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電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性研究

2018-04-24 11:15:38 大云網(wǎng)  點擊量: 評論 (0)
[論文關鍵詞] 電力系統(tǒng) 安全性 穩(wěn)定性[論文摘要] 電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行對國民經(jīng)濟意義重大。隨著電網(wǎng)的不斷互聯(lián)和電力市場的逐步實施

[論文關鍵詞] 電力系統(tǒng) 安全性 穩(wěn)定性

[論文摘要] 電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行對國民經(jīng)濟意義重大。隨著電網(wǎng)的不斷互聯(lián)和電力市場的逐步實施,電力系統(tǒng)的運行環(huán)境更加復雜,對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行要求也越來越高。通過分析電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定性方面存在的問題,提出提高電力系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定性的相關對策。

一、電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定性方面存在的問題

隨著計算機技術、通訊技術、控制技術以及電力電子技術的飛速發(fā)展及其在電力系統(tǒng)中的應用,有關電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性分析方面出現(xiàn)了許多亟待探討的問題,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

(一)電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)利用

電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)包括數(shù)字仿真數(shù)據(jù)及系統(tǒng)中各種裝置所采集的實測數(shù)據(jù),例如管理信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)以及各種仿真軟件仿真生成的數(shù)據(jù)。然而工程技術人員通過這些數(shù)據(jù)所獲取的信息量僅僅是全體數(shù)據(jù)所包含信息量的極少一部分,隱藏在這些數(shù)據(jù)之后的極有價值的信息是電力系統(tǒng)各種失穩(wěn)模式、發(fā)展規(guī)律及內(nèi)在的聯(lián)系,對電網(wǎng)調(diào)度人員來說,這些信息具有極其重要的參考價值。

(二)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定性的定量顯示

隨著電力市場的形成和發(fā)展,系統(tǒng)將運行在其臨界狀態(tài)附近,此時安全裕度變小,調(diào)度人員也面臨著越來越嚴峻的挑戰(zhàn)。為此,我們要深入了解在新的市場環(huán)境下電力系統(tǒng)全局安全穩(wěn)定性的本質(zhì),找出電力系統(tǒng)各種失穩(wěn)模式、內(nèi)在本質(zhì)及對其發(fā)展趨勢的預測,同時,我們還需要使用淺顯易懂的信息來定量估計系統(tǒng)動態(tài)安全水平,估計各種參變量的穩(wěn)定極限,同時使用更多的高維可視化技術,對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的演化過程進行可視化和動態(tài)分析、模擬。為調(diào)度人員創(chuàng)造一個動態(tài)的、可視化的、交互的環(huán)境來處理、分析電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定問題。

(三)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定性的評價及控制

由于電力系統(tǒng)的擾動類型極其復雜多樣,無法完全預測,調(diào)度人員需要更多的專家、更有價值的信息來預測及采取必要的控制措施來保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。這就對安全穩(wěn)定評估算法的實時性、準確性及智能性提出了挑戰(zhàn)。

二、提高電力系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定性的對策研究

為解決上述問題,工程技術人員需要掌握系統(tǒng)可能運行空間所蘊含的規(guī)律,并使用不斷積累的實測數(shù)據(jù)直接對系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性進行分析,在這種情況下,單憑人力已無法完成這種數(shù)據(jù)分析任務,為此,研究新的智能數(shù)據(jù)分析方法,更多地用計算機代替人去完成繁瑣的計算及推導工作,對提高系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定性具有重要的意義。

(一)運用數(shù)據(jù)倉庫技術有效利用電力系統(tǒng)中的大量數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)倉庫是一種面向主題的、集成的、不可更新的、隨時間不斷變化的數(shù)據(jù)集合。它就像信息工廠的心臟,為數(shù)據(jù)集市提供輸入數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)挖掘等探索。

數(shù)據(jù)倉庫具有如下四個重要的特點:

(1)面向主題:主題是在一個較高層次上將數(shù)據(jù)進行綜合、歸類并進行分析利用的抽象。面向主題的數(shù)據(jù)組織方式,就是在較高層次上對分析對象的數(shù)據(jù)的完整、一致的描述,能統(tǒng)一地刻畫各個分析對象所涉及的各項數(shù)據(jù),以及數(shù)據(jù)之間的關系。

(2)集成的:由于各種原因,數(shù)據(jù)倉庫的每個主題所對應的數(shù)據(jù)源在原有的分散數(shù)據(jù)庫中通常會有許多重復和不一致的地方,而且不同聯(lián)機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)都和不同的應用邏輯綁定,所以數(shù)據(jù)在進入數(shù)據(jù)倉庫之前必須統(tǒng)一和綜合,這一步是數(shù)據(jù)倉庫建設中最關鍵、最復雜的一步。

(3)不可更新的:與面向應用的事務數(shù)據(jù)庫需要對數(shù)據(jù)作頻繁的插入、更新操作不同,數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)所涉及的操作主要是查詢和新數(shù)據(jù)的導入,一般不進行修改操作。

(4)隨時間不斷變化的:數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)必須不斷捕捉數(shù)據(jù)庫中變化的數(shù)據(jù),并在經(jīng)過統(tǒng)一集成后裝載到數(shù)據(jù)倉庫中。同時,數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)也有存儲期限,會隨時間變化不斷刪去舊的數(shù)據(jù),只是其數(shù)據(jù)時限遠比操作型環(huán)境的要長,操作型系統(tǒng)的時間期限一般是6090天,而數(shù)據(jù)倉庫中數(shù)據(jù)的時間期限通常是5-10年。

(二)運用數(shù)據(jù)挖掘技術挖掘電力系統(tǒng)中潛在的有用信息

數(shù)據(jù)挖掘是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機的數(shù)據(jù)中,提取隱含在其中的、人們事先不知道的、但又是潛在有用的信息和知識的過程。

數(shù)據(jù)挖掘的功能和目標是從數(shù)據(jù)庫中發(fā)現(xiàn)隱含的、有意義的知識,它主要具備以下五大功能:

(1)概念描述。概念描述就是對某類對象的內(nèi)涵進行描述,并概括這類對象的有關特征。概念描述分為特征性描述和區(qū)別性描述,前者描述某類對象的共同特征,后者描述不同類對象之間的區(qū)別。

(2)關聯(lián)分析。數(shù)據(jù)關聯(lián)是數(shù)據(jù)庫中存在的一類重要的可被發(fā)現(xiàn)的知識。若兩個或多個變量的取值之間存在某種規(guī)律性,就稱為關聯(lián)。關聯(lián)可分為簡單關聯(lián)、時序關聯(lián)、因果關聯(lián)。關聯(lián)分析的目的是找出數(shù)據(jù)庫中隱藏的關聯(lián)網(wǎng)。有時并不知道數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的關聯(lián)函數(shù),即使知道也是不確定的,因此關聯(lián)分析生成的規(guī)則帶有可信度。

(3)聚類。數(shù)據(jù)庫中的記錄可被化分為一系列有意義的子集,即聚類。聚類增強了人們對客觀現(xiàn)實的認識,是概念描述和偏差分析的先決條件。聚類技術的要點是,在劃分對象時不僅考慮對象之間的距離,還要求劃分出的類具有某種內(nèi)涵描述,從而避免了傳統(tǒng)技術的某些片面性。

(4)自動預測趨勢和行為。數(shù)據(jù)挖掘技術能夠自動在大型數(shù)據(jù)庫中尋找預測性信息,以往需要進行大量手工分析的問題如今可以迅速直接地由數(shù)據(jù)本身得出結(jié)論。

(5)偏差檢測。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)常有一些異常記錄,從數(shù)據(jù)庫中檢測這些偏差意義重大。偏差包括很多潛在的知識,如分類中的反常實例、不滿足規(guī)則的特例、觀測結(jié)果與模型預測值的偏差等。

(三)運用基于風險的暫態(tài)穩(wěn)定評估方法增強對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定性的評價及控制

基于風險的暫態(tài)穩(wěn)定評估方法首先對評估系統(tǒng)的暫態(tài)安全風險逐個元件進行分析,然后綜合給出相應的風險值。這種評估方法不僅可以分析穩(wěn)定概率性,也可以定量地分析失穩(wěn)事件的嚴重性,即事故對系統(tǒng)所造成的后果。它能有效地把穩(wěn)定性和經(jīng)濟性很好地聯(lián)系在一起,給出系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定風險的指標,并在一定程度上提高輸電線路的傳輸極限,這將有利于增加社會效益。

參考文獻:

[1]張建平、陳峰,《福建電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定性研究》,載《福建電力與電工》2001,4.

潘星、張建平,《變頻器廣泛應用對電力系統(tǒng)的影響》,載《變頻器世界》2006,8.

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責任編輯:電力交易小郭

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