電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)暫態(tài)穩(wěn)定性評(píng)估方法

[摘 要]文章提出了一種創(chuàng)新的電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)暫態(tài)穩(wěn)定性評(píng)估方法，該方法基于遷移動(dòng)態(tài)增強(qiáng)機(jī)制。通過(guò)模擬試驗(yàn)和理論分析，驗(yàn)證了該方法在電網(wǎng)故障和網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)變化情況下的有效性。研究結(jié)果表明，該方法能夠顯著提高電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)在復(fù)雜故障場(chǎng)景下的暫態(tài)穩(wěn)定性評(píng)估精度，為電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行和智能調(diào)度提供了新的技術(shù)手段。未來(lái)工作將探索該方法在更廣泛電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，以進(jìn)一步提升電力系統(tǒng)的性能和可靠性。

[關(guān)鍵詞]電網(wǎng)調(diào)度；自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)；暫態(tài)穩(wěn)定性；遷移動(dòng)態(tài)增強(qiáng)

[中圖分類號(hào)]TM734 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2024）12–0089–03

Transient Stability Evaluation Method for Automated Communication Networks of Power Grid Dispatching System

XIE Bing，SUN Mingyu

[Abstract]This study proposes an innovative method for transient stability assessment of automated communication networks in power grid dispatch systems， which is based on a migration dynamic enhancement mechanism. through simulation experiments and theoretical analysis， the effectiveness of this method has been verified under power grid faults and dynamic network changes. the research results indicate that this method can significantly improve the transient stability assessment accuracy of the power grid dispatch system in complex fault scenarios， providing a new technical means for the stable operation and intelligent dispatch of the power grid. future work will explore the application of this method in a wider range of power systems to further enhance the performance and reliability of the power system.

[Keywords]power grid dispatch； automated communication network； transient stability； migration dynamic enhancement

1 模型建立

1.1 電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)自動(dòng)化通信碼元傳輸信道模型

在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)的高效、準(zhǔn)確通信是確保電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。文章旨在探討如何通過(guò)遷移動(dòng)態(tài)增強(qiáng)技術(shù)來(lái)提升電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)的暫態(tài)穩(wěn)定性評(píng)估能力。電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)格分塊模型通過(guò)將電網(wǎng)劃分為多個(gè)區(qū)域或塊，簡(jiǎn)化了電網(wǎng)的管理和分析過(guò)程。該模型有助于提高電網(wǎng)調(diào)度的效率和準(zhǔn)確性。

電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性評(píng)估是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，需要考慮電網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)及實(shí)時(shí)更新的信息。這些數(shù)據(jù)包括電網(wǎng)的負(fù)載情況、發(fā)電量、電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化等。通過(guò)這些數(shù)據(jù)，可對(duì)電網(wǎng)的暫態(tài)行為進(jìn)行評(píng)估，預(yù)測(cè)和防止?jié)撛诘碾娋W(wǎng)故障。文章提出了一種基于遷移動(dòng)態(tài)增強(qiáng)的暫態(tài)穩(wěn)定性評(píng)估方法。該方法利用遷移動(dòng)態(tài)增強(qiáng)技術(shù)，通過(guò)模擬電網(wǎng)在不同運(yùn)行條件下的動(dòng)態(tài)行為，來(lái)評(píng)估電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。這種方法可更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)電網(wǎng)在各種擾動(dòng)下的響應(yīng)，從而為電網(wǎng)調(diào)度提供更為可靠的決策支持。

在電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)的暫態(tài)穩(wěn)定性評(píng)估中，知識(shí)推理引擎和電網(wǎng)實(shí)體拓?fù)浒l(fā)揮著重要作用。知識(shí)推理引擎基于規(guī)則和邏輯對(duì)電網(wǎng)狀態(tài)進(jìn)行推理，而電網(wǎng)實(shí)體拓?fù)涮峁┝穗娋W(wǎng)結(jié)構(gòu)的詳細(xì)信息。通過(guò)這些信息，可對(duì)電網(wǎng)的暫態(tài)行為進(jìn)行更準(zhǔn)確的評(píng)估。此外，文章還探討了如何利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)和人工智能技術(shù)來(lái)進(jìn)一步提高電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的智能化水平。通過(guò)這些技術(shù)，可處理和分析大量的電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，從而提高電網(wǎng)調(diào)度的準(zhǔn)確性和效率。

利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的預(yù)測(cè)和優(yōu)化。文章提出的基于遷移動(dòng)態(tài)增強(qiáng)的電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)暫態(tài)穩(wěn)定性評(píng)估方法，為電網(wǎng)的智能化和自動(dòng)化提供了強(qiáng)有力的支持。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)的暫態(tài)穩(wěn)定性評(píng)估參數(shù)模型和暫態(tài)參數(shù)識(shí)別技術(shù)將更加完善，為電網(wǎng)的穩(wěn)定和可靠運(yùn)行提供保障。

1.2 電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)自動(dòng)化通信信道均衡

3 試驗(yàn)測(cè)試

為了深入評(píng)估文章提出的方法在電力調(diào)度系統(tǒng)自動(dòng)化通訊網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)際應(yīng)用效果，特別挑選了一家具有代表性的電力公司作為案例研究的對(duì)象。通過(guò)選擇該公司的電網(wǎng)中的變電站、發(fā)電廠關(guān)鍵設(shè)施，建立了13個(gè)測(cè)試節(jié)點(diǎn)。在試驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)電力調(diào)度系統(tǒng)自動(dòng)化通訊網(wǎng)絡(luò)的性能進(jìn)行了全面的測(cè)試和分析。為了確保試驗(yàn)的精確性和結(jié)果的可重復(fù)性，詳細(xì)記錄了所有相關(guān)的通信傳輸參數(shù)，見(jiàn)表1，以便于后續(xù)的分析和討論，包括信號(hào)的頻率、功率、調(diào)制方式、編碼方式及傳輸速率等。

依據(jù)表1中詳細(xì)列出的參數(shù)配置，對(duì)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中的通信通道進(jìn)行了均衡化布局。這一過(guò)程涉及了對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)和鏈路的精細(xì)調(diào)整，以確保信號(hào)傳輸?shù)木鶆蛐院托省Ｍㄟ^(guò)精心設(shè)計(jì)的均衡化布局，成功地優(yōu)化了信號(hào)在電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中的傳播路徑，從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)通信符號(hào)在電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中的穩(wěn)定狀態(tài)分布。

針對(duì)電力異質(zhì)通信網(wǎng)絡(luò)的廣泛分布、復(fù)雜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及不均勻分布特性，計(jì)劃采用3種典型的分布模型，即泊松分布、均勻分布和冪律分布，并進(jìn)行模擬分析。文章算法在較小的尺度上，異質(zhì)通信網(wǎng)絡(luò)傾向于均勻分布；在中等尺度區(qū)域，節(jié)點(diǎn)分布遵循泊松分布；而在較大尺度上，節(jié)點(diǎn)分布則呈現(xiàn)出冪律分布的特征。

在電力系統(tǒng)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通常建立在規(guī)則的基礎(chǔ)之上，其中相鄰的通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量彼此之間存在耦合關(guān)系，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相互連接。對(duì)一個(gè)包含本地網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了逐步的擴(kuò)展。鑒于電網(wǎng)中可能出現(xiàn)隨機(jī)故障，將其發(fā)生概率設(shè)定為0.005?；诖?，構(gòu)建了一個(gè)由300個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的無(wú)尺度復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，并構(gòu)建了具有5個(gè)層級(jí)，且每個(gè)層級(jí)最多包含30個(gè)節(jié)點(diǎn)的無(wú)尺度復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。為了使模擬結(jié)果更貼近真實(shí)電網(wǎng)的特性，特別是考慮到級(jí)聯(lián)失效的次數(shù)超過(guò)20 000次，得到了圖1所示的平均損耗率與開(kāi)關(guān)開(kāi)度比例之間的關(guān)系。

從圖2中可以看出，隨著網(wǎng)絡(luò)通信鏈路失效比例的提升，電力通信網(wǎng)絡(luò)的平均損耗率也呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)，尤其在0.3的斷開(kāi)度比例附近，損失率急劇增加。然而，通過(guò)應(yīng)用基于自組織臨界理論的基因算法，系統(tǒng)平均損失率得以顯著降低，有效控制了電網(wǎng)內(nèi)的故障擴(kuò)散。4種網(wǎng)絡(luò)故障控制曲線如圖2所示。若未采用自組織臨界設(shè)計(jì)，電力異構(gòu)通訊網(wǎng)絡(luò)的傳輸率將持續(xù)上升，最終可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的全面癱瘓。鑒于此，文章改進(jìn)的算法對(duì)多種復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全局優(yōu)化，對(duì)于預(yù)防電力系統(tǒng)中大規(guī)模故障的發(fā)生具有顯著效果。

4 結(jié)束語(yǔ)

本研究開(kāi)發(fā)了一種基于遷移動(dòng)態(tài)增強(qiáng)的電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)暫態(tài)穩(wěn)定性評(píng)估方法。該方法通過(guò)引入遷移動(dòng)態(tài)增強(qiáng)機(jī)制，顯著提升了電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)暫態(tài)穩(wěn)定性的評(píng)估精度。通過(guò)理論分析和模擬試驗(yàn)，驗(yàn)證了該方法在處理電網(wǎng)故障和網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)變化時(shí)的優(yōu)越性，特別是在提高電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)對(duì)復(fù)雜故障場(chǎng)景的能力方面。研究成果為電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性評(píng)估提供了新的視角和工具，并為電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行和智能調(diào)度提供了技術(shù)支撐。未來(lái)研究將探索該方法在更廣泛電力系統(tǒng)中的應(yīng)用潛力，以期進(jìn)一步提升電力系統(tǒng)的整體性能和可靠性。通過(guò)持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和優(yōu)化，該評(píng)估方法預(yù)期將在電力行業(yè)發(fā)揮更加重要的作用，為保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行作出貢獻(xiàn)。

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