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隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，晶閘管投切電容器(Thyristor Switch Capacitor-TSC)逐步取代了機械式開關(guān)投切電容器。●項目技術(shù)特色和創(chuàng)新性： 1）TSC的開、關(guān)無觸點，對投切時刻也可以精確的控制，可以無沖擊的快速將電容器接入電網(wǎng)，在很大度上減少了投切時的沖擊電流和操作過電壓。 2）裝置動態(tài)響應(yīng)速度快，結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)備投資小，運行能耗小，可頻繁的動作，分相調(diào)節(jié)，對電壓波動起到抑制的作用，而且它自身不產(chǎn)生諧波

本發(fā)明公開了一種電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，包括加法器、臨界增益提 升模塊、以及依次連接的測量模塊、增益模塊、第一隔直模塊、相位 補償模塊和第一輸出限幅模塊；臨界增益提升模塊的輸入端連接至增 益模塊的輸出端，臨界增益提升模塊的輸出端連接至加法器的第二輸 入端，加法器的第一輸入端連接至第一輸出限幅模塊的輸出端；臨界 增益提升模塊用于提升3Hz～20Hz頻段電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的相位特性并 輸出第二電壓控制信號；加法器用于將所述第一輸出限幅模塊輸出的 第一電壓控制信號與第二電壓控制信號相加后輸出電壓控制信號。本發(fā)明在抑制

一、項目簡介此軟件在給定的電源、電網(wǎng)和負荷數(shù)據(jù)的前提下，本軟件對電力系統(tǒng)規(guī)劃方案進行 8760 小時全景模擬，既可以對電源規(guī)劃方案進行評估，也可以用于輸電網(wǎng)規(guī)劃方案評估，還可以針對新能源消納、系統(tǒng)調(diào)峰能力、外區(qū)交直接接入、抽蓄電站建設(shè)等進行專題評估。本軟件是基于課題組完全自主提出的理論而歷經(jīng)多年開發(fā)，所提理論系為國內(nèi)首創(chuàng)。二、產(chǎn)品性能優(yōu)勢該軟件可以逐小時模擬全年電力系統(tǒng)運行情況，經(jīng)過多個實際系統(tǒng)驗證，模擬結(jié)果于實際運行情況較為接近。主要特點：1. 軟件對新能源中長期波動刻畫準確，既可以直接利用風光大量歷史數(shù)據(jù)，也可根據(jù)理論進行新能源波動模擬以解決歷史數(shù)據(jù)匱乏問題。. 與傳統(tǒng)的短期機組組合方法相比，此軟件通過全年精細化的機組組合，充分考慮了電源和負荷在時間尺度上的不均勻性。. 與傳統(tǒng)基于電力電量平衡的規(guī)劃評估思路相比，軟件計及了線路傳輸約23束和潮流斷面約束，并考慮供/受外區(qū)電、抽水蓄能、熱電聯(lián)產(chǎn)、氣電、光熱等特殊機組和運行情況，使評估結(jié)果更具參考價值。4. 在調(diào)度方式上，具有三公調(diào)度、經(jīng)濟調(diào)度、節(jié)能調(diào)度等多種可選調(diào)度方式。三、市場前景及應(yīng)用此評估軟件已在我國西北、華中、華東的七個省級

新型電力系統(tǒng)仿真分析、測試驗證。 一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 隨著“雙碳目標”國家能源戰(zhàn)略的確定和新型電力系統(tǒng)概念的提出，我國能源轉(zhuǎn)型力度持續(xù)加大，逐步形成了大量新能源接入電力系統(tǒng)的局面。由于風能、太陽能等新能源與常規(guī)能源稟性差別很大，其并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)具有顯著不確定性、波動性和機械慣量缺失等特點。此外，高比例電力電子裝備、新一代直流輸電、多能互補的綜合能源、各類大規(guī)模儲能電站、各種通信及自動化新技術(shù)裝置等因素使得新型電力系統(tǒng)組成要素愈加復雜，動態(tài)特性蘊含諸多未知，造成系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計、裝備制造、系統(tǒng)集成和運行控制等都面臨史無前例的挑戰(zhàn)。目前，電力科研院所、規(guī)劃設(shè)計單位、裝備制造廠家、教育培訓機構(gòu)等對新型電力系統(tǒng)開展仿真分析、測試驗證的需求很大、很迫切。同時看到，新型電力系統(tǒng)的這些新型場景對仿真技術(shù)要求苛刻，門檻很高。 1）新型電力系統(tǒng)需要精細化動態(tài)模擬。人們對新型電力系統(tǒng)動態(tài)行為的認識還不夠深入，無論是基礎(chǔ)理論層面還是工程技術(shù)層面還處于廣泛討論、觀點碰撞或局部示范試驗階段。然而，電力設(shè)施的新技術(shù)路線試錯成本極高，不太可能對所有備選方案和技術(shù)選項都逐一示范。因此，開展大量深入的仿真研究是推進新型電力系統(tǒng)實施的必要手段。對于新型電力系統(tǒng)，需要深入開展仿真研究的領(lǐng)域包括：①新型電網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)研究；②新能源接入電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)； ③ 新能源電網(wǎng)保護與自動化技術(shù)； ④源網(wǎng)荷儲協(xié)同控制與優(yōu)化調(diào)度；⑤新型配電網(wǎng)的電能質(zhì)量分析與控制；⑥人工智能等新技術(shù)對新型電力系統(tǒng)的支撐。 2）新能源基地并網(wǎng)需要做穩(wěn)定性評估。大規(guī)模陸上及海上風電集中接入局部電網(wǎng)有可能引發(fā)次/超同步振蕩、寬頻諧波諧振等電網(wǎng)安全穩(wěn)定性問題，需要對這些問題進行機理及應(yīng)對策略分析。所以需要對包含多類型新能源裝備的局部電網(wǎng)做精細化動模仿真測試。然而，百千臺級風光機組電磁暫態(tài)詳細建模與仿真是一個卡脖子難題。 3）軟、硬件在環(huán)仿真是必要的。新能源及儲能電站的電力電子變流器控制及保護策略是廠家核心機密，對外不公開。由于控保策略對裝置外特性及其接入系統(tǒng)的響應(yīng)特性有重要影響，故需要分析內(nèi)部核心控保策略。需要將新能源及儲能控制器實物或黑盒模型接入測試平臺開展動模仿真，以對其多時間尺度動態(tài)響應(yīng)特性進行精細化分析。軟、硬件在環(huán)試驗對仿真平臺提出了更高要求。 4）超大規(guī)模儲能電站的仿真難度大。①單個儲能機組的設(shè)備形態(tài)發(fā)生改變，從兩/三電平變流器向模塊化多電平變流器（MMC）的復雜結(jié)構(gòu)演變，甚至采用儲能跟變流器集成，故需要對這種復雜新形態(tài)做精細化測試驗證。②超大規(guī)模、超大機組的儲能電站包含較多并聯(lián)儲能單元或者儲能機組，吉瓦時級儲能電站，需上百臺機組并聯(lián)。另外，儲能變流器的控制策略正從電流源型向電壓源型轉(zhuǎn)變，控制策略趨于復雜化，故需要大量的儲能變流器的控制裝置接入測試平臺，才能對實現(xiàn)對儲能單機以及多機之間協(xié)調(diào)控制性能測試，進而實現(xiàn)超大規(guī)模、超大機組的儲能電站的精細化仿真。 5）現(xiàn)代直流輸電控制與保護測試提出更高要求。超/特高壓直流輸電系統(tǒng)應(yīng)用于新能源基地外送的控制保護策略及其硬件在環(huán)試驗對實時仿真平臺硬件資源要求苛刻，既要對直流輸電系統(tǒng)建模，又要對新能源基地建模，應(yīng)用場景的復雜性對仿真平臺要求更高。 1 技術(shù)分析（創(chuàng)新性、先進性、獨占性） 1.1 國產(chǎn)化實時仿真技術(shù)現(xiàn)狀 實時仿真是指仿真模型執(zhí)行進度與系統(tǒng)時鐘完全同步的一類仿真，具備這種特性的仿真裝置稱為實時仿真器。新型電力系統(tǒng)的認知、試驗、生產(chǎn)、培訓需求快速增長，形成了實時仿真領(lǐng)域巨大潛在市場。但目前RTDS、RT-LAB等進口設(shè)備依舊壟斷市場，對于大規(guī)模新能源場站、縣域規(guī)模萬節(jié)點級電力系統(tǒng)、多端特高壓直流輸電等應(yīng)用場景電磁暫態(tài)仿真，所需的仿真資源巨大，平臺造價極高。且關(guān)鍵核心技術(shù)處于卡脖子狀態(tài)，平臺應(yīng)用的靈活性和開放性受到很大限制。只有開發(fā)和推廣國產(chǎn)化實時仿真技術(shù)才能為順利推進新型電力系統(tǒng)建設(shè)過程中的研究和生產(chǎn)提供自主可控的工具和手段。 1.2 UREP與進口設(shè)備的對比試驗  為了實現(xiàn)電力實時仿真器的國產(chǎn)化替代，徹底解決電力實時仿真領(lǐng)域的技術(shù)“卡脖子”問題，國產(chǎn)實時仿真器UREP需要與國際主流技術(shù)進行對比，力求達到甚至超過目前世界最先進的技術(shù)。對標對象為行業(yè)公認的電力系統(tǒng)實時仿真儀（RTDS）和行業(yè)廣泛使用的RTLAB，以上兩款設(shè)備均為加拿大生產(chǎn)。對比試驗方案如圖1-1所示。制定標準（典型）測試算例，分別在UREP、RTDS和RTLAB環(huán)境下搭建測試算例的仿真模型，在完全相同的測試條件和試驗內(nèi)容下得到各種仿真器的仿真結(jié)果，比較仿真結(jié)果的一致性。同時比對仿真規(guī)模、建模效率和編譯時間等關(guān)鍵指標。             圖1-1  國產(chǎn)UREP與進口設(shè)備對標方案 1.2.1電氣網(wǎng)絡(luò)仿真對比    圖1-2表示了一個多支路網(wǎng)絡(luò)，基于圖1-1中三種仿真器搭建該模型，通過不斷增加支路數(shù)擴大網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，直到仿真器過載，得到仿真器的算力極限。         圖1-2  多支路電氣網(wǎng)絡(luò) 在50us仿真步長下，對于圖1-2案例RTLAB最大仿真規(guī)模為78個 三相節(jié)點，UREP也為78個 三相節(jié)點，二者相同。在編譯速度方面，RTLAB編譯時間為3分52秒，UREP編譯時間為1分12秒，UREP是RTLAB的3.22倍。      圖1-3  基于RTDS的仿真模型  當基于RTDS建模時，如圖2-5，每塊PB5最多允許24個節(jié)點；當基于NovaCor建模時，在超大步長150us下可以達到100節(jié)點，在50us步長下仿真規(guī)模未知。 2.2.2 雙饋風機仿真對比   雙饋風機含有電機、傳動鏈、電力電子變流器和控制系統(tǒng)，是具有代表性的新能源元件。在在50us仿真步長下，對于如圖1-4案例，RTLAB最大仿真規(guī)模為6臺，UREP也為6臺，二者相同。在編譯速度方面，RTLAB編譯時間為7分0秒，UREP編譯時間為2分12秒，UREP是RTLAB的3.18倍。                圖1-4  雙饋風機測試案例 2.2.3 直流輸電仿真對比   直流輸電是最復雜的電力電子裝備，有換流閥、閥控制器、極控制器、站控制器等一次和二次系統(tǒng)，是實時仿真領(lǐng)域的難點，也是檢驗仿真器能力的試金石。圖1-5是雙端單極直流輸電系統(tǒng)測試用例，每端包含2個六脈波橋，控制保護包括了閥控、極控和主控模型，封裝于藍色模塊內(nèi)。   圖1-5 雙端單極直流輸電系統(tǒng)測試用例 將圖1-5所示算例分別在RTLAB和UREP中建模運行，在單核可用資源下，若仿真對象為電氣主系統(tǒng)和控制保護組成的整個系統(tǒng)，則RTLAB過載，UREP也過載。若仿真對象僅為電氣主系統(tǒng)（即雙側(cè)電源、交直流濾波器和4個6脈波橋），則RTLAB和UREP均不過載。在編譯速度方面，RTLAB編譯時間為3分40秒，UREP編譯時間為1分11秒，UREP是RTLAB的3.10倍。 2.2.4 同步發(fā)電機組仿真對比    同步發(fā)電機目前仍是電力系統(tǒng)主力電源，是電力系統(tǒng)的主要仿真對象。同步發(fā)電機組模型包括同步發(fā)電機、調(diào)速器、勵磁調(diào)節(jié)器及升壓變。搭建多臺同步電機并列運行算例，如圖1-6所示。   圖1-6  同步電機并列運行算例 在50us仿真步長下，對于圖1-6案例RTLAB最大仿真規(guī)模為11臺，UREP為13臺。在編譯速度方面，RTLAB編譯時間為3分51秒，UREP編譯時間為1分16秒，UREP是RTLAB的3.04倍。 2.2.5 最小步長對比 基于CPU的最小仿真步長能夠體現(xiàn)仿真計算時間的抖動問題，抖動越小，允許的仿真步長就越小。因此，通過比較最小仿真步長，也可以反映仿真器的計算性能。仿真對象采用單臺雙饋風機，模型包括風力機、繞線異步電機、機側(cè)變流器、網(wǎng)側(cè)變流器、主動系統(tǒng)、所接入的配電網(wǎng)等元素，如圖1-7所示。             圖1-7  測試最小步長算例 經(jīng)測試，RTLAB最小仿真步長為24us，UREP最小仿真步長為20us?？梢?，UREP具有更小的仿真抖動。 2.2.6 仿真精度對比 為了驗證國產(chǎn)UREP的仿真精度，采取和RTDS交叉對比驗證方法說明UREP的仿真精度。電力系統(tǒng)仿真包括電磁暫態(tài)和機電暫態(tài)，因此，從電磁暫態(tài)和機電暫態(tài)兩個方面進行對比，同時考慮各種應(yīng)用場景，以覆蓋各種情形。電磁暫態(tài)檢測案例的電網(wǎng)拓撲如圖1-8所示。 圖1-8 電磁暫態(tài)檢測使用案例 無窮大電源電壓等級為110kV，頻率為50Hz，系統(tǒng)內(nèi)阻抗為；L1、L3線路阻抗為，L2、L4線路阻抗為， T1、T2兩變壓器的額定容量均為，短路電壓，空載損耗，空載電流，短路損耗，變比，高低壓繞組均為Y形聯(lián)結(jié)；假設(shè)系統(tǒng)A1、B1、A、B處供電負荷為(5+j1)MVA，C1和C處供電負荷為1+j0.1MVA。UREP建模如圖1-9所示。   圖1-9 電磁暫態(tài)檢測案例的UREP仿真模型 基于RTDS建立電磁暫態(tài)案例的仿真模型如圖1-10所示，其電壓過零點短路控制如圖1-10所示。   圖1-10  RTDS仿真模型   圖1-11  RTDS電壓過零點短路控制結(jié)構(gòu) 對上述模型，分別使用UREP和RTDS進行實時仿真，仿真時間為0.2s，短路故障發(fā)生在0.06s-0.16s之間，仿真步長為100微秒，橫軸表示在0.2s時間內(nèi)仿真采樣點數(shù)，縱軸表示母線電壓、電流，單位分別為V、A。在母線A點處發(fā)生三相短路，短路前后及短路期間的三相電壓波形如圖16-7。為了顯示細微之處，將圖1-12局部放大后，如圖1-13。   圖1-12  A點發(fā)生三相短路時三相電壓波形   圖1-13  A點處發(fā)生三相短路時三相電壓波形局部放大 點劃線為RTDS仿真結(jié)果，虛線為UREP仿真結(jié)果?？梢钥闯?，兩種仿真結(jié)果高度重合，表現(xiàn)出電磁暫態(tài)仿真結(jié)果的高度一致。電磁暫態(tài)過程除了表現(xiàn)在電壓動態(tài)還表現(xiàn)在電流動態(tài)，短路前后及短路期間的三相短路電流波形如圖1-14。   圖1-14 A點處發(fā)生三相短路時三相電流波形 圖1-15  A點處發(fā)生三相短路時三相電流波形局部放大圖 1.3  對標結(jié)論 （1）在內(nèi)核資源完全等同條件下，國產(chǎn)UREP和RTLAB的仿真算力基本相同，即內(nèi)核授權(quán)數(shù)相同條件下，具有相同的仿真規(guī)模。 （2）國產(chǎn)UREP的建模效率和編譯速度遠遠高于RTLAB。小規(guī)模場景下，UREP是RTLAB的3倍左右，大規(guī)模場景下UREP是RTLAB的45倍左右。 （3）在仿真對象完全相同的條件下，國產(chǎn)UREP和RTDS的電磁暫態(tài)仿真結(jié)果完全相同，二者交叉對比沒有差別。

本發(fā)明公開了一種液體表面張力系數(shù)測量儀，所述的測定儀有一底座1，底座1上固定一立柱2，固定滑塊6固定在立柱上。升降滑塊8與固定滑塊5滑動配合，力敏傳感器9固定安裝在升降滑塊8上，鋁合金吊環(huán)14、小型水平儀12都安裝在一固定架上，水平調(diào)節(jié)鈕13與懸掛細線11相連，鋁合金吊環(huán)通過細線懸掛在力敏傳感器10上。鋁合金吊環(huán)14的升降通過轉(zhuǎn)動升降調(diào)節(jié)手輪3實現(xiàn)。恒溫加熱套16用來將燒杯15里面的被測液體加熱到設(shè)定的溫度。本發(fā)明由于采用恒溫加熱套對被測液體加溫可對不同溫度下的液體表面張力系數(shù)進行測量；鋁合金吊環(huán)從液面中拉脫通過轉(zhuǎn)動升降調(diào)節(jié)手輪帶動升降滑塊實現(xiàn)，儀器穩(wěn)定度高，調(diào)節(jié)容易，升降迅速，重復性好，使用起來非常方便，實驗精度也高。

復雜非線性滯后動力系統(tǒng)分析與綜合問題是控制領(lǐng)域研究的熱點和難點。本項目主要取得如下創(chuàng)新成果： 1、非線性滯后動力系統(tǒng)的魯棒控制。主要研究狀態(tài)信息延遲下非線性系統(tǒng)的魯棒控制問題。通過構(gòu)造李雅普諾夫函數(shù)和泛函，很好地解決了一直以來困擾控制領(lǐng)域的嚴格反饋結(jié)構(gòu)非線性滯后控制難題。對于一般結(jié)構(gòu)的非線性系統(tǒng)，提出了反饋控制設(shè)計框架，克服了現(xiàn)有文獻關(guān)于滯后項的強假設(shè)條件。  2、非線性關(guān)聯(lián)滯后大系統(tǒng)的分散協(xié)調(diào)控制。提出了強非線性關(guān)聯(lián)環(huán)節(jié)下大系統(tǒng)的分散自適應(yīng)反饋控制器設(shè)計方法，解決了非匹配模型跟隨控制難題，為強耦合滯后大系統(tǒng)的分散控制問題提供了完整的解決方案。 3、滯后系統(tǒng)智能控制和網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)控制設(shè)計。提出了非線性滯后系統(tǒng)的無記憶智能控制設(shè)計理論與方法。給出了非對稱網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下遙操作系統(tǒng)的控制器設(shè)計方法，建立了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境參數(shù)、控制器參數(shù)和系統(tǒng)性能的顯性表達式。 4、應(yīng)用基礎(chǔ)研究：提出了化合反應(yīng)系統(tǒng)的控制器設(shè)計方法，同時構(gòu)建了工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)控制平臺。 研究成果在大型高爐建模與節(jié)能減排優(yōu)化控制、惡劣工業(yè)環(huán)境下無線網(wǎng)絡(luò)化控制、物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)化機器人遠程控制等領(lǐng)域得到了初步應(yīng)用。

已有樣品/n電力系統(tǒng)新能源發(fā)電特性多維度分析軟件是依據(jù)我國新能源分布特點和新能源出力特性而開發(fā)的一個電力系統(tǒng)新能源分析軟件。軟件主要包括新能源出力多維度分析以及新能源場景生成兩大功能。該軟件在考慮地區(qū)負荷特性的前提下，對原始發(fā)電出力數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，實現(xiàn)了多時間尺度、多空間尺度、多樣本類型下新能源出力特性多維度分析，完成了新能源日出力場景篩選聚類及運行模擬格式下新能源發(fā)電場景的生成。新能源特性多維度分析包括指標維度、時

1 成果簡介狀態(tài)估計是電力系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)的核心，可檢測辨識 SCADA 中的壞數(shù)據(jù)，為能量管理系統(tǒng)的高級應(yīng)用功能提供完整、可靠的電網(wǎng)數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的 WLS 估計方法在量測誤差服從正態(tài)分布時為最小方差無偏估計，但實際量測分布與正態(tài)分布相去甚遠，且壞數(shù)據(jù)的出現(xiàn)幾乎不可避免，此時 WLS 估計效果不夠理想。基于測量不確定度的電力系統(tǒng)狀態(tài)估計方法借助測量不確定度概念進行狀態(tài)估計，不追求估計值對量測值的精確擬合，而是求解使最多量測估計值位于測量不確定度確定的區(qū)間內(nèi)的狀態(tài)作為估計結(jié)果，可自動檢測辨識壞數(shù)據(jù)，具有強抗差性。利用現(xiàn)代內(nèi)點法求解非線性估計問題，收斂性好，計算速度快；無需進行不良數(shù)據(jù)校驗、權(quán)重因子設(shè)置，調(diào)試和維護簡單。2 應(yīng)用說明基于測量不確定度的電力系統(tǒng)狀態(tài)估計可實現(xiàn)狀態(tài)估計系統(tǒng)連續(xù) 7×24 小時在線穩(wěn)定運行；正常情況下狀態(tài)估計算法合格率較傳統(tǒng) WLS 估計方法提高 5%，收斂率達到 99%以上，可用率達到 100%；各種數(shù)據(jù)接口功能完善，狀態(tài)估計系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型接口滿足 IEC 61970標準，實時數(shù)據(jù)接口兼容 E 格式等通用標準數(shù)據(jù)格式，數(shù)據(jù)交換穩(wěn)定可靠；計算速度高，滿足在線應(yīng)用要求；免維護。 此外，狀態(tài)估計還具有以下功能： l 系統(tǒng)運行狀態(tài)監(jiān)視功能，如檢測支路過載、電壓或注入量越限等； l 量測系統(tǒng)監(jiān)視功能，即根據(jù)狀態(tài)估計結(jié)果跟蹤記錄遙測異常出現(xiàn)的時間和被檢測出 的次數(shù)，跟蹤記錄遙測狀態(tài)不更新出現(xiàn)的時間，根據(jù)給定的門檻值按誤差大小篩選列出電網(wǎng)中最差的遙測量及其相關(guān)的狀態(tài)； l 友好的用戶圖形界面，對估計結(jié)果及各種監(jiān)視功能進行有效可視化，方便調(diào)度員監(jiān)視系統(tǒng)狀態(tài)并發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問題。 l 基于測量不確定度的狀態(tài)估計可用于各級電網(wǎng)公司控制中心的能量管理系統(tǒng)，功能完善的各種數(shù)據(jù)接口使得此狀態(tài)估計系統(tǒng)可與電網(wǎng)已有能量管理系統(tǒng)進行有效而可靠的數(shù)據(jù)交換。3 效益分析與同類電力系統(tǒng)狀態(tài)估計軟件相比，基于測量不確定度的狀態(tài)估計軟件具有更強的抗差性，合格率、收斂率、可用率高，可更有效檢測辨識 SCADA 中的壞數(shù)據(jù)，為能量管理系統(tǒng)的高級應(yīng)用功能其他應(yīng)用功能提供完整、可靠的電網(wǎng)熟數(shù)據(jù)，從而保證對電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的有效實時監(jiān)視，保障電力系統(tǒng)的安全可靠運行。 功能完善的各種數(shù)據(jù)接口方便與現(xiàn)有能量管理系統(tǒng)的兼容；計算速度可實現(xiàn)在線應(yīng)用； 估計系統(tǒng)免維護，可節(jié)省維護費用，且使實際工程應(yīng)用更加方便。

1 成果簡介隨著電網(wǎng)互聯(lián)規(guī)模和復雜性的提高，電力系統(tǒng)的可靠運行對經(jīng)濟發(fā)展社會進步的作用越來越大，安全運行問題也將更加突出。我國是一個發(fā)展中國家，當前我國電網(wǎng)的總體技術(shù)水平與發(fā)達國家特別是與美國相比有很大差距。電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱，電氣主設(shè)備和線路故障率較高，部分電網(wǎng)電源供應(yīng)緊張，應(yīng)付電網(wǎng)突發(fā)事件的運行備用不足。提高電網(wǎng)可靠性、保證電網(wǎng)安全運行已成為世界各國電力系統(tǒng)的迫切要求， 所以，對電力系統(tǒng)可靠性的研究具有十分重要的意義。開發(fā)一個操作方便的可靠性評估軟件包對指導電網(wǎng)規(guī)劃、運行、調(diào)度有非常重要的意義。 電力系統(tǒng)運行可靠性在線評估預(yù)警軟件（ ORET）利用氣象、地震和水利等部門的數(shù)據(jù)和從數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控/能量管理系統(tǒng)（ SCADA/EMS）獲得的電網(wǎng)實時運行數(shù)據(jù)對電力系統(tǒng)進行實時監(jiān)控，并對電力系統(tǒng)進行預(yù)警，同時為運行人員提供定性和定量的指導。 軟件特點： 可靠性評估按照使用目的，通?？梢苑譃橐?guī)劃可靠性和運行可靠性兩大類。規(guī)劃可靠性一般用于分析比較不同的規(guī)劃方案，為電力系統(tǒng)規(guī)劃提供指導意見。規(guī)劃可靠性評估使用元件的長期平均故障率，不考慮實施運行情況，要求計算精度高，但不刻意要求計算速度。運行可靠性根據(jù)電網(wǎng)的實時運行狀況進行評估，指導電網(wǎng)的調(diào)度和實時控制。運行可靠性評估使用元件的實時運行故障率，并考慮不同元件所處位置、天氣等信息，對計算結(jié)果絕對值的精度要求不高，對計算結(jié)果實時變化的準確度要求較高，同時對計算速度要求苛刻。目前，數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控/能量管理系統(tǒng)（ SCADA/EMS）的逐漸完善和成熟，為實現(xiàn)電網(wǎng)運行可靠性評估提供了可能性。 本軟件在 Windows 操作系統(tǒng)下，采用 Visual C++ 6.0 開發(fā)了可靠性評估軟件包，包括規(guī)劃可靠性和運行可靠性兩種功能，可以分別用于不同的用途。電網(wǎng)運行人員可以通過曲線的方式實時監(jiān)視電網(wǎng)的運行狀況。 軟件的主要優(yōu)點有：具有圖形化界面，并且支持 BPA、 PSASP、 PSSE 等各種電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)格式的導入。實時反映運行條件變化對元件停運率和系統(tǒng)可靠性水平的影響。變精度快速排序算法，實現(xiàn)在線快速預(yù)警功能，縮短了嚴重故障狀態(tài)的可靠性預(yù)警時間，避免了巨大的計算量和計算時間，并為調(diào)度員爭取了寶貴的決策時間。具有實時存儲功能，能在運行過程中將計算結(jié)果記錄下來。并能通過曲線的形式與 歷史數(shù)據(jù)進行比較?；谌S曲面繪制技術(shù)和動態(tài)著色技術(shù)的可視化方法，如圖 2 所示，將計算中所產(chǎn)生的可靠性信息轉(zhuǎn)變成直觀的以圖形或圖像形式表示的信息，使調(diào)度員對電網(wǎng)實時運行可靠性有形象而全面的了解。圖 1 可靠性軟件界面圖 2 可視化輸出技術(shù)2 技術(shù)指標清華大學通過多年的研究積累以及在國家 973 計劃的支持下，對電力系統(tǒng)運行可靠性展開了全面的研究，開發(fā)出來電力系統(tǒng)運行可靠性在線評估預(yù)警軟件。本軟件適用于大規(guī)模電力系統(tǒng)運行可靠性評估，實現(xiàn)了對電力系統(tǒng)運行風險評估、預(yù)警和輔助決策，為電力系統(tǒng)運行和調(diào)度的實時可靠性評估提供了定量的指導。關(guān)鍵方法和關(guān)鍵技術(shù)達到了國際先進水平，并于 2009 年 10 月通過了國家 973 計劃項目驗收。3 效益分析本軟件的推廣應(yīng)用前景良好，適用于從區(qū)調(diào)、省調(diào)（市調(diào)）到網(wǎng)調(diào)不同調(diào)度部門的具體要求， 對提高電網(wǎng)可靠性、保證電網(wǎng)安全運行有重要意義。

本發(fā)明公開了一種基于改進差分進化(IDE)算法的電力系統(tǒng)無功優(yōu)化方法。包括以下步驟：建立電力系統(tǒng)無功優(yōu)化模型；輸入電網(wǎng)參數(shù)，形成初始種群，計算種群所有個體的適應(yīng)度；對種群個體按適應(yīng)度從大到小排序，設(shè)定前Ns個個體為優(yōu)良群體；以優(yōu)良群體為基向量，引導群體變異操作；提取優(yōu)良群體信息，以此確定個體各維變量的交叉概率，指導種群的交叉操作，生成試驗向量；比較試驗向量與目標個體的適應(yīng)度，優(yōu)者成為下一代個體，從而生出新一代群體。本發(fā)明的方法收斂速度快、計算精度高、穩(wěn)定性好、能有效地求解電力系統(tǒng)無功優(yōu)化問題，可用于電力系統(tǒng)提高電力系統(tǒng)輸電效率、降低網(wǎng)絡(luò)損耗配置實時性運行控制中。