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淺談自動化管理模式的電網(wǎng)運行
隨著時代的不斷發(fā)展，我國經(jīng)濟突飛猛進，電網(wǎng)企業(yè)也逐漸朝著高端化、智能化方向發(fā)展。而電網(wǎng)運行的好壞將直接決定電力系統(tǒng)是否安全。電力市場和節(jié)能發(fā)電中電網(wǎng)的運行方式改變了傳統(tǒng)電網(wǎng)運行的模式，能夠最大限度的保障電網(wǎng)的運行安全。對電網(wǎng)運行方式進行管理能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)的安全、高校運行。
當前，我國電網(wǎng)運行方式存在一些缺點，比如智能化決策不高、科學化水平太低、電網(wǎng)運行方式的分類不夠精細，這些缺點導致電力系統(tǒng)很難適應現(xiàn)代化的發(fā)展需求。加之，國內(nèi)電力市場進行改革，對傳統(tǒng)的電網(wǎng)運行提出了更大的壓力。所以社會迫切需要一種新的電網(wǎng)運行管理模式，來提高電網(wǎng)運行的效率。
1、自動化管理模式的電網(wǎng)運行中的關鍵技術
自動化管理模式的電網(wǎng)運行，需要關鍵技術的支撐，主要是對數(shù)據(jù)的標準化、特征變量的篩選、精細運行方式的形成、以及可用約束集的形成。該文章將主要分析電網(wǎng)運行的表征變量，選用了有功潮流作為變量，對數(shù)據(jù)采取標準化處理的方式，采用cos相似度測度對數(shù)據(jù)R型聚類，并將其與圖論方法進行結(jié)合，然后聚類結(jié)果進行適當修正,從而篩選出電網(wǎng)運行的特征量。當做完以上過程時，定義出兩個電網(wǎng)運行方式之間的場景距離,利用距離的大小來進行分析，進一步選取電網(wǎng)運行方式。
2、數(shù)據(jù)的標準化
電網(wǎng)運行方式中囊括了很多信息，表征電網(wǎng)運行狀況的方式也很多，本文主要選用有功潮流來進行表征。不過，由于各個線路潮流的數(shù)值都不相同，所以迫切需要數(shù)據(jù)的標準化。
理論和實踐中，對數(shù)據(jù)標準化的方法一般是將數(shù)值標準化到-1到1之間，但是直接將數(shù)據(jù)縮放到這個區(qū)間之內(nèi)，顯然不夠精細。本文利用物理公式進行計算，定義Pnm為第m條線路在第n個場景下的有功潮流,Pmx為第m條線路的額定容量,公式為Py=Pnm/PmxPnm可以認為時廣義上的線路負載率，而且能夠反映出線路是否運行良好，意義重大，能夠為下一步的分析提供基礎。而線路的定額兩是由人工進行控制的，從而可以根據(jù)不同的需要進行不同的修改，提高了適應性。
3、選取電網(wǎng)運行特征量
電網(wǎng)運行需要很多的線路，數(shù)量可謂不計其數(shù)。所以如何挑選線路問題至關重要，必須挑選最具典型的變量才能相應的解決問題。線路的有功潮流之間會存在相互關系，太多的線路不利于分析場景的典型特征，所以要嚴格選取線路。首先進行粗略的選取，將一些利用率較低的線路去掉，因為它們對電網(wǎng)運行的影響很小，從而為提高計算率打下基礎。
該文利用了統(tǒng)計學中的原理，利用變量聚類結(jié)合圖論方法進行特征變量的選取。采用數(shù)學中的計算向量間的余弦值，來考察變量之間的關系，通過這種方式，可以高效率的選出線路，避免傳統(tǒng)選取方式中的弊端（比如漏選）。公式為：cosine(La,Lb)=Ei(piapib)2/√Eip2iaEip2ib。
利用該公式就會得出很多線路簇，每個簇可能是一些物理上存在關聯(lián)或者不存在關聯(lián)的組合體。進一步利用圖論方法改進變量聚類，從而在每個簇中選擇一個變量作為指標變量。
通過統(tǒng)計方法進行計算。
4、電網(wǎng)運行方式的自動化分析
完成上述操作之后，得到了各個運行方式的特征，進行相應的聚類。對電網(wǎng)以前運行場景中的相關變量進行提取，從而形成運行方式矩陣，，然后進行聚類。將上述選取的特征值作為變量，盡可能多的去選取不同歷史過程中電網(wǎng)運行的方式。利用公式Euclid(Su,Sv)進行計算，其中m為一共選取了多少個特征量。
5、約束集的形成
上述典型運行方式形成之后，對該運行方式進行仔細的研究和分析。通過設定門限值，搜索典型運行方式里德特征變量。當搜索的特征變量明顯高于門限值的數(shù)值時，就是約束集的特征變量。門限值可以根據(jù)不同的需要進行人為的不同設定，操作簡單方便，因此適用性很廣。
6、自動化管理模式的電網(wǎng)運行實際檢測
對某地區(qū)某電網(wǎng)的實際數(shù)據(jù)進行收集，該電網(wǎng)采取了節(jié)能減排相關原則，對其進行分析，選取了某一年度的實驗潮流數(shù)據(jù)，按照不同的時刻一共選擇二千個歷史運行場景，有功潮流的線路大約四百條，通過Euclid(Su,Sv)的計算公式，計算二百條線路的有功潮流，將該數(shù)據(jù)作為特征變量的聚類結(jié)果。并通過約束集的方式，選擇線路利用率的門限值為零點九，一共得出的典型運行方式的約束線路是55條。
通過對某年度冬季某天的電網(wǎng)實際潮流和節(jié)能減排的實驗數(shù)據(jù)進行對比，發(fā)現(xiàn)，發(fā)電前后存在很大差別的線路潮流點，一般是節(jié)能發(fā)電調(diào)度之后，變壓器的有功潮流明顯大于實際的潮流，而原先傳統(tǒng)的電網(wǎng)運行方式的分析不能夠滿足節(jié)能發(fā)電調(diào)度的需求，而基于自動化管理模式的電網(wǎng)運行分析能夠很好的解決這個問題。
7、結(jié)論
縱觀我國電網(wǎng)運行方式，可以發(fā)現(xiàn)目前的電網(wǎng)運行方式過于粗放，自動化較低，無法適應現(xiàn)代電力市場的需求，也無法滿足節(jié)能發(fā)電調(diào)度的需求。面臨這些挑戰(zhàn)，為了實現(xiàn)電網(wǎng)的高校運行，該文主要探討了自動化管理的電網(wǎng)運行方式，通過利用物理公式和統(tǒng)計學分析方法，建立了相應的模型，采用了聚類分析和圖論方法相結(jié)合的方式，將電網(wǎng)運行中的特征變量提取出來，然后對此進行自動化的分析。然后通過實例，驗證了該模式的有效性、科學性和優(yōu)越性。該模式能夠?qū)﹄娋W(wǎng)進行實時調(diào)度提供一個方向，能夠?qū)﹄娏Π才盘峁┲笇�。本文也旨在通過該自動化管理模式，能夠讓電網(wǎng)相關部門提高電網(wǎng)運行的自動化程度，從傳統(tǒng)的年度轉(zhuǎn)變成月度，在電網(wǎng)相關人員進行未來潮流的預測過程中，應用該模式能夠選取合適的運行方式，從而全面提高電網(wǎng)安全的管理，提高電網(wǎng)運行的自動化水平，實現(xiàn)電網(wǎng)運行的智能化、科學化。
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