潮流预报在电网安全预警系统中的应用

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1、第%Q卷!第T期V1>!%Q!+1!T"#&#年%月&#日S.?!&#!"#&#潮流预报在电网安全预警系统中的应用郭!烨&!吴文传&!张伯明&!孙素琴""&!清华大学电机系电力系统国家重点实验室!北京市&###'Q+"!河南电力调度通信中心!河南省郑州市QT##T"#摘要"潮流预报技术是实现电网预警预控的基础$结合某省级电网安全预警系统的实际研发经验$介绍了超短期和短期潮流预报在电网安全预警系统中的实现算法&技术特点和应用场合'结合实际应用情况$分析了超短期潮流预报和短期潮流预报算法的可靠性和精度$以及影响它们性能的关键因素'关键词"潮

2、流预报*电网*安全预警*负荷预测!!引言有实用化的潮流预报模块!也没有真正意义上实现预报态的安全分析与校核)因此!研究潮流预报在现代电网规模庞大!运行机理复杂)为了及时电网安全预警系统中的应用方案是十分必要的)发现电网安全隐患!提高电网运行水平!研究和开发%&(T&电网安全预警系统已成为主流趋势!安全预警系"!潮流预报及其在安全预警中的地位统可以将调度从传统的事故发生时报警向事故前预潮流预报的目的是根据当前潮流断面或某个特警的新模式转变)按时间尺度划分!大电网运行由定的历史潮流断面!以及负荷预测结果和发电计划!检修计划*调度计划和实时调

3、度与控制等环节组成!预测未来时刻潮流断面)本文主要研究了预报这些环节都需要进行安全校核和调控辅助决策!需&TG7/后潮流分布的超短期潮流预报和预报下一%&&要智能预警和预控)潮流预报是电网安全预警系日$X个数据点潮流分布的短期潮流预报)统中的重要基础功能)针对实际的应用场景!潮流一个全过程的电网安全预警系统的总体流程如预报可分为在线应用的超短期潮流预报和离线应用图&所示)电网安全预警系统包括实时态和预报态的短期潮流预报)超短期潮流预报基于实时态潮流的安全预警)其中!预报态包括&TG7/后的预测潮模型和超短期负荷预测结果!预报出&TG7/

4、后的潮流*日前检修计划和周检修计划的典型断面!进行超流分布+而短期潮流预报则主要根据次日$X个数据短期和短期的潮流预报!并对潮流预报断面进行安点的短期负荷预测结果*发电计划和前日相应数据全分析和计算)点的潮流断面!并考虑检修计划的影响!对次日$X个数据点的潮流分布进行预报)在电网安全预警系统中!潮流预报是实现事故前预警和超前进行安全分析的基础!具有十分重要的意义)目前针对实时潮流预报模型的研究主要集中在%X(L&动态状态估计领域)动态状态估计通常用于处理系统负荷连续缓慢变化的情况!因其计算量过大!%'&因此难以在线应用)尽管后续的研究者

5、提出了一%'(&#&系列改进措施!但到目前为止!还没有动态状态估计实用化的相关报道)而对于离线潮流预报模型图C!电网安全预警系统的总体流程6%,EC!R)*#'44.4"829'#(."#*'#4-8'#&%&,7-7(*1的研究!报道预报次日潮流分布的文献也不多)实际上!此前在调度中心投运的安全预警系统中!并没超短期预报态的安全预警可以增强系统的预防控制能力!实现事故前预警!使调度员对未来可能出收稿日期%"##$(&&(&&*修回日期%"##$(&"(&X'现的危险进行提前的准备和控制)短期潮流预报计国家重点基础研究发展计划!$L%计

6、划#资助项目算则主要应用于电网安全预警中的检修计划和日前!"##Q:a"&L$#Q#*电力系统及发电设备控制和仿真国家重发电计划安全校核模块!预报加载了日检修计划和点实验室自主研究课题资助项目!K_6O#$S#X#'发电计划的下一日$X点的潮流分布!并进行安全分(&#L("#&#!%Q"T#!析与校核!以校核检修计划和发电计划的安全性和#!#!短期潮流预报合理性)因此!潮流预报在整个安全预警系统中起对于短期潮流预报!利用相似日原理!本文采用到了连接实时态安全预警和预报态安全预警的桥梁预报时刻向前推$X点的潮流断面作为预测基础)作用!是预

7、报态安全分析和预防控制决策的基础!也短期潮流预报计算中的节点导纳矩阵根据当前的节是实现真正意义上的事故前预警和超前控制的关键点导纳矩阵加载检修计划得到!发电机的有功出力技术)根据发电日前计划确定!而发电机的机端电压和负荷功率则与超短期潮流预报相似)对同一区域作如#!潮流预报的实现算法下假定$"预测时刻的各负荷功率与前一个周期中#!"!超短期潮流预报对应时刻的负荷功率具有相同变化率+#预测时刻超短期潮流预报是对&TG7/后系统的潮流分的负荷功率因数与前一个周期内对应时刻的功率因布进行预报)电力系统的潮流分布由其节点导纳矩数相同+$作为@7

8、节点的发电机预测时刻的机端阵以及给定的注入功率和机端电压数值决定)超短电压与前一个周期对应时刻的机端电压相同)因期潮流预报中的系统节点导纳矩阵由在当前系统导此!负荷功率与机端电压可根据下式确定$纳矩阵的基础