Валиев Р.Т., Ерохин П.М., Паздерин А.В. Обзор методов динамической визуализации состояния электроэнергетических систем на основе синхронизиро-ванных векторных измерений

скачать PDF

Аннотация

Применение технологии синхронизированных векторных измерений (СВИ), основанной на измерении с высокой точностью параметров электрического режима на различных объектах электроэнергетической системы (ЭЭС), позволяет значительно повысить наблюдаемость протекающих в энергосистеме процессов. Визуализация СВИ в режиме реального времени позволяет добиться повышения ситуационной осведомленности оперативно-диспетчерского персонала как в диспетчерских центрах, так и на отдельных объектах энергосистемы, позволяя диспетчерам быстрее реагировать на возникающие в системе возмущения. Существующие системы сбора данных и оперативного диспетчерского управления как зарубежных, так и отечественных про-изводителей позволяют выполнять визуализацию СВИ и в темпе процесса, сохраняя ретроспективные данные, в случае возник-новения возмущений в ЭЭС. Основные методы визуализации, как правило, включают: использование контуров (градиентного отображения) характеристик ЭЭС (углов напряжений, перетоков мощности в системе и т.д.), что может быть полезно в случае необходимости быстрой локализации возмущения в системе, размещение круговых диаграмм и индикаторов для отображения напряжения на шинах, загрузки линий электропередачи и т.д. и использование комбинированных индикаторов отображения направления перетоков мощности в системе. Среди ключевых тенденций в области визуализации измерительной информации для диспетчерского персонала стоит выделить повышение репрезентативности состояния системы за счет большей скорости обновления данных в рамках визуализируемой модели ЭЭС, и идентификацию аварийных состояний за счет обработки посту-пающих потоков данных от устройств СВИ в темпе процесса с последующим формированием аварийных сигналов для диспет-чера.

Ключевые слова

оценка состояния, синхронизированные векторные измерения, электроэнергетическая система, визуализация состояния электроэнергетических систем

Валиев Рустам Талгатович – канд. техн. наук, доцент, кафедра автоматизированных электрических систем, Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия, https://orcid.org/0000-0002-8603-3246

Ерохин Петр Михайлович– д-р техн. наук, профессор-исследователь, кафедра автоматизированных электрических систем, Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия.

Паздерин Андрей Владимирович – д-р техн. наук, профессор, заведующей кафедрой, кафедра автоматизированных электрических систем, Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., http://orcid.org/0000-0003-4826-2387

  1. Tate J.E. Event Detection and Visualization Based on Phasor Measurement Units for Improved Situational Awareness. Urbana, Illinois: University of Illinois at Urbana-Champaign, 2008.
  2. Wang W. Advanced Wide-Area Monitoring System Design, Implementation, and Application. Knoxville: The University of Tennessee, 2021. 139 p.
  3. Schlaepfer F., Kelly T.C., Dewey A.G. An Interactive Load Flow Program // IEEE Trans. Power Appar. Syst. 1972. Vol. PAS-91. Is. 1. Pp. 78-84. doi: 10.1109/TPAS.1972.293293.
  4. Pires de Azevedo G., Sieckenius de Souza C., Feijo B. En-hancing the human-computer interface of power system ap-plications // IEEE Trans. Power Syst. 1996. Vol. 11. Is. 2. Pp. 646-653. doi: 10.1109/59.496134
  5. Weber J.D., Overbye T.J. Voltage contours for power system visualization // IEEE Trans. Power Syst. 2000. Vol. 15. Is. 1. Pp. 404-409. doi: 10.1109/59.852151
  6. Visualization of Power Systems and Components. URL: https://pserc.wisc.edu/wp-content/uploads/sites/755/2018/08/S-18_ Final-Report_Nov-2005.pdf. (дата обращения 02.04.2022)
  7. An interactive, extensible environment for power system simulation on the PMU time frame with a cyber security ap-plication / T.J. Overbye, Z. Mao, K.S. Shetye, J.D. Weber // IEEE Texas Power and Energy Conference (TPEC). TX, USA: IEEE, 2017. Pp. 1-6. doi: 10.1109/TPEC.2017.7868264
  8. Mahadev P.M., Christie R.D. Envisioning power system data: concepts and a prototype system state representation // IEEE Trans. Power Syst. 1993. Vol. 8. Is. 3. Pp. 1084-1090. doi: 10.1109/59.260890
  9. Hock K.P., McGuiness D. Future State Visualization in Power Grid // IEEE International Conference on Environment and Electrical Engineering and IEEE Industrial and Commercial Power Systems Europe (EEEIC / I&CPS Eu-rope). Palermo: IEEE, 2018. Pp. 1-6. doi: 10.1109/EEEIC.2018.8494435
  10. Davis C.M., Tate J.E., Overbye T.J. Wide Area Phasor Data Visualization // 39th North Am. Power Symp. IEEE, 2007. Pp. 246-252. doi: 10.1109/NAPS.2007.4402318
  11. Wide area power system visualization using real-time synchrophasor measurements /G. Zhang, S.Lee, R.Caroll, J.Zuo, L. Beard, Y. Liu // IEEE PES Gen. Meet. IEEE, 2010. Pp. 1-7. doi: 10.1109/PES.2010.5588188
  12. Wide-area visualization tool development for displaying Thailand power grid dynamics / B. Sriraphanth, W. Wangdee, P. Phunkasem, B. Tanboonjit, S. Chumnanvanichkul // International Electrical Engineering Congress (iEECON). Pattaya, Thailand: IEEE, 2017. Pp. 1-4. doi: 10.1109/IEECON.2017.8075748
  13. Animated vectors for visualization of power system phe-nomena / J. Gronquist, W. Sethares, F.Alvarado, R. Lasseter // IEEE Trans. Power Syst. 1996. Vol. 11. Is. 1. Pp. 267-273. doi: 10.1109/59.486105
  14. Design of Visualization Interface for Transmission Conges-tions / Y.-K Wu, X.C. Lee, C.Y. Hu, Po-En Su // Energy Procedia. 2017. Vol. 141. Pp. 432-437. doi: 10.1016/j.egypro.2017.11.056
  15. Overbye T.J., Weber J. Smart Grid Wide-Area Transmission System Visualization // Engineering. 2015. Vol. 1. Is. 4. Pp. 466-474. doi: 10.15302/J-ENG-2015098
  16. Using PMU Data to Increase Situational Awareness Final Project Report. https://documents.pserc.wisc.edu/documents/ publications/reports/2010_reports/S-36_Final-Report_Sept-2010.pdf. (дата обращения 02.04.2022)
  17. Advanced graphics zoom in on operations / M.D. Anderson, H.J. Pottinger, C.M. Schroeder, R. Adapa // IEEE Comput. Appl. Power. 1993. Vol. 6. Is. 2. Pp. 25-28. doi: 10.1109/67.207468
  18. Human factor aspects of power system flow animation / D.A. Wiegmann, G.R. Essenberg, T.J. Overbye, Y. Sun // IEEE Trans. Power Syst. 2005. Vol. 20. Is. 3. Pp. 1233-1240. doi: 10.1109/TPWRS.2005.851967
  19. Human factors aspects of power system voltage contour visualizations / D.A. Wiegmann, A.M. Rich, T.J. Overbye, Y. Sun // IEEE Trans. Power Syst. 2003. Vol. 18, Is. 1. Pp. 76-82. doi: 10.1109/TPWRS.2002.807060
  20. Animated vectors for visualization of power system phe-nomena /J. Gronquist, W. Sethares, F. Alvarado, R. Lasseter// IEEE Trans. Power Syst. 1996. Vol. 11. Is 1. Pp. 267-273. doi: 10.1109/59.486105
  21. WAMS in the control room – a TSO perspective [Electronic resource]. URL: https://www.naspi.org/sites/default/files/ 2021-10/2021_oct_naspi_wg_keynote_rubesa.pdf. (дата об-ращения 02.04.2022)
  22. Interpretation and Visualization of Wide-Area PMU Meas-urements Using Hilbert Analysis / A.R. Messina, V. Vittal, D. Ruiz-Vega, G. Enriquez-Harper // IEEE Trans. Power Syst. 2006. Vol. 21. Is. 4. Pp. 1763-1771. doi: 10.1109/TPWRS.2006.881153
  23. Su H.-Y., Liu T.-Y. A PMU-Based Method for Smart Transmission Grid Voltage Security Visualization and Moni-toring // Energies. 2017. Vol. 10(8). 1103. doi: 10.3390/en10081103
  24. Using phasor data for visualization and data mining in smart-grid applications / A. Mukherjee, R. Vallakati, V. Lachenaud, P. Ranganathan // IEEE First Int. Conf. DC Microgrids (ICDCM). Atlanta, GA, USA: IEEE, 2015. Pp. 13-18. doi: 10.1109/ICDCM.2015.7152002
  25. Visualization and Characterization of Stability Swings via GPS-Synchronized Data / G. Cokkinides, A. Sakis Meliopoulos, G. Stefopoulos, R. Alaileh, A. Mohan // 40th Annual Hawaii International Conference on System Sciences (HICSS). Waikoloa, HI, USA: IEEE, 2007. Pp. 120-120. doi: 10.1109/HICSS.2007.607

Валиев Р.Т., Ерохин П.М., Паздерин А.В. Обзор методов динамической визуализации состояния электроэнергетических систем на основе синхронизированных векторных измерений // Электротехнические системы и комплексы. 2022. № 2(55). С. 47-54. https://doi.org/10.18503/2311-8318-2022-2(55)-47-54

Подробности
Просмотров: 366