考虑电网元件类型全面性的等值方法研究

提出一种基于元件类型全面性的电网静态等值方法,以系统等值前后的高斯消元结果、潮流状态信息不变为前提,保留外网支路、发电机、负荷和对地支路4种元件类型,推导出等值网络中的各等值参数。所提方法不仅保证了电力系统等值前后潮流状态信息不变,还保证了电力系统等值元件类型的全面性。相较于已有的电力系统简单挂等值机、戴维南等值方法,在IEEE 39节点系统中进一步验证了所提方法在电力系统静态安全分析的正确性及有效性,该方法能获得更高的外网等值精度。

在DBSCAN+LOF的大扰动工况下PMU装置不良数据检测算法研究

针对传统k-means算法异常点检测算法在大扰动情况下易产生误检、误判的问题,提出基于DBSCAN+LOF的电力系统PMU不良数据检测算法。结果表明:PMU正常数据存在较强的时空相似性,PMU不良数据的时空相似性均较弱,大扰动PMU数据存在较强的空间相似性,但时间相似性较弱;根据3种数据的时空特征,可利用DBSCAN算法检测出异常点,再利用LOF算法计算局部离群因子,通过局部离群因子大小来判别大扰动PMU数据和PMU不良数据;将提出的算法应用到电力系统短路故障中,结果显示在短路故障发生和切除时刻,LOF计算结果显示为大扰动PMU数据,在故障切除后,LOF计算结果显示为PMU不良数据,检测结果与实际情况完全相符,算法是合理有效的。

基于图像处理的输电线路覆冰厚度测量

提出以安装在杆塔上的工业摄像机采集的输电线路覆冰前后的图像为研究对象,对其进行图像灰度化、图像增强、图像分割等处理,通过摄像机标定将图像坐标转换为世界坐标,比较覆冰前后图像的边界轮廓来计算输电线路实际覆冰厚度的方法。通过实例分析证明该方法操作方便,误差较小,能够实现输电线路导线和绝缘子覆冰厚度的定量描述。

电力系统中基于PMU同步数据的应用研究综述

基于同步相量测量技术的广域测量系统为电力系统各领域中新应用功能的研究开发提供了全新的数据支撑平台。文章简要介绍了同步相量测量技术及在此基础之上的广域测量系统的发展现状;着重分析了PMU量测数据在包括阻尼控制、暂稳分析及控制、电压稳定、解列控制在内的电力系统动态领域以及包括线路参数测量、状态估计、潮流计算在内的电力系统稳态领域和继电保护领域中的应用研究情况;同时对这些应用研究的特点、优点以及存在的主要问题进行了相应的评述。

高压输电导线的损伤检测与故障诊断

本文利用红外和电磁传感器分别检测铝绞线和钢芯(钢绞线)的断股故障信号,应用db4小波基对故障信号进行了小波分析,由故障信号的时频域和小波分解细节特征,构造了神经网络诊断模型的输入特征矢量。利用3层BP网络实现了导线断股故障的精确诊断,所研制的红外电磁检测仪器可由巡线机器人携载和操作。

视频图像处理在输电线路安防系统的应用

介绍了一种基于视频图像差异化分析的输电线路安防系统。图像采集模块通过摄像机捕获和监视场景的光学图像,经模数转换输出数字视频图像,为视频图像处理提供数据。后台专家软件通过调用视频差异化算法对采集的图像进行分析处理,利用边缘检测、特征提取、背景建模、目标跟踪和背景差分等图像处理和模式识别的方法,自动识别出输电线路的多种安全隐患,如大型机械靠近作业、飘撞物、导线覆冰、大风天气产生的导线舞动以及在高负荷状态时出现的弧垂等,并产生预警信号。实验结果表明算法可在多种室外环境下工作,满足实际应用的要求。最后指出复杂环境下的输电线路图像识别算法是进一步研究的方向。

电容型高压设备介损在线监测系统的现场采集单元设计

在线监测电容型高压设备的介质损耗(简称介损)是判断其绝缘状况的有效手段;为了提高电力系统高压电气设备监测的安全性、可靠性及信息化指标,设计了一种基于新型电容型高压设备介损在线监测系统的现场采样单元(监测终端);针对相对比较法,提出了利用GPS授时实现异地高精度同步采样,并采用GPRS无线网络实现远程控制和通信的相对介损测量方案,系统采用内嵌处理器软核Nios Ⅱ的现场可编程门阵列(FPGA)器件EP1C6Q240C8完成对芯片ADS8505的采样控制;利用Quartus Ⅱ软件进行逻辑设计时,使用硬件描述语言VHDL和Verilog设计工频测量和采样逻辑模块的逻辑时序并完成数字信号的提取和存储;监测终端将数据信息打包后通过GPRS无线网络、Internet、服务器传输到客户端;最后又引入了相关诊断策略的专家软件对设备的绝缘性能进行判断;试验结果表明,该系统相对介损测量的可信度、精确度和稳定度比传统仪器有很大提高。

基于GSM网络的防窃电实时监控系统方案探讨

在介绍窃电危害性、窃电手法及目前防治窃电技术措施的基础上,探讨了一种基于全球移动通信系统GSM(GlobalSystemforMobilecommunication)网络的防窃电实时监控系统的设计方案、系统组成和工作原理。介绍了系统中窃电行为识别与诊断的软件流程,分析了系统的技术特点。指出了该系统能快速发现窃电,从而防止窃电行为。

基于物联网的配网户外箱柜预警远程智能监控系统

针对传统配网户外箱柜采用人工巡检方式存在耗时长、效率低和可靠性差等问题,文中提出了一种基于物联网的配网户外箱柜预警远程智能监控系统。该系统以物联网技术作为核心架构,对监测系统的终端感知系统、云平台管理系统和客户端系统功能进行了设计,具备监测数据的分布式计算和箱柜故障主动预警功能。结果表明:设计的系统能够更及时、全面地对户外箱柜状态进行监测和主动预警,为户外箱柜的安全管理提供了可靠有效的数据支撑。

电气化铁路电能质量监测平台设计

提出了一种基于分布式体系软件平台构建的分层、分布式电气化铁路电能质量监测平台。监测平台采用分布式结构设计,实行1对N管理,主要包括主站系统、分站系统和通信通道3个主要组成部分。监测平台对谐波、电压波动和闪变、三相不平衡、功率因数等电能质量指标的监测,完全按照最新国家标准执行,检测方法可根据国标修订情况及时变更。监测平台采用嵌入式Internet技术,透明地支持多种通信方式。分站系统主要组成部分为电能质量监测仪,用于测量功率、电能和三相电能质量数据,包括谐波含量、暂态过程、电压跌落和突增、功率因数、冲击等。监测平台采用SQL Server2000数据库管理系统,有USB通信接口,监测平台对操作员是开放的,监测点的扩展不受限制。电气化铁路电能质量监测平台已在胶济电气化铁路沿线电网中投入运行,现已涵盖了数个牵引变电站。

接地线状态在线监测系统设计

利用全球移动通信(GSM)技术组成的接地线工作状态在线监测系统,应用数据采集的方法把接地线的各种状态信息编辑成短消息直接传送到调度中心的主控计算机。数据的传输方式主要采用短消息方式,系统中采用协议数据单元(PDU)编码模式,对短消息的PDU编码和解码进行深入的研究。在给出总体设计的基础上,设计了系统的硬件和软件。系统能将接地线的工作状态以图形或文字的形式显示在控制中心的主控计算机上。

WAMS研究、建设与应用的新进展

广域测量系统(WAMS)是智能电网的重要组成部分,是各国争相研究、开发、应用的新兴科技领域之一。本文首先介绍了该系统的主流架构,在回顾其研发历程的基础上调查了近几年来国际、国内WAMS的研究、建设与应用情况,进而探讨了它的最新发展趋势;然后深入分析了WAMS关键技术及其高级应用技术的主要功能特点和应用前景,指出了我国目前WAMS存在的问题和差距,继而提出了相关技术的研究方向和实施建议。此外,指出了频率监测网(FNET)不失为我国WAMS技术研究的另一种平台和手段。

基于改进PSO算法的SSSC广域阻尼控制器设计

采用广域测量信号作为输入的静止同步串联补偿器(SSSC)附加阻尼控制(PSDC)可以有效抑制区间低频振荡。针对SSSC阻尼控制器的参数优化问题,提出了基于Prony和改进微粒群优化(PSO)算法的参数优化设计方法。通过对输出信号的Prony分析可以快速准确得出振荡模式的特征值,进而计算出阻尼比。PSO算法中惯性权重取值对算法收敛性起到了至关重要的作用,所提改进PSO算法通过T-S模糊规则自适应更新惯性权重取值,改善了算法的收敛性。仿真算例验证了所提设计方法的有效性。

互联电网区间振荡动态特性分析方法述评

"区间振荡"事件时有发生,是危及互联电网安全稳定运行的主要因素之一。该文首先回顾了区间振荡的显性诱因和发生机理,进而探讨了基于模型的离线分析方法和基于量测的在线分析方法的发展趋势;然后指出传统参数法中存在的问题,讨论了非参数法研究的最新进展;最后提出综合利用参数法(系统特征)与非参数法(信号特征)的各自优点,取长补短,是现代大型互联电网区间振荡动态特性分析方法的最终选择。

设备(系统)故障远程诊断系统的研究与实践

提出了基于网络的设备 (系统 )故障远程诊断系统的基本组成、远程诊断系统的层次结构模式 ,并以输电线路故障诊断系统为例 ,设计了一个基于局域网的有线和无线网络的远程诊断系统 .

基于自适应线性插值和最小二乘法的改进Cross测频算法

Cross测频算法简单且易于工程实现,但精度低,范围小,无法直接应用在电力系统监测与控制中。通过极小范数最小二乘法求解Cross算法中的偏差系数,并计算频率;应用自适应线性插值法修正标准基波频率以及对应周期内的采样点数,多次重复计算频率,并设计开发基于CompactRIO平台的Cross改进算法测频模块,进行系统试验。试验结果表明,改进后的算法测频精度高,频宽大,不仅适用于传统电网,也适用于主动配电网。

Zigbee通信技术在配电线路安全监测中的应用

介绍了在配电线路安全监测温度数据传输中应用Zigbee通信技术,即使用一种以太阳能为能源、超级电容为储能装置、超低功耗的Zigbee芯片发送数据的传感器装置实现温度数据的无线传输。由于该装置无需外供电源且采用无线通信,因而使配电线路的安全监测变得更加方便可靠。

基于CAN增强模式的电力远程监测系统

针对电力远程监测系统降低组建与运行成本、提高通信可靠性和系统实时性的需求,提出并研制了一种基于CAN增强模式、集公用配电变压器运行参数观测和低压居民用户电量检测为一体的分布式电力远程自动监测系统,给出了系统构成与测量原理,介绍了由公用电话线、CAN总线、RS-485总线构成的多级信道的信息流程及系统的通信协议,论述了增强模式下集中器中CAN控制器的寄存器分配方法,详细介绍了系统的主、从集中器识别方法和系统的点名、广播通信的信息帧识别方法.实际运行表明,主集中器可以与各从集中器进行点对点通信,也可对所有从集中器进行全局广播通信,主站可以实时监测公用配电变压器的运行状态和低压居民用户的用电量,系统组建方便,运行成本低,可靠性高.

低压电力载波抄表系统

结合我国电力工业的实际 ,分析采用低压电力载波集中抄表系统的必要性和可行性。以CCLZ - 10 0型抄表系统为例 ,介绍抄表系统硬件及通讯部分 ,包括数据采集终端、集中器、低压电力载波扩频通讯、集中器同主站间的通讯。此外 ,还分析了抄表数据库的构成及主站软件各模块的功能。

电力参数的数字化测量和无线数据传送

本文介绍一种采用高档AVR单片机ATm ega128L并结合单相电能表专用芯片CS5460,利用西门子无线GSM通信模块TC35构成的具有IC卡现场数据采集、远程电话M odem数据采集、无线短消息(SM S)数据采集等多种远程数据采集方式的三相电力参数测量仪表的设计过程。以此来说明如何使仪表实现三相电力参数的数字化测量和如何利用现代通信手段来实现测量数据的远程自动传送。