基于IRSO算法的含分布式电源配电网重构

在智能电网的背景下,为了减少含分布式电源(distributed generation,DG)配电网的网络损耗,同时提高电网安全性,提出“单条支路安全系数”“最小安全系数”“平均安全系数”三个安全性评价指标,并建立以网损、“平均安全系数”“最小安全系数”为目标的配电网重构数学模型,采用改进鼠群优化算法进行求解。针对传统鼠群算法随机初始种群的迭代次数较多问题,采用有序环网配合启发式规则在初始化阶段生成一个初始解;针对传统算法在运行过程中产生众多无效变异的问题,提出“映射规则”,最大化调用鼠群变异规则;为了避免最后结果未优化到最优,提出“最优个体微调策略”。采用IEEE33节点电力系统和Taipower84节点电力系统进行对比验证分析,证明了该文方法的通用性和有效性。

变电站机器人巡检中设备目标动态捕捉识别技术研究

变电站巡检对于保障电力供应的可靠性和安全性至关重要,使用巡检机器人进行自动化巡检在变电站中应用广泛,不仅反映了当代变电站管理模式的转变,也体现了技术集成和效率提升方面的进步。电网仪表为电力系统的安全可靠运行提供了必要的支持和保障,然而从巡检机器人拍摄的视频中对电网仪表准确识别较为困难,因此提出了一种基于改进YOLOv7-tiny的变电站机器人设备巡检中目标动态捕捉识别方法,将基于注意力机制的目标检测头融入基准模型,并修改了其损失函数,增强了模型对视频复杂背景中电网仪表的特征提取和整合能力。通过消融试验和算法对比表明,所提出的改进方法有效地保证了模型的识别速度,并且提升了识别精度,在电网仪表的精确高效识别方面具有一定的优势和潜力,有利于提高变电站自动化巡检的效率。

基于知识图谱的电网投资因素评价模型的研究与应用

文章研究电网投资决策模型,考虑环境、经济、政策和技术等各种不确定条件影响。根据经济学投资的标准净现值、内部收益率和静态回收期评判投资的必要性。利用模糊层次分析的方法,对影响投资的主要因素进行权重分析,同时进一步说明不确定因素对投资的重要程度,从而在考虑投资的过程中可以更加全面地预测盈亏。利用知识图谱的方式将各因素进行可视化的系统排序,便于模型在以后的利用中能够动态提取信息和更新数据,保证模型的可靠性。案例分析表明,利用模糊层次分析和知识图谱相结合的方法可以有效预测不确定因素,并且保证投资决策的准确性,是一种适合电网投资预测不确定因素的有效方法。

基于改进ICP算法的变电站设备三维识别方法研究

针对现有变电站设备三维识别方法在实际应用中存在的准确率差和效率低等问题,提出一种结合改进迭代最近点算法和Umeyama算法的变电站设备三维识别方法。通过随机采样一致性算法提取设备平面特征,通过Umeyama算法在模板库中找出平面特征最相似的几个设备,通过点云曲率特征提取设备点云关键点,通过改进迭代最近点算法对设备进行目标匹配。通过实验对其性能进行分析。结果表明,所提方法对智能变电站设备进行三维识别有较好的识别准确率和效率,识别准确率为99.50%,平均识别时间为2.07 s,有效地提高了三维识别技术的综合性能。

面向电力施工场景的误闯入人员智能识别预警方法

电力施工对电力供应和可持续发展至关重要,施工现场存在大量电力设备和输电线缆。未经授权的人员误闯入施工现场会导致严重的安全隐患,人工智能技术的发展为电力施工场景中的误闯入人员精准和快速识别提供了良好基础。提出了一种轻量级误闯入人员识别与预警方法,构建了一套电力施工场景误闯入人员的识别预警体系,采用基于YOLOv7-tiny的轻量级人员识别智能算法,在基准模型的主干网络中引入了视觉通道注意力模块,增强了人工智能模型在复杂背景中的特征提取和整合能力。此外,基于改进后的算法模型构建了面向电力施工场景的误闯入人员智能化监控预警平台,该平台具备高预警精度、数据可存储和高度可视化等优势。试验证明,提出的识别预警方法及构建的智能化监控平台在误闯入人员的精确高效识别方面展现了显著的优势和潜力,有望提升无人化电力施工的安全性和可靠性。

智能电网框架下电动汽车智能充电系统设计研究

近年来,电动汽车和插电式电动汽车(Plug-In Electric Vehicles,PEVs)的销量稳步增长,充电桩数量急剧增加,这一现象可能会给电网和当地配电电路和变压器造成负担,而且可能会导致电力公司的成本增加。文中介绍了智能电网系统的设计和实现逻辑,使电动汽车、PEV与电网之间能够实现动态交互。这种智能和动态的交互能够减轻电网负荷,从而最大限度地减少成本,避免负载过大造成的损害。文中以开发算法为重点,提出了完整的系统设计,该系统充电速度快、效率高,可以成功地用于减轻电网的负担。

适用于高风电渗透率电力系统的火电机组一次调频策略

大规模随机波动的风电功率接入电力系统将引起系统频率偏差增大,从而对电力系统的频率响应能力提出了更高要求。该文基于实测数据研究了风电功率的频率特性,分析了不同频段内的风电功率波动对电力系统调频的影响。在一次调频时间尺度下,分析了调差系数取值对一次调频控制系统稳定性的影响,并基于分频原理提出火电机组动态一次调频控制策略。该策略通过在不同频段内设置不同的火电机组调差系数,提高了火电机组的一次调频能力。将该策略应用于两区域电力系统,结合实测风电场功率波动数据进行了算例仿真,仿真结果表明利用该策略能有效减少风电功率波动对系统频率稳定的影响。

基于量测数据相关性的电力系统不良数据检测和辨识新方法

电力系统量测数据的质量是影响电力系统状态估计效率和结果的重要因素,而量测数据中客观地存在少量不良数据,检测和辨识这些不良数据是电力系统状态估计的重要组成部分。文章分析了量测数据协方差矩阵中的元素值在量测数据中含有白噪声、突变量和不良数据时的变化规律,提出了通过量测数据协方差矩阵中元素的变化规律检测和辨识不良数据的新方法,在IEEE14节点系统上的仿真试验验证了该方法的正确性。

一种基于RPA技术的电网线路故障检测方法

由于电网电力故障检测具有重复性、高精度、低价值特征,线路故障数据的人工检测效率极低。为此利用RPA思维设计电网线路故障数据检测方法。在故障判断流程中引入三阶段RPA重复判断方法,通过构建检测矩阵和时间矩阵,计算故障初始行波波头到达端点的时间确定故障区域。在故障区域内找出一条疑似故障线路,并结合所定义的一条虚拟母线,通过反复计算验证找出准确故障线路。实验结果表明,所提方法故障检测的绝对误差小,错误故障检测率和遗漏故障检测率较低,故障数据检测的查全率与查准率较高,实际应用效果好。

运用保险理论的备用容量辅助服务分散决策机理初探

电力市场中的备用容量辅助服务一般都是集中处理的 ,由系统运行人员确定并向备用容量供应商购买所需的备用容量 ,再把相应的费用分摊给用户。这种方法很难保证辅助服务的高效率 ,并会导致辅助服务市场中的投机现象。备用容量可以通过分散决策的方法由每个用户自主决定吗 ?如果可以 ,怎样使每个用户制定最优的辅助服务购买计划 ?如果采用分散的方法 ,即每个用户都尽可能最大化自己的利益 ,能否使其实现全社会效益最大 ?文中就这些问题做了基础性探讨 ,并针对两种情况进行了建模和分析 :1通过要求电能供应商提高发电可靠性来减小用户电能被中断的风险 ,其中采用了“供给者保险”( provider insurance)方法 ;2假设市场有电能供应商、用户 (被保险者 )和备用容量供应商 (承保者 ) 3个参与者 ,用户和备用容量供应商就备用容量进行交易 ,并以两者间的保险条款促使备用容量供应商履行其责任。两种情况的研究均表明 ,一旦用户购买了适当定义的保险单 ,就会对承保者引入约束和激励 ,使其为自身利益而积极地提供用户所要求的可靠性或备用容量。同时 ,购买保险还可以使用户减少预期的停电损失 ,将风险转移到中立的承保者身上。文中还证明了所提出的分散决策方法能够达到社会效益最优。

电力作业远程监控系统中视频的优化传输方法

针对当前电力系统现场作业监管的弊端,设计开发电力在线作业远程监控指挥系统。现场视频通过无线网络经由服务器回传至指挥中心,由于无线网络带宽的稳定性无法保证视频传输的实时性,视频图像传输存在延时长、丢帧严重等现象。为解决视频传输实时性和完整性的难题,提出一种基于帧相似度的视频优化传输方法。该方法根据H.264压缩编码方式的特点,分类标记帧间相似度参数,以区分帧重要性;同时实时监测网络带宽变化,提出基于优先级的视频帧传输调度算法Prio-Drop算法,保证重要帧的实时传输。实验表明该优化传输方法显著提高了传输视频的解码质量,并达到实时性的要求,为提升电力监管力度、强化应急指挥能力提供技术指导。

双碳目标下计及新能源接入的主动配电网协调优化

在碳达峰碳中和目标下,以新能源为主体的新型配电网运行提出了更高的要求,迫使配电网兼顾绿色低碳和经济高效两个方面效益。基于配电网的不确定性以及对环境和经济效益的影响,提出一种改进沙猫群算法。在改进沙猫群算法中,采用高破坏性多项式突变策略初始化种群,提高初始阶段解的质量,为全局搜索奠定基础;引入计数切换机制,帮助可行解跳出局部最优。为应对分布式发电的随机性问题,构建基于蒙特卡洛模拟和k-means聚类的分布式发电出力典型日场景生成方法。将改进沙猫群算法应用到主动配电网优化调度,以配电网运行成本作为目标函数,在IEEE 33总线测试系统中进行验证,结果表明:清洁能源的有效利用与经济效益的高低密切相关,能够提高调度精益化水平,平均成本为383.8万元,最终实现了绿色低碳和节约成本的目的。

电力系统动态环境经济调度建模与求解

建立了耦合动态经济调度(dynamic economic dispatch,DED)和环境经济调度(economic emission dispatch,EED)的电力系统动态环境经济调度(dynamic economic emissiondispatch,DEED)模型。DEED为多变量、非线性、强约束、多目标优化问题,国内外研究者通过将其转化为单目标或根据时间划分将其转化为一系列静态调度问题进行简化,但该类方法存在无法保证全局最优或计算效率低下问题。为此将非支配排序机制应用于差分进化算法中,并引入二次选择和随机替换操作克服早熟收敛,同时嵌入动态约束处理方法,提出带有动态约束处理的改进多目标差分进化算法用于求解DEED问题。算例结果验证了所提方法的有效性。

灵宝背靠背直流工程系统调试中的关键技术分析

灵宝背靠背直流联网输电工程是我国直流输电国产化的示范工程,该工程的系统调试是第一次依靠国内技术力量调试全部国产化设备。介绍了系统调试中几个关键技术问题的分析和解决过程:系统调试方案的编写过程;在换流站两侧均为单回交流进线的情况下交流系统单相瞬时故障点的选择和试验方法;最后断路器跳闸功能的原理、配置原则及软件和硬件的完善;换流站阀冷却变频器控制保护功能的完善。这几个关键技术问题的解决保证了系统调试的完成以及该工程的顺利投入运行。

电力市场环境下的发电容量充裕性问题

电力工业改革面对的一个重要挑战是如何维持足够的发电容量 ,以满足当前和将来的负荷需求 ,美国加州电力市场的失败引起了对这一问题的广泛关注和争议。文中对与在电力市场环境下如何确保充裕的发电容量相关的一些问题做了综述、评估和讨论 ,包括仅靠能量市场是否可以引导出充足的发电容量 ?是否应该设置电价上限 ?为什么需要向发电公司支付容量费用或建立容量市场 ?应该怎样确定容量费用 ?以及现有的确定容量费用的方法、容量市场和辅助服务市场的关系。

电力系统安全经济调度网损协调优化方法

安全经济调度领域广泛采用的直流最优潮流算法无法体现机组对网损的影响,为此提出了电力系统安全经济调度的网损协调优化方法。将网损价格因子和网损协调系数引入目标函数,建立了改进直流潮流模型,实现了负荷在机组间的最优分配;利用交流潮流方法计算系统实际网损,并利用增量直流潮流模型将网损在机组间进行合理分摊;最后利用交直流迭代思想修正网损价格因子和网损协调系数以优化网损分配方案。IEEE14节点和IEEE118节点算例验证了该方法的可行性,算例结果充分逼近了交流最优潮流的计算结果,符合实际系统运行状况。

基于混合自然启发算法的电网自适应过流保护优化研究

电力系统继电保护是现代能源电网中确保系统安全的一项重要任务。针对电网自适应保护和保护优化进行深入研究,提出一种新型聚类概念的自适应保护实现方法。采用混合自然启发算法进行保护设置优化,其中自适应保护用于应对电网系统拓扑变化,优化技术用于计算保护定值,进而配合电网备用保护提供更快的故障清除。设计的测试系统采用改进IEEE14总线系统,对故障清除性能进行了测试验证,该算法相较传统算法性能优异,且自适应过电流保护的聚类方法能够有效减少继电器设置组的数量。

基于CIM模型的电力系统全景视图生成研究

研究了基于IEC 61970公共信息模型(common information model,CIM)的全景视图、厂站接线图自动生成技术。基于动态图模映射自动关联、最小面积椭圆地理分区算法、厂站布局的释放-压缩算法,在南方电网调度控制中心实现了南方电网110 k V及以上电压等级电网模型的全景拼接基础上自动成图、厂站接线图自动布局成图、地理潮流图自动生成、模型图形的同步更新,并成功应用到EMS等系统,达到了电力系统全景画面集成,提高了电网运行维护效率,为调控中心提供了更为准确、可靠和丰富的电网图形和可视化支持。

灵宝背靠背直流工程换流站和系统调试总结

灵宝背靠背直流工程作为我国第一个联网背靠背直流输电工程,也是直流设备国产化的试验示范工程,工程的调试完全由国内技术力量完成,工程的建设和顺利投入运行,对直流工程国产化的发展具有指导意义。介绍了换流站和系统调试情况,包括换流站系统调试情况及结论、系统调试情况及结论、系统调试技术创新点、背靠背直流工程站系统和系统调试的经验总结和系统调试方案的优化。

低压电力线窄带载波通信信道阻抗与衰减特性的现场测量及分析

低压电力线载波通信已经成为智能电网建设中重要的本地通信手段,但低压电力线通信环境恶劣,影响通信性能,因此必须测量并掌握低压电力线的信道特征。本文针对低压电力线窄带载波通信应用于电力集抄系统的现状,给出了现场测量阻抗和衰减特性所采用的方法,并对有代表性的台区进行了现场测量,分析总结了测量得到的不同类型低压电力线信道在80～500kHz频段内的阻抗和衰减特性,可为低压电力线载波通信现场环境的研究提供参考。