基于多元宇宙算法的城市超高压电缆高抗优化配置研究

本文针对超高压电缆接入电网所带来的容性无功过剩问题,提出了一种基于改进多元宇宙优化算法的高抗优化配置方法。首先,对原多元宇宙优化算法中的旅行距离计算公式进行改进,使其能充分反映最优个体适应值与平均适应值的偏差;其次,基于改进算法,以区域母线电压水平改善、降低网损为目标,求出区域电网各节点高抗的最优投入容量;最后,分别在2021、2025年夏季运行方式中,对该补偿方案的适用性进行了验证。研究发现,文章所提改进算法与对照算法相比,具有更快的收敛速度,并可有效避免陷入局部收敛;受电缆电容电流的影响,系统各节点电压在轻载情况下均有大幅度抬升,系统的平均电压达到362.89kV;按计算所得高抗配置方案进行无功补偿,4种运行方式下的平均电压为347.87kV,较未补偿时有大幅降低,同时减少了系统运行的有功损耗,满足了系统安全稳定运行及经济性的要求。

基于模糊聚类分析与BP网络的电力系统短期负荷预测

提出了一种基于模糊聚类分析和BP网络的短期负荷预测方法。考虑了温度、相对湿度以及日类型等影响负荷的因素,通过模糊聚类分析将负荷历史数据分成若干类,找出同预测日相符的预测类别,然后建立相应的BP网络模型,用附加动量和变学习速率的方法预测每小时的负荷。对于西安地区实际负荷的预测结果的分析表明该方法有较高的预测精度,取得了令人满意的结果。

基于小波相关性的配电网单相接地故障测距

分析了配电网络发生单相接地故障后故障行波的传输模型,由于配电网暂态行波信号微弱,提出了利用小波变换后图形相关性方法,检测行波波头的时间差。首先对暂态电流做多次小波变换,对小波变换后的图形去除噪声,然后提取出该图形中的峰谷波形,利用第1个峰谷波形作为基准量,后续的波形依次与第1个波形做相关性分析,找出与第1个峰谷波具有最大相关的波形,利用此波形和第1个波形的时间差作为测距的依据,通过A型行波测距算法算出故障距离。ATP仿真结果表明,采用小波变换后的波形相关性算法可将测距误差限制在±100m的范围内;而且,利用该算法可以消除过渡电阻和故障发生在电压过零导致的测距结果失真。

基于Matlab/Simulink的高压输电线路故障定位的仿真研究

简要介绍了电磁暂态程序(Electromagnetic Transients Program,EMTP)和Matlab的特点,建立了基于Matlab仿真技术的高压输电线路模型,根据该模型,利用Simulink数学模块实现了对双端电气量输电线路准确故障定位的数字仿真。结果表明,所建立模型简单、方便,与EMTP仿真相比,利用Matlab进行仿真同样具有较高精度,满足工程实际要求。

基于广义回归神经网络的电力系统中长期负荷预测

在介绍广义回归神经网络(GRNN)基本算法、网络结构及平滑参数确定方法的基础上,提出将误差序列的均方值作为网络性能的评价指标并采用最小误差对应的平滑参数,建立了GRNN的预测模型。提出了确定输入神经元数目的方法:根据自回归模型阶次的选择经验初步确定输入神经元数目m;在m值附近进行搜索,对于每一个m值,确定平滑参数后,计算网络对学习样本的预测误差;根据BIC准则评价指标的最小值确定输入神经元数目。将模型应用于某地中长期电力网负荷预测,分别进行了单步预测和多步预测。与BP神经网络模型的预测进行比较,结果表明,采用该方法的预测精度明显高于BP模型,即使在训练集样本数据较少时,该方法的预测准确度仍然很高。

基于混合算法的复杂配电系统可靠性评估

提出了基于状态转移和蒙特卡洛模拟(M on te C arlo s im u lation,M CS)的配电系统可靠性评估算法。算法根据配电系统中断路器、分段开关、联络开关等可操作性元件的动态特性对系统建立彼此独立的状态转移链,并利用M CS法模拟元件故障事件发生状态转移,统计各元件及各状态的故障频率、故障发生时间和故障持续时间等参数,最后利用这些参数计算各负荷点的基本可靠性指标及其概率分布。文章通过对RBTS(re lia-b ility test system)算例的计算分析,验证了所提算法的有效性。并分析了TTR(tim e to repa ir)、TTS(tim e tosectiona lize)的概率分布以及熔断器的可靠度对可靠性指标的影响。

低压电力用户信息采集系统的研究与应用

介绍了以低压载波为基础,集用户的用电量采集、可靠性统计、电压监测于一体的远程自动抄表系统。整个系统分3个组成部分:采集终端,集中器,主站系统。提出了采用扩频技术和自动路由来解决低压线路的噪声干扰和信号衰减的方案。该系统的应用实例证明了其可行性。

基于多级B-C-N-M域子网络故障扩散的复杂配电系统可靠性评估

提出了一种基于多级B-C-N-M域子网络故障扩散的复杂配电系统可靠性评估的模型和算法。根据断路器和分段开关在配电网络中的位置,将整个网络划分为多级B-C-N-M域子网络。利用等值算法计算出各子网络的等效可靠性参数,并依据各子网络的等值故障扩散求得各负荷点及系统的可靠性指标。该模型和算法计及了备用电源、断路器、熔断器及分段开关的影响,计算量比较少,适用于复杂配电系统的可靠性评估。

基于改进状态转移模型的配电系统可靠性评估

根据配电系统中断路器、分段开关、联络开关等可操作性元件的动态特性建立系统的状态转移模型。因系统中可操作元件数量有限,所以模型中状态的数量也就相应比较少。基于状态转移模型,对所有静态元件,包括变压器、线路,进行一次、二次分类,而对每类元件仅模拟一次故障情况下系统的状态转移,计算出各状态的故障率和故障持续时间。然后通过简单的倍乘和叠加运算计算出各负荷点的可靠性指标。该状态转移模型考虑了继电保护元件故障的影响,且算法结构简单,相对于网络等值法,计算冗余小,计算速度快。通过对IEEE RBTS试验算例的分析和比较,验证了该模型和算法的有效性。

基于小波分析的月度负荷组合预测

针对电力系统月负荷数据同时具有趋势增长性和季节波动性的非线性特征,提出了一种基于小波变换的月负荷预测方法。通过小波变换把月负荷序列分解为多个频率成分的叠加,针对不同频率成分的不同特点采用不同的预测方法,最后将各频率成分的预测结果重构进而得到预测数据。该方法避免了考虑气候、政策等因素,仅利用电力负荷历史数据进行预测。实例结果表明采用该方法进行月负荷预测可以达到较高的精度。

基于竞争分类的神经网络短期电力负荷预测

根据电力负荷的特点,在考虑天气、日类型、实际历史负荷等因素对预测负荷影响的基础上,提出了一种基于竞争分类的神经网络短期负荷预测方法。应用神经网络的竞争学习对相关数据进行分类,将历史数据分成若干类别从而找出与预测日同类型的预测类别。利用相应的BP算法对未来24小时负荷进行短期预测,该方法充分发挥了神经网络处理非线性问题的能力。结果表明,该方法取得了较满意的预测精度。

一种新的微机母线保护自适应运行方案

目前电网广泛使用的微机母线保护装置都是通过引入隔离刀闸辅助接点来实现母线保护的自适应运行,该方法虽然直接有效但仍存在多种缺陷。文章提出了一种母线保护运行方式自适应判别的新方案,首先利用电流瞬时值来检出有电流支路,再利用递归算法对检出的支路进行排列组合,直至算出两段平衡的小差(即与该段母线相连的各支路电流构成的差动回路,其中包括与该段母线相关联的母联开关和分段开关支路)为止,然后对两段小差不断进行平衡校验并对各种情况分别进行判别。该方案对微机平台的运算能力及保护装置电流测量精度的要求很高,通过该方案可最大限度地降低母线保护装置对刀闸辅助接点的依赖,从而提高母线保护装置运行的可靠性。

异步运行状态下振荡中心研究

基于等值两机系统模型,提出一种系统异步运行过程时求取振荡中心新的算法——函数求导法,分析了振荡中心与失步中心的位置以及漂移轨迹的特征,得出联络线两端等值电势幅值不等是产生振荡中心漂移的真正原因,失步解列的依据是失步中心的位置的确定。

复杂配电系统的可靠性评估

提出一种基于最小割集的故障模式分析方法,对复杂配电系统进行可靠性评估。该方法将网络中的元件按照不同馈线进行组合,形成等效元件,并把等效元件作为评估的最小元素,在评估中将元素对负荷点可靠性的影响分为直接割集和间接割集,进行故障模式和故障后果分析。分析中考虑了分支线保护、隔离开关、计划检修、备用电源的影响,以及有无备用变压器的配电网络实际运行情况。通过对IEEERBTS系统2的可靠性计算,验证了该方法的有效性。

基于改进遗传算法的配电网无功优化

在传统无功优化模型的基础上,引入静态电压稳定裕度指标,建立了综合考虑系统有功网损最小、无功补偿容量最小和系统静态电压稳定裕度最大的配电网无功优化模型。根据节点无功2次电阻矩的大小,确定了待补偿节点以及各节点补偿容量的上下限。在基本遗传算法的基础上,对遗传操作进行了改进,提出了1种改进遗传算法。实例计算表明,采用该方法对配电网进行无功优化不仅可以降低有功网损,还能提高系统静态电压稳定性。

减法聚类在水轮发电机模糊神经励磁调节器设计中的应用

摘要:提出了一种利用减法聚类方法对模糊神经励磁调节器的初始参数和结构进行辨识的建模方法,利用此方法对水轮发电机的模糊神经励磁调节器进行了设计,并通过数字仿真验证了该方法的优越性。

基于时序模拟法和Petri网的电气主接线可靠性评估

提出了用时序模拟法对电气主接线进行可靠性评估。首先按照系统运行的时间顺序进行采样,得到随时间变化的系统状态,并用离散的时间步长法模拟系统状态,不仅可以反映系统的实际运行过程,而且便于考虑与时间有关的问题;其次利用有色Petri网模型以及基于该Petri网的电网拓扑分析算法,对主接线由于开关变化引起网络变化的动态过程进行分析。计算结果表明了该算法的正确性和有效性。

高性能微机式母线保护装置研制

针对母线保护的高要求构造了利用高性能数字信号处理器(DSP)芯片为CPU的微机式母线保护装置硬件平台。在此高性能平台下提出了对母线保护装置启动、抗区外故障电流互感器饱和及母线运行方式自适应识别的新算法。这样可提高母线保护的速动性、灵敏性、防误动和抗拒动的能力。并在工程应用中验证了新型母线保护装置的有效性。

基于人工神经网络的负荷数据预处理

对历史负荷数据进行处理是提高电力系统负荷预测精度首先要解决的问题。脏数据处理的过程就是对于含有脏数据的负荷曲线模式的辨识过程。首先利用自适应共振网络(ART网)对日负荷曲线进行分类,确定出每一类负荷曲线的特征曲线;然后用超圆神经网络(CC网)对特征曲线进行脏数据辨识;最后利用扩展短期负荷预测方法对脏数据进行修正。对某市2002年8月份的数据进行脏数据辨识,结果证明所提出的模型对脏数据的平均检测率为92.11%,效果令人满意。采用该处理过的历史数据对某市2002年8月14日的负荷进行预测,结果表明,利用该方法处理后的数据进行负荷预测提高了负荷预测的精度。

配变监控终端交流采样快速算法的研究及应用

针对在配变监控终端中通过傅里叶算法从电力信号获得基波分量耗时长的问题,提出了通过FIR滤波可对电流互感器进行相位补偿的快速算法,并在运行中得以应用。