能量管理系统（EMS）中高级应用软件的算法研究

摘要

传统能量管理系统(EMS)中应用软件与支持系统紧密结合在一起，信息模型私有，访问接口私有，互操作性差，可移植性差，如何实现EMS应用软件与支持系统的解耦是一个急需解决的重大问题。IEC61970国际标准为解决上述问题提供了技术基础，基于IEC61970国际标准开发EMS平台及应用软件是当前国内外技术发展的趋势。IEC61970国际标准的出现无疑是EMS发展的一个里程碑，必将对EMS系统的发展产生深远而积极的影响。 错误的开关／73闸的状态直接导致错误的拓扑结构，动摇了基于加权最小二乘原理的状态估计的数学基础，从而严重影响电网分析结果的可信性，甚至可能误导调度员做出错误的决策。在总结现有拓扑错误辨识算法的基础上，提出了基于开关有功潮流估计的拓扑错误辨识算法。 状态估计是EMS的重要组成部分，是其它EMS应用软件的基础。针对电力系统状态估计问题中状态量及量测雅可比矩阵的绝大多数非零元素均成对出现的实际状况，提出基于分块Givens旋转的电力系统状态估计算法。它属于Givens正交变换法，但与传统的Givens正交变换法相比，充分利用了电力系统状态估计问题的特征，既减少了所需的内存空间，又明显提高了执行效率，能够更好地满足电力系统在线状态估计的要求。 参数估计的目标是给网络参数提供一个正确的估计解。利用运行断面问电网参数的一致性，采用多个运行断面进行联合参数估计，明显提高了参数估计问题的数据冗余度，改善了估计参数的质量。利用参数估计问题的非均匀分块性质，提出了Givens正交变换的非均匀分块稀疏矩阵处理技术，明显提高了参数估计问题的执行效率。 电压稳定是电力系统稳定的重要组成部分，电压崩溃预防控制是电压稳定研究的主要目的之一。报告中提出了多预想故障静态电压崩溃预防控制的数学模型及算法实现。实际省网的仿真结果验证了模型的正确性及算法的有效性，能够满足在线运行的实时性要求。 有效降低系统网损、提高电压合格率和电压稳定水平是国内外电力公司运行人员和科研人员共同关心的问题。报告中提出了多预想故障电压稳定性约束无功优化模型，综合考虑了多预想故障条件下的电压稳定性、正常运行条件下的可行性及经济性。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 EMS系统发展概况

1.2 IEC61970标准的应用

1.3全文介绍

第2章 基于开关有功潮流估计的拓扑错误辨识

2.1引言

2.2基于开关有功潮流估计的拓扑错误辨识

2.2.1 开关有功潮流估计

2.2.2 不良数据的检测与辨识

2.2.3 开关拓扑错误辨识

2.3刀闸的拓扑错误辨识法

第3章 基于分块吉文斯旋转的状态估计

3.1引言

3.2正交变换法状态估计的基本原理

3.3 Givens正交变换的稀疏矩阵技术

3.3.1 Givens旋转简介

3.3.2 Givens正交变换的稀疏矩阵技术

3.4分块Givens正交变换法

3.4.1 分块Givens正交变换法的基本原理

3.4.2 分块稀疏矩阵的描述及效率分析

3.5数字仿真与算例分析

3.6结论

第4章 多断面联合参数估计

4.1引言

4.2多断面联合参数估计的基本原理

4.3 Givens正交变换的非均匀分块稀疏矩阵处理技术

4.4数字仿真与算例分析

4.5结论

第5章 多预想故障静态电压崩溃预防控制

5.1引言

5.2多预想故障静态电压崩溃预防控制的数学描述

5.2.1 目标函数

5.2.2 正常运行条件的可行性约束

5.2.3 预想故障条件的电压稳定裕度约束

5.3电压崩溃预防控制的计算方法

5.4数字仿真与算例分析

5.5结论

第6章 多预想故障电压稳定约束无功优化

6.1引言

6.2电压无功优化原理

6.3多预想故障电压稳定约束无功优化

参考文献

致谢

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