专家系统在高压直流输电运行管理中的应用研究

论文摘要

高压直流输电在我国西电东送和电力系统互联中起着非常重要的作用。高压直流输电系统(HVDC)大量采用了FACTS元件,控制和保护系统复杂,技术含量高。高压直流设备大多集中在高压直流换流站且都为进口设备,但目前对高压直流换流站的运行管理仍然停留在对员工培训后上岗的传统模式,对员工的技术素质依赖程度高,不利于安全管理。论文针对这一问题,提出了新的解决思路,将对提高高压直流设备的运行管理水平,保障电网安全起到重要作用。 论文结合南方电网已经投入运行的天广直流工程,详细研究了高压直流换流站运行管理中的主要技术问题,提出了新的解决思路,主要研究成果如下: 1.提出了建立500kV高压直流换流站运行管理专家系统,将专家经验和运行规程相结合,将设备安全性建立在科学管理的平台上,为保证南方电网的安全运行提供了新的措施,这一思路还可以推广到其它电网。 2.结合南方电网已经投入的天广直流工程,建立了高压直流模型,对典型高压直流设备功能和参数、运行操作、运行方式及接线方式等进行分析归纳,建立了专家辅助决策支持系统知识库。 3.对直流电压控制、有功和无功潮流控制、换流变压器分接头调整以及运行中出现的过电压问题进行了分析,通过专家辅助决策支持系统的应用,充分发挥系统庞大的知识库和强大的在线分析、逻辑推理判断能力,提炼出了相应的处理规则和运行建议,特别是对交直流混合运行电网中直流设备故障给出了运行决策支持,补充和完善了目前的运行规程。 4.提出了将专家系统与直流调度控制系统(EMS)相结合的方案,可以实现信息共享,提高直流调度远方控制的安全性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 高压直流输电技术在国内的发展
• 1.2 运行管理中存在问题和需求分析
• 1.3 直流运行与管理研究水平
• 1.4 HVDC运行与管理中应用专家系统的可行性分析
• 2 专家系统
• 2.1 专家系统概述
• 2.1.1 专家系统的基本概念
• 2.1.2 专家系统的产生和发展
• 2.1.3 专家系统的特点
• 2.1.4 专家系统的类型
• 2.2 专家系统的结构与工作原理
• 2.2.1 专家系统的一般结构
• 2.2.2 专家系统的工作原理
• 2.3 知识的获取
• 2.3.1 知识获取的方式
• 2.3.2 知识获取的步骤
• 2.4 专家系统的建造与评价
• 2.4.1 专家系统的建造原则
• 2.4.2 专家系统的建造步骤
• 2.4.3 专家系统的评价
• 2.5 典型专家系统
• 2.5.1 深层知识专家系统
• 2.5.2 模糊专家系统
• 2.5.3 神经网络专家系统
• 2.5.4 大型协同分布式专家系统
• 2.5.5 网上（多媒体）专家系统
• 3 HVDC专家系统解决方案
• 3.1 HVDC专家系统的功能和组成
• 3.2 HVDC专家系统结构
• 3.3 采用的开发工具—实例推理CBR
• 3.4 对专家系统有关知识的扩展
• 3.3.1 专家系统产生式规则的扩展
• 3.3.2 专家系统推理搜索策略的扩展
• 4 HVDC专家系统知识库
• 4.1 典型HVDC设备系统结构
• 4.2 HVDC设备基本参数
• 4.3 直流输电系统接线方式
• 4.3.1 双极接线方式
• 4.3.2 单极大地回线方式
• 4.3.3 单极金属回线方式
• 4.3.5 空载加压试验方式
• 4.4 高压直流系统的操作
• 4.4.1 启动操作
• 4.4.2 正常停运操作
• 4.4.3 运行中的操作
• 4.4.4 两换流站间控制通道通信故障时的操作
• 4.4.5 交、直流滤波器的操作
• 4.4.6 高压直流系统典型运行方式
• 4.5 HVDC运行控制方式
• 4.5.1 电压方式
• 4.5.2 有功和无功潮流控制方式
• 4.5.3 换流变压器分接头运行方式
• 4.5.4 设备控制方式
• 5 事故处理与运行维护
• 5.1 HVDC事故处理
• 5.1.1 基本原则
• 5.1.2 影响输送功率的事故处理规则
• 5.1.3 直流设备的事故处理规则
• 5.2 运行过电压处理
• 5.2.1 直流系统紧急停运引起的过电压
• 5.2.2 全电压误启动引起的过电压
• 5.2.3 换流阀丢失脉冲引起的过电压
• 5.2.4 直流线路故障引起的过电压
• 5.2.5 阀项和阀桥引线故障引起的过电压
• 5.2.6 逆变站甩负荷引起的过电压
• 5.2.7 对于过电压问题的运行规则
• 6 专家系统中直流调度远方控制的实现
• 6.1 专家系统结合EMS实现直流系统调度远方控制的必要性
• 6.2 HVDC远方控制的功能要求
• 6.3 高压直流输电系统运行控制的特点
• 6.3.1 顺序控制
• 6.3.2 直流控制需要的信息量很大
• 6.3.3 直流控制需要站间协调
• 6.4 HVDC输电系统调度远方控制方案
• 6.4.1 远方工作站控制
• 6.4.2 通过专家辅助决策支持系统和EMS联合控制
• 6.4.3 两种控制方案的比较
• 7 结论
• 致谢
• 参考文献
• 独创性声明
• 学位论文版权使用授权书