北极星智能电网在线讯:1、研究背景
随着智能电网新技术的迅速发展,电力系统正在从传统电源跟踪负荷变化进行调整的运行模式转变到“源-网-荷”柔性互动的运行模式。新的运行模式将依赖于信息通信技术(InformationandCommunicationTechnology,ICT)。高速、安全和可靠的信息通信网络为未来广域电力系统的可观性和可控性提供重要的技术支撑,这也是“智能电网”的“智能”之所在。
电力系统的电力流和信息通信系统的信息流存在本质上的区别。在信息流中,对于特定的信息可以指定接受者,并调度其传送路径。然而在电力流中,电功率在电网中的流动服从基尔霍夫定律,即每一个电气节点上的输入与输出在任意时刻平衡,没有缓冲、存储或滞后的可能。传统电力系统研究与信息系统研究在理论和方法上基本是割裂的,在现有理论方法框架下难以深入分析信息系统对电力系统运行与控制的影响。在现有研究中将二者作为复合系统时,时间同步性、两个系统结构的异构性、元件组成和动态响应的差异性使得研究人员不得不对其中某一部分进行简化考虑,这也给研究结果的准确性和实用性带来一定影响。
本文对现有电力和信息通信混合仿真平台进行总结,对其性能优劣进行分析。指出复合系统的时间同步问题是混合仿真的关键问题之一,并提出了一种基于状态缓存的电力与信息通信混合仿真平台时间同步方法。
2、电力和信息通信系统仿真方法概述和分类
在智能电网环境下,广域监控保护和控制系统对信息通信系统提出了很高要求。分析智能电网各种先进解决方案的关键在于,在进行静态或动态电力系统仿真时能够融合完整的信息通信过程与应用。
作为两个独立系统,电力系统和信息通信系统都拥有各自专业的截然不同的仿真工具。电力系统动态行为在时间上是连续的,可用一组微分代数方程来表示,通常只能通过数值方法求解,因此电力系统仿真工具采用离散时步对系统当前状态进行相对精确的估计。而信息通信系统本身就是离散系统,因此可以通过离散事件仿真工具对其进行建模,采用离散状态模型对网络在离散参数(如数据队列长度)和离散事件(如数据包的传输)下进行描述,而将复杂的通信过程转化为具体的事件队列。
近年来,为了将两种类型的仿真方法结合以研究智能电网相关特性,研究人员提出了以下三类解决方案(见附表1):1)联立仿真方案;2)非实时混合仿真方案;和3)实时混合仿真方案。
