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南方电网公司需要稳步地做强做大，并在安全性、经济性方面成为世界一流企业，这是本项目希望解决的问题。本研究希望能够结合电力系统新的工程技术和标准化趋势，在考虑到新的科研成果可能对电力系统发展带来的推动的基础上，对“数字南方电网”的建设提出一个策划，以求解决三个问题，即：
南方电网灾变防治能力的根本性提高 “安全第一”是我国电力系统运行的公认的指导原则。保障电力系统安全运行性是电力工作者的第一要务。从一般性的概念来说，电力系统灾变防治能力的提高需要从三个方面下手，一是事前预防，二是事中控制，三是事后补救。 所谓事前的预防，就是要对电网运行的安全状况进行在线实时评估，根据评估的结果，针对系统的薄弱环节给出相应的改善建议，并对可能出现的失稳状况向调度人员提出预警。研究结果表明，电力系统存在着一个运行的动态安全域，如果能够将这个安全域的边界实时计算出来，并以直观的形式呈现在运行人员面前，就会对安全调度大有裨益。通过“数字南方电网”的建设，利用其中基于分析模型的实时镜像仿真，结合动态安全域的在线分析和运行状态的可视化技术，可以将电力系统的安全状态实时而直观地展示在调度人员面前，让调度人员对于系统的运行状态有充分的了解；同时，在系统运行点变化至离稳定边界较近的区域时，数字电力系统会发出预警信号并进行运行方式的调整以避免情况的进一步恶化；更进一步的，系统还可以通过在线的分析给出可行的调整策略供调度人员选择。显然，上面这些措施将有力地保证系统正常运行时的稳定裕度，从而提高系统抵御偶然事故的能力。 上面的预警预防机制能够保证系统运行的稳定裕度，但是严重的意外事故还是可能令到系统进入紧急状态，这就是事中控制需要解决的问题。在这种情况下，需要明确应该采用什么样的对策才能使系统镇定。理论分析、仿真计算和运行的经验教训都表明，对于绝大多数故障，如果能够采用合理的紧急控制策略，大多可以避免或者是将事故限定在一个较小的范围之内；即便是对于需要解列的极端情况，及时地采取主动解列措施也能够有效的避免系统全面崩溃的发生，保证对绝大多数用户的持续供电。一般来说，事中控制需要解决三个问题：首先是明确究竟发生了什么故障，其次是知道可以采取哪些策略，第三是要清楚这些策略执行的效果。针对这三个问题，“数字南方电网”的回答是非常清楚的，那就是实时的数据共享平台，基于实时仿真的在线分析和基于超实时仿真的智能决策和自动混成控制系统。 针对一些无法预料的特大干扰，当一切紧急控制手段都不能够使南方电网镇定的话，就面临着事后的补救，也就是南网的合理自动解列策略的实施。通过“数字南方电网”的建设和已经获得的合理解列策略自生成最新研究成果，能够在南方电网无先例地实现这一先进的技术措施。在极端的情况下（这种情况可谓百年一遇），从“有备无患”出发，还可以将最优黑启动预案纳入数字南方电网的统一框架内。 综上所述，“数字南方电网”可以在电网运行的各个阶段都提供有力的技术支撑，从而使南方电网灾变防治能力得到根本性提高。 南方电网经济运行指标的显著改善 为了实现电网的经济运行，电网必须在满足安全稳定约束条件和市场化运行规则的基础上，制定相应的经济运行策略并加以执行。这实际上可以分为两个问题： 第一个问题是要明确电网的经济运行指标。通过实时的监测和分析，不断地给出实时系统整体经济效率、网络损耗和能量转换效率等信息；对于那些不满意的运行状态（经济运营类事件），应该找到减少损耗、提高效率的运行方式并利用现有的控制手段实现系统运行方式的调节。经济运行指标的评估可以利用“数字南方电网”中的数据共享平台来实现对于经济运行相关数据的实时采集，同时采用智能调度系统中的在线分析软件计算系统运行的经济指标，并进一步明确系统对于经济运行指标的偏离。 第二个问题是要找出一个系统的经济运行点。传统的方法是采用经济调度模块来确定各个发电厂出力的基准值，这中间并没有考虑AGC和动态安全约束的影响，直接的后果是AGC的调节可能会降低经济运行指标，而新的经济运行点也可能具有比较差的频率质量。在 “数字南方电网”的框架下，电能质量将作为趋优化指标之一加以考虑，而且经济调度和AGC将统一起来进行考虑（HAGC），从而使得整个系统的性能得到全局性的趋优；同时，针对无功潮流/电压质量的趋优问题，“数字南方电网”也提出了用HAVC取代传统的AVC，从而可以找到更加经济和安全的优化运行点；更进一步的，“数字南方电网”还可以将HAGC和HAVC综合起来加以实施，实现无功和有功潮流的统一趋优。 “数字南方电网”可以由智能决策系统中不同的模块产生多个可行的趋优化策略，同时利用超实时仿真平台对控制的效果进行评估，然后将评估的结果提交给调度人员，将决定权交给调度员。 “数字南方电网”的经济调度策略可以实现多目标趋优化（有功潮流、无功潮流、电能质量和频率质量等），并将AVC、AGC和变电站的AQC、SVC等装置作为综合控制的手段，不但可以使系统运行在更加经济和安全的运行点上，而且可以保障系统运行方式的调整更加平稳，因此可以帮助南方电网实现经济运行指标的显著改善。 南方电网科学决策效率的进一步提升 南方电网是一个快速发展中的电网，故“数字南方电网”需要有一个科学的发展决策支持功能块。它包含了几个方面的问题：深入了解南网的现状；对于未来的需求进行科学地预测；针对未来的需求制订一个发展规划；按照这个规划进行系统的建设并根据实际情况进行调整。 针对现状分析的问题，“数字南方电网”提供了一个数据共享平台，利用该平台可以获得现状分析所需要的历史数据。依据这些可靠的数据，结合科学的分析方法，就可以对系统的现状及存在的主要问题有一个清楚的认识。这些数据不但可以作为运行决策的依据，而且由于设备和线路的运行状况也纳入了监测的范围，所以可以提前对设备运行的健康状况作出科学的预估，从而使得设备检修从以往的定期检修方式转变为有目的的重点检修，不但可以减少检修的盲目性，而且可以在提高效率的基础上减少费用和人力的开销。 对于未来需求预测所需要的数据，“数字南方电网”虽然不能全部给予提供（部分预测涉及到一些国民经济发展的宏观指标），但是却可以提供与系统运行相关（也是最主要的）的数据，为科学预测提供必要的帮助。由于数字电网是面向整个内外部环境的，因此可以从整体的角度对可能出现的新需求做出适当的预测，并进行合理的调整以适应需求的变化。 在发展规划的制订和执行方面，“数字南方电网”的规划实际上就是其它的发展规划的基础，可以作为其它发展规划的参考和依据。这是因为“数字南方电网”是站在全局的高度提出的，它从整体的角度提出系统基础设施的建设需求，从而可以避免从多个局部要求出发对基础设施进行重复建设；同时“数字南方电网”从全局的高度去看整个电网的运行调度系统，在技术层面打破了各个专业之间的界限，在运行上也引入一些新的协同操作以打破原有的部门之间的界限，从而可以实现高度的信息共享和互操作性；在技术措施的层面上也能将以往由不同科研单位，从不同理念出发的科研成果归一到“数字南方电网”的统一数据平台上和统一的架构中。由于数字南方电网对于部门之间、专业之间的协同已经进行了必要的规范，实际上也对一些具体的规划的编制进行了规范，使得具体的发展规划进行编制的时候，可以明确的知道规划的界限和接口，确保不同的规划能够协调编制。 综上所述，“数字南方电网”给整个南方电网的发展提供了一个概念性的目标远景，并将给出实现这个远景的具体步骤，同时指明企业总的建设目标，为科学发展的决策提供依据。
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