基于多层计算协同的分布式计算和基于多级数据整合的分布式计算是解决大规模互联电网一体化仿真的两种重要途径。基于多层计算协同的分布式计算的核心内容是，在各调度中心独立计算的基础上，通过交换边界信息使边界条件得以满足，达到全网一体化仿真的目的。其主要研究内容为分布式计算模型和求解算法设计，高效的通信中间件开发。基于多级数据整合的分布式并行计算通过整合分布在多级调度中心的数据，建立统一的数据平台，利用各级调度中心的分布式并行计算平台，实现各级电网的安全稳定分析计算，从而实现统一大规模互联电网背景下的分布式并行计算。这种分布式计算模式已经成功应用于国家电力调度中心、华北电网调度中心、黑龙江电力调度中心等多家单位的动态安全分析与预警系统。本书将介绍以上两个研究方向上取得的最新成果。 本书可供高等院校电力系统专业的研究生以及从事电力系统运行、规划设计和科学研究的人员参考。

前 言 电力系统是现代社会重要的能源基础设施。互联电网覆盖地域广，控制复杂，对可靠性要求高。鉴于这些特点，中外互联电网无一例外从它诞生的那一天起就一直采用分布式的控制方式，即整个互联电网根据地域划分成不同的区域，由分散的区域调度中心负责各分区的调度及监控任务，各个区域调度中心通过必要的协调，在一定程度上保证整个互联电网的安全与经济运行。与集中控制相比，这种分布式处理的方式有着更高的可靠性，更大的灵活性，更好的经济性以及更优的效率。 考虑到电力系统的复杂性以及电力系统运行对可靠性的严格要求，调度运行人员一直借助各种仿真计算工具对系统加以分析，并在此基础上对系统加以控制。可以毫不夸张地说，仿真计算为调度人员提供了了解系统运行现状、预见系统未来发展的能力。例如: 潮流计算可以帮助调度人员了解电力网络中的功率分布以及系统中各节点的电压高低等系统稳态运行情况；动态潮流计算可以帮助调度人员了解系统中发电或负荷功率发生变化时系统中功率流动的变化情况；时域暂态仿真则可以向调度人员展示系统在受到干扰情况下的动态变化过程；基于N-1校验的电力系统动态安全分析则可以帮助调度员预测系统在某些故障情况下系统的稳定情况。电力系统的仿真分析工具发展到今天，完全可以分析包括电力系统一个运行断面到微秒级、秒级、分钟级甚至小时级的过程。如果没有仿真工具的帮助，无论是电力系统的长期规划、日常调度还是紧急控制都是无法想象的。 为了实现对电力系统的仿真分析，必须具备几个关键要素。一是系统模型，包括描述系统中各种元件行为的数学模型以及描述这些模型之间关系的关联模型；二是数据，电力系统覆盖地域广，所以数据也是分...