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电网n-1下融合Cnn与Transformer的综合能源系统静态安全校核

电力自动化设备 2025年第5期45卷 1-9,18页

作者：陈厚合丁唯一刘光明李雪张儒峰东北电力大学电气工程学院吉林吉林132012 国网新源吉林蛟河抽水蓄能有限公司吉林吉林132500

风光等新能源高比例渗透衍生出大量的源-荷场景,电-气综合能源系统(IEGS)的n-1安全校核面临计算挑战。深度学习技术在处理大量数据时具备显著优势,为解决该问题提供了新的思路。将评价电力系统安全性的Hyper-box和Hyper-ellipse判据推... 详细信息

风光等新能源高比例渗透衍生出大量的源-荷场景,电-气综合能源系统(IEGS)的n-1安全校核面临计算挑战。深度学习技术在处理大量数据时具备显著优势,为解决该问题提供了新的思路。将评价电力系统安全性的Hyper-box和Hyper-ellipse判据推广到天然气系统,并形成IEGS综合安全指标以划分子系统的运行状态;构建卷积神经网络(Cnn)-Transformer神经网络以适应量测数据与校核目标的非线性关系,实现快速校核;考虑到系统数据的量纲和数值差异大以及系统状态离散化的特点,分别对数据进行Z-score标准化和独热编码数值化以提升校核精度,并设计改进焦点损失函数以进一步提取不同的场景下天然气系统运行状态的变化规律。以含高比例新能源的综合能源系统(E5G5、E39G20系统)为算例,验证所提方法的高效性和准确性。

关键词：电-气综合能源系统 n-1安全校核深度学习卷积神经网络 Transformer神经网络改进焦点损失函数

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基于GPU加速的大规模系统n-1安全校验中电网连通性的检验方法

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中国电机工程学报 2018年第18期38卷 5461-5468页

作者：唐坤杰董树锋宋永华朱炳铨浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 澳门大学澳门特别行政区999078 国网浙江省电力公司浙江省杭州市310007

随着电力系统规模的扩大,n-1安全校验过程的计算量也显著提升。为了适应n-1安全校验日益上升的实时性需求,提出一种基于图形处理器（graphicsprocessingunit,GPU）加速的大规模系统n-1安全校验中电网连通性的检验方法。根据图论思想,电... 详细信息

随着电力系统规模的扩大,n-1安全校验过程的计算量也显著提升。为了适应n-1安全校验日益上升的实时性需求,提出一种基于图形处理器（graphicsprocessingunit,GPU）加速的大规模系统n-1安全校验中电网连通性的检验方法。根据图论思想,电网模型被抽象为图模型,进而抽象为双向向量图模型。基于向量求和的思想在向量图模型上得到电网连通性判别条件,进行设计连通性检验算法。算例测试表明,所提算法效率高,空间占用小,与传统的连通性检验算法相比具有明显优势,能够有效提高系统n-1安全校验中电网连通性检验的速度,进而有助于大规模电网n-1安全校验整体计算效率的提升,具有工程应用的价值。

关键词： n-1安全校核连通性检验向量求和法 GPU 并行计算

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计及静态安全分析熵特性的电力系统自组织临界过程仿真

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电力系统自动化 2015年第13期39卷 38-43 123,123页

作者：史坤鹏张雪敏赵伟范国英傅吉悦清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室清华大学北京市100084 国网吉林省电力有限公司吉林省长春市130021

自组织临界理论和熵概念在电力系统连锁性故障及复杂性分析方面已取得重要应用。结合相关研究成果,提出了基于n-1安全校核的支路开断风险熵指标,并将其应用于基于PSASP/UPI程序的多运行状态断面混合仿真平台,实现了对电力系统的静态安... 详细信息

自组织临界理论和熵概念在电力系统连锁性故障及复杂性分析方面已取得重要应用。结合相关研究成果,提出了基于n-1安全校核的支路开断风险熵指标,并将其应用于基于PSASP/UPI程序的多运行状态断面混合仿真平台,实现了对电力系统的静态安全风险评估及慢动态演化趋势研究。7机10节点系统的算例仿真结果表明,与传统的潮流熵指标相比,文中提出的指标在反映各支路静态安全宏观风险大小和微观异构性方面更具优势,有助于定量评估电网安全风险点和薄弱环节。

关键词：自组织临界性 n-1安全校核风险熵微观异构性

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计及n-1安全约束和系统恢复能力的发输电拓展规划

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电力系统自动化 2022年第23期46卷 41-50页

作者：楼奕轩孙磊丁明合肥工业大学电气与自动化工程学院安徽省合肥市230009 安徽省新能源利用与节能重点实验室(合肥工业大学) 安徽省合肥市230009

发输电规划是在满足负荷增长需求的前提下,保障电力系统长期安全经济运行的基础。随着社会经济的发展和电网规模的不断扩大,负荷波动的不确定性显著增大,影响着电力系统的安全稳定运行。而近年来停电事故频发,在制定发输电规划策略时兼... 详细信息

发输电规划是在满足负荷增长需求的前提下,保障电力系统长期安全经济运行的基础。随着社会经济的发展和电网规模的不断扩大,负荷波动的不确定性显著增大,影响着电力系统的安全稳定运行。而近年来停电事故频发,在制定发输电规划策略时兼顾黑启动机组的规划对提高电力系统恢复能力具有重要意义。在此背景下,提出计及n-1安全约束和系统恢复能力的发输电拓展规划策略。首先,为了有效应对负荷的不确定性,提出基于机会约束的发输电拓展规划模型。然后,分别构建n-1安全校核子问题模型和基于大停电事故的输电系统恢复能力校验子问题模型。通过迭代求解基于机会约束的发输电拓展规划模型和2个子问题模型,使得该发输电规划方案既能有效应对负荷波动的不确定性,又能提高电力系统运行的安全性和恢复能力。最后,采用Garver 6节点系统和IEEE 57节点系统验证了所提模型和算法的可行性和有效性。

关键词：发输电规划 n-1安全校核黑启动不确定性机会约束

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机组检修与运行组合的协同优化

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电力系统自动化 2014年第21期38卷 26-31,76页

作者：汪洋钟海旺夏清王鑫明王铁强孙广辉清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 国网河北省电力公司河北省石家庄市050011

机组检修计划和机组运行组合都是电力系统电源运行结构优化的重要组成部分。风电等新能源的大规模接入和智能电网调度的推进对电力系统电源运行结构优化提出了新的要求。为了进一步提高电网运行的安全性,提高电网消纳新能源的能力,提升... 详细信息

机组检修计划和机组运行组合都是电力系统电源运行结构优化的重要组成部分。风电等新能源的大规模接入和智能电网调度的推进对电力系统电源运行结构优化提出了新的要求。为了进一步提高电网运行的安全性,提高电网消纳新能源的能力,提升电网调度的精确化、智能化水平,文中提出一种内嵌n-1安全校核的月度电源运行结构优化的新模式。该模式在更长的时间尺度、更广的空间维度充分挖掘机组检修与机组组合的协同优化空间,内嵌考虑n-1安全校核,有效提高了机组检修计划与发电计划的安全性与经济性。IEEE 30节点系统和某省级电网的算例分析揭示了实现机组检修计划与运行组合协同优化的效益。

关键词：机组组合结构优化 n-1安全校核机组检修协同优化

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时变气象环境下架空线路动态载流裕度评估与运行风险预警方法

时变气象环境下架空线路动态载流裕度评估与运行风险预警方法

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作者：丁尧重庆大学

学位级别：硕士

架空导线的载流能力和运行温度受时变气象环境影响,特别是在夏季极端高温天气下,空调负荷猛增,电网负荷屡创新高,电力设备处于重载运行,运行维护需要特别关注。架空线路是电力传输的主要介质,高温天气下因导线散热条件接近或超过设计气... 详细信息

架空导线的载流能力和运行温度受时变气象环境影响,特别是在夏季极端高温天气下,空调负荷猛增,电网负荷屡创新高,电力设备处于重载运行,运行维护需要特别关注。架空线路是电力传输的主要介质,高温天气下因导线散热条件接近或超过设计气象环境条件,导线温度升高,载流能力下降,安全裕度降低,容易发生因温升越限导致弧垂增大,绝缘距离不足而发生故障等风险。因此,开展时变气象环境下架空线路动态载流裕度评估和运行风险研究,对于电网调度决策具有重要参考意义,可指导不同气象环境下供电断面的安全运行与电力平稳有序供应。论文主要内容如下:(1)在对比研究架空线路载流能力与温度计算方法的基础上,推导了时变气象环境下导线暂态温升计算模型。以导线热平衡方程为基础,建立了气象环境条件变化时导线连续载流能力计算方法,已知气象环境参数和导线电流的导线运行温度估算方法,推导了潮流转移电流跃变时导线暂态温升响应计算方法,为导线动态载流裕度评估和重载断面n-1安全校核、温升越限预警提供理论方法。(2)提出了基于在线数值天气预报的导线动态载流裕度评估方法。导线的最大载流能力主要受气象环境条件影响,分析了影响架空线路载流能力的关键气象参数,在此基础上提出了计及数值天气预报波动范围的导线动态载流裕度预测方法。通过算例分析,验证了所提方法的有效性,预测的导线载流能力和安全裕度,可为时变气象环境下调度人员安排电网运行方式提供参考依据。(3)提出了供电断面n-1在线安全校核与温升越限预警方法。供电断面n-1安全校核是发现电网运行薄弱环节、降低运行风险的基本要求。以n-1方式下潮流转移导线暂态热平衡为基础,通过获取实况气象参数,在线校核导线载流裕度、导线温升裕度,并根据导线温升越限耐受时间发出预警。算例分析表明,所提方法准确、有效,有助于运行人员掌握线路n-1状态下的安全裕度变化过程,提前采取降风险运行措施。

关键词：时变气象架空线路载流能力导线温度 n-1安全校核

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基于ward等值的限流措施优化配置方法研究

基于ward等值的限流措施优化配置方法研究

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作者：楼霞薇浙江大学

学位级别：硕士

随着电源容量的不断增长及电网结构的不断加强,短路容量也随之增大,不少站点的短路电流已接近甚至超过断路器的遮断容量,对断路器切除故障元件的安全性造成威胁。电网短路电流超标日益成为威胁电网安全稳定运行的重要因素。因此,研究短... 详细信息

随着电源容量的不断增长及电网结构的不断加强,短路容量也随之增大,不少站点的短路电流已接近甚至超过断路器的遮断容量,对断路器切除故障元件的安全性造成威胁。电网短路电流超标日益成为威胁电网安全稳定运行的重要因素。因此,研究短路电流的限制措施及其配置方法十分迫切也非常必要。由于实际电网规模一般较大,本文首先基于ward等值简化电网结构,在保证计算精度的前提下缩小限流措施优化配置模型的计算规模,提高模型求解的效率。然后根据节点电压法建立了基于线路开断的混合整数线性规划模型与基于故障限流器安装的混合整数二次约束规划模型;在此基础上介绍了用于求解模型的线性规划单纯形法、分支定界法、原对偶内点法等算法;最后通过算例验证所建限流措施配置模型的有效性。对于线路开断优化模型,本文首先通过对网络拓扑结构的分析,保证实施线路开断方案后电网结构的连通性及n-1安全性。在此基础上,添加功率平衡方程约束、支路潮流约束以及n-1安全性约束。通过预想故障影响域的计算,对ward等值所需保留的电网进行了有效地扩充。对于故障限流器优化配置模型,由于故障限流器不影响电网正常运行时的潮流分布,因此模型中主要考虑短路电流的限制情况,以及变量之间的约束关系,建立的是一个混合整数二次约束规划模型,采用分支定界法和原对偶内点法进行求解。文中推导了二次约束规划问题的原对偶内点解法。考虑到在小电抗支路及变压器出口处配置故障限流器时,由于数值问题可能引起计算不收敛,引进了虚拟支路的概念。本文从理论上阐述了限流措施优化配置模型的建模过程与求解思路,并在Visual Studio2005平台上编写了C++程序,通过对IEEE39节点系统和浙江电网短路电流控制问题的分析,验证了所提出的限流措施优化配置模型的正确性及求解效率。

关键词： ward等值限流措施线路开断故障限流器优化配置 n-1安全校核

来源：评论

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