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发布日期:
2023.06.26
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硬核提升:leyu·乐鱼中国官方网站电力+算力基础算法提升篇

leyu·乐鱼中国官方网站连续多年在电力系统状态估计、调度员潮流及静态安全分析等基础模块、核心模块开展相应核心技术的研究开发与实践,以适应新型电力系统对调度系统性能及自动化程度的要求。


一、状态估计:优异的核心算法保障计算效率


电力系统状态估计计算规模日益增大,以国网调控云系统为例,建模范围从特高压1000kV到10kV馈线出线,一个省的状态估计计算节点规模能达到万计,使得计算耗时大大增加,难以满足电网实时分析需求。


leyu·乐鱼中国官方网站技术团队对状态估计计算节点采用半动态优化编号方法,从Givnes正交变换的原理展开优化,极大幅度减少数值计算工作量,提高Givens计算速度,对提高电力系统状态估计的效率起着举足轻重的作用。在某省级调控云1.2万计算节点的网络测试,单次正交变换耗时从20多秒提升到0.1秒,效果显著。在南网、国网部分网调等大电网计算运行,完成一次完整的状态估计计算,用时统计如下表:


二、调度员潮流:模型多、算法全、速度快


leyu·乐鱼中国官方网站技术团队对调度员潮流软件包的模型处理、节点类型及算法控制方面做了持续改进与优化。目前模型处理除了支持常规模型外,还支持双端HVDC、多端HVDC、FACTS、移相器、零阻抗支路及ZIP负荷模型等,大大增强了调度员潮流的模型的通用性和普适性。在节点类型方面,除了支持常规的PQ节点、PV节点及参考节点外,还提出并增加了P节点及PQV节点的处理,解决了处理发电机集群远方控制场景的效率。在算法控制层面,除了支持常规的牛顿-拉夫逊法、PQ快速分解方法、前推回代方法及直流潮流方法,还增加了交直流混合迭代算法,大大丰富了算法适应场景。在计算速度方面,对于4000节点的电网规模,计算时间不大于2S,足以满足常规大型电网的计算要求。

三、静态安全分析:高效并行分析确保实用化


静态安全分析N-1是国网新一代主站、南网OS2系统必备的在线计算功能。国家电网要求单个故障平均扫描时间不大与0.01秒,南方电网要求每2000计算母线单个故障扫描平均处理时间不大于0.01秒。


leyu·乐鱼中国官方网站技术团队对静态安全分析计算过程,采取数据降维、拓扑重构、故障处理逻辑优化等措施优化,并对算法进行并行化改造,充分利用多CPU算力,提高故障扫描效率。在南网某省调现场测试,处理870个N-1故障,开启18进程进行并行处理,总用时仅5秒,单个故障平均处理时间为0.006秒,可以满足两网的计算性能标准。