智能全景系统理论及其现代电网应用

　　《智能全景系统理论及其现代电网应用》系统性构建了智能全景系统基础理论及智能全景电网架构，开展了相关技术体系在现代电网的应用实践。重点阐述了互联大电网多元基础信息一体化实时感知、动态设备元件集测辨建模、在线超实时机电-电磁混合仿真、安全稳定态势量化评估及智能全景电网时空大数据平台支撑技术。基于先进大数据和人工智能技术研发的大电网在线综合动态安全稳定智能评估系统，既可应用于国家电网各级调控中心，也可推广应用于电力系统有关科研、规划及咨询等领域，还可以推广应用到智能交通、智能应急和智慧城市等工业物联网实时智能监控领域，具有广泛的应用前景和示范推广价值。

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目录前言第1章 概述 11.1 背景与意义 11.2 现代电网发展概况 31.2.1 电网技术发展现状 31.2.2 电力系统仿真与分析 61.2.3 智能电网调度与防御体系发展概况 7参考文献 9第2章 智能全景系统基础理论 122.1 智能全景系统概念 122.1.1 基本定义 122.1.2 架构体系 132.2 智能全景系统形态 142.2.1 复杂网络系统基本概念 142.2.2 复杂网络系统建模方法 162.2.3 复杂网络系统动力学特性 172.3 全息状态感知 192.3.1 信息采集 202.3.2 信息融合 202.3.3 信息建模 222.3.4 信息存储 232.3.5 信息服务 242.4 全态量化评估 252.4.1 实时态评估 252.4.2 预想态评估 302.4.3 时空趋势预测 312.5 全程精准控制 332.5.1 稳态优化控制算法 332.5.2 扰动紧急控制算法 352.5.3 智能控制模式 372.6 全域智能交互 402.6.1 全域交互模式 402.6.2 核心关键技术 412.6.3 多通道融合协同 432.7 本章小结 45参考文献 46第3章 智能全景电网架构与技术体系 483.1 基本概念及功能框架 483.1.1 基本概念 483.1.2 功能框架 483.1.3 建设目标 503.1.4 智能调控大脑 503.2 多维协调控制的内涵与原则 513.2.1 多维协调控制的内涵 513.2.2 多层次互动协调控制原则 513.3 自动闭环控制与服务层次架构 523.3.1 自动闭环控制 523.3.2 整体服务层次 533.4 基础理论框架 543.4.1 基础理论范畴 553.4.2 电网时空动力学行为特性 553.4.3 电网时空序列智能挖掘 563.5 关键技术体系 573.5.1 电网多源时空信息的统一融合技术 573.5.2 在线参数校正与虚拟等效测辨建模 583.5.3 在线机电-电磁暂态混合仿真 583.5.4 信息驱动的稳定态势统一量化评估 593.5.5 信息驱动的在线广域协同精准控制 603.5.6 多形态的自然人机友好交互 613.6 时空大数据构建模式 623.6.1 电网广域时空大数据的内涵 623.6.2 时空大数据构建模式 623.6.3 硬件结构 643.6.4 软件结构 653.6.5 大数据平台建设 663.7 循环递进式研究路线 683.8 智能全景电网应用 693.9 本章小结 71参考文献 71第4章 多元基础信息一体化实时感知 734.1 量测数据治理 744.1.1 量测量时标评估方法 754.1.2 全网同时断面构建方法 774.1.3 量测数据清洗校正 824.2 智能状态估计 874.2.1 数据驱动的快速状态估计 884.2.2 数据-模型融合驱动的智能状态估计 964.3 系统级特征事件智能感知 1014.3.1 直流多馈入地区换相失败 1024.3.2 交直流互联电网功率振荡 1064.3.3 新能源高渗透率地区风电场脱网 1104.4 多元基础信息一体化融合及主题化展示 1174.4.1 多元信息一体化融合 1174.4.2 动态运行场景感知技术 1184.4.3 多元信息主题化展示 1224.5 本章小结 125参考文献 125第5章 电网动态设备元件集测辨建模 1275.1 可再生能源发电模型测辨 1275.1.1 等值模型结构测辨 1285.1.2 等值模型参数测辨 1335.1.3 等值模型验证分析 1365.2 电网主导环节模型测辨 1415.2.1 电网主导环节识别 1415.2.2 直流输电模型测辨 1465.2.3 交流输电模型测辨 1505.3 负荷等值模型测辨 1555.3.1 负荷模型主导参数 1555.3.2 负荷模型分层聚合 1605.3.3 负荷模型参数校正 1655.4 系统等值模型测辨 1685.4.1 致差区域识别 1725.4.2 仿真误差溯源 1755.4.3 主导参数校核 1775.5 本章小节 182参考文献 182第6章 电网在线超实时机电-电磁混合仿真技术 1856.1 直流详细控制保护装置的结构图数字仿真方法 1866.1.1 面向结构图仿真方法 1876.1.2 结构图仿真的设计与开发 1926.1.3 结构图计算顺序的拓扑算法 1966.2 适用于在线混合仿真的直流及其控保建模 1986.2.1 直流输电电磁模型总体结构 1986.2.2 直流输电一次系统标准化建模 2006.2.3 直流输电控制保护系统的数学模型 2056.3 在线仿真模型动态调整及自动初始化方法 2116.3.1 混合仿真技术框架 2116.3.2 混合仿真作业的快速自动生成技术 2136.3.3 电磁直流模型快速初始化技术 2136.3.4 混合仿真平稳启动技术 2176.3.5 在线仿真模型动态调整及自动初始化的精度与效率评估 2186.4 在线混合仿真的并行计算方法 2216.4.1 支持大型电磁网络的机电-电磁混合并行计算算法 2216.4.2 大批量混合仿真任务的在线并行计算平台 2326.5 本章小结 246参考文献 247第7章 信息驱动的电网安全稳定态势量化评估 2497.1 正常态安全稳定评估 2507.1.1 静态稳定评估 2507.1.2 动态稳定评估 2617.2 正常态预想故障安全稳定在线评估 2687.2.1 基于断面稳定极限的系统安全评估 2687.2.2 基于极限切除时间的稳定性快速判别 2767.3 故障态安全稳定评估 2817.3.1 基于轨迹的暂态功角稳定评估 2817.3.2 基于轨迹的暂态电压稳定评估 2937.4 本章小结 302参考文献 303第8章 智能全景电网平台支撑技术与应用 3068.1 智能全景电网时空大数据平台 3068.1.1 核心功能框架 3068.1.2 时空大数据平台架构 3088.1.3 大电网海量时空数据存储 3098.1.4 大电网海量时空数据查询 3158.1.5 数据接口规范 3178.2 智能全景电网的时空动力学行为智能认知框架 3178.2.1 电网时空关联特性分析 3178.2.2 电网扰动传播特性 3208.2.3 电网时空预测分析 3268.2.4 电网智能分析算法库 3308.2.5 应用计算引擎 3318.3 智能全景电网调控地图引擎框架 3328.3.1 智能全景调控地图引擎功能框架 3338.3.2 智能全景调控地图引擎可视化关键技术 3348.3.3 智能全景导航地图 3408.4 智能全景电网语音交互助手 3428.4.1 智库交互 3428.4.2 智能语音服务机器人 3438.5 智能全景电网虚拟推演 3468.5.1 智能全景电网虚拟推演体系框架 3468.5.2 智能全景电网虚拟推演核心功能 3478.5.3 智能全景电网虚拟推演关键技术 3488.6 示范工程 3508.6.1 华中电网背景 3508.6.2 系统主要功能模块 3518.6.3 实际应用案例 3538.6.4 性能测试 3548.7 本章小结 356参考文献 357第9章 工作展望 3609.1 智慧社会系统赋能 3609.2 助力新型电力系统建设 3619.3 打造协同创新生态体系 362