智能电网的建模与仿真研究
基于ETAP仿真软件的电力系统继电保护仿真分析
前言电力系统中的各种设备，由于内部绝缘的老化、损坏或遇有操作人员的无操作，或由于雷电、外力破坏等影响，可能发生故障和不正常运行情况。
电力系统继电保护的任务就是自动、迅速、有选择性的将系统中的故障切除，或者发出各种信号。
电力系统对继电保护设备的技术指标和产品质量的要求已越来越高，各种科研单位和制造厂商在科研上的投入也越来越多。
现有的继电保护设备存在调试方法效率低，调试过程复杂，认为因素影响大，调试生产在同一场地完成设备，这造成了继电保护设备难于批量生产、调试。
电力系统是一个系统工程，其自动化产品需经组屏使用，对整屏仅仅采用人工对线是不够的，为了提高整屏质量，要求所有整屏在出厂前完成在运行环境下的各种实验，相对于原来的调试方式，投资少，体积小，接线方式更改方便，并能方便操作的实用化仿真系统显得非常重要，为此目的而使用继电保护仿真技术组成的系统称谓继电保护仿真测试系统。
继电保护随着电路系统的发展孕育而生，随着科技的发展，保护装置从最初的熔断器发展到晶体管继电保护装置，再到日前广泛应用的微机保护，新技术的应用在其中起到了积极的作用。
而目前电力系统的整定计算，多数设计及校验人员仍然完全靠手工计算及整定并手工绘制TCC曲线，工作耗时较长，效率较低。
ETAP软件]1[的继电保护配合模块是国际主流的继电保护配合仿真软件，该模块可有效应用于继电保护整定计算，方便校验，并且可以对任意支路生成时间电流曲线（TCC曲线），可以仿真任意点故障时继电器的动作顺序和动作时间。
本文利用ETAP软件对电力系统的继电保护设备配合进行仿真，首先利用ETAP进行建模，然后利用ETAP实现电力系统输电线路的故障仿真，进行短路计算，获取继电保护整定所需要的数据，然后选取合适的保护方案，最后利用ETAP 软件进行继电保护仿真，校验方案的可行性。
11.电力系统继电保护概述1.1电力系统继电保护的作用输电线路、变压器、供电网络和用电设备组成了供用电系统。
智能电网下新能源负荷特性研究与分析
智能电网下新能源负荷特性研究与分析随着新能源技术的不断发展和智能电网的建设，新能源负荷特性研究与分析变得越来越重要。
新能源负荷特性是指新能源在电网中的消耗和输出特点，包括太阳能、风能、水能等各种可再生能源。
新能源的负荷特性影响着电网的稳定运行和能源供需平衡，需要通过科学的研究和分析，为智能电网的建设提供支持。
一、新能源负荷特性的特点1. 波动性强：新能源的负荷特性具有波动性强的特点，受天气、季节等因素的影响较大。
太阳能的输出受到阳光照射的影响，而风能则受风速的影响，这些因素都会导致新能源的输出不稳定。
2. 不可控性高：新能源负荷特性不易受到人为控制，无法像传统发电方式那样通过增减燃料来调节输出。
这就需要电网在接纳新能源时具备更高的灵活性和响应能力。
3. 资源分布广泛：新能源的资源分布广泛，不受地域限制，可以遍布全球各地。
这为新能源的开发利用提供了更多的可能性，但也增加了电网对新能源负荷特性的适应性要求。
1. 为智能电网建设提供支持：新能源负荷特性研究与分析可以为智能电网的建设提供支持，帮助电网更好地接纳与整合新能源，提高电网的安全性和稳定性。
2. 促进新能源的可持续发展：通过研究新能源的负荷特性，可以更好地了解新能源的特点与优势，促进新能源的可持续发展，推动能源转型与环保节能。
3. 促进电力市场的发展：了解新能源负荷特性可以促进电力市场的多元化发展，为消费者提供更多种类的电力选择，推动电力市场的发展与竞争。
1. 负荷预测与调控：通过对新能源负荷特性的研究，可以预测新能源的输出特点，为电网运行提供参考。
还可以研究与开发新能源负荷的调控技术，提高电网的适应性和稳定性。
3. 新能源与传统能源的协调与融合：新能源的负荷特性与传统能源存在很大的差异，需要研究如何实现新能源与传统能源的协调与融合，为电网的多能源系统提供技术支持。
1. 数据采集与分析：通过对新能源产生数据的采集和分析，了解新能源产生的规律和特点，为新能源负荷特性的研究提供数据支持。
美国“电网智能化”(GridWise)计划基本情况
美国“电网智能化”（GridWise）计划基本情况华东电力试验研究院科技信息所 迟峰1 美国开展“电网智能化”研究的背景安全、可靠、价格合理的电力供应是国家繁荣、安全的重要保证。
美国的电力工业曾经被认为是现代工程的典范，在过去几十年中为该国的持续繁荣、稳定做出过重要贡献。
然而，近年来，美国发生了一系列影响范围广、后果严重的大规模停电事故，尤其是2003年8.14美加大停电事故，影响范围涉及俄亥俄州、密歇根州、宾夕法尼亚州、纽约州、佛蒙特州、马萨诸塞州、康涅狄格州、新泽西州和加拿大安大略省5000万人。
美国学者和官员认为，美国的电力系统正变得日益陈旧和过时。
目前美国电力系统中的很多设备都是在上世纪50、60年代设计。
这些设备占地大、价格高，同时也与数字信息技术相脱节，无法应用最新的信息、通信及自动控制等技术。
如果目前的电力系统运行、规划方式没有重大改变，那么至2020年，美国还至少需要在电力基础设施上投资5000亿美圆，以满足日益增长的负荷。
利用信息技术对电网进行改造，建设一个高效能、低投资、安全可靠运行的电力系统成为美国社会的一致要求。
“电网智能化”工程由美国能源部牵头，通过向现有的电力基础设施中安装远程通讯设备、传感器和计算机装置来改进国家电网，以减少电费开支，减轻电网负荷。
研究人员把主要电气设备与因特网联网，监控实时电价，并在其他电器上安装专门芯片，追踪电网稳定性。
他们希望借此更新陈旧的电力设施，改善电力实时追查系统，以优化电能的利用。
电网智能化的关键就是与用户的互动，将用户的需求及时反映到电网的运行控制中。
其目的是在不断降低成本和提高效率的同时，提高整个电网的可靠性及可用性。
2“电网智能化”研究的组织情况“电网智能化”由美国能源部（DOE）、能源部所属的太平洋西北国家实验室（PNNL）和来自电力工业的参与者共同推动。
“电网智能化”的研究工作最初起源于DOE一个名为电网智能化的项目，由美国能源部及其所属的太平洋西北国家实验室所推动。
大电网未来态一体化模型构建
大电网未来态一体化模型构建随着智能电网调度控制系统的研发和全面推广建设，配套制定了一系列标准、规范，初步建立了模型数据统一维护管理机制[1-6]。
相关分析模块，如状态估计、潮流计算、N-1分析、调度员培训仿真系统（DTS）、自动电压无功控制（AVC）等均是在实时系统中当前时间维度的电网模型基础上开展的，为调度运行分析和辅助决策提供技术支撑，但缺乏在未来模型下的分析研究。
同时各种业务调度控制系统迫切需要能够在各种假想方式下提前进行在线建模及分析工作，需要使用不同时期电网模型对电网的静态安全分析结果等进行比对追忆分析，以更好地分析电网的薄弱点，对电网的合理规划布局，从运行角度提出更好的建议。
这些业务应用系统对于未来态模型的需求，对电网模型的未来态模型管理提出了更高的要求。
文献[7]重点介绍基于CIM/E的模型信息一体化管理，提出应用多模型、在线和离线模型、上下级调度系统之间公共模型的一体化管理。
文献[8]侧重调控中心之间一体化建模具体方案和关键技术。
文献[9]提出基于时间维度的调控全业务统一建模方案。
但对于未来态建模环境快速构建，未来态模型一体化融合问题等未见论述。
当前模型管理方面的研究提供了较多针对电网当前模型、历史模型的维护手段，但对未来态模型的维护管理缺乏有效技术支撑。
在线安全分析、调度计划及安全校核、电网规划相关分析等业务应用需各自维护未来态模型，各业务未来态模型不能充分共享，相互间联动不足，无法有效支撑上述应用对未来态模型管理的需求。
特别是满足不同业务应用需求的未来态建模环境快速构建，及上下级间未来模型的一体化融合一直是影响未来态模型实用化的关键。
本文通过研究未来态模型环境的快速构建方法，基于消息中间件（message-orient ed middleware，MOM[10-11]）数据交互技术和以厂站为粒度的未来模型融合方法，可有效解决了上述问题，为各应用业务系统提供未来态模型高效、安全的维护手段。
基于Matlab Simulink的110kV变电系统建模及故障仿真分析
基于Matlab Simulink的110kV变电系统建模及故障仿真分析作者：杨涛来源：《建筑工程技术与设计》2014年第30期摘要：本文引入了Matlab Simulink仿真手段，搭建110kV小型中性点接地变电系统；设定初值并拟定变压器参数，利用变压器差动保护原理搭建差动电流生成模块；模拟变压器主保护区内外故障，将所得电流、电压以及差流波形直接输出进行观察分析，直观明了地验证变压器主保护原理。
关键词：Matlab Simulink；变电系统；故障分析；系统仿真1.简介随着智能电网和超高压技术的不断发展，电力系统变得十分复杂，易发生故障且难以进行有效的预测和准确进行故障位置与故障类型的判断。
变电站作为电网节点，一旦发生故障，影响面非常大；而对于变电系统故障的判断主要依据经验，而缺乏有效的判断、识别依据，需要对变电系统故障的特征进行分析，通过仿真研究变电系统发生故障的特征信息，以为故障的快速识别与判断提供必要的理由与参数依据。
MATLAB即是一种程序语言，不仅可进行各类线性代数及特殊函数的运算，而且具有很好的绘图功能；用户可依照需求建立图形界面，绘制各类两维和三维图形。
[1]Simulink作为Matlab一个软件包，主要利用图形接口进行建模，与固有的微分方程和差分方程方式比更方便、灵活且直观。
[2]本文引入了Matlab Simulink仿真手段对变电系统开展故障仿真分析，拟以研究110kV变电系统的正常运行及故障状态，通过对变压器区内外故障时各侧电气量及三侧差流变化情况地分析，进一步验证变压器主保护（差动保护）的原理。
2.变电系统的建模仿真变压器是电力系统中最主要的电能转换元件，也是变电站的必要组成部分；较系统中其他电力元件而言，因其作用突出且结构复杂，控制及继电保护工作显得尤为重要。
基于Matlab simulink搭建以三相变压器为核心的110kV变电系统，输出并观察各侧及差动电流波形。
智能电网优化及调度解决方案
智能电网优化及调度解决方案第1章绪论 (3)1.1 智能电网概述 (3)1.2 智能电网优化与调度的意义 (3)1.3 国内外研究现状及发展趋势 (4)1.3.1 国外研究现状 (4)1.3.2 国内研究现状 (4)1.3.3 发展趋势 (4)第2章智能电网基础知识 (4)2.1 电力系统基本概念 (5)2.1.1 电力系统的基本组成部分 (5)2.1.2 电力系统的运行特性 (5)2.1.3 电力系统的稳定性 (5)2.2 智能电网架构与关键技术 (5)2.2.1 智能电网架构 (5)2.2.2 智能电网关键技术 (6)2.3 智能电网优化与调度方法概述 (6)2.3.1 优化方法 (6)2.3.2 调度方法 (6)第3章智能电网建模与仿真 (7)3.1 智能电网建模方法 (7)3.1.1 系统动力学建模方法 (7)3.1.2 复杂网络建模方法 (7)3.1.3 人工智能建模方法 (7)3.2 电力系统仿真技术 (7)3.2.1 离散事件仿真 (7)3.2.2 电磁暂态仿真 (7)3.2.3 稳态仿真 (8)3.3 智能电网优化与调度模型构建 (8)3.3.1 经济调度模型 (8)3.3.2 安全调度模型 (8)3.3.3 多目标优化模型 (8)3.3.4 分布式优化模型 (8)第4章智能电网优化方法 (8)4.1 电力系统优化算法概述 (8)4.2 遗传算法在智能电网优化中的应用 (8)4.3 粒子群优化算法在智能电网优化中的应用 (9)4.4 其他优化算法在智能电网优化中的应用 (9)第5章智能电网调度策略 (9)5.1 智能电网调度概述 (9)5.2 风光储联合调度策略 (10)5.3 分布式能源调度策略 (10)第6章电力市场环境下智能电网调度 (11)6.1 电力市场基本概念 (11)6.1.1 电力市场定义 (11)6.1.2 电力市场结构 (11)6.1.3 电力市场运营机制 (11)6.2 电力市场环境下智能电网调度模式 (11)6.2.1 电力市场环境下的调度需求 (11)6.2.2 市场化调度模式 (11)6.2.3 智能电网调度关键技术 (11)6.3 电力市场环境下的优化调度方法 (12)6.3.1 市场化调度优化目标 (12)6.3.2 市场化调度优化方法 (12)6.3.3 市场化调度案例分析 (12)第7章智能电网安全稳定分析 (12)7.1 智能电网安全稳定概述 (12)7.2 智能电网故障诊断与隔离 (12)7.2.1 故障诊断技术 (12)7.2.2 故障隔离方法 (12)7.3 智能电网风险评估与控制 (13)7.3.1 风险评估方法 (13)7.3.2 风险控制策略 (13)第8章智能电网设备监测与维护 (13)8.1 智能电网设备监测技术 (13)8.1.1 设备监测概述 (13)8.1.2 在线监测技术 (13)8.1.3 远程监测技术 (13)8.1.4 预警与故障诊断技术 (13)8.2 智能电网设备状态评估 (13)8.2.1 设备状态评估概述 (13)8.2.2 数据处理与分析 (14)8.2.3 状态评估模型与方法 (14)8.2.4 设备状态评估应用案例 (14)8.3 智能电网设备维护策略 (14)8.3.1 设备维护概述 (14)8.3.2 预防性维护策略 (14)8.3.3 需求响应式维护策略 (14)8.3.4 智能维护策略 (14)8.3.5 设备维护管理平台 (14)第9章智能电网大数据与云计算应用 (14)9.1 智能电网大数据技术 (14)9.1.1 大数据概述 (14)9.1.2 智能电网大数据架构 (15)9.1.3 数据预处理技术 (15)9.2 云计算在智能电网中的应用 (15)9.2.1 云计算概述 (15)9.2.2 云计算在智能电网基础设施建设中的应用 (15)9.2.3 云计算在智能电网业务系统中的应用 (15)9.2.4 云计算在智能电网安全防护中的应用 (15)9.3 智能电网数据挖掘与分析 (15)9.3.1 数据挖掘技术在实际应用中的挑战 (15)9.3.2 基于云计算的智能电网数据挖掘框架 (15)9.3.3 智能电网数据挖掘应用案例 (16)9.3.4 智能电网数据分析与决策支持 (16)第10章智能电网优化与调度案例分析 (16)10.1 案例一：某地区智能电网优化调度 (16)10.1.1 背景介绍 (16)10.1.2 优化调度方案 (16)10.1.3 实施效果分析 (16)10.2 案例二：某城市智能电网调度系统设计 (16)10.2.1 背景介绍 (16)10.2.2 系统设计 (17)10.2.3 系统运行效果 (17)10.3 案例三：某省智能电网安全稳定分析与控制实践 (17)10.3.1 背景介绍 (17)10.3.2 安全稳定分析 (17)10.3.3 控制实践 (17)10.4 案例四：某大型能源基地智能电网调度与优化应用 (17)10.4.1 背景介绍 (17)10.4.2 调度与优化应用 (17)10.4.3 应用效果 (17)第1章绪论1.1 智能电网概述智能电网是21世纪电力系统发展的关键技术之一，它融合了现代信息技术、通信技术、控制技术及自动化技术，形成了一种具有高效、清洁、安全、可靠等优点的电力供应网络。
智慧电厂与智能发电典型研究方向及关键技术综述
智慧电厂与智能发电典型研究方向及关键技术综述摘要：随着“智慧电厂”概念的提出，传统电厂向着智能电厂发展成为大势所趋。
目前我国部分省市出台了智能发电相关的指导文件，以智慧电厂、智能发电为目标开展相关研究与试点工作。
为更好地服务智慧电厂与智能发电的建设，中国电力科学研究院在2017年提出了“智慧电厂与智能发电”的概念。
本文结合实际情况对智慧电厂和智能发电的典型研究方向及关键技术进行了梳理总结，以期为后期相关研究提供参考。
关键词：智慧电厂；智能发电；典型研究方向；关键技术一、智慧电厂与智能发电的概念智慧电厂（Smart Plant）是指以智能技术为基础，将人、机、料、法、环等要素全面融合，以提高能源利用效率和降低能耗为主要目标，实现发电过程高度智能化的一种新型电厂。
智能发电（Smart Generation）是指在传统的发电基础上，利用现代信息技术和人工智能技术，实现从发电、输送到使用等一系列环节的智能化运行。
智慧电厂和智能发电都以智能化为主要特征。
智慧电厂是在传统电厂基础上利用新一代信息技术对设备管理、生产过程控制、企业管理以及客户服务等多个领域进行智能化改造，实现生产过程智能化、信息资源共享化、生产运行自动化、管理决策科学化和客户服务便捷化。
智能发电则是将人工智能技术与电力系统相结合，在现有基础上对发电过程中的各个环节进行智能化升级。
以人工智能技术为基础，对发电过程中的各设备进行远程实时监控和预测性维护；以信息资源共享为核心，实现生产管理与决策的智能化；利用大数据技术建立科学合理的绩效评估体系，从而达到降低能耗、提高运行效率和服务质量的目的。
二、电网侧电网侧目前已开展了智慧电厂典型研究方向和关键技术的探索工作，如综合能源系统、智能配电网、储能、配电自动化、电能质量治理等。
1.综合能源系统。
针对目前综合能源系统的发展趋势，重点开展智能微电网、分布式发电和可再生能源并网运行等研究，构建基于电力市场的多能耦合调度体系，实现多种能源协同优化调度。
电气工程及其自动化专业优秀毕业论文范本基于智能电网的电力系统优化控制研究
电气工程及其自动化专业优秀毕业论文范本基于智能电网的电力系统优化控制研究在智能电网的背景下，电力系统的优化控制成为了电气工程及其自动化专业的研究热点之一。
本文将以电力系统的优化控制为主题，探讨基于智能电网的电力系统优化控制研究。
一、引言随着社会的进步和技术的发展，电力系统作为现代社会工业化的基础设施，正承担着越来越重要的角色。
然而，随着电力需求的不断增长，传统的电力系统已经面临着诸多问题，如供电不稳定、电能质量下降等。
因此，在智能电网的框架下，对电力系统实施优化控制具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、智能电网及其应用1.定义：智能电网是一种基于先进电子通信技术、自动化控制技术和信息技术等手段的现代电网系统。
2.优势：智能电网能够实现电力系统的集成化、可靠性的提高、能量效率的提升等优势。
3.应用：智能电网在电力系统的调度优化、设备监测与故障诊断、负荷管理等方面都具有广泛的应用前景。
三、电力系统的优化控制1.定义：电力系统的优化控制是指通过运用优化算法和控制策略，使电力系统的运行状态达到最佳状态。
2.内容：电力系统的优化控制包括负荷优化控制、发电机优化控制、电网配置优化控制等多个方面。
3.方法：电力系统的优化控制主要采用最优化算法、遗传算法等智能算法，结合电力系统的特点进行系统的分析和优化。
四、基于智能电网的电力系统优化控制研究1.智能电网环境下的电力系统建模：通过对电力系统进行建模，可以对系统进行仿真和分析，为优化控制的研究提供基础。
2.电力系统的负荷优化控制：通过对负荷进行合理的调度和管理，优化电力系统的负荷分配，提高电力供应的效率和质量。
3.电力系统的发电机优化控制：通过对发电机的运行状态进行监测和控制，实现电力系统的能源优化利用，提高电网的稳定性和可靠性。
4.电力系统的电网配置优化控制：通过对电网配置进行优化，实现电力系统的高效运行和能源分配。
五、结论基于智能电网的电力系统优化控制是电气工程及其自动化专业的重要研究方向。
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智能电网的建模与仿真研究
1. 引言
智能电网是指利用先进的通信、计算等信息技术手段，将传统的电力系统与信息系统进行有机融合，实现对电力需求、供应和运行状态的智能化监测、控制和调度，以提高电网的可靠性、安全性、经济性和可持续性。
2. 智能电网的基本概念与特点
2.1 基本概念
智能电网是一种以信息技术为支撑，通过利用先进的通信、计算、控制和调度技术，对电力系统进行全面监测、控制和调度，以提高电网的运行效率和安全性的新一代电力系统。
2.2 特点
智能电网具有以下特点：
1）分布式能源接入和管理
2）智能化出入侧能源管理
3）灵活而可靠的运行策略
4）实时监测与控制
5）智能配电网
6）电能质量监测与改善
7）可持续发展
3. 智能电网的建模方法
3.1 传统电力系统的建模方法
传统电力系统的建模方法主要包括潮流计算法、电气网络法、
动力学模型法等。
3.2 智能电网的建模方法
智能电网的建模方法需要结合传统电力系统建模方法，结合信
息技术对通信、计算、控制等方面进行建模。
常用的建模方法包
括基于Agent的建模方法、基于离散事件系统理论的建模方法等。
4. 智能电网的仿真平台
智能电网的仿真平台可以用于对智能电网的运行状态、可靠性、稳定性等进行分析和优化。
常用的仿真平台包括PSS/E、Matpower等。
5. 智能电网的仿真案例研究
5.1 软件定义的智能电网网络安全仿真
通过使用软件定义的网络技术，对智能电网的网络安全进行仿真，分析网络安全隐患并提出相应的解决方案。
5.2 智能配电网的日前调度仿真
利用智能电网的调度和控制系统，对配电网中的电力需求和供
应进行日前调度仿真，实现电力供需的平衡和优化。
6. 结论
智能电网的建模与仿真是研究和开发智能电网的重要手段之一。
通过选择合适的建模方法和仿真平台，可以对智能电网的运行状态、可靠性、安全性等进行准确分析和优化，为智能电网的建设
和运营提供支持。
随着信息技术的不断发展和智能电网的广泛应用，建模与仿真研究将持续深入，为智能电网的发展做出更大的
贡献。