特大型电网高级调度中心关键技术PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

特大型电网高级调度中心关键技术PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第一篇 高级调度中心总体架构3

1 智能电网3

1.1 美国智能电网概述3

1.1.1 美国智能电网的背景3

1.1.2 美国智能电网的概念和特征5

1.1.3 美国智能电网相关技术7

1.1.4 美国智能电网建设的现状10

1.1.5 美国智能电网标准12

1.2 欧洲智能电网概述13

1.2.1 欧洲智能电网的背景13

1.2.2 欧洲智能电网的概念和特征15

1.2.3 欧洲智能电网的相关技术15

1.2.4 欧洲智能电网建设的现状21

1.3 中国智能电网概述22

1.3.1 中国智能电网的背景22

1.3.2 中国智能电网的内涵和特征23

1.3.3 中国智能电网的发展计划和路线24

2 高级调度中心25

2.1 高级调度中心的建设背景25

2.2 高级调度中心的内涵和特征26

2.3 高级调度中心的国内外研究和实践26

2.3.1 美国PJM调度控制中心AC2研究26

2.3.2 智能电网调度技术支持系统27

2.3.3 华东电网广域动态信息监视分析保护控制（WAMAP）28

2.3.4 江苏电网安全稳定实时预警及协调防御系统（EACCS）29

2.3.5 时空协调的大停电防御框架29

2.3.6 南方电网综合防御系统框架的构思30

2.3.7 三维协调的新一代电网能量管理系统31

2.3.8 智能控制中心32

2.3.9 CIGRE 21世纪的EMS架构34

2.4 高级调度中心的总体架构34

2.4.1 高级调度中心的体系架构34

2.4.2 高级调度中心的关键技术36

参考文献38

第二篇 高级调度中心风险防控技术38

1 智能监测43

1.1 概述43

1.1.1 系统架构43

1.1.2 发展方向45

1.2 智能操作辅助决策系统46

1.2.1 简介46

1.2.2 功能概述47

1.2.3 实现方式47

1.2.4 发展方向50

1.2.5 多智能体操作票系统运行示例52

1.3 故障定位和智能报警53

1.3.1 研究意义53

1.3.2 故障定位实现方式54

1.3.3 发展趋势58

1.4 基于电网运行状态的电网监测59

1.4.1 概述59

1.4.2 研究现状60

1.4.3 发展方向65

1.5 广域测量技术66

1.5.1 概述66

1.5.2 基于系统同调性的PMU最优布点70

1.5.3 广域测量数据74

1.6 基于广域测量电网动态监测77

1.6.1 广域测量技术的应用77

1.6.2 广域测量技术的展望81

1.6.3 WAMAP阐述82

1.7 智能监测展望87

2 动态安全评估88

2.1 概述88

2.1.1 电力系统稳定性88

2.1.2 暂态安全性88

2.2 暂态功角稳定定量评估88

2.2.1 直接法简介89

2.2.2 直接法的应用95

2.2.3 EEAC简介95

2.2.4 EEAC的应用105

2.3 暂态电压和频率的定量分析方法108

2.3.1 暂态电压安全定量分析方法108

2.3.2 暂态频率安全定量分析方法111

2.4 静态电压安全稳定评估113

2.4.1 静态电压安全评估113

2.4.2 电压稳定的模态分析原理116

2.5 动态电压安全稳定评估119

2.5.1 动态电压稳定性介绍119

2.5.2 动态电压安全稳定评估方法120

2.6 小干扰稳定性评估121

2.6.1 评估方法简介122

2.6.2 基于特征值方法的小干扰稳定性评估123

2.6.3 小干扰稳定性问题的特性124

2.7 安全稳定极限125

2.7.1 静态和暂态安全稳定极限125

2.7.2 静态电压稳定极限（PV曲线）127

2.7.3 静稳定极限129

2.7.4 动稳定极限131

2.8 在线安全稳定评估132

2.8.1 实现在线安全稳定评估的关键因素133

2.8.2 工程应用134

3 控制辅助决策137

3.1 概述137

3.2 问题的数学描述138

3.3 静态安全稳定控制辅助决策138

3.3.1 概述138

3.3.2 静态安全校正控制139

3.3.3 静态安全预防控制140

3.4 暂态安全稳定控制辅助决策141

3.4.1 概述141

3.4.2 基于李雅普诺法的直接法141

3.4.3 基于数值仿真法的算法142

3.4.4 基于EEAC的方法142

3.4.5 暂态电压安全预防控制143

3.4.6 基于安全稳定模式的暂态安全稳定预防控制144

3.4.7 暂态安全稳定预防控制方法比较147

3.5 动态安全稳定控制辅助决策148

3.5.1 概述148

3.5.2 低频振荡在线控制辅助决策148

3.6 安全稳定协调控制辅助决策149

3.6.1 概述149

3.6.2 综合协调暂态安全稳定与静态电压稳定的预防控制150

3.6.3 基于安全稳定模式的大电网在线静态安全与暂态安全稳定协调的预防控制150

3.7 并行计算机群方式下的控制辅助决策计算方法152

3.7.1 预防控制分析计算流程152

3.7.2 基于大规模机群的预防控制分析计算并行化153

3.7.3 基于小规模机群的预防控制分析计算并行化154

3.8 计及最优潮流的控制辅助决策154

3.8.1 动态安全调度154

3.8.2 暂态稳定性约束的最优潮流154

3.9 技术和应用发展方向展望155

3.9.1 拓展控制辅助决策面向的安全稳定范围155

3.9.2 自适应外部环境的智能辅助决策155

4 安全稳定控制157

4.1 概述157

4.2 大电网安全稳定控制系统架构157

4.2.1 安全稳定控制系统的设置原则157

4.2.2 国内外安全稳定控制系统的典型架构158

4.2.3 大电网安全稳定控制系统架构165

4.2.4 安全稳定控制系统的离线策略制定166

4.3 安全稳定在线预决策控制167

4.3.1 在线预决策控制的技术基础167

4.3.2 EEAC和稳定控制168

4.3.3 控制策略的优化制定169

4.3.4 在线暂态稳定控制系统的总体结构170

4.3.5 在线暂态稳定控制系统工程应用172

4.4 第三道防线的优化配置与整定172

4.4.1 低频低压减载172

4.4.2 高频切机174

4.4.3 过载联切175

4.5 基于广域信息的电网解列控制176

4.5.1 概述176

4.5.2 不同执行时机的解列控制177

4.5.3 解列控制的关键技术178

4.5.4 自适应解列控制系统的体系结构179

4.5.5 应用前景180

4.6 安全稳定控制技术的展望181

4.6.1 现代电力系统的特点181

4.6.2 特高压发展对系统安全稳定控制的影响181

4.6.3 合理的安全稳定控制结构181

4.6.4 具有优化功能的自适应稳定控制182

4.6.5 高速的信息处理能力和抗干扰能力182

4.6.6 高速、实时的通信和数据整合能力183

4.6.7 很强的互换性和互操作性183

5 在线智能挖掘184

5.1 概述184

5.2 AO的基本工作原理185

5.3 海量样本的产生和获取187

5.3.1 主题定义187

5.3.2 海量样本产生187

5.4 电网安全的特征选择188

5.4.1 特征选择新方法189

5.4.2 算例研究189

5.5 电网安全运行的决策树190

5.5.1 判定树190

5.5.2 回归树192

5.6 电网安全运行的规则生成193

5.6.1 修正型精细规则194

5.6.2 基于决策树的精细规则提取方法195

6 安全风险评估196

6.1 概述196

6.1.1 运行风险的基本含义196

6.1.2 运行风险评估与可靠性评估的区别与联系197

6.2 随机过程简介197

6.2.1 随机过程的基本概念197

6.2.2 马尔可夫过程198

6.3 元件停运模型200

6.3.1 时变的元件停运模型200

6.3.2 常见的电力系统设备停运模型201

6.4 系统状态选择204

6.4.1 解析法204

6.4.2 模拟法205

6.5 在线运行风险评估206

6.5.1 在线运行风险指标206

6.5.2 平台建设208

6.6 基于运行风险的调度决策211

6.6.1 基于风险定量化的“三道防线”协调211

6.6.2 基于风险的预防控制决策212

6.6.3 基于风险的检修计划制定213

6.7 工程应用与前景分析214

6.7.1 工程实例——金华电网214

6.7.2 恶劣天气条件下的风险评估215

参考文献220

第三篇 高级调度中心运营优化技术220

1 频率控制技术233

1.1 频率控制目标233

1.1.1 频率控制需考虑的因素233

1.1.2 国内外频率控制简介234

1.2 频率控制技术236

1.2.1 频率控制技术简介238

1.2.2 一次调频240

1.2.3 二次调频243

1.2.4 三次调频244

1.2.5 发电机频率保护245

1.2.6 低频减载245

1.3 频率性能评价246

1.3.1 评价要求246

1.3.2 国际评价标准247

1.3.3 国内评价标准253

1.3.4 频率性能评价体系253

2 无功电压控制技术259

2.1 概述259

2.2 发展历史260

2.2.1 国外研究历史260

2.2.2 国内应用现状262

2.3 控制模式264

2.3.1 两级电压控制模式265

2.3.2 三级电压控制模式265

2.3.3 基于软分区的控制模式267

2.4 控制中心主站技术269

2.4.1 自适应动态分区方法269

2.4.2 三级电压控制技术270

2.4.3 二级电压控制技术271

2.5 电厂控制274

2.5.1 系统结构274

2.5.2 主站与电厂子站的协调策略274

2.5.3 电厂子站内部协调策略275

2.6 变电站控制276

3 经济调度技术278

3.1 经济调度和机组组合的传统模型和算法279

3.1.1 火电经济调度的传统模型279

3.1.2 水火电经济调度问题283

3.1.3 机组组合的传统模型285

3.2 安全约束经济调度和安全机组组合的模型与算法287

3.2.1 有功安全经济调度问题287

3.2.2 安全约束机组组合问题290

3.2.3 电力市场环境下的SCED和SCUC292

3.2.4 国外应用现状294

3.2.5 国内应用前景294

3.3 节能调度295

3.3.1 发电机组的能耗指标和环保指标296

3.3.2 节能调度的数学模型298

3.3.3 节能调度与经济调度的比较301

3.3.4 节能调度的国内、外应用现状及展望302

4 输电服务技术304

4.1 概述304

4.2 可用输电能力305

4.2.1 研究背景305

4.2.2 国内外研究现状308

4.2.3 可用输电能力计算方法311

4.2.4 概率可用传输能力317

4.3 输电阻塞管理321

4.3.1 输电阻塞定义及其影响321

4.3.2 输电阻塞的经济性影响322

4.3.3 输电阻塞管理的内容及方法323

4.3.4 阻塞调度与阻塞消除324

4.4 网损优化327

4.4.1 网损的来源及其计算327

4.4.2 国内外网损管理研究现状328

4.4.3 网损的分摊329

4.4.4 降低网损的措施331

4.5 输电服务技术的应用334

4.5.1 ATC及其在电网调度中的应用334

4.5.2 输电阻塞管理与网损优化的应用336

5 辅助服务的应用338

5.1 辅助服务概述338

5.1.1 辅助服务的定义和主要内容338

5.1.2 国内外辅助服务的研究现状338

5.1.3 辅助服务对电网安全性和经济性的影响340

5.2 调频341

5.2.1 定义与分类341

5.2.2 AGC服务的成本来源341

5.2.3 AGC服务的成本分析和补偿342

5.2.4 AGC市场竞争模式344

5.2.5 电力市场对AGC运营的影响345

5.3 调峰346

5.3.1 定义与分类346

5.3.2 调峰的成本分析与补偿347

5.3.3 电力市场中调峰权及其交易机制349

5.3.4 国内调峰方式及其存在的问题350

5.3.5 国外调峰的现状与发展350

5.4 无功调节352

5.4.1 无功调节的定义与分类352

5.4.2 电力市场环境下的无功获取方法353

5.4.3 无功调节服务的成本分析354

5.4.4 无功服务的成本分摊问题356

5.4.5 无功调节服务存在的问题357

5.5 备用358

5.5.1 定义与分类358

5.5.2 备用的获取359

5.5.3 备用的成本359

5.5.4 备用的定价361

5.6 黑启动363

5.6.1 概述363

5.6.2 黑启动的成本分析与补偿364

5.6.3 黑启动研究存在的问题366

5.7 应用和展望367

参考文献370

第四篇 高级调度中心应用支撑技术370

1 新一代调度系统体系架构379

1.1 概述379

1.1.1 体系架构的概念和发展过程379

1.1.2 新一代调度系统架构的目标381

1.2 技术参考框架383

1.2.1 面向服务的应用集成架构383

1.2.2 用户界面层384

1.2.3 数据服务层388

1.2.4 网络通信层389

1.2.5 安全管理层390

1.2.6 平台无关层394

1.3 业务交互的典型场景396

1.3.1 典型场景的概念396

1.3.2 典型场景分析举例399

1.4 体系架构需求分析399

1.4.1 建模需求分析399

1.4.2 互操作和集成需求分析400

1.4.3 数据管理需求分析401

1.4.4 安全和可靠性需求分析402

1.4.5 系统和网络管理需求分析403

2 信息可视化技术404

2.1 概述404

2.1.1 电网信息可视化的意义与研究目标404

2.1.2 电力系统可视化的信息基础405

2.1.3 国内外研究现状及研究内容405

2.2 在线监控可视化407

2.2.1 网络结构可视化407

2.2.2 支路数据可视化408

2.2.3 节点数据可视化409

2.3 电力系统运行安全状态的可视化技术413

2.3.1 电能平衡可视化413

2.3.2 预先控制可视化413

2.3.3 紧急控制和恢复控制417

2.3.4 WAMAP可视化展示419

2.4 电力系统运行趋势可视化技术419

2.4.1 历史数据反演420

2.4.2 历史趋势分析420

3 状态估计及其发展421

3.1 概述421

3.1.1 状态估计的发展过程421

3.1.2 实时数据的误差和状态估计422

3.2 基于最小二乘法的静态状态估计423

3.2.1 量测方程423

3.2.2 加权最小二乘状态估计模型424

3.2.3 Newton法解加权最小二乘估计问题424

3.2.4 快速分解状态估计算法426

3.2.5 坏数据辨识427

3.2.6 不良数据的检测430

3.2.7 不良数据的辨识431

3.3 状态估计新进展433

3.3.1 抗差状态估计433

3.3.2 动态状态估计436

3.3.3 广义状态估计437

3.3.4 基于RTU和PMU量测的混合状态估计440

3.3.5 分层、分布式状态估计443

3.3.6 华东应用展望449

4 信息和通信安全技术453

4.1 概述453

4.1.1 电力系统信息和通信安全的重要性453

4.1.2 电力系统信息和通信安全研究现状454

4.2 安全相关基本概念456

4.2.1 完整性456

4.2.2 保密性456

4.2.3 身份和认证456

4.2.4 抗否认性457

4.2.5 消息认证457

4.2.6 会话管理457

4.2.7 授权457

4.2.8 加密457

4.3 安全体系设计的研究458

4.3.1 风险管理方法458

4.3.2 遵循安全设计指南459

4.3.3 形式化验证方法461

4.3.4 “发现修改”方法461

4.3.5 预防性安全设计方法462

4.3.6 信息系统安全工程462

4.3.7 安全需求分析方法463

4.3.8 可生存系统的分析设计464

4.4 电力系统数据和通信安全技术465

4.4.1 电力系统数据通信协议简介465

4.4.2 数据通信安全需求465

4.4.3 传输层通信协议安全465

4.4.4 IEC 60870-5系列通信协议安全467

4.4.5 IEC 61850通信协议安全471

4.4.6 安全网络管理技术472

5 数据仓库和数据挖掘技术474

5.1 概述474

5.2 基本概念474

5.2.1 数据仓库474

5.2.2 数据挖掘475

5.2.3 数据挖掘的主要算法476

5.3 数据挖掘技术在智能调度中的应用478

5.3.1 调度信息化方面478

5.3.2 调度自动化方面478

5.4 电力负荷预测数据挖掘系统480

5.4.1 数据仓库结构480

5.4.2 数据仓库的多维建模技术481

5.4.3 基于改进ID3算法的数据挖掘技术482

5.5 基于关联规则的保护故障模式数据挖掘系统482

5.5.1 故障信息数据挖掘系统的组成483

5.5.2 数据挖掘系统的架构设计483

5.5.3 故障数据分析484

5.5.4 故障信息数据仓库的设计485

5.5.5 基于关联规则的数据挖掘技术486

6 调度中心的综合数据服务488

6.1 概述488

6.2 调度中心信息流分析489

6.3 综合数据平台系统结构491

6.4 调度中心的数据管理494

6.5 调度中心的数据服务497

7 电力系统建模技术501

7.1 概述501

7.2 图模库一体化建模技术502

7.2.1 元件模板的定义502

7.2.2 元件实例的生成502

7.2.3 元件模型的入库503

7.3 基于公共信息模型CIM的建模和互操作技术504

7.3.1 基于CIM的建模504

7.3.2 电力系统模型的互操作505

7.4 分布式建模509

7.4.1 外网等值技术509

7.4.2 模型拼接技术510

7.4.3 潮流匹配技术512

7.4.4 模型调试技术514

参考文献518

第五篇 新技术展望527

1 新能源接入电网527

1.1 新能源概述527

1.1.1 新能源发展现状527

1.1.2 新能源的发展前景529

1.2 新能源发电技术529

1.2.1 常见的新能源发电技术529

1.2.2 世界各国对新能源发电技术的政策及要求534

1.2.3 新能源接入电网对电力系统的影响535

1.2.4 新能源发电技术发展展望535

1.3 大规模风电接入电网及其影响分析536

1.3.1 风力发电特点537

1.3.2 风力发电系统和发电机组的类型537

1.3.3 各国对风力发电并网技术协定539

1.3.4 大规模风电接入对电网运行的影响539

1.3.5 大规模风电并网引起的电力系统运行与稳定问题及对策542

1.4 新能源的未来发展趋势543

2 智能变电站546

2.1 概述546

2.1.1 从常规变电站到智能变电站546

2.1.2 智能变电站与高级智能调度的关系548

2.2 IEC 61850标准548

2.3 智能变电站的体系结构552

2.3.1 数字化变电站的一般结构552

2.3.2 智能变电站结构553

2.4 智能变电站综合信息采集平台554

2.4.1 数字化电气量测系统555

2.4.2 IEEE 1588555

2.4.3 IEC 62439-3556

2.4.4 集成式智能电子装置559

2.5 广域测量、保护与控制系统560

2.5.1 广域自动化系统560

2.5.2 基于广域信息的常规保护561

2.5.3 广域安全稳定紧急控制系统562

2.6 智能故障定位与事故分析系统562

2.6.1 现有事故分析系统中存在的问题562

2.6.2 统一信息建模563

2.6.3 同步采样563

2.6.4 数据中心563

2.6.5 智能故障定位与事故分析系统架构564

2.7 状态监视技术565

2.7.1 状态监视系统现状565

2.7.2 状态信息采集565

2.7.3 状态信息建模566

2.7.4 状态信息传输566

2.7.5 状态信息融合与挖掘566

2.8 智能变电站系统可靠性567

2.8.1 可靠性和可用性567

2.8.2 提高智能变电站可靠性的基本途径568

2.8.3 可靠性分析方法568

参考文献574