報告以及我國的國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃戰(zhàn)略研究報告都闡述了相關(guān)研究的重要性和必要性，并特別指出發(fā)展計算技術(shù)對大規(guī)模電力系統(tǒng)運行特性進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的仿真，是其中的一項重要的基礎(chǔ)工作。

實時和超實時的電網(wǎng)動態(tài)過程仿真，尤其是暫態(tài)過程仿真不僅是避免計算機(jī)時冗長所必需的，更是在線動態(tài)安全監(jiān)測、分析與控制系統(tǒng)中實時故障分析的主要功能。仿真分析是在線安全分析系統(tǒng)的核心功能，需要進(jìn)行大量的機(jī)電暫態(tài)過程仿真計算，其實時性能的好壞直接影響整個系統(tǒng)的應(yīng)用能力。而要完成在線預(yù)決策和穩(wěn)定控制就需要超實時的暫穩(wěn)計算能力。因此，這就把采用高性能計算技術(shù)解決大規(guī)模電力系統(tǒng)動態(tài)過程實時和超實時仿真，特別是其中最復(fù)雜的機(jī)電暫態(tài)實時和超實時仿真，提到緊迫的日程上來。

現(xiàn)今常用的機(jī)電暫態(tài)時域仿真算法主要有兩種: 一種是微分代數(shù)方程聯(lián)立求解，利用隱式梯形公式對微分方程差分化，把差分方程和網(wǎng)絡(luò)方程聯(lián)立求解。隱式積分聯(lián)立求解具有較好的數(shù)值穩(wěn)定性，但在程序設(shè)計和實現(xiàn)上較為復(fù)雜，需要建立聯(lián)立的修正方程，程序的可擴(kuò)展性和靈活性不足。另一種算法是基于隱式積分法的微分方程、網(wǎng)絡(luò)方程交替迭代法。交替迭代法雖然存在微分方程和代數(shù)方程的交接誤差，但保持了隱式積分?jǐn)?shù)值穩(wěn)定性好的優(yōu)點，又具備顯式積分法簡單靈活的特點，為許多串行暫穩(wěn)程序所應(yīng)用。

暫態(tài)穩(wěn)定仿真是電力動態(tài)安全分析的有力工具，但其計算量大、計算時步短，計算時間長，以前僅能應(yīng)用于離線狀態(tài)。隨著電力需求急劇增長、跨大區(qū)互聯(lián)和遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)的出現(xiàn)，電力系統(tǒng)互聯(lián)規(guī)模不斷擴(kuò)大，在線動態(tài)安全分析和實時仿真的實用需求越來越迫切，現(xiàn)有的串行計算根本無法實現(xiàn)大規(guī)模電力系統(tǒng)詳細(xì)暫態(tài)過程的實時仿真，采用并行計算平臺和并行計算方法是必由之路。

并行計算與并行仿真

追溯起來，電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定并行計算的研究已有20年的歷史了，在上世紀(jì)90年代初期曾經(jīng)歷了一個熱潮，先后提出了基于線性方程的分塊并行算法和并行因子分解算法、基于非線性方程的牛頓時空并行拓展以及基于微分代數(shù)方程的波形松弛法。其中，前兩種屬于空間并行算法，而后兩種是同時進(jìn)行多個時步計算的時間并行算法。總體而言，現(xiàn)有的空間并行算法并行度較低，收斂性與相關(guān)串行算法相同，易于處理隨機(jī)事件。分塊算法計算粒度較大，在分布存儲并行機(jī)上可獲得較好的計算效率，而并行因子分解算法并行粒度較細(xì)，更適合共享存儲并行機(jī)。時間并行算法是對暫態(tài)穩(wěn)定問題求解空間的擴(kuò)充，能提供更高的算法并行度，但松弛策略的采用損害了算法收斂性; 同時，時間并行算法對隨機(jī)事件處理不便，會引入大量的失效計算。而且由于并行計算系統(tǒng)稀缺且價格昂貴，計算能力不足，已有的暫態(tài)穩(wěn)定并行算法實現(xiàn)多選擇小規(guī)模的標(biāo)準(zhǔn)測試系統(tǒng)，中、大規(guī)模的實際電網(wǎng)算例較少，硬件平臺也主要是向量機(jī)、共享內(nèi)存并行機(jī)和Transputer系統(tǒng)。更由于對大規(guī)模電網(wǎng)實時仿真的需求尚不夠迫切，并行計算技術(shù)和并行仿真技術(shù)一直沒有走入實際應(yīng)用。

2000年，隨著高性價比集群系統(tǒng)的應(yīng)用和集群計算技術(shù)的普及，電力系統(tǒng)動態(tài)并行計算的研究又重新成為熱點。在國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（973計劃）的資助下，電力科學(xué)研究院、清華大學(xué)的研究人員著手開展面向高性能集群系統(tǒng)的電網(wǎng)并行仿真算法和系統(tǒng)的研究，都取得了令人滿意的成果。

清華大學(xué)研究組提出了面向集群系統(tǒng)的分層子結(jié)構(gòu)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定并行算法和基于電網(wǎng)分層分區(qū)特性的多重化任務(wù)劃分策略，并且在算法設(shè)計、任務(wù)劃分策略、軟件包實現(xiàn)、計算精確度校驗和構(gòu)建實際的大規(guī)模系統(tǒng)算例上都取得了可喜的成果。首次給出了包含上萬節(jié)點的全國聯(lián)網(wǎng)電力系統(tǒng)的10秒暫態(tài)過程仿真算例，在12個CPU上計算耗時僅為實際機(jī)電過程時間的40％，這一結(jié)果在電力大系統(tǒng)的仿真速度和并行計算效率兩方面都具有標(biāo)志性意義。

國內(nèi)研究人員在暫態(tài)過程并行仿真方面取得的研究成果為并行仿真在電網(wǎng)中的實際應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。然而，與實際應(yīng)用的需求相比，動態(tài)并行仿真技術(shù)仍面臨不小的挑戰(zhàn)。在實際應(yīng)用過程中需要對大量相關(guān)故障的動態(tài)過程進(jìn)行掃描，以萬節(jié)點的系統(tǒng)、仿真300個80秒動態(tài)過程的算例為例，全面優(yōu)化的串行計算需要22個小時完成，在12個處理器的高性能集群系統(tǒng)（Myrinet互連）上也需要89分鐘，而最終的應(yīng)用則是希望這個計算過程低于5分鐘?？梢?，要在更高速和更大規(guī)模的高性能計算機(jī)上部署和完成大規(guī)模電網(wǎng)的動態(tài)并行仿真仍是需要深入研究的課題。

鏈接:2005 Intel杯全國高性能計算應(yīng)用與優(yōu)化大賽獲獎作品

2005年11月30日，由863 高性能計算機(jī)評測中心主辦、英特爾（中國）有限公司協(xié)辦、歷時半年的全國首屆高性能計算大賽結(jié)果揭曉。以下是本次大賽的幾個代表性作品:

1. 作品名稱 :PMD3D （一等獎）

作者: 北京應(yīng)用物理與計算數(shù)學(xué)研究所 張寶印、曹小林

作品簡介: 作者對自主開發(fā)的并行分子動力學(xué)程序PMD3D在基于Itanium 2的中科院網(wǎng)絡(luò)中心聯(lián)想深騰6800上進(jìn)行性能優(yōu)化，將大量不規(guī)則的作用力計算進(jìn)行緩存，然后進(jìn)行向量化計算，同時應(yīng)用Intel MKL數(shù)學(xué)庫中的VML庫函數(shù)加速除法等浮點運算的效率，這樣使得單機(jī)性能在優(yōu)化后提升4倍多。

作品評價: 該作品在程序串行優(yōu)化、并行優(yōu)化以及現(xiàn)場調(diào)試比賽中都取得了領(lǐng)先的成績，毫無爭議地獲得了本次比賽的冠軍。

2. 作品名稱 : 并行快速多極算法加速的邊界元法計算軟件PFMM（最佳原創(chuàng)應(yīng)用獎）

作者: 清華大學(xué)航天航空學(xué)院 雷霆

作品簡介: 本軟件為三維邊界元大規(guī)模并行計算軟件，采用新版本快速多極算法加速，通過算法并行實現(xiàn)編譯參數(shù)選擇以及負(fù)載均衡的優(yōu)化，使計算速度進(jìn)一步提高，為復(fù)雜工程與科學(xué)問題中的一些大規(guī)模計算開辟了誘人的前景。

作品評價: 快速多級算法雖然具有較好的計算復(fù)雜度和存儲復(fù)雜度，但其算法非常復(fù)雜，實現(xiàn)相當(dāng)困難。雷霆獨自實現(xiàn)了這一復(fù)雜的并行算法，代碼量達(dá)到4萬行。

3. 作品名稱: 三維全粘性湍流計算軟件(NAPA)（二等獎）

作者: 南京航空航天大學(xué)金君、周忠平、顧愷愷、李洋、方霞

作品簡介: 三維粘性流場計算軟件（NAPA）是為計算可壓縮粘性或無粘流體復(fù)雜和任意幾何形狀(含內(nèi)外復(fù)合流)的流動而設(shè)計的三維程序。NAPA軟件從用戶需求角度出發(fā)，針對各種復(fù)雜流動的物理現(xiàn)象，采用不同的離散格式和數(shù)值方法，以期在特定的領(lǐng)域內(nèi)使計算速度、穩(wěn)定性和精度等方面達(dá)到最佳組合，從而高效率地解決復(fù)雜流動計算問題。

作品評價: 流體力學(xué)是高性能計算中最重要的一類應(yīng)用之一。本作品具有較好的實用程度，在優(yōu)化和并行化方面也取得了較好的成績。

4. 作品名稱: 復(fù)雜流動的格子Boltzmann 方法及其優(yōu)化技術(shù)（三等獎）

作者: 華中科技大學(xué) 杜睿、韓海鋒、余曉美、陳興旺、李可維

指導(dǎo)教師: 施保昌、何南忠

電力系統(tǒng)動態(tài)安全分析范文第5篇

【關(guān)鍵詞】EMS；智能電網(wǎng)；在線安全分析；調(diào)度控制技術(shù)；廣域測量系統(tǒng)

【中圖分類號】TM762 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1672-5158（2012）11-0335-02

1、引言

智能電網(wǎng)一方面通過終端傳感器將用戶之間、用戶和電網(wǎng)公司之間形成即時連接的網(wǎng)絡(luò)互動，實現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取的實時、高速、雙向，整體性地提高電網(wǎng)的綜合效率；另一方面可以利用傳感器對發(fā)電、輸電、配電、供電等關(guān)鍵設(shè)備的運行狀況進(jìn)行實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)整合，平衡電力供應(yīng)缺口，實現(xiàn)對整個電力系統(tǒng)運行的優(yōu)化管理。

能量管理系統(tǒng)（EMS）是以計算機(jī)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代電力系統(tǒng)的綜合自動化系統(tǒng)，主要針對發(fā)電和輸電系統(tǒng)，用于大區(qū)級電網(wǎng)和省級電網(wǎng)的調(diào)度中心。從以上對智能電網(wǎng)的定義可以看出，EMS的應(yīng)用發(fā)展是智能電網(wǎng)發(fā)展的核心。

2、現(xiàn)代EMS在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用發(fā)展

2.1 高效快捷的數(shù)據(jù)采集與分析處理

EMS傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是sCADA（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)），針對其過于豐富的測量數(shù)據(jù)，首先需要對其數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選與重組。

實體電網(wǎng)主要涉及由輸配電線路連接的電網(wǎng)和以變電設(shè)備為特征的廠站。前者橫跨廣域空間，后者連接多電壓等級。為達(dá)到總體最佳的信息處理效果，首先進(jìn)行信息分層?？刂浦行慕y(tǒng)攬影響全局的信息，廠站負(fù)責(zé)局域信息，引入多思想，在信息層面對控制中心和廠站進(jìn)行封裝，構(gòu)筑信息的分層分布式重組系統(tǒng)框架。各個封裝的信息實體上下級之間進(jìn)行信息交流，下級將其電網(wǎng)模型和實時信息匯報給上級，上級匯總所有信息并形成完整匹配的電網(wǎng)潮流模型，并自動生成外網(wǎng)等模型，下發(fā)給下級。國家5級調(diào)度機(jī)構(gòu)也分別形成各自的信息封裝，并共同完成上下級之間的信息交流、信息重組。

信息交流的頻率依據(jù)實際情況而定，不是越高越好而是適時交流必要信息，同級之間也進(jìn)行適時的信息交流，且主要是少量的邊界信息，以達(dá)到信息的篩選。

目前，基于廣域測量技術(shù)的現(xiàn)代EMS加強(qiáng)了數(shù)據(jù)整合和實時分析功能，能夠為調(diào)度人員提供高質(zhì)量的系統(tǒng)實時動態(tài)信息和輔助決策信息，增強(qiáng)了電力市場輔助服務(wù)監(jiān)測，幫助運行人員提高分析電網(wǎng)的準(zhǔn)確度。將靜態(tài)、動態(tài)和暫態(tài)信息集成在一起，并實現(xiàn)統(tǒng)一時標(biāo)、綜合管理，還可以實現(xiàn)功角、頻率、電壓的在線分析，事故處理決策，預(yù)防和緊急控制在線決策和電網(wǎng)模型參數(shù)校核。

此外，文獻(xiàn)[1]分析了安控系統(tǒng)實測數(shù)據(jù)、內(nèi)網(wǎng)EMs狀態(tài)估計數(shù)據(jù)、外網(wǎng)D腮狀態(tài)估計后數(shù)據(jù)或離線典型方式數(shù)據(jù)和WAMS數(shù)據(jù)等的特點，并依據(jù)其對安全穩(wěn)定性評估精度的影響不同，提出了這些數(shù)據(jù)的獲取方法及相應(yīng)的互聯(lián)電網(wǎng)運行狀態(tài)估計方法。文獻(xiàn)[2]結(jié)合“華中電網(wǎng)利EMS實時信息進(jìn)行自動計算智能決策并實現(xiàn)控制的新型穩(wěn)定控制系統(tǒng)”的工程實踐任務(wù)，對預(yù)決策穩(wěn)定控制系統(tǒng)的實用化問題進(jìn)行了研究。設(shè)計了從EMS獲取實時數(shù)據(jù)，利用專家系統(tǒng)和分區(qū)理論對數(shù)據(jù)進(jìn)行智能處理的方法；并研究了利用并行技術(shù)提高系統(tǒng)分析速度的方法。智能電網(wǎng)還將不斷整合和集成電網(wǎng)生產(chǎn)運行管理和企業(yè)資產(chǎn)管理平臺，從而為電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)、運行管理提供全方位的信息服務(wù)。

2.2 全面深入的智能調(diào)度與輔助決策系統(tǒng)

實現(xiàn)智能調(diào)度功能能幫助大區(qū)調(diào)度員協(xié)調(diào)各級電網(wǎng)的運行，優(yōu)化協(xié)調(diào)網(wǎng)間交易、機(jī)組組合、出力分配、備用等。輔助決策功能通過多種分析軟件的綜合決策幫助調(diào)度員更快更準(zhǔn)地應(yīng)對各種突發(fā)事故。

為了真正達(dá)到電網(wǎng)智能控制和輔助決策的目的，必須要能獲得對電力系統(tǒng)進(jìn)行在線安全穩(wěn)定分析的功能——利用高性能量測和通信系統(tǒng)到得拓?fù)洹⒊绷?、頻率、電壓、設(shè)備實時模型等信息，然后據(jù)此進(jìn)行狀態(tài)估計和在線建模分析，最后確定當(dāng)前系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。

然而在過去的幾十年，人們利用Dy Liacc0于40多年前構(gòu)建的電網(wǎng)自適應(yīng)安全控制構(gòu)架并一直沿用至今。該構(gòu)架強(qiáng)調(diào)預(yù)測、預(yù)防、預(yù)控，實時監(jiān)視、分析、評估的主要是穩(wěn)態(tài)量，所涉及的緊急控制也只是靜態(tài)緊急控制，任何涉及動態(tài)的分析基本上都依靠離線進(jìn)行。因此，目前的電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定分析主要以離線分析為主，不能完全反映系統(tǒng)的真實情況。一些學(xué)者提出利用離線分析進(jìn)行更超前的分析，為在線計算提供指導(dǎo)，在線計算修正離線分析結(jié)果，使其更符合實際。

20世紀(jì)80年代中期提出、近些年迅速發(fā)展的向量測量單元（pbasemeasuretmit，PMU），可以數(shù)ms的時間間隔快速感知電力系統(tǒng)動態(tài)過程，但如何利用這些實時數(shù)據(jù)在短時間（s級）內(nèi)實現(xiàn)快速安全穩(wěn)定分析仍是一大難題。于是，XCEMs提出了以下新要求：1）快速安全穩(wěn)定計算方法、判據(jù)和控制策略：如并行計算、分布式計算等，提出了一種用于動態(tài)穩(wěn)定分析的分布式計算技術(shù)（di stributedcomputing）方法，能將故障計算時間縮短將近1/2；2）高性能設(shè)備，擁有高速計算、海量存儲、高容錯能力等；3）快速仿真、建模方法；4）超短期潮流分析；5）快速故障定位方法。6）人性化人機(jī)交互界面。

此外，由于環(huán)境和能源資源的限制，智能電網(wǎng)將面臨大量可再生能源的接入。這些能源具有間歇性和隨機(jī)性，可控性差，高比重接入電網(wǎng)時，需要其他可控電源和蓄能裝置來緩沖和平衡。人工調(diào)整幾乎不可能，必須依靠自動控制手段解決。大量表現(xiàn)各異的可再生能源接入電網(wǎng)，也增加了EMS的智能調(diào)度的難度。

2.3 精確優(yōu)化的輸電計劃與事故預(yù)測

傳統(tǒng)電網(wǎng)的建設(shè)和運行往往要被動地適應(yīng)負(fù)荷，使得一部分設(shè)備和輸電通道的利用率不高；配電網(wǎng)線損較大，線路和設(shè)備老化，事故頻發(fā)；目前電網(wǎng)的檢修以定期為主，檢修計劃不能完全與設(shè)備狀態(tài)相匹配，這也導(dǎo)致了其利用率的下降。

為了改變傳統(tǒng)電網(wǎng)效率低下的現(xiàn)狀，在合理規(guī)劃電網(wǎng)、更新輸配電設(shè)備的基礎(chǔ)上，EMS需要制定優(yōu)化的輸電計劃，進(jìn)行精確的事故預(yù)測與辨識[5]，適時引入狀態(tài)檢修和需求側(cè)管理。實時運行中，進(jìn)行超短期負(fù)荷預(yù)測，由運行調(diào)度功能來協(xié)調(diào)運行計劃與運行控制之間的偏差，既保證不偏離運行計劃太遠(yuǎn)而喪失經(jīng)濟(jì)性，又保證為運行控制留有足夠的裕度，以應(yīng)對系統(tǒng)運行中可能出現(xiàn)的功率不平衡；評估各種開斷對電網(wǎng)的危害程度，并預(yù)先給出這些開斷發(fā)生后的緊急控制的校正控制對策。文獻(xiàn)提出了新一代EMS預(yù)警和安全對策系統(tǒng)（EWSC），包括狀態(tài)安全分析（SSA）、電壓穩(wěn)定分析（VS A）、暫態(tài)安全分析（TSA）以及電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和自動裝置誤操作的潛在沖擊評估。

為了精確優(yōu)化輸電計劃和事故預(yù)測，EMS還必須與氣象部門、水利部門等相關(guān)部門實時交換相關(guān)信息，實現(xiàn)其短時甚至超短時預(yù)測：負(fù)荷預(yù)測（系統(tǒng)負(fù)荷和節(jié)點負(fù)荷）、氣象預(yù)測（氣溫、降雨、降雪、

雷擊、臺風(fēng)、極端天氣等）、可再生能源的出力預(yù)測等。根據(jù)緊急程度，作出相應(yīng)的預(yù)警、告警、宣布緊急狀態(tài)等，并啟動應(yīng)對預(yù)案、及時更新輸配電計劃等。

2.4 廣域多層次的大區(qū)域電網(wǎng)全面認(rèn)知控制系統(tǒng)

廣域測量技術(shù)是學(xué)者專家們在EMS數(shù)據(jù)采集方面最重要的發(fā)展之一，同時也是近年來電力系統(tǒng)前沿技術(shù)中最活躍的領(lǐng)域之一。基于該技術(shù)的廣域測量系統(tǒng)是基于同步相量測量技術(shù)，在現(xiàn)代高速的通信網(wǎng)絡(luò)的支持下，對地域廣闊的電力系統(tǒng)運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和分析，為電力系統(tǒng)實時控制和運行服務(wù)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過監(jiān)測系統(tǒng)干擾、系統(tǒng)間相互作用、系統(tǒng)狀態(tài)，可進(jìn)一步對互聯(lián)電網(wǎng)的動態(tài)過程特性進(jìn)行分析和評估，辨識系統(tǒng)的失穩(wěn)現(xiàn)象，向調(diào)度運行部門提供預(yù)防控制和緊急控制決策，提高電網(wǎng)安全運行水平，見圖1。

廣域控制是協(xié)調(diào)、集中的控制方式，與過去的保護(hù)和控制相比，廣域控制不僅是基于事件的，而且是基于響應(yīng)的。目前正在發(fā)展的廣域控制主要包括括速穩(wěn)定控制和慢速穩(wěn)定控制?？焖俜€(wěn)定控制針對系統(tǒng)出現(xiàn)大干擾，需要在數(shù)秒內(nèi)進(jìn)行控制動作；慢速穩(wěn)定控制包括系統(tǒng)出現(xiàn)小干擾時，在較長的時間內(nèi)進(jìn)行的校正控制和避免系統(tǒng)潛在危險狀態(tài)的預(yù)防控制。此外，廣域測量系統(tǒng)在系統(tǒng)建模、分析及系統(tǒng)保護(hù)中也有大量應(yīng)用。

在此基礎(chǔ)上研制大區(qū)域電網(wǎng)全面認(rèn)知控制系統(tǒng)成為可能。在大互聯(lián)的背景下，該系統(tǒng)將不僅提高廣域資源的利用率，還能保證各大區(qū)間、各次級區(qū)域間電網(wǎng)的穩(wěn)定運行，更為大規(guī)模新能源的開發(fā)及并網(wǎng)提供信息與安全保障。