Информационный портал  "TRANSFORMаторы"

Развитие методов оценивания состояния ЭЭС на основе новых источников данных, технологий распределительных вычислений и методов искусственного интеллекта
 

Развитие методов оценивания состояния ЭЭС на основе новых источников данных, технологий распределительных вычислений и методов искусственного интеллекта

А.3. Гамм, И.Н. Колосок, А.М. Глазунова, Ю.А. Гришин, Е.С.

 

 

Оценивание состояния (ОС) - важнейшая процедура, обеспечивающая управление электроэнергетической системой (ЭЭС) надежной и качественной информацией [1]. Результатом ОС является расчет установившегося режима (текущего состояния) ЭЭС на основе измерений параметров режима и данных о состоянии топологии схемы. При ОС до недавнего времени в качестве измерений использовались в основном телеизмерения (ТИ) и телесигналы (ТС), получаемые от системы SCADA.

Процедура ОС включает в себя решение следующих основных задач [1]:

  • формирование текущей расчетной схемы по данным ТС;
  • анализ наблюдаемости;
  • выявление грубых ошибок в ТИ или обнаружение плохих данных (ОПД);
  • фильтрация случайных погрешностей ТИ,т. е. получение их оценок;
  • дорасчет неизмеренных параметров режима.
  • Основные проблемы, возникающие при ОС, связаны с недостаточным объемом и низким качеством информации, поступающей от системы SCADA. Кроме того, из-за последовательного сканирования измерений в SCADA-системах невозможна абсолютная синхронизация данных. Это приводит к ошибкам при формировании расчетной схемы, появлению ненаблюдаемых районов, критических измерений и критических групп [2], в которых невозможно обнаружить плохие данные, и, как следствие, к искажению результатов ОС и низкой точности получаемых оценок.

    Уровень наблюдаемости и управляемости в ЭЭС существенно повышается внедрением технологии WAMS (Wide-Area Measurement Systems). Ее создание стало возможно с появлением системы GPS (Global Positioning System) в 80-х годах прошлого века. Основным измерительным оборудованием систем WAMS, позволяющим контролировать состояние ЭЭС синхронно и с высокой точностью, являются приборы для измерения комплексных электрических величин - PMU (Phasor Measurements Units) [3]. По сравнению со стандартным набором ТИ, получаемым от системы SCADA, PMU, установленные в узлах, могут обеспечить точное (погрешность 0,2-0,5 %) измерение модуля и фазы напряжения в этом узле, а также модулей и фаз токов в смежных с этим узлом ветвях.

    С 2005 г. в России создается Система мониторинга переходных режимов (СМПР) (российский аналог WAMS), основное измерительное оборудование - регистраторы комплексных электрических величин (SMART-WAMS). Задача ОС включена в основной состав задач СМПР [4].

    Второе направление исследований связано с тем, что в современных условиях функционирования ЭЭС и управления ими требуется решение задачи ОС для схем большой размерности (порядка нескольких тысяч узлов), состоящих из параллельно работающих подсистем. В настоящее время в СО-ЦДУ ЕЭС России для решения комплекса задач оперативно-диспетчерского управления создана единая расчетная модель, наиболее полно отражающая топологию и режим ЕЭС, которая включает в себя около 7 тыс. узлов и 10 тыс. ветвей. При ОС схем такой размерности возникают проблемы, связанные с неоднородностью и большим объемом обрабатываемой информации.

    Распределенная обработка информации при декомпозиции задачи ОС и ее реализация на основе мультиагентных технологий является эффективным методом решения этих проблем. Использование синхронизированных измерений комплексных величин высокой точности (измерений от PMU) не только существенно улучшает результаты решения задачи ОС, но и повышает эффективность алгоритмов ее декомпозиции.

    Развитие методов ОС на основе интеграции данных SCADA и PMU, использование измерений PMU при декомпозиции задачи ОС привело к необходимости разработки методов расстановки PMU при решении задачи ОС ЭЭС. Для реализации методов расстановки PMU разработаны алгоритмы на основе эвристических методов.

    Список литературы

    1. Оценивание состояния в электроэнергетике / А. 3. Гамм, Л. Н. Герасимов, И. И. Голуб и др. - М.: Наука, 1983.-302 с.

    2. Гамм А. 3., Голуб И. И. Наблюдаемость электроэнергетических систем. - М.: Наука, 1990. - 200 с.

    3. Phadke A. G. Synchronized Phasor Measu-rements.A. HistoricalOverview.-IEEE/PESTransmission and Distribution Conference, 2002, vol. 1, P. 476-479.

    4. Аюев Б. И., Куликов Ю. А. Перспективные направления использования системы мониторинга переходных режимов ЕЭС/ОЭС // Proceedings of the International Conference «Relay Protection and Substation Automation of Modern Power Systems», http://www.energo-info.ru/images/pdf/ Rele/Session_4/S4-2.pdf

    5. Обнаружение грубых ошибок телеизмерений в электроэнергетических системах / А. 3. Гамм, И. Н. Колосок. - Новосибирск: Наука, 2000. - 152 с.

    6. Глазунова А. М., Колосок И. Н. Достоверизация критических измерений и критических групп на основе контрольных уравнений при оценивании состояния ЭЭС//Труды Всероссийской конференции «Энергетика России в XXI веке: развитие, функционирование, управление». - Иркутск, 2006. - С. 696-704.

    7. Jian Chen and АН Abur. Placement of PMUs to enable bad data detection in state estimation //IEEE Trans, on Power Systems. - November 2006. Vol. 21, Y 4, pp. 1608-1615.

    8. Коркина E. С. Автореферат канд. дисс. «Развитие методов ОС ЭЭС на основе интеграции данных SCADA и PMU», 2009.

    9. Гамм А. 3., Глазунова А. М., Гришин Ю. А., Колосок И. Н., Коркина Е. С. Развитие алгоритмов оценивания состояния электроэнергетической системы // Электричество. - 2009. - № 6. - С. 2-9.

    10. Колосок И. Н., Пальцев А. С. Двухуровневый иерархический алгоритм оценивания состояния ЭЭС и его реализация на основе мультиагентного подхода // Сб. докладов III Международной научно-практической конференции «ЭНЕРГОСИСТЕМА: управление, конкуренция, образование». - Т. 1. - Екатеринбург: УГТУ-УПИ,2008. - С. 354-359.

    11. Гамм А. 3. Алгоритмы декомпозиции для решения проблемы оценивания состояния ЭЭС // Электронное моделирование. - 1983. - № 3. - С. 63-68.

     
     
    Полное содержание статьи Вы можете найти в первоисточнике
    Источник:  ©  А.3. Гамм, И.Н. Колосок, А.М. Глазунова, Ю.А. Гришин, Е.С. Развитие методов оценивания состояния ЭЭС на основе новых источников данных, технологий распределительных вычислений и методов искусственного интеллекта. Операционное управление в электроэнергетике: подготовка персонала и поддержание его квалификации, №  2,  2011.– С.41-49.
    Материал размещен наwww.transform.ru: 18.04.2011 г.
     

     

    Перейти в форум для обсуждения

      ©  TRANSFORMаторы 2004—2010


    Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика ??????????? ????