Q/GDW?680.47—2011 智能电网调度技术支持系统?第4-7部分：实时监控与预警类应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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国家电网公司 编

图书标签:

• 智能电网
• 调度技术
• 实时监控
• 预警系统
• 电力系统自动化
• Q/GDW680
• 47-2011
• 技术标准
• 应用软件
• 电力信息系统
• 行业标准

出版社： 中国电力出版社

ISBN：1551231388

版次：1

商品编码：11854675

包装：平装

开本：大16开

出版时间：2013-05-01

用纸：胶版纸

页数：20

字数：37000

正文语种：中文

内容简介

　　本部分规定了智能电网调度技术支持系统气象监测分析、雷电监测、技术支持系统监视和火电机组综合监测功能的性能等技术要求。
　　本部分适用于省级及以上智能电网调度技术支持系统的设计、研发、建设和验收。
　　本部分由国家电力调度控制中心提出并解释。
　　本部分由国家电网公司科技部归口。

前言/序言

图书简介：基于新一代电力系统分析理论的电网运行与规划新范式探讨 本书聚焦于当前电力系统面临的复杂性、不确定性与快速演变，旨在提供一套超越传统稳态分析框架的、面向未来电网运行与规划的系统性理论基础与技术路径。 本书的核心关注点在于如何在高比例可再生能源接入、分布式能源大量涌现、以及用户侧主动参与等新形势下，确保电网在强弱耦合、多尺度动态、信息物理融合环境下的高可靠性、经济性与清洁性。我们摒弃了传统电力系统分析中过度依赖的线性化模型和慢速动态假设，转而深入探讨基于非线性动力学、复杂网络理论和大数据驱动的新一代分析方法。 第一部分：电力系统运行的非线性动力学基础与广域同步监测 本部分从理论基础入手，系统阐述了现代电力系统运行的内在复杂性。 1.1 电力系统非线性机理与暂态稳定性极限的重构： 本书详细分析了同步发电机组、柔性直流输电（HVDC）和高渗透率电力电子设备（如SVG、STATCOM）在系统中的非线性耦合效应。重点探讨了传统等幅波模型（EMF）在描述高比例电力电子化系统动态时的局限性，并引入了广义阻尼比、相角稳定性裕度的量化方法。我们提出了基于奇异点理论和多重平衡点分析的暂态稳定极限辨识新方法，用以替代传统的等角轨迹法，尤其适用于含间歇性电源的弱惯量系统。内容深入探讨了电网故障传播过程的混沌现象，并研究了如何通过最优控制手段干预，以避免系统快速向不可恢复的失稳状态演化。 1.2 广域测量系统（WAMS）数据的高效融合与状态估计： 本书将重点放在WAMS数据的高频、非均匀采样特性处理上。传统的状态估计方法难以有效处理海量PMU（相量测量单元）数据带来的计算负担和异步性。我们提出了一种基于卡尔曼滤波和粒子滤波结合的混合状态估计框架，该框架能够实时识别并补偿PMU数据的时间同步误差和量测噪声，提高实时状态估计的准确度和收敛速度。此外，还详细介绍了基于拓扑结构的稀疏矩阵求解技术，以应对特高压电网中拓扑结构复杂带来的计算瓶颈。特别关注了“黑启动”过程中的虚拟惯量支撑与同步恢复，利用PMU数据实时反演系统阻抗，指导备用电源的投入顺序和电压调节策略。 第二部分：多目标优化调度与先进控制策略 本部分着眼于在不确定性下，如何实现电网调度的经济性、清洁性和可靠性的动态平衡。 2.1 考虑储能和需求侧响应的日前/实时联合优化： 针对风能和光伏的间歇性，本书强调了储能系统（ESS）的优化配置与运行策略。我们构建了一个包含多种储能技术（如锂电池、飞轮、压缩空气储能）容量约束、充放电效率约束的多时空尺度优化模型。模型采用了随机规划与鲁棒优化相结合的方法，以应对未来24小时内可再生能源出力预测误差带来的影响。在日前调度层面，侧重于清洁能源弃用最小化；在实时调度层面，则聚焦于系统频率和电压的快速调整，并详细分析了需求侧响应（DR）在短时功率平衡中的作用，特别是基于激励机制的工业负荷柔性调度。 2.2 基于模型预测控制（MPC）的电压与频率协同控制： 本书深入探讨了模型预测控制（MPC）在复杂电网运行控制中的应用。传统PID控制在应对高比例电力电子接入带来的惯量下降时表现不佳。我们建立了电网多变量（电压、频率、潮流）耦合的预测模型，并利用滚动时域优化实现对断路器、SVC/STATCOM、柔性直流换流器等快速调节装置的协调控制。内容详细介绍了约束处理技术（如软约束与硬约束的优先级设定），确保控制动作在物理可行性范围内，并探讨了多区域、多时间尺度MPC的解耦协调算法，以应对大规模系统的计算延迟问题。 第三部分：电网韧性、故障自愈与网络安全 本书的第三部分关注电网在遭遇极端事件（自然灾害或网络攻击）时的生存能力和快速恢复能力。 3.1 电网韧性（Resilience）的量化评估与提升技术： “韧性”是区别于传统“可靠性”的重要概念，它强调系统在故障发生后的快速恢复能力。本书提出了基于网络中心度指标和信息熵理论的电网韧性评估体系，用以量化不同拓扑结构下抵御级联故障的能力。我们详细阐述了“故障隔离”与“系统重构”的自动化流程，重点介绍了分布式自治控制单元（如微电网控制器）在局部故障发生时，如何快速“孤岛化”并维持内部供电，减少对主电网的影响。 3.2 物理层与信息层的多维度安全防御策略： 智能电网是典型的信息物理系统（CPS），其安全问题涉及到通信网络的完整性。本书分析了针对SCADA系统、站控系统和PMU通信链路的潜在网络攻击（如数据注入、重放攻击）。我们提出了基于深度学习的异常流量检测模型，用于实时识别针对控制指令的恶意篡改。在物理层，探讨了先进的差动保护与抗误动算法，特别是针对高阻抗接地故障的检测技术，以及在电力电子设备主导下的新型故障电流特征识别。 总结： 本书不涉及智能电网调度技术支持系统中的具体软件架构、接口标准、测试规范或具体应用软件的开发指南。其研究范畴完全集中于支撑这些应用背后的先进理论模型、动态分析方法以及系统级优化控制技术，旨在为电力系统研究人员、高级工程师提供一套面向未来、具备前瞻性的系统分析工具箱。本书是理解下一代电网运行机制的理论基石。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排，对于一个习惯于自上而下学习的技术人员来说，无疑是一种挑战。它似乎更倾向于从标准和规范的框架出发，去推导应用层的设计原则，而不是从实际运行中的痛点出发，反向构建解决方案。我花了很大精力去梳理不同章节之间的逻辑关系，试图从中提炼出一个连贯的实施路径，但收效甚微。例如，在讲解“告警抑制与分级策略”时，书本用大量的篇幅定义了不同级别的“严重性”和“紧迫性”，但对于如何量化这些主观判断并将其转化为可执行的软件逻辑，描述得过于简化。我更希望看到的是，针对那些瞬时、但可能引发连锁反应的电网故障模式，系统是如何设计其时间窗和关联性判断机制的。如果一个告警的误报率过高，调度员最终会选择性地忽略所有告警，这是我们最想避免的。这本书似乎只停留在“应该有”告警分级功能这一层面，而对于“如何设计一个不被忽略的告警系统”的关键挑战，着墨太少，使得整体阅读体验像是在看一份规范化的产品需求说明书，而不是一本实用的工程技术手册。

评分☆☆☆☆☆

作为一名关注系统工程的读者，我对“技术支持系统”的理解，通常包含对底层通信协议、数据缓存机制以及用户界面交互效率的深入探讨。然而，在这部著作中，这些基础但至关重要的工程实现细节似乎被有意无意地搁置了。例如，在讨论“实时数据流处理”时，全书侧重于数据的内容价值和分析方法，却几乎没有提及支撑这些分析所需的带宽要求、消息队列（如Kafka或ZeroMQ）的选择考量，以及如何在分布式环境中确保数据的一致性。这让我感觉自己是在阅读一本关于“大脑功能”的哲学著作，而完全忽略了“神经系统”的物理结构。一个真正的实时监控系统，其性能往往受限于I/O而非算法。如果我不能理解系统底层如何高效地将海量数据从RTU和保护设备中提取出来并进行分发，那么书中所有关于高级分析和预警的讨论，都显得空中楼阁。我期待的是更偏向于系统架构和性能调优的内容，而不是停留在应用逻辑层的理论构建上。

评分☆☆☆☆☆

这部书给我的感觉，简直就像是走进了一个技术迷宫，而且这个迷宫的出口还被厚厚的云雾笼罩着。我本以为能从中找到一些关于智能电网调度系统实际操作层面的清晰指引，比如那些代码片段或者具体的配置流程，但读完之后，我感觉自己好像只是站在了迷宫的入口，被一堆高深的理论和抽象的概念团团围住。书中对于“实时监控”的描述，更多地停留在概念的阐述上，比如什么数据采集的实时性指标，系统的可靠性模型等等，这些内容对于一个正在努力搭建或优化实际监控平台的工程师来说，提供的帮助微乎其微。我真正想知道的是，当系统报告一个潜在的频率偏差时，最佳的预警阈值应该如何根据不同电网拓扑进行动态调整？是应该用传统PID控制的思维来处理这些非线性问题，还是需要引入更先进的机器学习模型来预测这种波动？书中对此鲜有深入的探讨，更多的是对“应有”某种特性的描述，而不是“如何实现”的详尽解析。如果说这本书是一份蓝图，那它更像是一份非常宏观、需要读者自己填补无数技术细节的草图。我期待的，是能看到一些在真实电力调度中心经过验证的、富有实践指导意义的案例分析，而不是纯粹的理论推演。

评分☆☆☆☆☆

拿起这本书时，我满心期待的是能找到一套能够让我快速上手、理解“预警”系统背后逻辑的钥匙。毕竟，智能电网的复杂性要求我们必须具备超前的风险识别能力。然而，这本书的叙事节奏实在太过跳跃，有些章节的理论深度让人感到眩晕，而紧接着的下一部分，却又戛然而止，留下了一片空白。比如在讨论“异常事件的早期识别”时，作者似乎花费了大量篇幅来界定什么是“异常”，但在如何构建一个能够有效过滤掉正常波动、准确捕获早期征兆的算法模型上，描述得极为含糊。我尝试着去理解其背后的数学原理，但感觉自己仿佛在阅读一篇缺乏具体应用场景支撑的学术论文集。特别是关于多源异构数据融合的部分，理论框架搭建得不错，但对于如何处理工业现场环境中常见的通信延迟、传感器漂移这些“脏数据”问题，几乎没有提供任何实用的工程对策。这使得我对书中所描绘的那个“高智能”的预警系统，能否在电网这种高可靠性要求的环境中稳定运行，产生了深深的疑虑。它更像是一个实验室里的理想模型，而非能经受住24/7严苛考验的工业级系统。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格，在某些部分展现出一种近乎晦涩的严谨性，这本应是技术文档的优点，但在这里却成了理解的障碍。它使用了大量复合的从句和专业术语的密集堆砌，使得原本可能清晰的概念被过度复杂化了。尤其是在描述系统与现有SCADA或EMS系统的接口兼容性问题时，那种“理论上可行”的论述方式，让人感到开发团队的实际工作情境似乎被置于次要地位。我更倾向于阅读那些用简洁、直接的语言阐述复杂技术点的文字，即使它们是专业性的，也应该配有清晰的流程图或逻辑框图来辅助理解。这本书给我的印象是，它假设读者已经完全掌握了构建和集成大型工业控制系统的全部背景知识，从而跳过了许多关键的“桥梁”步骤。这使得我对如何将书中的理论成果，平稳地迁移到我们现有的、往往带有历史包袱的电网基础设施上，感到十分迷茫和无助。它更像是一份面向未来标准的纲领性文件，而非一本指导当下实施的工具书。