电力应急指挥中心决策支持系统研究

摘要

电力系统的安全稳定运行是现代社会维持正常运转的必要前提。近年来,电网的自动化水平逐步提高。在大力发展和建设智能电网的背景下,学者和一线工作人员相继开发了各种智能控制系统,实现对电网的实时监视、调度和控制,为保障电网的安全稳定运行提供帮助。但是,近年来不断发生的电网大面积停电事故使人们深刻意识到,停电事故的发生尤其是突发事件造成的停电事故是不可避免的。因此,加强电力应急管理体系建设,建立健全各种预警和应急机制,提高应对突发事件风险的能力,促进实现有效的应急应对行动,使得电网事故造成的影响最小化是亟待需要重视和解决的问题。
　　基于以上发展趋势和认识,电力应急管理和机制的相关理论和技术的研宄工作受到了国家的深入重视。各类政策性文件在国家层面和国家电网公司的指引下相继出台。其中,电力应急指挥中心的建设受到了各省、市级电力公司的广泛重视。北京、南京、上海、广州、深圳等多地电力公司相继建成了电力应急指挥中心并投入使用,为形成快速、有效、统一的应急指挥和处置提供支持。但是目前国内城市电网应急体系和应急指挥中心的运行机制还有待完善,尤其是在决策方案的制定上偏向主观性,缺少科学、客观、理性地决策支持,因此进一步深入电力应急体系和运行机制的研宄很有必要。
　　本文从电力应急指挥中心的建设规范和复用率出发,找出了目前应急指挥中心运行机制中的不足,讨论了决策在电力应急中的重要作用,提出构建一套完整的应急指挥中心决策支持系统,用于辅助应急指挥中心实现更合理科学地运行。首先对该系统的定位、要素分析、设计目标和功能进行了详尽的描述。然后介绍了实现该系统需要进行的前期工作,即突发事件下配电网停电风险评估,考虑从电力设备停运概率模型出发计算负荷失电概率,进而计算停电风险评估的两个指标负荷损失程度和重要负荷损失程度。之后针对三个具体问题展开讨论。采用触发因子方案和分级预备状态方案实现电力应急指挥中心启动辅助决策分析,重点介绍了如何利用TOPSIS法实现分级预备状态方案,并用两个算例验证方案的适用性。搭建考虑负荷顺位的电力应急资源调度模型,解决包含多个待恢复区域和多个资源供应点的应急资源综合调度问题,并辅以算例验证。最后讨论了在电力应急过程中的调度权转移问题,通过透析调度权转移规则和搭建调度状态的评估指标体系实现制定转移方案的方法。
　　电力应急指挥中心决策支持系统的建立极大完善了应急指挥中心的运行机制,为决策者在电力应急过程中作出科学、客观的决策提供强有力的技术支撑。

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第一章绪论

1.1课题背景与研究意义

1 .2国内电力应急体系建设现状

1 .3各地电力应急指挥中心建设与使用现状

1 .4决策在电力应急中的作用

1 .5本文的主要内容与章节安排

第二章应急指挥中心决策支持系统分析

2.1 系统的定位

2.2 系统的要素分析

2 .3系统的设计目标

2.4 系统的功能

第三章突发事件下配电网停电风险评估

3 .1 停电风险评估的意义

3.2 停电风险的定义

3.3 停电风险评估指标和计算

3.4 负荷失电概率的计算

3.5 本章小结

第四章电力应急指挥中心启动辅助决策研究

4.1 启动辅助决策方案的制定

4.2 相关数学理论基础

4.3 利用TOPSIS法实现分级预备状态方案

4.4 算例分析

4.5 本章小结

第五章考虑负荷重要性的电力应急资源调度方案研究

5.1 电力应急资源的分类

5.2 电力应急资源的优化问题

5.3 待恢复区域的负荷重要性排序

5.4 应急资源调度模型的构建

5.5 算例分析

5.6 本章小结

第六章电力应急调度权转移分析

6.1 电力系统调度现状

6.2 调度权转移规则

6.3 调度权转移方案制定

6.4 本章小结

第七章总结与展望

7.1 全文总结

7.2 课题展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文