電網調度系統自動化通信網絡暫態穩定性評估方法

[摘 要]文章提出了一種創新的電網調度系統自動化通信網絡暫態穩定性評估方法，該方法基于遷移動態增強機制。通過模擬試驗和理論分析，驗證了該方法在電網故障和網絡動態變化情況下的有效性。研究結果表明，該方法能夠顯著提高電網調度系統在復雜故障場景下的暫態穩定性評估精度，為電網的穩定運行和智能調度提供了新的技術手段。未來工作將探索該方法在更廣泛電力系統中的應用，以進一步提升電力系統的性能和可靠性。

[關鍵詞]電網調度；自動化通信網絡；暫態穩定性；遷移動態增強

[中圖分類號]TM734 [文獻標志碼]A [文章編號]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 電網調度系統自動化通信碼元傳輸信道模型

在現代電力系統中，電網調度系統自動化通信網絡的高效、準確通信是確保電網穩定運行的關鍵。文章旨在探討如何通過遷移動態增強技術來提升電網調度系統自動化通信網絡的暫態穩定性評估能力。電網調度系統自動化通信網絡的網格分塊模型通過將電網劃分為多個區域或塊，簡化了電網的管理和分析過程。該模型有助于提高電網調度的效率和準確性。

電網的暫態穩定性評估是一個復雜的過程，需要考慮電網的實時運行數據、歷史數據及實時更新的信息。這些數據包括電網的負載情況、發電量、電網拓撲結構的變化等。通過這些數據，可對電網的暫態行為進行評估，預測和防止潛在的電網故障。文章提出了一種基于遷移動態增強的暫態穩定性評估方法。該方法利用遷移動態增強技術，通過模擬電網在不同運行條件下的動態行為，來評估電網的暫態穩定性。這種方法可更準確地預測電網在各種擾動下的響應，從而為電網調度提供更為可靠的決策支持。

在電網調度系統自動化通信網絡的暫態穩定性評估中，知識推理引擎和電網實體拓撲發揮著重要作用。知識推理引擎基于規則和邏輯對電網狀態進行推理，而電網實體拓撲提供了電網結構的詳細信息。通過這些信息，可對電網的暫態行為進行更準確的評估。此外，文章還探討了如何利用大數據分析技術和人工智能技術來進一步提高電網調度系統的智能化水平。通過這些技術，可處理和分析大量的電網運行數據，從而提高電網調度的準確性和效率。

利用機器學習技術可實現對電網運行狀態的預測和優化。文章提出的基于遷移動態增強的電網調度系統自動化通信網絡暫態穩定性評估方法，為電網的智能化和自動化提供了強有力的支持。隨著技術的不斷進步，電網調度系統自動化通信網絡的暫態穩定性評估參數模型和暫態參數識別技術將更加完善，為電網的穩定和可靠運行提供保障。

1.2 電網調度系統自動化通信信道均衡

3 試驗測試

為了深入評估文章提出的方法在電力調度系統自動化通訊網絡中的實際應用效果，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象。通過選擇該公司的電網中的變電站、發電廠關鍵設施，建立了13個測試節點。在試驗過程中，對電力調度系統自動化通訊網絡的性能進行了全面的測試和分析。為了確保試驗的精確性和結果的可重復性，詳細記錄了所有相關的通信傳輸參數，見表1，以便于后續的分析和討論，包括信號的頻率、功率、調制方式、編碼方式及傳輸速率等。

依據表1中詳細列出的參數配置，對電網調度系統中的通信通道進行了均衡化布局。這一過程涉及了對通信網絡中各個節點和鏈路的精細調整，以確保信號傳輸的均勻性和效率。通過精心設計的均衡化布局，成功地優化了信號在電網調度系統中的傳播路徑，從而實現了自動通信符號在電網調度系統中的穩定狀態分布。

針對電力異質通信網絡的廣泛分布、復雜拓撲結構及不均勻分布特性，計劃采用3種典型的分布模型，即泊松分布、均勻分布和冪律分布，并進行模擬分析。文章算法在較小的尺度上，異質通信網絡傾向于均勻分布；在中等尺度區域，節點分布遵循泊松分布；而在較大尺度上，節點分布則呈現出冪律分布的特征。

在電力系統的異構網絡中，網絡結構通常建立在規則的基礎之上，其中相鄰的通信網絡節點數量彼此之間存在耦合關系，整個網絡結構相互連接。對一個包含本地網絡結構的節點進行了逐步的擴展。鑒于電網中可能出現隨機故障，將其發生概率設定為0.005。基于此，構建了一個由300個節點組成的無尺度復雜網絡，并構建了具有5個層級，且每個層級最多包含30個節點的無尺度復雜網絡。為了使模擬結果更貼近真實電網的特性，特別是考慮到級聯失效的次數超過20 000次，得到了圖1所示的平均損耗率與開關開度比例之間的關系。

從圖2中可以看出，隨著網絡通信鏈路失效比例的提升，電力通信網絡的平均損耗率也呈現出上升趨勢，尤其在0.3的斷開度比例附近，損失率急劇增加。然而，通過應用基于自組織臨界理論的基因算法，系統平均損失率得以顯著降低，有效控制了電網內的故障擴散。4種網絡故障控制曲線如圖2所示。若未采用自組織臨界設計，電力異構通訊網絡的傳輸率將持續上升，最終可能導致網絡的全面癱瘓。鑒于此，文章改進的算法對多種復雜網絡進行全局優化，對于預防電力系統中大規模故障的發生具有顯著效果。

4 結束語

本研究開發了一種基于遷移動態增強的電網調度系統自動化通信網絡暫態穩定性評估方法。該方法通過引入遷移動態增強機制，顯著提升了電網調度系統中自動化通信網絡暫態穩定性的評估精度。通過理論分析和模擬試驗，驗證了該方法在處理電網故障和網絡動態變化時的優越性，特別是在提高電網調度系統應對復雜故障場景的能力方面。研究成果為電網調度系統的暫態穩定性評估提供了新的視角和工具，并為電網的穩定運行和智能調度提供了技術支撐。未來研究將探索該方法在更廣泛電力系統中的應用潛力，以期進一步提升電力系統的整體性能和可靠性。通過持續的技術創新和優化，該評估方法預期將在電力行業發揮更加重要的作用，為保障電力系統的安全穩定運行作出貢獻。

參考文獻

[1] 劉達夫，鐘劍，楊祺銘，等.基于V2G與應急通信的配電網信息物理協同快速恢復方法[J].電力系統自動化，2024，48（7）：147-158.

[2] 蒙志全，樓賢嗣，時涵，等.面向電力系統調度需求的負荷資源調控技術研究綜述[J].浙江電力，2022，41（8）：31-40.

[3] 汪莞喬，蘇劍，潘娟，等.虛擬電廠通信網絡架構及關鍵技術研究展望[J].電力系統自動化，2022，46（18）：15-25.