Q/GDW?680.47—2011 智能電網調度技術支持係統?第4-7部分：實時監控與預警類應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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國傢電網公司 編

圖書標籤:

• 智能電網
• 調度技術
• 實時監控
• 預警係統
• 電力係統自動化
• Q/GDW680
• 47-2011
• 技術標準
• 應用軟件
• 電力信息係統
• 行業標準

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：1551231388

版次：1

商品編碼：11854675

包裝：平裝

開本：大16開

齣版時間：2013-05-01

用紙：膠版紙

頁數：20

字數：37000

正文語種：中文

內容簡介

　　本部分規定瞭智能電網調度技術支持係統氣象監測分析、雷電監測、技術支持係統監視和火電機組綜閤監測功能的性能等技術要求。
　　本部分適用於省級及以上智能電網調度技術支持係統的設計、研發、建設和驗收。
　　本部分由國傢電力調度控製中心提齣並解釋。
　　本部分由國傢電網公司科技部歸口。

前言/序言

圖書簡介：基於新一代電力係統分析理論的電網運行與規劃新範式探討 本書聚焦於當前電力係統麵臨的復雜性、不確定性與快速演變，旨在提供一套超越傳統穩態分析框架的、麵嚮未來電網運行與規劃的係統性理論基礎與技術路徑。 本書的核心關注點在於如何在高比例可再生能源接入、分布式能源大量湧現、以及用戶側主動參與等新形勢下，確保電網在強弱耦閤、多尺度動態、信息物理融閤環境下的高可靠性、經濟性與清潔性。我們摒棄瞭傳統電力係統分析中過度依賴的綫性化模型和慢速動態假設，轉而深入探討基於非綫性動力學、復雜網絡理論和大數據驅動的新一代分析方法。 第一部分：電力係統運行的非綫性動力學基礎與廣域同步監測 本部分從理論基礎入手，係統闡述瞭現代電力係統運行的內在復雜性。 1.1 電力係統非綫性機理與暫態穩定性極限的重構： 本書詳細分析瞭同步發電機組、柔性直流輸電（HVDC）和高滲透率電力電子設備（如SVG、STATCOM）在係統中的非綫性耦閤效應。重點探討瞭傳統等幅波模型（EMF）在描述高比例電力電子化係統動態時的局限性，並引入瞭廣義阻尼比、相角穩定性裕度的量化方法。我們提齣瞭基於奇異點理論和多重平衡點分析的暫態穩定極限辨識新方法，用以替代傳統的等角軌跡法，尤其適用於含間歇性電源的弱慣量係統。內容深入探討瞭電網故障傳播過程的混沌現象，並研究瞭如何通過最優控製手段乾預，以避免係統快速嚮不可恢復的失穩狀態演化。 1.2 廣域測量係統（WAMS）數據的高效融閤與狀態估計： 本書將重點放在WAMS數據的高頻、非均勻采樣特性處理上。傳統的狀態估計方法難以有效處理海量PMU（相量測量單元）數據帶來的計算負擔和異步性。我們提齣瞭一種基於卡爾曼濾波和粒子濾波結閤的混閤狀態估計框架，該框架能夠實時識彆並補償PMU數據的時間同步誤差和量測噪聲，提高實時狀態估計的準確度和收斂速度。此外，還詳細介紹瞭基於拓撲結構的稀疏矩陣求解技術，以應對特高壓電網中拓撲結構復雜帶來的計算瓶頸。特彆關注瞭“黑啓動”過程中的虛擬慣量支撐與同步恢復，利用PMU數據實時反演係統阻抗，指導備用電源的投入順序和電壓調節策略。 第二部分：多目標優化調度與先進控製策略 本部分著眼於在不確定性下，如何實現電網調度的經濟性、清潔性和可靠性的動態平衡。 2.1 考慮儲能和需求側響應的日前/實時聯閤優化： 針對風能和光伏的間歇性，本書強調瞭儲能係統（ESS）的優化配置與運行策略。我們構建瞭一個包含多種儲能技術（如鋰電池、飛輪、壓縮空氣儲能）容量約束、充放電效率約束的多時空尺度優化模型。模型采用瞭隨機規劃與魯棒優化相結閤的方法，以應對未來24小時內可再生能源齣力預測誤差帶來的影響。在日前調度層麵，側重於清潔能源棄用最小化；在實時調度層麵，則聚焦於係統頻率和電壓的快速調整，並詳細分析瞭需求側響應（DR）在短時功率平衡中的作用，特彆是基於激勵機製的工業負荷柔性調度。 2.2 基於模型預測控製（MPC）的電壓與頻率協同控製： 本書深入探討瞭模型預測控製（MPC）在復雜電網運行控製中的應用。傳統PID控製在應對高比例電力電子接入帶來的慣量下降時錶現不佳。我們建立瞭電網多變量（電壓、頻率、潮流）耦閤的預測模型，並利用滾動時域優化實現對斷路器、SVC/STATCOM、柔性直流換流器等快速調節裝置的協調控製。內容詳細介紹瞭約束處理技術（如軟約束與硬約束的優先級設定），確保控製動作在物理可行性範圍內，並探討瞭多區域、多時間尺度MPC的解耦協調算法，以應對大規模係統的計算延遲問題。 第三部分：電網韌性、故障自愈與網絡安全 本書的第三部分關注電網在遭遇極端事件（自然災害或網絡攻擊）時的生存能力和快速恢復能力。 3.1 電網韌性（Resilience）的量化評估與提升技術： “韌性”是區彆於傳統“可靠性”的重要概念，它強調係統在故障發生後的快速恢復能力。本書提齣瞭基於網絡中心度指標和信息熵理論的電網韌性評估體係，用以量化不同拓撲結構下抵禦級聯故障的能力。我們詳細闡述瞭“故障隔離”與“係統重構”的自動化流程，重點介紹瞭分布式自治控製單元（如微電網控製器）在局部故障發生時，如何快速“孤島化”並維持內部供電，減少對主電網的影響。 3.2 物理層與信息層的多維度安全防禦策略： 智能電網是典型的信息物理係統（CPS），其安全問題涉及到通信網絡的完整性。本書分析瞭針對SCADA係統、站控係統和PMU通信鏈路的潛在網絡攻擊（如數據注入、重放攻擊）。我們提齣瞭基於深度學習的異常流量檢測模型，用於實時識彆針對控製指令的惡意篡改。在物理層，探討瞭先進的差動保護與抗誤動算法，特彆是針對高阻抗接地故障的檢測技術，以及在電力電子設備主導下的新型故障電流特徵識彆。 總結： 本書不涉及智能電網調度技術支持係統中的具體軟件架構、接口標準、測試規範或具體應用軟件的開發指南。其研究範疇完全集中於支撐這些應用背後的先進理論模型、動態分析方法以及係統級優化控製技術，旨在為電力係統研究人員、高級工程師提供一套麵嚮未來、具備前瞻性的係統分析工具箱。本書是理解下一代電網運行機製的理論基石。

評分☆☆☆☆☆

這部書給我的感覺，簡直就像是走進瞭一個技術迷宮，而且這個迷宮的齣口還被厚厚的雲霧籠罩著。我本以為能從中找到一些關於智能電網調度係統實際操作層麵的清晰指引，比如那些代碼片段或者具體的配置流程，但讀完之後，我感覺自己好像隻是站在瞭迷宮的入口，被一堆高深的理論和抽象的概念團團圍住。書中對於“實時監控”的描述，更多地停留在概念的闡述上，比如什麼數據采集的實時性指標，係統的可靠性模型等等，這些內容對於一個正在努力搭建或優化實際監控平颱的工程師來說，提供的幫助微乎其微。我真正想知道的是，當係統報告一個潛在的頻率偏差時，最佳的預警閾值應該如何根據不同電網拓撲進行動態調整？是應該用傳統PID控製的思維來處理這些非綫性問題，還是需要引入更先進的機器學習模型來預測這種波動？書中對此鮮有深入的探討，更多的是對“應有”某種特性的描述，而不是“如何實現”的詳盡解析。如果說這本書是一份藍圖，那它更像是一份非常宏觀、需要讀者自己填補無數技術細節的草圖。我期待的，是能看到一些在真實電力調度中心經過驗證的、富有實踐指導意義的案例分析，而不是純粹的理論推演。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構安排，對於一個習慣於自上而下學習的技術人員來說，無疑是一種挑戰。它似乎更傾嚮於從標準和規範的框架齣發，去推導應用層的設計原則，而不是從實際運行中的痛點齣發，反嚮構建解決方案。我花瞭很大精力去梳理不同章節之間的邏輯關係，試圖從中提煉齣一個連貫的實施路徑，但收效甚微。例如，在講解“告警抑製與分級策略”時，書本用大量的篇幅定義瞭不同級彆的“嚴重性”和“緊迫性”，但對於如何量化這些主觀判斷並將其轉化為可執行的軟件邏輯，描述得過於簡化。我更希望看到的是，針對那些瞬時、但可能引發連鎖反應的電網故障模式，係統是如何設計其時間窗和關聯性判斷機製的。如果一個告警的誤報率過高，調度員最終會選擇性地忽略所有告警，這是我們最想避免的。這本書似乎隻停留在“應該有”告警分級功能這一層麵，而對於“如何設計一個不被忽略的告警係統”的關鍵挑戰，著墨太少，使得整體閱讀體驗像是在看一份規範化的産品需求說明書，而不是一本實用的工程技術手冊。

評分☆☆☆☆☆

作為一名關注係統工程的讀者，我對“技術支持係統”的理解，通常包含對底層通信協議、數據緩存機製以及用戶界麵交互效率的深入探討。然而，在這部著作中，這些基礎但至關重要的工程實現細節似乎被有意無意地擱置瞭。例如，在討論“實時數據流處理”時，全書側重於數據的內容價值和分析方法，卻幾乎沒有提及支撐這些分析所需的帶寬要求、消息隊列（如Kafka或ZeroMQ）的選擇考量，以及如何在分布式環境中確保數據的一緻性。這讓我感覺自己是在閱讀一本關於“大腦功能”的哲學著作，而完全忽略瞭“神經係統”的物理結構。一個真正的實時監控係統，其性能往往受限於I/O而非算法。如果我不能理解係統底層如何高效地將海量數據從RTU和保護設備中提取齣來並進行分發，那麼書中所有關於高級分析和預警的討論，都顯得空中樓閣。我期待的是更偏嚮於係統架構和性能調優的內容，而不是停留在應用邏輯層的理論構建上。

評分☆☆☆☆☆

拿起這本書時，我滿心期待的是能找到一套能夠讓我快速上手、理解“預警”係統背後邏輯的鑰匙。畢竟，智能電網的復雜性要求我們必須具備超前的風險識彆能力。然而，這本書的敘事節奏實在太過跳躍，有些章節的理論深度讓人感到眩暈，而緊接著的下一部分，卻又戛然而止，留下瞭一片空白。比如在討論“異常事件的早期識彆”時，作者似乎花費瞭大量篇幅來界定什麼是“異常”，但在如何構建一個能夠有效過濾掉正常波動、準確捕獲早期徵兆的算法模型上，描述得極為含糊。我嘗試著去理解其背後的數學原理，但感覺自己仿佛在閱讀一篇缺乏具體應用場景支撐的學術論文集。特彆是關於多源異構數據融閤的部分，理論框架搭建得不錯，但對於如何處理工業現場環境中常見的通信延遲、傳感器漂移這些“髒數據”問題，幾乎沒有提供任何實用的工程對策。這使得我對書中所描繪的那個“高智能”的預警係統，能否在電網這種高可靠性要求的環境中穩定運行，産生瞭深深的疑慮。它更像是一個實驗室裏的理想模型，而非能經受住24/7嚴苛考驗的工業級係統。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格，在某些部分展現齣一種近乎晦澀的嚴謹性，這本應是技術文檔的優點，但在這裏卻成瞭理解的障礙。它使用瞭大量復閤的從句和專業術語的密集堆砌，使得原本可能清晰的概念被過度復雜化瞭。尤其是在描述係統與現有SCADA或EMS係統的接口兼容性問題時，那種“理論上可行”的論述方式，讓人感到開發團隊的實際工作情境似乎被置於次要地位。我更傾嚮於閱讀那些用簡潔、直接的語言闡述復雜技術點的文字，即使它們是專業性的，也應該配有清晰的流程圖或邏輯框圖來輔助理解。這本書給我的印象是，它假設讀者已經完全掌握瞭構建和集成大型工業控製係統的全部背景知識，從而跳過瞭許多關鍵的“橋梁”步驟。這使得我對如何將書中的理論成果，平穩地遷移到我們現有的、往往帶有曆史包袱的電網基礎設施上，感到十分迷茫和無助。它更像是一份麵嚮未來標準的綱領性文件，而非一本指導當下實施的工具書。