電力系統(tǒng)是由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產與消費系統(tǒng)。它從最早的簡單用戶式的供電系統(tǒng)發(fā)展到如今的跨區(qū)域、跨國界的聯(lián)合電力系統(tǒng)。下面是學習啦小編為大家整理的電力系統(tǒng)分析論文，供大家參考。

　　電力系統(tǒng)分析論文范文一：電智能電網對電力系統(tǒng)的影響

　　摘要：在當前電網環(huán)境下，隨著科學技術的進步，電網的智能化已經成為必然。電力系統(tǒng)和信息網絡相互結合是智能化電網的顯著特點之一，二者的相互融合，使得電網信息安全對電網的生存性產生重要影響。為此，本文對智能電網信息安全進行了探討，并探討了其對電網系統(tǒng)生存性的影響，以期為提高智能電網的安全性做出貢獻。

　　關鍵詞：智能電網;信息安全;電力系統(tǒng);生存性;安全性

　　一、智能電網網絡結構特征

　　1.信息網的安全性不夠

　　現(xiàn)階段網絡化和信息化飛速發(fā)展，在這種時代背景下，信息網的安全性在很多方面有仍待進一步增強。通過克服信息網絡的安全漏洞，提高信息網絡的安全性，對于后續(xù)未知安全漏洞的預防具有重要意義。

　　2.電網的安全穩(wěn)定運行離不開信息網

　　在當下的電網運行過程中，信息網和電力系統(tǒng)相互依賴、息息相關。這是因為在電力系統(tǒng)中，很多重要的負荷節(jié)點的操作以及電源節(jié)點的調整，都是以信息網為前提的，如果信息網出現(xiàn)錯誤或崩潰，電力系統(tǒng)的安全運行也成了空話。另一方面，信息網的運行需要電力系統(tǒng)的電源支持;但是更重要的是，信息網具有不同的電源系統(tǒng)，電源暫停，對于信息網影響不大。

　　3.信息網出現(xiàn)故障是誘發(fā)大面積停電的重要原因

　　基于網絡故障的傳播特性，如果故障發(fā)生在信息網，則容易導致電力系統(tǒng)大面積癱瘓。眾所周知，能量流動成本要遠遠高于信息流動成本，電力系統(tǒng)網絡的互通性差，根本不能實現(xiàn)像信息流動網絡那樣的頻繁交互，也就是說，信息系統(tǒng)網絡出現(xiàn)故障后，容易誘發(fā)電力系統(tǒng)的大面積停電。

　　二、信息安全與電力系統(tǒng)的生存性

　　1.網絡間的功能耦合

　　信息網絡具有普遍分布性，需要匹配程度高的電力網絡進行協(xié)同合作。在電力系統(tǒng)中，其功能的發(fā)揮幾乎完全依靠信息網絡的服務。二者之間的強耦合性，更加大了大發(fā)生面積停電的幾率。如果有人故意對信息網中的重要節(jié)點進行破壞，電力系統(tǒng)中的重要電廠就會發(fā)生停機現(xiàn)象，線路過載，對電網的穩(wěn)定性構成了嚴重威脅。總之，在智能電網中，信息網絡和電力系統(tǒng)之間的故障具有相互轉化性。

　　2.網絡間的故障傳播

　　有研究發(fā)現(xiàn)，電網內部故障具有明顯的傳播性，在智能化電網系統(tǒng)中，由于電力網絡和信息網絡聯(lián)系緊密，這種傳播擴散方式也會不斷增強，呈現(xiàn)出明顯的多樣性。面對二者的相互依賴性，如果一個節(jié)點發(fā)生故障作廢，則必然會造成嚴重事故。

　　三、智能電網信息安全及其對電力系統(tǒng)生存性影響的應對策略

　　1.提高信息安全技術水平

　　在智能電網下，為了有效提升電力信息系統(tǒng)的安全性能，提高電力系統(tǒng)的生存性，就必須不斷提高信息安全技術水平，信息采集、信息傳播、信息處理等所有環(huán)節(jié)，都必須有必要的信息安全技術保證電網的安全。為此，在進行智能儀表數據采集和處理的過程中，應該建立先進的防火墻技術，構建安全網絡協(xié)議和安全認證技術，不斷完善信息網絡的安全預警和安全監(jiān)控。

　　2.建立健全信息安全標準體系

　　關于信息安全標準體系的建立，需要借鑒國外的相關先進經驗;但是不能奉行“拿來主義”，要本著具體問題具體分析的原則，應對當地的實際情況加以全面了解，對安全標準體系進行科學規(guī)劃，確保其適用性。

　　3.完善相關的政策規(guī)范

　　現(xiàn)階段，隨著科學技術的發(fā)展，智能電網的建設和安全運行，涉及的單位和領域也越來越多。為了確保智能電網的安全穩(wěn)定性，提高電網生存性，政府應科學制定相關行業(yè)規(guī)范，明確各方的權利和義務，保護用戶隱私，促進智能電網的科學、合理、安全、穩(wěn)定運行。隨著經濟的發(fā)展，社會的進步，當今社會的發(fā)展越來越呈現(xiàn)出智能化、信息化、數字化、現(xiàn)代化的趨勢。電力系統(tǒng)對于維系人們的正常生產和生活具有重要意義。

　　參考文獻：

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　　[2]鐘揚.智能電網信息安全對電力系統(tǒng)發(fā)展的影響[J].消費電子，2014，(14)：62.

　　電力系統(tǒng)分析論文范文二：電力系統(tǒng)檢修計劃優(yōu)化思考

　　摘要:隨著社會經濟的不斷發(fā)展,對電力的要求也越來越高。在電力系統(tǒng)檢修中,檢修費用在電力成本中占據很大的一部分。電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大,電力設備數目的不斷增長,人工進行檢修的難度也在不斷的增加。經常性的檢修會造成停電,給電力企業(yè)帶來一定的損失。針對這些問題,亟需對電力系統(tǒng)的檢修計劃進行優(yōu)化,以提升檢修效率。該文擬先對電力系統(tǒng)檢修的方式方法進行歷史性的回顧,然后對現(xiàn)有的電力網絡模型進行詳細的分析,進而闡述當前電力系統(tǒng)檢修計劃優(yōu)化的方法,最后對還未能解決的問題進行簡要的陳述。

　　關鍵詞:電力系統(tǒng)檢修計劃優(yōu)化方法

　　當前,隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展,在進行電力檢修的時候,通常還是使用人工檢修的方法來進行。這種傳統(tǒng)的方法伴隨著電力結構日趨復雜,已經遠遠不能符合實際的需要,因此急需對原有的檢修計劃進行優(yōu)化。電力系統(tǒng)的檢修計劃對電力系統(tǒng)的正常運行具有十分重要的影響,使用人工方式進行檢修,不僅無法保證電力系統(tǒng)的正常運行,工作量大、所花成本較高,工作人員的安全性也難以得到保證。在進行電力系統(tǒng)檢修計劃優(yōu)化時,要兼顧考慮的因素很多,也比較復雜,建立一個標準統(tǒng)一的優(yōu)化模型也是比較困難的。該文主要采用目標函數以及約束條件來建立優(yōu)化模型,并進行深入分析,提出優(yōu)化方法。

　　1電力檢修方法的發(fā)展歷史

　　進行設備檢修的主要目的是為了保證設備維持能夠完成某種工作的能力,合理及時的對設備進行檢修,能夠保證設備元件的安全以及系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性,最大程度的提升設備的使用率,節(jié)省成本。設備檢修的方法主要有:事后檢修、預防性定期維修、狀態(tài)檢查以及以可靠性為中心的檢修。對于電力系統(tǒng)來說,使用每種檢修方式都存有利弊,現(xiàn)在進行簡要的分析。事后檢修是指在設備出現(xiàn)故障之后,對設備進行檢修。其檢修的主要目的是排除故障。如果故障較輕,這是一種非常經濟的檢修方式。然而使用這種檢修方式,無法確保電力系統(tǒng)的可靠性,如果情況嚴重會引發(fā)連鎖反應,并且對停電時間沒有明確的估計。預防性檢修包含兩方面,一是定期維修,一是定期更換。定期檢修是根據設備磨損的規(guī)律,按照相關的時間對設備定期進行維修。只要到了特定的時間,不論設備是否存在問題,都要對設備進行維修。它的優(yōu)點在于能夠最大限度的減少設備故障的發(fā)生,但也有缺點,主要是檢修出現(xiàn)過剩,浪費人力、物力、財力;另外就是存在一定盲目性,不能根據設備本身的具體情況來進行檢修,如果出現(xiàn)失誤,就會給設備的壽命帶來影響。定期更換是指到了規(guī)定的時間就要對設備進行更換。狀態(tài)檢修是指以設備運行的狀態(tài)為基礎,進而預測設備是否會出現(xiàn)故障的一種檢修方法。通過日常對設備的檢查,將檢查的數據與標準參數作對比,然后對設備運行的未來趨勢作出一定的判斷。這種檢修方法是為經濟的,但是由于需要事先安裝一定數量的檢測設備,無形中又提升了成本。以可靠性為中心的檢修方式是對上述檢修方式進行了綜合,它不但考慮的電力設備運行的狀態(tài),同時還考慮了其在電力系統(tǒng)中的重要性。在我國,電力企業(yè)傳統(tǒng)的檢修方法是采用事后檢修以及預防性檢修。現(xiàn)在狀態(tài)檢修已經成為未來發(fā)展的趨勢。對于未來電力系統(tǒng)的發(fā)展,還需要做進一步的觀察,根據實際情況,對電力系統(tǒng)的檢修方式進行優(yōu)化。

　　2檢修計劃優(yōu)化模型的建立

　　2.1目標函數

　　在電力系統(tǒng)檢修計劃中,目標函數可以分為單目標函數和多目標函數兩類。其中,單目標函數包括經濟性目標、實用性目標以及可靠性目標。傳統(tǒng)的檢修計劃通常對經濟性目標考慮的較多,目的是為了能夠有效的降低費用,并將可靠性作為約束性條件。隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷發(fā)展,檢修的問題日益復雜化,針對這種情況,多目標函數被逐漸的引入到檢修計劃中來。

　　(1)經濟性目標函數,

　　在這類函數中,通常包含著生產費用和設備檢修費用。設備檢修費用包括在長期的運行中,設備由于磨損而產生的費用以及增加人工而出現(xiàn)的額外費用。生產費用指的是由于停電而導致出現(xiàn)損失的電費。通過對相關文獻的分析,一些案例中使用了經濟性指標,將檢修產生的費用與停電產生的費用相加,其和最為最小的目標函數。還有一些文獻中的案例對電力市場的環(huán)境進行了充分的考慮,把由于檢修導致線路潮流變化而出現(xiàn)的無功缺額而增加的購買無功的費用也算到經濟性目標函數里面。

　　(2)可靠性目標函數,

　　可靠性目標函數又可以分成隨機與確定兩個類別。確定的目標中,如果一個設備停止運行,那么其它設備還能夠保持最大的電力供應能力,將其作為目標函數。使用確定性目標函數的時候,通常會認為設備運行狀態(tài)會一直很好,但實際上運行后各個階段是有一定的差異的。隨機性目標函數對由于故障而導致的停機以及設備可利用率的不穩(wěn)定性進行了充分的考慮,這樣就使得目標函數與實際更加符合。通過分析相關的文獻,一些文獻中的實例對機組檢修時所占用的一部分備用容量進行了考量,因此,將剩下的凈備用容量的最大化來當做目標。還有一些文獻中以提升供電的可靠性作為最終的優(yōu)化目標,并且把每一次停電的戶數和停電持續(xù)的時間相乘得出的積作為目標函數。

　　2.2多目標優(yōu)化函數

　　對檢修計劃進行優(yōu)化的目標是多樣化的,目前許多文獻中所采用的方法是對每個函數進行相加,之后再將其轉化為單目標函數,這種算法會將一些函數所具有的功能抹殺掉。除此之外,使用單目標函數對于最后的優(yōu)化結果分析也是不利的,所以為了能夠有效的對檢修計劃進行優(yōu)化,應該將多目標理論應用到檢修計劃優(yōu)化中來。通過分析相關的文獻,一些文獻提出了兩種檢修計劃優(yōu)化法:其一,使用線性加權來對多個目標函數進行轉化,使其成為單個目標,把停電帶來的損失負荷以及檢修的工作量的加權作為目標函數,在此基礎上建立優(yōu)化模型;其二,對檢修的經濟性與可靠性之間的平衡問題進行了充分的考慮,為了能夠反映出可靠性以及經濟性,使用期望缺供電量以及維修成本來進行。

　　2.3約束條件

　　為了能夠確保檢修計劃切實可行,必須設定相應的約束條件。約束條件主要包括技術約束、資源約束以及系統(tǒng)運行約束三類種。

　　(1)技術約束條件

　　,所謂技術約束是指在進行檢修的時候,必須要遵守相關的技術規(guī)范,按照上級部門的要求進行工作。技術約束包括檢修時段的約束、持續(xù)時間的上下限、連續(xù)性的要求、檢修順序、同時檢修以及不可變更的檢修等幾個方面,每個方面都有各自具體的要求,需要按照規(guī)章制度嚴格遵守。

　　(2)資源條件約束,

　　所謂的資源約束指的是該電力企業(yè)所擁有的檢修人員、檢修設備包括車輛等資源。按照不同的要求可以將資源約束分為以下幾個方面:其一,多組可用檢修人員,分類標準是依據專業(yè)以及地理位置來劃分;其二,同時檢修容量約束,分類標準是檢修設備以及備品備件等。

　　(3)系統(tǒng)運行條件約束

　　,所謂系統(tǒng)運行條件約束,指的是在對設備進行檢修的期間,除了要確保電力用戶用電的可靠性,同時還要確保電力運行的安全穩(wěn)定。一般情況下,為了確保電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性,必須要考慮支路潮流、網絡連通性、系統(tǒng)運行的網絡輻射性等方面。在進行電力檢修計劃優(yōu)化模型建立的時候,對于上面提到的約束條件,應該根據實際情況進行考慮,無需將所有的約束條件都考慮進去。通過查找相關文獻,一些文獻的論述中對基本的檢修資源、時間以及潮流約束進行了考慮,同時運用缺供電約束來對可靠性進行保證。對于以上所提出的約束條件,一重要性也各不相同。有一些約束條件是必須要滿足的,而有一些就可以不用太多考慮。需要特別重視的約束條件,比如檢修計劃時間段以及與系統(tǒng)安全運行有關的約束等;對于人力和資源的要求靈活性比較大,可以根據實際情況來考慮。

　　3檢修優(yōu)化算法分析

　　電力系統(tǒng)檢修計劃模型建立之后,就需要運用算法對模型進行求解。大體上,可以將求解的方法分成傳統(tǒng)的數學優(yōu)化算法、啟發(fā)式算法以及采用人工智能。下面對這三種算法進行詳細的分析。

　　3.1傳統(tǒng)數學算法

　　(1)0—1整數規(guī)劃算法,

　　在整數規(guī)劃中,這種形式是比較特殊的,變量的取值只有兩個,0或者1。求取0—1整數規(guī)劃最直接的方式是采用枚舉法進行。具體做法是對每個變量進行觀察,對每個組合的函數值進行比較,進而求取結果;這種方法的好處是能夠確保整個過程的最優(yōu)性,但當變量數目很大時,求解就比較費勁。(2)線性規(guī)劃法,這種理論發(fā)展的歷史比較長,成熟的比較早。它主要是對在一組線性約束條件下,來對線性目標函數的最大或者最小進行優(yōu)化。它計算簡答方便。如果使用線性代數來對檢修計劃優(yōu)化進行求解的話,還需要簡化優(yōu)化模型,這樣一來,最終的結果可能與實際預期是不同的。所以,一般情況下,可以把線性規(guī)劃與啟發(fā)式算法結合在一塊,來對電力檢修計劃優(yōu)化進行求解。通過對相關文獻的分析,一些文獻將線性規(guī)劃和模糊推理相結合,通過兩步就可以將檢修計劃優(yōu)化進行求解。

　　3.2啟發(fā)式算法

　　所謂的啟發(fā)式算法就是根據所要求解問題的基本特性,找尋能夠解決問題的最佳途徑,其目的是在能夠可以接受的范圍內尋求最佳的解決方案。它的主要優(yōu)點在于計算方法簡單、速度較快,很容易實現(xiàn)。但同時也存在不少缺陷,比如,所求解答不能保證是最優(yōu)的結果;如果設計者的技術和經驗水平較低,那么求解就會受到一定的限制。

　　3.3人工智能算法

　　(1)智能優(yōu)化算法,

　　隨著科學技術的不斷進步,人類在自然規(guī)律的啟發(fā)下,研制出了人工智能算法。電力系統(tǒng)的復雜性在逐漸的增大,在對其進行檢修的時候,困難也在逐漸的增加。傳統(tǒng)的算法在對檢修計劃優(yōu)化進行求解時,遇到的挑戰(zhàn)越來越大。因此,在電力檢修中,將人工智能算法引入,能夠極大的提升求解的效率。目前,電力維修領域使用最多的人工智能算法有模擬退火、遺傳算法等。下面對這兩種算法進行分析闡述。

　　(2)模擬退火算法分析

　　,所謂的“模擬退火算法”是指對加熱后融化的金屬過程加以模擬,進而尋找最優(yōu)的求解方式的方法。在使用這種算法進行求解的時候,能夠接受一定概率的劣解,能夠站在全局的角度來進行求解,而不是只關注局部的最優(yōu)。它對于初始值的依賴程度比較低,并且很容易能夠實現(xiàn),從理論上講,能夠把全局的最優(yōu)解收集到。當然也存在一些缺點,主要是運算的速度比較緩慢。通過分析相關的文獻,一些文獻中對于發(fā)電機組的檢修優(yōu)化就使用了模擬退火算法來尋求最優(yōu)解。

　　(3)遺傳算法分析,

　　所謂的“遺傳算法”,是在接受了生物進化的啟迪之后研究出的智能算法之一,由于這種算法能夠實現(xiàn)高效的全局搜索,在許多工程領域已經普遍應用了。它的基本原理是將遺傳空間的串結構數據當做解數據,隨機的產生初始群體,同時對每一個個體的適應度進行計算,之后進行選擇,最后得到適應度最大的個體,這就是所要優(yōu)化問題的最優(yōu)解答。通過分析相關的文獻,一些文獻中,對于遺傳算法的復制、變異和交叉,提出了自己的改進方式,進而來提升優(yōu)化的效率,同時運用改進之后的遺傳算法來對電力設備的檢修進行優(yōu)化。

　　(4)智能混合算法

　　分析隨著電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴大,其復雜性也在日益的增加,如果采用單一的算法進行最優(yōu)解的求取,還是會存在一定程度的局限性。因此,把多種智能化算法結合起來,將各自的優(yōu)點融合在一起的混合智能算法越來越受到人們的歡迎。在電力系統(tǒng)的檢修優(yōu)化中,智能混合算法已經得到了應用。例如,一些文獻中,將每個個體局部啟發(fā)式搜索和遺傳算法結合在一塊,創(chuàng)造出了一種文化基因算法,同時將這種新創(chuàng)立的算法應用到對發(fā)電機組檢修計劃優(yōu)化問題的求解中,取得了良好的效果。

　　4結語

　　綜上所述,隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大,電力系統(tǒng)的檢修難度也在逐漸的加大。傳統(tǒng)的檢修計劃存在一些問題,急需對其進行優(yōu)化。該文先分析了電力檢修方式的發(fā)展歷程,然后針對建立的檢修計劃優(yōu)化模型,從目標函數以及約束目標兩方面對其進行了分析,最后對優(yōu)化問題的求解方法進行詳細的分析,期待本文的研究能夠對電力系統(tǒng)的檢修計劃優(yōu)化在理論上有所啟迪。

　　參考文獻

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