2023数字孪生电网规范第2部分:孪生模型.docx

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1、数字季生电网规范第2部分:挛生模型目录前错误!未定义书签.数字挛生技术第2部分:李生模型O2范性引用文件O3术语和定义O4总体要求14.1 基础共性I4.2 数据采集I4.3 包含数据I4.4 兼容性I4.5 可展示性I4.6 可验证性14.7 可进化性15设备级数字享生模型I5.1 总体架构I5.2 设备级挛生模型构建25.2.1 可视化模型25.2.2 机理模型25.2.3 数据驱动模型25.2.4 混合驱动模型35.3 设备级挛生模型演化35.3.1 适用范围35.3.2 更新触发35.3.3 演化逻辑35.3.4 更新频率35.4 设备级挛生模型功能45.4.1 设备可视化45.4.2

2、 设备态势感知45.4.3 设备智能控制46单元级数字挛生模型46总体架构46.2 单元级挛生模型构建与运行46.2.1 模型施建46.2.2 双体模型交互46.2.3 多体参数映射56.2.4 参数关联迭代5DL/TXXXXXX6.2.5 多体协同作业56.3 单元级季生模型功能66.3.1 单元可视化663266.3.3 单元实时控制66.3.4 单元运行优化67系统级数字挛生模型67.1 总体架构67.2 系统级季生模型构建67.2.1 CIM模型构建与扩展基本要求67.2.2 电网稳态11算模型构建基本要求*+*7723电网暂态计算模型构建基本要求87.2.4 潮流分析与调度模型构建基

3、本要求87.3 系统级学生模型功能9引言数字挛生模型是数字挛生电网实现虚拟映射、实时优化控制和智能超前控制的基础。目前机械制造领域己有GB41723-2022:自动化系统与集成复杂产品数字李生体系架构、GB/T39334:机械产品制造过程数字化仿真、ISO23247:自动化系统和集成制造用数字双框架标准,变电站运维领域己有GB36273-2018:智能变电站维电保护和安全自动装置数字化接口技术规范、GB34871-2017:智能变电站继电保护检验测试规范,电力系统自动化领域己有GB/T40601-2021:电力系统实时数字仿真技术要求。但是对于数字挛生电网整体而言,尚无规范的李生模型构建、交互

4、、演化和运行控制等相关标准。ILl数字季生电网规范第2部分:学生模型1 范围本标准规定了电力系统数字季生技术中的挛生模型构建、演化与数据交互规范。本标准适用于电力系统中设备级、单元级和系统级李生模型.2 范性引用文件下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注H期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本标准。GB/T41723-2022:自动化系统与集成复杂产品数字学生体系架构GB/T40601-2021:电力系统实时数字仿真技术要求GB/T39334:机械产品制造过程数字化仿真GB/T5271.31-2006:信息技术词汇第31

5、部分:人工智能机器学习GB/T36273-2018:智能变电站继电保护和安全自动装置数字化接口技术规范GB/T34871-2017:智能变电站继电保护检验测试规范ISO23247:自动化系统和集成制造用数字双框架IS0/TR24464:自动化系统与集成工业数据数字享生的可视化元素IS0IECAWl30172:数字季生应用案例IS0IECAWI30173:数字挛生概念与术语3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3. 1数字享生digitaltwin通过数字化的方式充分利用物理模型、传感器更新、实时及历史运行等数据和智能算法,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真和推演过程,在虚拟空间中完

6、成对物理实体全生命周期的高保真映射,并进行相应预测计算、智能控制和优化作业的方法和技术。4. 2挛生模型digitaltwinmodeI通过算法引擎实现电力系统物理实体一个或多个视角的数字模型表征和执行,分析处理量测、感知数据,对物理实体的运行状态进行诊断或预测,实现与物理实体的状态同步和优化控制。具体而言,指一个电气设备、一个单元或一个电网系统的数字化展现工具、计算内核和控制载体的集合。5. 3设备级挛生模型deviceleveldigitaltwinmodeI针对电力系统中某一特定设备所构建的挛生模型,例如变压器挛生模型。6. 4单元级享生模型stationleveldigitaltwin

7、modeI针对电力系统中某一电厂或变电站所构建的季生模型,例如IlOkV变电站李生模型。7. 5系统级挛生模型systemIeveIdigitaltwinmodeI针对电力系统中一定范围的电网所构建的挛生模型,例如区域级电网季生模型。8. 6关联迭代correIatediteration不同参数修正更新过程中以内在映射关系为基础而统一进行的约束性、往复性交叉求解行为。9. 7多体协同multiobjectcolIaboration单元级挛生模型中多个学生体之间以达成目标函数为趋向所进行的配合作业。10. 8模型演化modeIevoIution模型在使用过程中通过有依据的数据传递、信息反馈和关联

8、迭代,其参数或结构发生了改变,形成了新版本的模型,包括但不限于根据实时数据优化参数、基于实际需求重构模型、对模型进行派生或衍生以适应新用途或新系统等情况。来源:GB/T41723-20224总体要求4.1 基础共性设备级、单元级和系统级数字学生模型应满足电力系统基础共性标准中的设定要求。挛生模型应满足电力系统安全防护标准中对模型的功能安全要求。学生模型建立完成后应在使用与维护过程进行管理和控制,包括但不限于模型的评审、模型数据的更新、发放与传输、模型间信息交互与集成、模型接口的连接与通信,以及模型存储管理(包括模型库的管理)等。4. 2数据采集季生模型应满足电力系统数据采集标准中对模型的参量选

9、定、数据采集和信息反馈要求。11. 3包含数据李生模型应同时包含所映射物理实体的静态数据和动态数据,静态数据应包括但不限于设备型号、类别、投入使用时间等数据,动态数据应包括但不限于实时电流、电压、功率曲线等数据。4.4兼容性数字学生模型应满足电力系统支撑平台标准中对模型的兼容性要求。4. 5可展示性模型应以人类可以理解的方式直观、可视化地呈现给用户,应允许根据实际需求对模型进行转化、变换、集成表示等操作。例如,通过三维渲染实体模型对变电站业务场景的虚拟展现、通过电磁-热特性曲线对变压器功率损失的实时展示。5. 6可验证性模型验证应包括但不限于对数字挛生电网挛生模型的建立过程、建模机理、误差、敏

10、感性和不确定度等方面开展分析,并对模型与真实电网/设备实体描述的保真度、置信度、精确性以及仿真时间消耗等方面进行评估和评价,以衡量模型的性能、可用性、易用性、可维护性和可迁移性等。例如可采用VV&A方法来验证模型。6. 7可进化性电网/设备学生模型应能在使用过程中随着参数或结构改变动态形成新的模型,包括但不限于根据实时数据优化参数、基于实际需求重构模型、对模型进行派生或衍生以适应新用途或新系统等情况。例如,有家族病和历史故障的变压器,其表征原-副边转换功率特性的李生模型随时间轴发生动态变化与调整的情况。5设备级数字学生模型5.1 总体架构针对电力设备的状态检测、实时运行和维护检修等方面的需求,

11、制定的设备级数字季生模型标准架构如图1所示。模型可视化设备级模型构一建机理模型数据驱动模型混合驱动模型Tft备级模型功能模型演化更新图1数字享生电网享生模型标准架构组成7. 2设备级享生模型构建5. 2.1可视化模型5. 2.1.1可视化模型存储及转接格式可视化模型应可能够进行存储及中间数据格式转化;模型动画应具备输出存储功能5. 2.1.2可视化模型命名设备级可视化模型命名名称由英文字母、下划线和数字组成,需包括对应电网设备的类别信息、指代名称信息和更新时间信息,并且在更新后具备根据设定规则自动命名功能。5. 2.1.3可视化模型误差设备级可视化模型表面颜色应与实际物理实体颜色接近,红黄蓝三

12、色色值误差应在允许范围内:单体模型尺寸误差应小于整体场景尺寸误差。5. 2.1.4可视化模型更新5. 2.2机理模型5. 2.2.1模型内核及封装电网设备机理模型内核应采用通用工具进行编写和统一封装,并与可视化模型对应链接;机理模型内核应具备编辑修改功能,应可通过可视化模型的右键快捷方式进行封装的解除、内核的修改和重封装:内核的编辑修改和封装实现需进行相应的权限设置。5. 2.2.2模型精度电网设备的机理模型需具备反馈,输出参量与真值误差控制在允许范围内。5. 2.2.3模型输出显示电网设备的机理模型需对输入输出参量及关键中间变量通过图形或表格形式进行按需选择性显5. 2.2.4误差反馈电网设

13、备的机理模型输出与实测输出差值需进行实时计算和反馈,反馈周期应与参量采样周期一致”5. 2.3数据驱动模型5. 2.3.1模型内核电网设备的数据驱动模型通过实测数据拟合得到,对应的数据驱动模型内核应包括但不限于光滑、逼近、光滑加逼近等多种拟合算法,并具备可选择内核算法设定功能,默认内核算法为逼近算法。5. 2.3.2模型精度电网设备的数据驱动模型的拟合输出参量与真值误差控制在允许范围内。5. 2.3.3模型输出显示电网设备的数据驱动模型需对输入输出参量、关键中间变量、当前内核算法、模型误差进行实时显示。5. 2.3.4误差反馈电网设备的数据驱动模型的输出与实测输出差值需进行实时计算和反馈,反馈

14、周期应与参量采样周期一致5. 2.4混合驱动模型5. 2.4.1模型内核电网设备的混合驱动模型的内核采用同时对机理模型和对数据驱动模型的输出进行动态赋权的方式融合得到;机理模型与数据驱动模型的权重系数赋定应采用层次分析法、灰度关联法等算法中的至少一种:赋定的权重系数在初始设定和更新后需进行校核;初始权重系数分配为机理模型05,数据驱动模型0.5:机理模型权重的调整设置主要考虑对混合模型输出数据快速性、稳定性和对畸形数据的抑制性方面的贡献;数据驱动模型权重的调整设置主要考虑对混合模型输出数据误差和与真值动态逼近控制的贡献;机理模型输出权重系数与数据驱动模型权重系数和恒等于1。5. 2.4.2主模

15、型电网设备的混合驱动模型的主模型应在机理模型和数据驱动模型中选定;在符合机理模型应用条件时优先选择机理模型作为主模型;在不符合机理模型应用条件时选择数据驱动模型作为主模型。5. 2.4.3模型精度电网设备的混合驱动模型输出参量与真值误差应控制在2%内。5. 2.4.4模型输出显示电网设备的数据驱动模型需对输入输出参量、关键中间变量、机理模型输出与数据驱动模型输出所占权重系数、模型误差进行实时显示。5. 2.4.5误差反馈电网设备的数据驱动模型输出与实测输出差值需进行实时计算和反馈,反馈周期应与参量采样周期一致.5. 3设备级享生模型演化5. 3.1适用范围设备级模型的演化更新适用于其所包括的动

16、态子模型。5. 3.2更新触发设备级模型输出误差高于限定值时需触发模型进行更新:对应物理对象发生故障检修和报警记录时需触发模型进行更新。5. 3.3演化逻辑设备级模型演化核心逻辑为使模型输出参量数值与实测值快速、无限逼近:实施逻辑为动态增大/减小数据驱动模型权重系数,同时减小/增大机理模型输出权重系数;数据驱动模型与机理模型权重系数的调整按反向互锁逻辑实施,一者增大则另一者必减小,两种模型的权重系数之和恒为1:实施逻辑服从核心逻辑;当采用实施逻辑新赋权重系数不符合检验标准时,以核心逻辑为准。5. 3.4更新频率设备级模型更新除达到触发条件进行强制更新外,还需设置固定更新频率,固定更新频率应不低

17、于对应物理对象平均检修频率两倍。5. 4设备级季生模型功能5. 4.1设备可视化电网设备级数字季生模型应具备设备可视化的功能,包括设备儿何外观、尺寸、表面纹理、以及运行状态参数等信息的可视化。5. 4.2设备态势感知电网设备级数字挛生模型应具备设备态势感知的功能,包括设备内部振动、温度、磨损等反应设备运行态势的信息,以及设备运行状态的感知。12. 4.3设备智能控制电网设备级数字挛生模型应具备设备智能控制的功能,包括控制设备的接入和切出,以及设备故障后的自动切出与维修。13. 单元级数字季生模型13.1 总体架构单元级数字挛生模型标准架构如图2所示。单元可视化单元级模型构建M元级模型功能单元态

18、势感知单元智能控制单元优化运行图2单元级数字挛生模型总体架构6. 2单元级挛生模型构建与运行7. 2.1模型构建单元级电力单元包括多个电力设备和设备之间的连接关系,单元级数字挛生模型应由多个设备级挛生模型通过交互构建而成。8. 2.2双体模型交互9. 2.2.1范围限定双体模型交互限定于两个设备级李生模型之间,这两个模型对应的电网设备存在直接能量传输、一次信号传递,或其它显性及隐性的重要逻辑关联。10. 2.2.2交互目标双体模型交互目标为实现具备内在联系的两个设备级模型之间的关联性协同修正和优化,并描述两设备之间的关联关系。11. 2.2.3交互逻辑双体模型交互逻辑为保证两个设备级模型之间的

19、内在联系跟随物理实体变化而动态迁移变化,旦变化后模型间的内在映射关系实时逼近真值。12. 2.2.4交互匹配交互的两个设备级模型在迭代更新频率、参量显示方式等方面应互相匹配。13. 2.3多体参数映射14. 2.3.1映射参数范围多体模型间的映射参数范围限定为多个设备级模型中实际存在关联,且与模型的输出精度和输出特性密切相关的参数,这些参数包括不同模型之间的输入参数、中间变量参数和输出参数;所有具备上述密切相关参数映射关系的模型均应纳入关联交互范围。15. 2.3.2映射描述多体模型间的参数映射描述分为两类:对于已明确内部联系的参数,根据己知联系通过数学抽象进行映射描述;对于未明确内部联系的参

20、数,通过参数的实测变化数据进行拟合性描述并佐以验证确认。16. 2.3.3映射目标多体参数映射目标为描述单元中多个设备间的关联关系,并动态挖掘、更新、显示与模型输出精度和输出效率相关的参数之间的隐性关联关系:通过对多体参数映射描述的修正和优化来实现提高模型输出精度、优化模型更新效率的目的.17. 2.3.4映射修正多体参数映射修正与模型的演化更新匹配进行,存在映射关系的两个参数所对应的任意一个模型存在更新,均需对参数的映射描述进行校验和修正。18. 2.4参数关联迭代19. 2.4.1关联迭代触发多体模型间存在映射美系的参数所对应的任意一个模型产生演化更新,需触发多个模型的参数进行关联迭代更新

21、;当参数映射描述存在修正时,需触发相应的参数进行关联迭代更新。20. 2.4.2关联迭代范围所有进行了参数映射描述、对模型输出精度和输出特性存在实际影响的参数均应进行关联迭代。21. 2.4.3关联迭代次序优先迭代并更新与模型输出直接相关、联系密切的参数,进而迭代更新其它关联参数:优先迭代并更新接近输出和输入环节的参数,再关联迭代远离输出和输入环节的参数:优先迭代并更新误差大的参数,再关联迭代误差小的参数;优先迭代并更新权重系数大的参数,再关联迭代更新权重系数小的参数。22. 2.4.4关联迭代逻辑关联迭代基于参数映射描述限定而进行,迭代逻辑为触发迭代T更新输出T效果对比T迭代生效确认;初次迭

22、代效果对比基于迭代后输出误差与迭代前输出误差对比,后续迭代效果确认基于本次迭代输出误差、迭代时间与上一次迭代误差和迭代时间的对比;对于误差减小且迭代时间增量低于限定阈值的,或迭代时间减小误差无增大的,认为迭代有效,保留迭代结果;对于误差增大或迭代时间增量大于限定阈值的,认为迭代无效,舍弃迭代结果,通过更新迭代次序进行重新关联迭代:迭代时间增量限定阈值应可根据实际需要调整,默认限定阈值设定为上一次迭代时间的5机23. 2.5多体协同作业24. 2.5.1协同导则多模型体协同作业基于双体模型交互、多体参数映射和参数关联迭代而进行,总体准则为促进多个模型的互锁配合,通过这种互锁配合加强迭代更新的导向

23、性,提高多个模型整体的演化修正效率。25. 2.5.2协同范围所有存在参数映射描述、存在参数关联迭代所涉及的模型均应纳入多体协同作业范围。26. 2.5.3协同表现多个模型协同的外在表现为对涉及协同的模型进行有效的关联迭代更新。27. 2.5.4协同媒介多模型体协同以存在映射关系的参数数据比对和信息传递为媒介。28. 3单元级享生模型功能29. 3.1单元可视化电网单元级数字季生模型应具备单元及其内部设备可视化的功能,包括单元中所包含的设备及其连接关系,以及单元运行状态等信息的可视化。30. 3.2单元态势感知电网单元级数字季生模型应具备单元运行态势感知的功能,包括单元的输入输出参量以及内部各

24、设备运行状态的感知。31. 3.3单元实时控制电网单元级数字挛生模型应具备单元智能控制的功能,包括单元输出参量的实时反馈控制以及内部各设备的协同控制。32. 3.4单元运行优化电网单元级数字挛生模型应具备单元运行优化的功能,包括单元内部各设备的关键参量的前馈预测和智能超前控制。14. 系统级数字季生模型14.1 总体架构针对电力系统调度需求,制定的系统级数字学生模型如图3所示。系统级数字模型包括模型构建和模型功能两部分。其中模型构建包括信息模型构建、机理模型构建、数据驱动模型构建和混合驱动模型构建;模型功能包括态势感知与可视化、实时推演控制、参量预测与优化和系统智能调度四部分。信息模型(CIM

25、)系统级模型施建电网稳态计算模型电网暂态计算模型潮流分析与调度模型系统级模型功能态势感知 与可视化实时推演控制参量预测与优化cli系统智能调度图3系统级数字享生模型总体框架7. 2系统级享生模型构建8. 2.1CIM模型构建与扩展基本要求信息模型(ClM)是一种抽象模型,它表示了在电力企业中为企业运行的各个方面建立模型通常所需的所有主要对象。该模型包含这些对象的公用类和属性,以及它们之间的关系。DL/Z890.2-2010,定义3.8信息模型构建时应包含将要在主要的应用之间通过公用接口交换的各种类和属性,以尽可能只保持通用特征,相应的详细实现可以从通用特征中派生。由于改变属性的值或域要比改变类

26、定义简单,可以在不改动模型的前提下就能处理新的需求,因此所构建的信息模型能够在支持更广泛种类需求的同时更加稳定。对ClM的修改应当包括对相应的类图提出的修改,描述新的或修改的类、属性和关联。当CIM要扩展时,应从现有格式的ClM模型开始。扩展应先检直当前的模型,然后合理扩建现有的类图。扩展方式从简单到复杂,分别为:(I)向一个类己有的属性中增加附加值;(2)向己有的类中增加属性;(3)增加新的类,此类是己有类的特例:(4)通过关联向已有的类中增加新的类。ClM模型的类与类之间的关系包含关联关系、继承关系和聚合关系3类。简单关联是类与类之间的概念上的一种联系,这种关联的重点为相互连接着的类与类之

27、间所构成的表面意义,关联关系可分为两元关系和多元关系。两元关系是指一个类与另一个类之间的对应关联,多元关系是一个类关联多个类或者是多个类关联多个类;继承关系是-个抽象大类与一个具体小类之间的关系;聚合关系指类与类之间不涉及继承关系的整体与部分的关系,表示一个较大的类是由其他几个较小的类构成的,或一个较大的类中包含一个或多个其他的类。关联关系,聚合关系继承关系图4基于CIM模型的设备关系9. 2.2电网稳态计算模型构建基本要求构建电网稳态计算模型时,直流输电线路、直流接地极线路以及输电主干网架交流输电线路应采用频率相关的分布参数线路模型,其余线路简化处理时可采用单一频率分布参数线路模型或集中参数

28、的PT结构模型:所计算分析区域的负荷模型应采用包含负荷静特性的典型静态负荷模型和异步电机模型,其他区域的负荷模型可采用恒阻抗静态负荷模型;断路器、短路点、隔离开关应采用电弧模型,保护间隙、避雷器间隙和绝缘子闪络可采用间隙开关模型,其他开关可采用时控理想开关模型。构建的电网稳态计算模型应具备网损计算、支路功率计算、母线电压计算等功能,并具备按照区域、电压等级、母线进行线路、变压器的电量损耗和平衡分析功能,以获取有功、无功、电压分布等电力系统各部分稳态运行状态参数:应具备利用实时、历史和未来等多种运行方式断面作为基态进行潮流计算和统计分析等功能,并应支持核心参量系数的数据驱动调整;应具备电网关键电

29、源与负荷节点核心参量统计对比分析、功率预测、频率偏移及电压高低压越限估测等计算分析功能。所构建的电网稳态计算模型初始化满足以下要求:(1)对于交直流混联电力系统,应先初始化交流系统,再初始化直流系统;(2)电力电子设备交流系统应先初始化常规交流模型,再初始化电力电子设备;(3)交直流混联系统初始化流程应符合下列规定:1)交流系统初始化时,应将发电机设置为锁定模式,发电机转速保持不变,调速器不投入,并应在交直流接口处添加钳位电压源,对交直流系统解耦;2)直流系统初始化Ut应随换流母线电压建立,逐步提升直流系统输送功率,初始化过程中直流稳定控制功能不宜投入;3)直流系统运行平稳后,应逐步将发电机由

30、锁定模式转为释放模式,并切除钳位电压源。构建的电网稳态计算模型在进行特性分析时,静态运行潮流、大容量直流控保、无功补偿、新能源发电等显著影响电网运行的特性参量需采用实时数据驱动进行修正和更新。构建的电网稳态计算模型应具备模型参数可编辑、计算分析数据可存档、实时运行及未来预测核心参量可展示等能力。参数编辑可通过滚动条、开关、按钮、拨号盘等交互方式进行调整;参数波形可进行有效值分析、谐波分析、自定义函数分析等波形处理功能,并支持将波形曲线输出为图片或ASCH、CoMTRADE、EXCel等格式的数据文件;数据存档应具备但不限于多通道录波功能,且录波变量、采样率、录波时长、录波触发条件可设置,存档数

31、据可进行二次查看分析和复用;展示的参量包括但不限于系统电压、电流、功率等模拟量瞬时值和有效值、开关开断状态。7.2.3电网暂态计算模型构建基本要求电网哲态计算模型的构建应包括电源、节点、输电、变电、配电、负荷等关键元素,也可包含用户自定义模型元素。其中输变电模型元素包括集中参数线路、单一频率/频率相关分布参数线路、理想变压器、普通变压器、自耦变压器、模块化多电平换流器、常规/柔性直流控保装置、灵活交流输电装置等;负荷模型元素包括恒阻抗负荷、静特性负荷、综合负荷、感应电机负荷等;基础元件模型元素包括电阻、电感、电容、开关、断路器、电力电子器件、电压源、电流源等;用户自定义模型元素可分为基本函数运

32、算类、逻辑运算类、代数运算类、传递函数类、第三方数字模型接口类等。在电网暂态计算模型构建中,宜采用电磁暂态或电磁暂态小步长建模方法。为保证计算速率,仅关注工频特性时可选择机电哲态方法求解。机电暂态计算应能获取系统的有功功率、无功功率、故障穿越等电气特性,并能反映环境变化、电力系统故障或扰动时系统节点的电气特性,机电暂态计算模型参数宜采用标幺值。所构建的电网暂态计算模型应具备基于实时、历史和未来(预测)的电网数据计算电网发生各种短路故障后的故障电流和电压分布功能;数据转换应具备导入常用电网仿真软件模型数据的功能,包括但不限于导入电力系统分析综合程序(PSASP)、电力系统分析软件(PSD-BPA

33、)机电暂态计算数据:所构建的电网暂态计算模型应具备应同时具备串行计算和并行计算功能,并满足以下要求:D应具备电磁混合计算功能,电磁暂态计算大小步长可根据需要进行调整:2)宜具备自动解耦功能,可自动评估模型计算和通信负载,将原始模型解耦为多个子模型并行求解。所构建的电网暂态计算模型宜具备批处理计算功能,并满足以下要求:1)宜具备建立事件序列并在计算启动后按设定序列自动依次触发事件的功能;2)宜提供批量作业计算功能,可通过故障模板定义批量作业,并依次自动完成批量作业计算及结果回收分析工作.所构建的电网暂态计算模型的计算步长应符合以下规定:D计算步长倒数不应小于暂态特性频率的10倍,并能够根据潮流计

34、算结果完成初始化;2)计算步长应根据求解方法确定,机电暂态求解典型步长应能满足步长为ImsIOms机电暂态求解计算的需求,电磁暂态求解典型步长为50s,电磁暂态求解小步长计算典型步长应不大于5s。对短路等暂态计算中的等效阻抗、短路电流、电网电压、功率、频率等核心参量应通过实测数据进行校核和修正,使得核心参量变化幅度、频率特性、振荡模式、阻尼比、短路电流水平等动态响应情况逼近真值。7.2.4潮流分析与调度模型构建基本要求潮流分析与调度模型应根据电网运行方式数据搭建,电网拓扑结构应符合实际工况,模型参数应采用系统实际参数。关键母线电压、线路功率、发电机有功等模型静态运行潮流均应与电网工况保持一致。

35、在潮流分析与调度模型构建完成后,需对模型进行计算校核,计算校核分为静态校核和动态校核,指标要求如下:D静态校核:关键母线电压、主要机组出力、系统总出力、系统总负荷、主干网架潮流分布等静态潮流应与电网工况一致,计算值与测试真值误差应控制在允许范围内;2)动态校核:状态量变化幅度、频率特性、振荡模式、阻尼比、短路电流水平等仿真动态响应情况应与实际对象一致。所构建的潮流分析与调度模型应具备网络分析、在线安全稳定分析、预测分析、调度运行辅助决策、电网自动控制等功能。网络分析功能主要包括网络拓扑分析、状态估计、调度员潮流、灵敏度分析、静态安全分析、可用输电能力、短路电流计算和在线外网等值等。在线安全稳定

36、分析指综合利用稳态、动态数据,通过稳态、动态、暂态多角度在线安全分析评估,以及电力系统运行全过程的稳定裕度评估,实现电网运行的全面安全预警和多维多层协调的主动安全防御。在线安全稳定分析主耍包括数据准备、静态稳定分析、暂态稳定分析、动态稳定分析(小干扰稳定分析)、静态电压稳定分析、频率稳定分析、稳定裕度评估和联合计算等。预测分析指对历史数据和各种相关因素的定量分析,并通过多种预测方法,实现对未来一定周期内的预测对象走势的精确预测。预测应用主要包括短期系统负荷预测、短期母线负荷预测、超短期系统负荷预测、超短期母线负荷预测和新能源发电能力预测等,并基于预测进行中长期新能源调度、短期新能源调度、超短期

37、新能源调度和新能源优先调度等。调度运行辅助决策指根据在线安全稳定分析的预警信息,综合利用稳态、动态数据,对电网当前运行中存在的故障越限或隐患,确定满足多类稳定约束且控制代价优化的调度辅助策略,消除或缓解电网实时或者预想故障后的越限、失稳等异常情况,为电网的安全运行提供前瞻性的调整策略支持。调度运行辅助决策主要包括预防控制辅助决策和辅助决策综合分析两个部分,而预防控制辅助决策又包含暂态稳定辅助决策、动态稳定辅助决策、电压稳定辅助决策、静态安全辅助决策等。电网自动控制功能指利用电网实时运行信息,结合实时调度计划信息自动调整可调控设备,实现电网的闭环调整,包括自动发电控制(AGC)、自动电压控制(AVC)和直流远方自动控制(ADC)。所构建的潮流分析与调度模型的计算时间应符合以下要求:1)单次状态估计计算时间小于或等于15s:2)单次潮流计算时间小于或等于IOs;3)短路电流计算单个故障扫描平均处理时间小于或等于3s:4)在线安全稳定分析计算时间小于或等于15min。7.3系统级零生模型功能系统级李生模型功能应包含态势感知与可视化、实时推演控制、参量预测与优化和系统智能调度四部分。

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