内容简介
本书从系统框架、关键技术、实用化等多个角度对电力系统在线动态安全监测与预警技术进行论述，详细讲解了数据接入与监测、计算在线化、辅助分析等关键技术问题以及在线数据整合、大规模并行计算、可视化、稳定算法在线化、输电断面传输裕度评估和调度运行辅助决策等工程应用问题。
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- 封面
- 书名页
- 版权页
- 致谢
- 序
- 前言
- 1 概述
- 1.1 在线动态安全监测与预警系统简介与背景技术
- 1.1.1 系统简介
- 1.1.2 国外背景技术
- 1.1.2.1 美国EPRl的DSA系统
- 1.1.2.2 北美WSCC的广域测量系统
- 1.1.2.3 加拿大Hydro-Quebec的稳定控制系统
- 1.1.2.4 韩国的暂态稳定控制
- 1.1.2.5 美国的PJM（Pennsylvania-New Jersey-Maryland）系统
- 1.1.2.6 日本的TEPCO-BCU系统
- 1.1.3 国内背景技术
- 1.1.3.1 动态安全评估、预警和决策系统
- 1.1.3.2 暂态安全定量分析离线/在线软件
- 1.1.3.3 实时动态监测系统
- 1.1.3.4 安全稳定控制系统
- 1.1.3.5 保护及故障信息管理系统
- 1.2 在线动态安全监测与预警系统结构
- 1.2.1 基本思路
- 1.2.1.1 在线稳定分析模块
- 1.2.1.2 调度辅助决策模块
- 1.2.1.3 输电断面传输裕度评估模块
- 1.2.2 软件结构
- 1.2.2.1 在线数据整合
- 1.2.2.2 并行计算平台
- 1.2.2.3 稳定分析及预警（含新能源预警）
- 1.2.2.4 调度辅助决策
- 1.2.2.5 输电断面传输裕度评估
- 1.2.2.6 人机界面
- 1.2.2.7 历史数据存储与应用
- 1.2.3 硬件结构
- 1.2.3.1 并行计算机群
- 1.2.3.2 人机工作站
- 1.2.3.3 外网连接设备
- 1.2.3.4 系统运行模式
- 1.3 关键技术问题
- 1.3.1 基础技术难题
- 1.3.1.1 在线数据接入
- 1.3.1.2 并行计算
- 1.3.2 稳定分析技术发展
- 1.3.2.1 传统稳定算法改进
- 1.3.2.2 调度辅助决策
- 1.3.2.3 输电断面传输裕度评估
- 1.3.2.4 基于WAMS的低频振荡综合分析
- 1.3.2.5 可视化
- 2 在线数据整合
- 2.1 在线数据整合简介
- 2.1.1 数据源分析
- 2.1.2 在线数据整合目标
- 2.1.3 在线数据整合的方案设计
- 2.1.3.1 方案描述
- 2.1.3.2 优缺点比较
- 2.1.4 在线数据整合技术难点分析
- 2.1.4.1 数据源的不一致性
- 2.1.4.2 电网规模庞大
- 2.1.4.3 建立设备映射表
- 2.2 公共处理方法
- 2.2.1 快速多源数据解析
- 2.2.2 电网数据结构
- 2.2.3 数据检查
- 2.2.4 边界潮流匹配
- 2.2.4.1 二次规划法
- 2.2.4.2 多Qθ节点潮流法
- 2.2.4.3 简易潮流匹配法
- 2.2.5 设备自动映射
- 2.2.6 整合数据状态估计
- 2.2.6.1 基于OpenMP并行计算技术的状态估计
- 2.2.6.2 迭代修正方程的动态形成
- 2.2.6.3 基于OpenMP并行技术的状态估计流程图
- 2.2.7 在线数据整合调整
- 2.3 以离线数据为基础的在线数据整合方法
- 2.3.1 在线整合数据的电网拓扑调整
- 2.3.2 离线方式数据整合调整
- 2.3.3 离线数据为基础的流程
- 2.4 以在线数据为基础的在线数据整合方法
- 2.4.1 在线运行数据选取
- 2.4.2 在线运行数据整合调整
- 2.4.3 以在线运行数据为基础的在线数据整合流程图
- 3 并行计算
- 3.1 并行计算简介
- 3.1.1 概念
- 3.1.2 应用
- 3.1.3 任务分解
- 3.1.4 并行计算平台构建
- 3.2 分配机制
- 3.2.1 任务调度机制
- 3.2.2 任务预分配
- 3.3 通信机制
- 3.3.1 通信中间件系统
- 3.3.2 实现方案选择
- 3.3.2.1 方案一——通信函数库
- 3.3.2.2 方案二——通信守护进程+函数库
- 3.3.2.3 选定的方案及理由
- 3.3.3 总体结构
- 3.3.4 关键技术与算法
- 3.3.4.1 可靠通信技术与算法
- 3.3.4.2 选择多播（组播）技术和算法
- 3.3.4.3 日志记录技术和算法
- 3.3.5 通信守护进程工作流程
- 3.4 流程管理
- 3.4.1 在线计算流程
- 3.4.2 通信交互流程
- 3.4.2.1 管理物理组播组
- 3.4.2.2 计算物理组播组
- 3.4.2.3 单播
- 3.4.2.4 逻辑组播
- 3.4.2.5 转播
- 3.5 通用应用环境
- 3.5.1 开放应用接口
- 3.5.2 高效应用计算环境
- 3.5.3 应用编程接口
- 3.5.3.1 软件接口
- 3.5.3.2 任务预分配
- 3.5.3.3 在线运行
- 3.5.3.4 结果收集与历史记录
- 4 在线稳定分析
- 4.1 在线稳定分析简介
- 4.2 在线暂态稳定分析
- 4.2.1 暂态稳定的分析方法
- 4.2.2 暂态稳定时域仿真法
- 4.2.3 在线暂态稳定分析的特点
- 4.2.3.1 计算时间
- 4.2.3.2 模型限制
- 4.2.3.3 计算精度
- 4.3 在线电压稳定分析
- 4.3.1 电压稳定的定义和分类
- 4.3.2 电压稳定分析方法
- 4.3.3 电压稳定的计算
- 4.3.4 电压稳定指标
- 4.3.5 在线电压稳定分析的特点
- 4.4 在线小干扰稳定分析
- 4.4.1 小干扰稳定原理
- 4.4.2 小干扰稳定的计算方法
- 4.4.3 基于WAMS的低频振荡辨识
- 4.4.4 应用实例
- 4.5 在线静态安全分析
- 4.5.1 计算内容
- 4.5.2 基于PQ分解法的快速计算
- 4.5.2.1 模型处理
- 4.5.2.2 因子表附加链技术
- 4.5.2.3 动态网络接线分析
- 4.5.2.4 P-V母线转换的潮流分析
- 4.5.3 故障筛选技术
- 4.5.3.1 叠加原理
- 4.5.3.2 稀疏向量技术
- 4.5.3.3 部分因子表修正技术
- 4.6 在线短路电流分析
- 4.6.1 短路的基本概念
- 4.6.2 短路电流计算的基本假设
- 4.6.3 三相短路计算
- 4.6.3.1 恒定电势源电路的三相短路
- 4.6.3.2 三相短路计算原理及程序框图
- 4.6.4 不对称短路计算
- 4.6.4.1 不对称短路计算原理
- 4.6.4.2 不对称短路计算原理及程序框图
- 4.6.5 在线短路计算程序计算方法
- 4.6.6 短路计算中的负荷处理问题
- 4.7 离线/在线分析一体化
- 4.7.1 在线/离线分布式计算
- 4.7.2 在线数据共享
- 5 输电断面传输裕度评估
- 5.1 潮流调整算法
- 5.1.1 多机协调控制多断面功率模型及其优化
- 5.1.2 机群的设置
- 5.1.3 控制措施
- 5.2 稳定校核原则
- 5.2.1 合理与保守的功率元件操作原则
- 5.2.2 合理与保守的功率元件调节次序的实现
- 5.3 并行校核方法
- 5.3.1 管理节点
- 5.3.2 计算节点
- 5.4 关键技术问题
- 5.4.1 断面功率增长方式
- 5.4.2 送受端区域的选择
- 5.4.3 相邻断面对被研究断面的影响
- 5.4.4 故障校验的方法
- 6 调度辅助决策
- 6.1 在线暂态稳定辅助决策
- 6.1.1 动态灵敏度
- 6.1.2 基于网络拓扑分析的控制对象自动确定
- 6.1.2.1 发电机机群的划分
- 6.1.2.2 发电机的选取
- 6.1.3 轨迹灵敏度的求解
- 6.1.4 基于轨迹灵敏度的调度辅助决策
- 6.1.4.1 调度辅助决策过程
- 6.1.4.2 调度辅助决策并行化实现
- 6.1.5 算例分析
- 6.2 在线静态电压稳定辅助决策
- 6.2.1 计算目标
- 6.2.2 计算方法
- 6.2.2.1 确定电压薄弱区域
- 6.2.2.2 确定需要调整的对象
- 6.2.2.3 提高电压稳定性
- 6.2.2.4 调整无功无解后调整发电机有功
- 6.2.2.5 调整发电机和无功补偿均无解后切负荷
- 6.2.2.6 校验
- 6.3 在线小干扰稳定辅助决策
- 6.3.1 被控发电机组的选取
- 6.3.2 特征值对运行方式的灵敏度计算
- 6.3.3 发电机功率调整量确定
- 6.3.3.1 确定功率调整总量
- 6.3.3.2 确定参调发电机数量
- 6.3.3.3 确定参调的发电机功率调整量
- 6.3.4 算法步骤
- 6.3.5 仿真分析
- 6.4 在线静态安全辅助决策
- 6.4.1 计算方法
- 6.4.2 计算流程
- 6.4.3 多故障协调辅助决策
- 6.5 短路电流限制辅助决策
- 6.5.1 常用的短路电流限制措施
- 6.5.1.1 更换或增加一次设备的限流措施
- 6.5.1.2 改变电网结构的限流措施
- 6.5.2 灵敏度分析
- 6.5.3 节点阻抗矩阵的计算
- 6.5.3.1 节点阻抗矩阵
- 6.5.3.2 节点阻抗矩阵的计算
- 6.5.4 短路电流辅助决策计算框架
- 6.5.5 算例分析
- 7 在线运行与在线研究
- 7.1 在线运行态与在线研究态的定义
- 7.2 在线运行态
- 7.2.1 计算流程
- 7.2.2 触发方式
- 7.2.3 在线稳态分析方法
- 7.2.4 人机界面
- 7.2.4.1 主界面
- 7.2.4.2 潮流展示
- 7.2.4.3 稳定分析结果及变化趋势
- 7.2.4.4 数据检查界面
- 7.3 在线研究态
- 7.3.1 数据准备及检查
- 7.3.1.1 数据读入与保存
- 7.3.1.2 数据检查
- 7.3.1.3 操作及界面展示
- 7.3.2 独立计算分析
- 7.3.2.1 潮流调整
- 7.3.2.2 稳定分析
- 7.3.2.3 独立计算操作及展示
- 7.3.3 联合计算分析
- 7.3.3.1 启动条件
- 7.3.3.2 工作流程
- 7.3.3.3 工作要求
- 7.3.3.4 操作及界面展示
- 7.3.4 其他功能
- 7.3.4.1 线路电压分布
- 7.3.4.2 故障模板编辑
- 7.3.4.3 稳控策略录入及界面展示
- 7.3.4.4 计算结果记录
- 7.3.4.5 结果报表
- 7.3.5 应用场景
- 7.3.5.1 预想方式分析
- 7.3.5.2 应急方式分析
- 8 在线动态安全监测与预警系统展示与人机交互
- 8.1 在线动态安全监测与预警系统展示
- 8.1.1 展示手段
- 8.1.2 展示信息内容
- 8.2 电网拓扑图形
- 8.2.1 地理图
- 8.2.2 厂站图
- 8.3 分析结论可视化
- 8.3.1 列表方式
- 8.3.2 曲线方式
- 8.3.3 图表方式
- 8.4 综合信息
- 9 工程实施
- 9.1 工程实施条件
- 9.1.1 在线运行态
- 9.1.1.1 硬件环境
- 9.1.1.2 软件环境
- 9.1.2 在线研究态
- 9.1.2.1 硬件环境
- 9.1.2.2 软件环境
- 9.2 工程实施关键问题
- 9.2.1 在线数据
- 9.2.2 自动错误处理
- 9.2.2.1 在线数据错误检查
- 9.2.2.2 并行平台错误处理
- 9.2.3 结果正确性
- 9.2.4 各级调度间通信
- 9.3 工程实施步骤
- 9.3.1 数据整合
- 9.3.1.1 部署方法
- 9.3.1.2 调用方法
- 9.3.2 在线运行态
- 9.3.2.1 平台配置
- 9.3.2.2 目录配置
- 9.3.2.3 常驻进程列表
- 9.3.2.4 启停方法
- 9.3.3 在线研究态
- 9.3.3.1 环境配置
- 9.3.3.2 系统部署及配置
- 9.3.3.3 程序及目录列表
- 9.3.4 工程实施阶段
- 9.4 典型问题
- 9.4.1 在线运行态
- 9.4.2 在线研究态
- 9.5 系统维护
- 9.5.1 工作内容
- 9.5.2 流程管理
- 9.5.3 工作质量评估
- 10 工程实施案例
- 10.1 跨区级电网实施
- 10.1.1 结构设计
- 10.1.2 一体化界面设计
- 10.1.2.1 主界面
- 10.1.2.2 暂态稳定分析
- 10.1.2.3 小干扰分析
- 10.1.2.4 电压稳定分析
- 10.1.2.5 静态安全分析
- 10.1.2.6 短路电流分析
- 10.1.2.7 输电断面传输裕度评估
- 10.1.2.8 计算监视与设置
- 10.1.2.9 计算进度
- 10.1.2.10 运行摘要
- 10.1.2.11 在线跟踪
- 10.1.2.12 暂态稳定辅助决策
- 10.1.2.13 电压稳定辅助决策
- 10.1.2.14 短路电流辅助决策
- 10.1.2.15 静态安全分析辅助决策
- 10.2 区域电网实施
- 10.2.1 结构设计
- 10.2.1.1 软件结构
- 10.2.1.2 硬件结构稳定监测
- 10.2.2 数据组织管理
- 10.2.2.1 数据组织
- 10.2.2.2 数据管理
- 10.2.3 基于稳定分析程序的界面
- 10.2.3.1 潮流状态监视
- 10.2.3.2 暂稳计算
- 10.2.3.3 电压稳定计算
- 10.2.3.4 小干扰稳定计算
- 10.2.3.5 短路电流计算
- 10.2.3.6 静态安全分析计算
- 10.2.3.7 调度辅助决策计算
- 10.2.3.8 输电断面传输裕度评估
- 10.3 省级电网实施
- 10.3.1 结构设计
- 10.3.2 局部稳定问题
- 10.3.3 需求多样化
- 10.3.3.1 光伏电站接入
- 10.3.3.2 风电风险评估
- 10.3.4 异构核心计算支持
- 10.3.5 地理图和厂站图
- 11 技术展望
- 11.1 安全评价体系
- 11.1.1 特性评价指标
- 11.1.1.1 暂态稳定评价指标
- 11.1.1.2 静态电压稳定评价指标
- 11.1.1.3 小干扰稳定评价指标
- 11.1.2 机理评价指标
- 11.1.2.1 静态灵敏度
- 11.1.2.2 轨迹灵敏度
- 11.2 综合辅助决策
- 11.2.1 已有的综合辅助决策
- 11.2.1.1 分类汇总
- 11.2.1.2 综合处理
- 11.2.2 综合辅助决策扩展
- 11.3 新能源在线分析
- 11.3.1 新能源的安全挑战
- 11.3.2 新能源在线安全预警
- 11.3.3 新能源预想扰动分析
- 11.3.3.1 风电功率扰动分析
- 11.3.3.2 光伏功率扰动分析
- 11.3.4 新能源在线安全分析
- 11.3.4.1 新能源扰动电压稳定预警
- 11.3.4.2 新能源扰动暂态稳定预警
- 11.3.4.3 新能源扰动短路电流预警
- 11.3.5 新能源在线风险评估
- 11.3.6 应用情况
- 11.4 在线趋势分析
- 11.4.1 在线趋势分析需求
- 11.4.2 在线趋势分析关键技术
- 11.4.2.1 多源数据校验检查
- 11.4.2.2 在线趋势潮流预估
- 11.4.2.3 量化评估电网安全稳定趋势
- 11.4.2.4 未来状态辅助决策
- 11.4.3 在线趋势分析功能设想
- 参考文献
- 索引
- 封底
展开全部
版权信息
出版社：中国电力出版社
出版时间：2015
作者：陈勇等
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出版时间：2015
作者：陈勇等
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