面向智能电网先进报警管理系统的研究

摘要

智能电网是将先进的传感量测技术、信息通信技术、分析决策技术和自动控制技术与能源电力技术以及电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网。报警管理系统是保障电网安全稳定运行的重要组成部分，但长期以来并未引起足够重视，更缺乏量化评估技术。国内外多次大停电的案例分析表明，电网的崩溃本来是有希望避免的，但是由于故障时报警信息过多，调度员难以及时识别和处理关键故障而造成事故扩大。
　　 未来的智能电网具有海量的数据点和大规模的网络联接等特点，信息量更大，对相应的报警管理系统提出了前所未有的挑战。我国的智能电网正处于规划阶段，亟待解决的重要问题之一是:如何设计合理的报警管理系统以适应我国智能电网的特点和需求。
　　 论文针对该重要问题，拟开展面向智能电网的先进报警管理系统的研发工作，力图为我国智能电网的先进报警管理系统提出合理的报警评估指标，设计并开展先进报警管理系统的案例研究。目前的文献检索结果表明，针对智能电网报警管理系统的研究，会为未来智能电网报警管理系统的设计和实施提供十分有益的探索。
　　 本论文建立了对报警管理系统进行性能分析和有理化设计的新框架，提出的误报率、漏报率、平均报警延迟、干扰报警率等性能指标，构成了较为全面的报警管理系统的性能评估体系。单个报警信号的处理方法和多个报警信号的综合方法是重要的技术与理论创新，突破了现有技术手段的瓶颈，能够有效地适应海量的数据点和大规模的网络联接等智能电网的新特点。这些方法对报警性能指标的影响等研究成果，将为报警管理系统的有理化设计提供理论依据，拥有十分广阔的应用前景。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 研究现状

1．3 本文所做的工作

第二章 智能电网及报警管理系统概述

2．1 智能电网的产生背景

2．2 智能电网的定义与特点

2．2．1 智能电网的定义

2．2．2 智能电网的特点

2．3 智能电网下的电网报警管理系统

2．3．1 智能电网对EMS的要求

2．3．2 现代EMS中的先进报警管理系统

2．4 本章小结

第三章 智能电网报警管理系统的评估体系

3．1 电网报警管理系统评估体系概况

3．2 单个报警信号的性能指标

3．2．1 误报率及漏报率

3．2．2 平均报警延迟

3．3 多个报警信号的性能指标

3．3．1 干扰报警

3．3．2 干扰报警率

3．4 本章小结

第四章 报警信号的处理

4．1 单个报警信号的处理

4．1．1 基本越限报警机制

4．1．2 延迟环节的性能指标

4．1．3 滑动平均滤波器的性能指标

4．1．4 无作用区的性能指标

4．2 多个报警信号的处理

4．2．1 多个报警信号的处理机理

4．2．2 主元分析法

4．2．3 格兰杰(Granger)因果分析法

4．2．4 多个报警信号的处理算法决策

4．3 多个报警信号的处理方法——近邻方法

4．3．1 嵌入式向量

4．3．2 近邻方法的方向性

4．3．3 参数选择

4．4 案例研究

4．4．1 均值变化点与概率函数的估计

4．4．2 误报率、漏报率、平均报警延迟的估计

4．4．3 报警管理系统的量优设计

4．5 本章小结

第五章 电力系统报警仿真

5．1 电网报警仿真

5．1．1 建立故障模型

5．1．2 电力系统报警限值

5．2 单个故障仿真

5．3 多个故障仿真

5．4 仿真结果分析

5．5 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

附录

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文

学位论文评阅及答辩情况表