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基于数字孪生的安全稳定控制系统试验验证展望

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电力系统自动化 2024年第5期48卷 1-10页

作者：许剑冰冯霄峰徐海波李满礼南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏省南京市211106 国电南瑞科技股份有限公司江苏省南京市211106

随着新型电力系统建设的推进,安全稳定控制系统呈现出控制对象增多、控制范围增大、耦合性增强、复杂度增高的趋势,现有工程试验验证方法无法满足未来安全稳定控制系统试验验证需求。考虑到数字孪生技术具有高保真、实时性、交互性的特... 详细信息

随着新型电力系统建设的推进,安全稳定控制系统呈现出控制对象增多、控制范围增大、耦合性增强、复杂度增高的趋势,现有工程试验验证方法无法满足未来安全稳定控制系统试验验证需求。考虑到数字孪生技术具有高保真、实时性、交互性的特点,结合数字孪生技术的内涵、模型、架构,提出了基于数字孪生的安全稳定控制系统试验验证架构。最后,对所涉及的关键技术进行了展望。

关键词：安全稳定控制系统试验验证建模数字孪生

基于MCMC的电网安全稳定控制系统动态可靠性评估方法

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电力工程技术 2024年第3期43卷 23-31页

作者：阚骏董希建王敏夏海峰河海大学电气与动力工程学院江苏南京211100 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏南京211106 智能电网保护和运行控制国家重点实验室江苏南京211106

现有安全稳定控制系统(简称稳控系统)的可靠性评估方法本质上属于静态建模,由于未能体现系统内各装置老化和检修等动态过程,在一定程度上影响了评估结果的准确性。为此,文中提出一种基于马尔可夫链蒙特卡洛(Markov chain Monte Carlo,MC... 详细信息

现有安全稳定控制系统(简称稳控系统)的可靠性评估方法本质上属于静态建模,由于未能体现系统内各装置老化和检修等动态过程,在一定程度上影响了评估结果的准确性。为此,文中提出一种基于马尔可夫链蒙特卡洛(Markov chain Monte Carlo,MCMC)的稳控系统动态可靠性评估方法。首先针对失效过程,构建四状态非齐次马尔可夫模型来模拟装置老化过程,并给出各状态评判方法;其次针对修复过程,分析不同检修策略对装置状态转移的影响以体现状态检修的差异性;最后考虑稳控装置状态转移过程的时序或条件相关性,对稳控系统可靠性进行动态建模。以实际稳控系统为例,仿真对比不同检修策略下的可靠性,并对模型参数进行灵敏度分析。评估结果表明,该方法可以求解稳控系统的时变可用度,用于指导稳控装置现场合理检修。

关键词：安全稳定控制系统时变失效率动态可靠性状态检修马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC) 灵敏度

计及网络攻击影响的安全稳定控制系统风险评估方法

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电力工程技术 2022年第3期41卷 14-21页

作者：钱胜王琦颜云松封科夏海峰东南大学电气工程学院江苏南京210096 南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司江苏南京211106

安全稳定控制系统(稳控系统)是保证电网可靠运行的重要防线,针对稳控系统的网络攻击会造成严重的物理后果。为了量化评估稳控系统遭受网络攻击的影响,解决现有风险评估方法未充分考虑网络攻击易发性的问题,文中提出一种计及网络攻击影... 详细信息

安全稳定控制系统(稳控系统)是保证电网可靠运行的重要防线,针对稳控系统的网络攻击会造成严重的物理后果。为了量化评估稳控系统遭受网络攻击的影响,解决现有风险评估方法未充分考虑网络攻击易发性的问题,文中提出一种计及网络攻击影响的稳控系统风险评估方法。文中首先分析了稳控系统的层次结构;然后,从攻击对象、攻击方式、攻击后果3个角度分析了稳控装置本体与稳控装置站间通信的网络攻击风险点;其次,基于模糊层次分析法对网络攻击易发性进行量化,并结合由Petri网建立的网络攻击防护单元模型建立针对稳控系统的网络攻击成功概率模型;最后,结合物理后果和攻击成功概率,对标准系统和实际系统进行风险评估,计算了正常运行和网络攻击2种情况下的风险值,验证了所提模型的有效性。

关键词：安全稳定控制系统网络攻击易发性模糊层次分析法 Petri网风险评估

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安全稳定控制系统全程控制时间及其构成

电力系统自动化 2018年第5期42卷 163-168页

作者：董希建罗剑波崔晓丹李惠军夏海峰李雪明南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司江苏省南京市211106 智能电网保护和运行控制国家重点实验室江苏省南京市211106

安全稳定控制系统(简称"稳控系统")在故障发生后按照事先设计的逻辑和时间可靠动作是电网严重故障下安全稳定运行的重要保障。针对当前稳控系统"整组动作时间"难以反映从故障发生至控制措施执行到位完整时段进而难以准确用于指导系统仿... 详细信息

安全稳定控制系统(简称"稳控系统")在故障发生后按照事先设计的逻辑和时间可靠动作是电网严重故障下安全稳定运行的重要保障。针对当前稳控系统"整组动作时间"难以反映从故障发生至控制措施执行到位完整时段进而难以准确用于指导系统仿真和分析的问题,详细分析了稳控系统从故障检测识别到控制动作出口所经历的过程、涉及的环节以及每个环节所需延时,为稳控系统时间性能的改进提供了合理依据,提出了新的稳控系统"全程控制时间"的概念。随着设防故障复杂化及稳控系统大型化,稳控系统的全程控制时间难以控制在传统的保守计时300ms内,建议从全程控制时间的完整时段挖掘潜力,从电网安全运行角度提升产品的时间性能。

关键词：安全稳定控制系统全程控制时间故障识别时间传输时间动作时间

基于数字孪生的安全稳定控制系统试验验证展望

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电力系统自动化 2023年

作者：许剑冰冯霄峰徐海波李满礼国电南瑞科技股份有限公司南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司)

随着新型电力系统建设的推进，安全稳定控制系统呈现出控制对象增多、控制范围增大、耦合性增强、复杂度增高的趋势，现有工程试验验证方法无法满足未来安全稳定控制系统试验验证需求。考虑到数字孪生技术具有高保真、实时性、交互性的... 详细信息

随着新型电力系统建设的推进，安全稳定控制系统呈现出控制对象增多、控制范围增大、耦合性增强、复杂度增高的趋势，现有工程试验验证方法无法满足未来安全稳定控制系统试验验证需求。考虑到数字孪生技术具有高保真、实时性、交互性的特点，并结合数字孪生技术的内涵、模型、架构，提出了基于数字孪生的安全稳定控制系统试验验证架构。最后，对所涉及的关键技术进行了展望。

关键词：安全稳定控制系统试验验证建模数字孪生

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安全稳定控制系统测试装置及测试方法的研究

电气时代 2022年第2期 74-78页

作者：熊峰徐捷刘东洋卢洲国电南瑞科技股份有限公司

安全稳定控制系统是电网安全稳定运行的重要保障,对其进行全面、系统的测试至关重要。首先介绍了稳控系统测试中应用的测试装置,然后按照稳控装置出厂的流程对测试方法进行了梳理并指出了不足,最后再对现有不足进行总结的基础上提出了... 详细信息

安全稳定控制系统是电网安全稳定运行的重要保障,对其进行全面、系统的测试至关重要。首先介绍了稳控系统测试中应用的测试装置,然后按照稳控装置出厂的流程对测试方法进行了梳理并指出了不足,最后再对现有不足进行总结的基础上提出了测试装置与测试方法的改进方向。

关键词：安全稳定控制系统测试装置测试方法稳控装置

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安全稳定控制系统的经济效益评价

电网技术 2007年第6期31卷 31-37页

作者：王克球张保会王立永郭振西安交通大学电气工程学院陕西省西安市710049

安全稳定控制系统在预防电力系统发生异常状况,尤其是防止电网发生大面积连锁停电事故发面发挥了重要作用,取得了良好的经济效益和社会效益。在总结安全稳定控制系统原理特点的基础上,对其经济效益评价作了初步探讨,将风险评估理论引进... 详细信息

安全稳定控制系统在预防电力系统发生异常状况,尤其是防止电网发生大面积连锁停电事故发面发挥了重要作用,取得了良好的经济效益和社会效益。在总结安全稳定控制系统原理特点的基础上,对其经济效益评价作了初步探讨,将风险评估理论引进安全稳定控制系统的经济效益评价中,并据此建立数学模型,该模型既考虑了放开安全性约束后相关输电线路提高输送功率带来的经济效益,也考虑到其引进的事故风险,能够全面衡量一套安全稳定控制系统的经济效益。最后以中国河南禹州电厂外送安全稳定控制系统为例,给出其经济效益评价的结果,验证了该方法的合理性。

关键词：电力系统安全稳定控制系统经济效益紧急控制风险评估

电网安全稳定控制系统策略在线验证方法与实现

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电网安全稳定控制系统策略在线验证方法与实现

作者：杨智琰湖南科技大学

学位级别：硕士

安全稳定控制系统作为当今电网的第二道防线,是保证电网稳定运行的重要手段,其控制策略为影响自身运行可靠性的关键因素之一,若稳控系统因控制策略的错误导致不能正确动作,将会对实际运行中的电网带来灾难性的后果。因此,验证故障发生... 详细信息

安全稳定控制系统作为当今电网的第二道防线,是保证电网稳定运行的重要手段,其控制策略为影响自身运行可靠性的关键因素之一,若稳控系统因控制策略的错误导致不能正确动作,将会对实际运行中的电网带来灾难性的后果。因此,验证故障发生时稳控系统产生动作的控制策略正确性十分重要。由于跨区域实际现场验证存在相对的困难性,且使用非在线数据进行验证的精确度以及有效性不能反映与实际电网的相适应性,因此,发展“在线验证”作为稳控系统控制策略的验证方法势在必行,但因目前在线验证手段未能很好的解决,因此是电力工业的一个难点性问题。针对解决“在线验证”的问题,本文的主要研究内容如下:(1)总结了实际电网运行的稳控系统特点,分析了稳控系统在线验证所存在的关键技术性问题,针对问题提出了一种基于安全稳定控制系统在线验证的方法,该方法通过使用在线数据代替实际电网、电磁暂态离线仿真代替实时仿真、离线仿真结果同步回放、稳控系统动作序列搜索、电磁暂态离线仿真迭代的“离线仿真,实时回放,在线验证”的方式对稳控系统控制策略进行闭环验证。创新采用以非实时仿真迭代替换实时闭环仿真的思路,并根据此方法对验证装置架构与验证流程进行设计。(2)基于上述方法研制验证装置,主要包括:验证装置信号及硬件设计研制;待测设备所需的信号量类型梳理;接口单元的软硬件开发与实现;核心验证单元中实时操作系统与硬件的选型以及回放软件的设计开发。(3)以线路保护装置代替稳控系统设备对上述方法和装置进行实现,结合ADPSS电力系统全数字仿真装置的电磁暂态离线仿真,验证了本文所提方法的有效性和装置功能的正确性。结果表明:通过以上工作能够准确实现所提出的对于稳控系统控制策略的在线验证方法,且所研制的验证装置可针对该方法进行有效的测试,从而提高了安全稳定控制系统稳定运行的可靠性,对大电网的安全稳定运行具有重要意义。

关键词：安全稳定控制系统电磁暂态仿真控制策略在线验证验证装置

基于序贯蒙特卡洛法的安全稳定控制系统架构可靠性分析

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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电力系统自动化 2021年第15期45卷 21-27页

作者：朱介北邱威孙宁朱学科霍超荀思超天津大学电气自动化与信息工程学院天津市300072 国家电网有限公司国家电力调度控制中心北京市100031 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏省南京市211106 国家电网有限公司西北分部陕西省西安市710048 国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司江苏省盐城市224001

作为电力系统保护的第二道防线,安全稳定控制系统(简称稳控系统)对保障电网的可靠运行有着重要作用。文中在分析稳控系统架构以及装置不同运行模式特点的基础上,提出了一种稳控系统可靠性分析方法。首先,将稳控系统可靠性分为不同层间... 详细信息

作为电力系统保护的第二道防线,安全稳定控制系统(简称稳控系统)对保障电网的可靠运行有着重要作用。文中在分析稳控系统架构以及装置不同运行模式特点的基础上,提出了一种稳控系统可靠性分析方法。首先,将稳控系统可靠性分为不同层间可靠性进行分析。然后,从稳控装置硬件、软件、运行特点以及通信通道的安全性出发,建立对不同稳控系统均有一定适用性的故障树模型。最后,考虑各部分的故障率以及维修时长,利用序贯蒙特卡洛法对模型进行仿真和可靠性分析。以实际稳控系统架构为例,通过仿真分析比较了该稳控系统在不同运行模式下的可靠性,验证了该方法的有效性。

关键词：安全稳定控制系统运行模式可靠性模型故障树序贯蒙特卡洛