电网态势感知技术国内外发展情况综述
15页1、-电网态势感知技术国外开展情况综述摘要:电网态势感知技术是一项新兴的技术理念,在广域数据采集、电力调度、输配电运行管理等领域具有广泛应用前景,可有效提升电力系统的可见性,及时发现系统的薄弱环节和存在的威胁,并借由强大的数据分析和决策支持能力,提高电力系统运行决策的及时性和准确性。物联网技术和大数据技术分别为态势感知系统提供广域数据采集和高级数据分析手段,是态势感知系统发挥作用的根底保证。本文介绍了态势感知概念的起源及在多个领域的应用现状,归纳分析国外电力系统基于该技术的研究与实践,重点提出了态势感知技术中的可视化、预警和决策支持理念对于智能电网建立、电网平安稳定运行的重要作用。关键词:智能电网 态势感知 物联网态势感知技术是在大规模系统环境中,对能够引起系统态势发生变化的要素进展获取、理解、显示、预测未来开展趋势等活动的一种技术,提供了对复杂系统决策和操作的根底,强调基于数据的对系统外环境的宏观认识和综合分析,接近生物的智能认知过程。态势感知技术应用于电力系统,可促进电网自动化各系统应用功能的融合,显著提升电力系统的智能化水平,有效提高电网运行效率,为电网平安稳定运行提供有力保障,其预
2、测能力和决策支持能力,是实现真正智能电网所不可或缺的重要组成局部。针对这一在电力系统运行决策中具有广泛应用前景的先进技术,科技情报室开展了广泛的国外情况调研,汇总形成调研报告,就态势感知技术的起源、国外开展现状、在电力系统中的应用,以及实现态势感知的物质根底物联网技术,进展简要介绍,供各位领导决策参考。一、态势感知概念的起源与开展态势感知Situation Awareness这一概念源于航天飞机的人因研究, 美国理工大学的Mica R. Endsley教授在1988年发表的Situation Awareness information requirements for mercial airline pilots一文中首次明确提出这一概念,并定义为:在特定的时间和空间下,对环境中各元素或对象的觉察、理解以及对未来状态的预测。同时提出了适用于自动化及人机接口系统的态势感知过程,并将态势感知的信息处理过程分为三个阶段,概念化模型如图1所示。觉察Preception:检测和获取环境中的重要线索或元素,这是态势感知的根底的一步;理解prehension:整合觉察到的数据和信息,分析其相关性;预
3、测Projection:基于对环境信息的感知和理解,预测未来的开展趋势,这是态势感知中最高层次的要求。图1Endsley最初的态势感知三级模型1994年,美国学者Dominguez引入可视化理念,把态势感知的根本定义扩展为4个阶段:感知、理解、展示、预测。态势感知的概念根本定型。2000年,随着该技术理论研究的不断开展,Endsley在其态势感知三级模型的根底上,又明确地提出人对环境中有关成分的感知是形成态势感知的根底,决策、动作、执行被看成是与态势感知不同的阶段。人们态势感知的活动不是一成不变的,这可能与在能力、经历和练习程度有关;另外,人们的*种目的与方案也可能使对环境的感知和分析受到影响;任务系统与环境中的其它因素如工作负荷、压力、系统复杂性等对态势感知也产生重要的影响。并据此提出动态决策态势感知模型图2。图2 动态决策态势感知模型态势感知之所以越来越成为一项热门研究课题,是因为态势感知提供了对复杂系统决策和操作的根底,只有正确地感知环境状态,才能对操作对象提供下一正确的决策依据,与单一物理量的测量科技相比拟,态势感知强调对系统外环境的宏观认识,它的概念更加接近生物的智能认识过程
4、。二、态势感知技术的开展现状态势感知最早运用于太空、军事等领域,目前在智能交通、计算机网络等方面的应用也逐渐成熟。2.1 太空及军事领域实现态势感知,是西方科技强国在太空和军事领域的重要开展方向,近年来投入大量资源进展该技术的研发。欧美国家研发的态势感知系统主要是以光电监测为主的战术信息系统、导弹预警系统反导态势感知系统和太空飞行物监测系统。美国高度重视太空态势感知技术的军事应用,有明确清晰的太空政策、战略、概念、机制、方法、技术和设施,是当前世界上空间态势感知技术能力最强的国家。90年代中期以来,太空空间态势感知能力要求不断提高,2002年美国国家战略中更是将其定位为美国必须拥有的三大能力之一。美国空军太空司令部AFSPC提出了太空态势感知的四大支柱为:信息描述、数据综合与利用、威胁预警和攻击报告。目前,美国已建成一个由31部雷达和光学探测器组成,遍布全球16个地点的地基空间监视网,方案或新建中的空间监视系统包括空间监视望远镜方案、深空观察雷达方案等地基空间监视系统,以及天基空间监视系统和轨道深空成像系统、天基红外预警系统等,整体目标均是为了增强高轨道目标的探测跟踪能力,提供更小的成
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