在线安全稳定分析应用介绍--万雄课件

1、在线安全稳定分析应用功能介绍国调中心调度运行处2014年7月背景意义1功能概述2实时态分析3研究态分析4趋势分析展望5介绍内容一、背景意义 运行帮助1 安全约束安全约束安全约束安全约束安全约束安全约束总体安全区域 安全约束安全约束安全约束安全约束安全约束安全约束安全区域1安全区域2安全区域3时间段1时间段2时间段3突发安全约束支撑电网安全与经济运行近年来世界上大规模自然灾害频发，台风、洪水、冰灾、地震等对电网造成严重破坏，国外停电事故时有发生，我国电网安全运行风险始终存在，迫切需要跨区电网动态预警技术，跟踪分析多重相继故障，防止大面积停电。42003 2004 2005 2006 2007 2

2、008 2009 2010 2011年 2006年欧洲电网解列停电2007年末我国南方冰雪灾害导致电网受损2008年汶川地震导致四川电网受损2009年和2011年巴西电网停电2011年日本地震海啸导致电网损害2003年美国和加拿大停电一、背景意义 运行帮助2我国风电等新能源飞速发展，风电装机已达7600万千瓦，超过美国成为世界第一，我国正在建设8个“风电三峡”；风电和光伏固有的间歇性和不确定性，给电网运行带来巨大挑战，迫切需要电网动态预警技术，提高新能源的安全运行水平。一、背景意义 运行帮助3近年风电并网容量（万千瓦）交直流混联大电网 2020年，国家电网将力争建成 “五纵五横”特高压交流网架

3、和23回特高压直流工程。目前，特高压“两交四直”已经投运。世界上电压等级最高世界上输送容量最大世界上技术水平最先进世界上运行特性最复杂对电网系统分析、运行控制精益化和一体化水平提出了更高要求交直流混联大电网已经形成，亟需采用在线统一计算数据开展稳定分析工作电网结构更加复杂，运行情况更加多样，同时调度机构分散，急需联合分析手段现有调度技术支持系统难以适应日趋复杂的电网特性一、背景意义一、背景意义 直接目的电网实时运行监控随着电网规模不断扩大，耦合程度的不断增加，极端情况可能呈现不断恶化的趋势，亟需强大的在线安全稳定分析与预警系统来支撑实时运行控制电网事故应急处置对于密切耦合的大电网，为了避免不协

4、调的事故处置，基于全网信息联合分析、进行协调控制决策，成为必要的工作模式经验型调度智能型调度实现由倒闸操作与运行控制并重的经验型调度向电网安全分析决策的科学智能型调度转变，迫切需要在线安全稳定分析系统的建设和实用小结一、背景意义 概念定义基于电网实时运行方式，周期性对电网进行快速全面的安全稳定分析扫描，发现稳定问题，评估运行裕度，提出优化方案，并为人工分析提供数据和计算支撑。实时态分析基于在线数据，对电网未来或过去状态开展预想方式分析、应急状态分析，对运行方式给出分析结论和指导意见。研究态分析 又名在线安全预警。背景意义1功能概述2实时态分析3研究态分析4趋势分析展望5介绍内容实时态分析基于当

5、前电网实际运行方式，对电网进行快速全面的安全稳定分析扫描，发现稳定问题，评估运行裕度，提出优化方案，并为人工分析提供数据和计算支撑。又名在线安全预警。计算要求：每15分钟对电网稳定状态进行一次评估，针对安全隐患做出预警，同时给出辅助决策结果。工作内容：时刻关注电网实时分析结果，关注电网稳定性的变化趋势，必要时开展研究分析。二、功能概述研究态分析电网方式发生重大变更或出现特殊方式时，利用研究态功能进行预想方式分析（含独立计算分析和联合计算分析）。独立计算分析指单一调度机构独立开展计算分析，形成计算边界条件时，不需要其它调度机构配合进行方式调整；联合计算分析指多个调度机构共同开展计算分析，形成计算

6、边界条件时，需要其它调度机构配合进行方式调整计算要求：省级以上调度机构每天至少开展一次独立方式计算由国调、分中心牵头或省（市）调申请，省级以上调度机构调控运行值每值每周至少参与或组织一次联合计算分析工作内容：电网预想方式分析由安全分析工程师主导，运行方式和自动化专业协调配合，包含独立计算分析和联合计算分析二、功能概述保障在线数据真实可靠，模型参数准确可信，为在线预警应用结果的有效性打下基础。工作内容：每日进行数据检查工作，对其中问题数据开展分析工作，必要时启动异常处理流程。SCADA数据与计算数据的潮流对比方式数据与计算数据的静态参数对比计算数据的映射检查计算要求：每日检查分析一次，形成分析报

7、告。二、功能概述数据维护二、功能概述 稳定扫描一次预警计算包括了电力系统分析的各类计算任务，共涉及上千万个微分方程和代数方程的近万次求解，是单次潮流的近百万倍。暂态稳定分析静态安全分析短路电流分析小干扰分析电压稳定分析当前系统运行点确定的开机方式断面裕度思路：计算特定条件下安全边界点系统稳定边界潮流调整方程任务分解枚举 当预警环节没有发现失稳隐患时，自动校核关键输电断面的稳定裕度。裕度评估实现了单潮流多断面稳定极限同时计算的在线稳定裕度评估计算，并采用并行算法，实现了考虑各个断面之间约束关系的在线稳定裕度计算。二、功能概述 裕度评估2009年2月10日13:00葛岗线检修2009年2月10日1

8、6:00葛岗线复役二、功能概述 裕度评估2008年11月7日17:50:59灵敏度扫描范围灵敏度计算结果潮流调整方案鄂玉孝线孝感侧三相短路故障，玉孝双回线(0.2s)同时跳开玉孝双回线传输功率由3.48降至3.28缺失的功率由鄂龙泉经斗笠补充（23.32增至23.5）二、功能概述 辅助决策背景意义1功能概述2实时态分析3研究态分析4趋势分析展望5介绍内容18断面时间、触发类型、数据收敛性等功能按钮：运行日志、运行摘要、计算监控等计算结果及告警信息：包括静态安全分析、暂稳、小干扰、静态电压、短路电流、稳定裕度等计算进度情况，100%表示完成断面信息：箭头大小和方向表示断面有功的大小和方向三、实时

9、态分析静态安全分析一天96点的最大越限百分比变化曲线当前最大越限元件，越限百分比等当前静态安全分析计算结果：切除元件，越限元件，越限类型，越界百分比等。三、实时态分析9:00电网安全9:15电网安全9:19电网安全9:30电网安全15分钟周期启动和电网扰动事件秒级触发相结合的在线预警技术，可实时跟踪分析多重相继故障和自然灾害条件下的电网安全运行水平，增强了预防大面积停电的能力。在电网正常运行时，每15分钟周期进行动态预警分析当电网发生大扰动事件时随即进行动态预警分析三、实时态分析背景意义1功能概述2实时态分析3研究态分析4趋势分析展望5介绍内容四、研究态分析 独立计算四、研究态分析 独立计算四

10、、研究态分析 独立计算电网预想方式安全分析报告完成电网稳定分析后，系统自动生成分析报告。四、研究态分析 独立计算告警信息共享一点触发、多点响应研究态分析（联合计算）分区审核、全网统筹四、研究态分析 联合计算进行特高压联络线、跨区跨省输电通道在线分析，尤其是可能引起功率或电压波动超过规定范围的。进行重要输电断面在线分析，对特高压联络线或跨区跨省输电通道运行有较大影响的。电网实时分析中，存在调度管辖电网以外的故障影响到本电网安全稳定的。预想方式分析中，对其它调度管辖电网的设备状态不明或需其它调度机构配合进行计算分析的。启动条件1234对区域间小干扰稳定进行分析。5四、研究态分析 联合计算申请、启动

11、联合计算任务。申请流程串行潮流调整。根据子任务要求，兼顾联合任务整体状况，完成潮流方式调整。要求潮流收敛。潮流调整制订联合计算工作计划，包括各子任务的任务要求、人员安排、起止时间等。核心步骤！制订计划并行稳定分析。基于调整后的统一计算数据，结合本调度的运行特点和联合计算任务，开展稳定分析。稳定分析在线联合计算完成后，需及时生成和整理分析报告，以备查阅。整理报告有助于负责人理清思路，掌握整体进度。有利于执行人了解任务目标，贯彻任务意图。随时可以修改计划，层层推进，达到最终目标。123四、研究态分析 联合计算联合计算展示界面：展示正在进行的联合计算任务，包括任务起止时间、参与单位、各单位任务和角色

12、、任务执行状态、进度甘特图等。联合计算展示界面四、研究态分析 联合计算联合计算操作界面：用于进行实际任务操作，包括申请创建联合任务、制定/修改计划、处理任务等。联合计算操作界面四、研究态分析 联合计算背景意义1功能概述2实时态分析3研究态分析4趋势分析展望5介绍内容利用现有在线安全预警应用的稳定分析并行计算技术，在在线计算的基础上，叠加未来状态和趋势分析两类计算，并进一步提升并行效率。研究基于当前详细评估结果的未来运行状态在线快速评估方法，研究电网变化趋势，对未来状态进行快速判断。五、趋势分析展望 趋势分析了解电网即将发生的安全稳定特性变化监视安全稳定情况提早给出电网运行稳定问题解决方法，通过修改计划提高系统运行稳定特性。协助调度运行控制相比在线分析，可以给出即将发生的变化信息相比安全校核，更加贴近电网实际运行状况五、趋势分析展望 趋势分析五、趋势分析展望 趋势分析超短期母线负荷预测；实时/日内发电计划；新能源预测超短期直流线计划；超短期省际交换计划；检修计划。国调分部省调省调分部省调省调五、趋势分析展望-数据检查输入数据超短期母线负荷预测；实时/日内