基于广域信息分析的智能配电网故障自愈技术研究

针对传统电网接地故障检测和自愈方法存在识别速度慢且精确度较低的问题,文中结合信号广域信息提出了一种配电网故障自愈方法。该方法构建了单相接地故障模型,并将零序电流作为分析的对象。将零序电流信号分解为时域、频域以及小波域分量来作为广域特征向量,并采用随机森林算法对其权重进行分类,利用LightGBM算法对分类后的广域特征向量加以训练,进而得到故障预测结果。在仿真测试中,所提算法能够抵抗过渡电阻与初始相位角变化对预测结果的影响,且其故障分析准确率的平均值为98.9%,在对比算法中为最优,表明该算法可为配电网故障自愈提供有效的技术支撑。

基于广域信息处理的配电网故障隔离技术研究

针对分布式电源并入配电网后,传统算法进行故障检测时存在定位准确度偏低、反应速度较慢的问题,文中基于广域信息处理技术提出了一种配电网故障隔离方法。该方法采用模态分解算法将故障复杂信号分解为多种类基础小信号,使用支持向量机对这些小信号进行数据分类。但由于传统支持向量机的收敛速度较慢,因此通过引入粒子群算法对其参数加以优化,从而提升模型的运算速度。实验结果表明,在加入分布式电源的电网中,所提算法的故障定位准确率为96.7%,平均运行时间则为43.9 s,且这两项参数在对比算法中均为最优。由此证明,该算法可应用于实际工程中,为配电网故障隔离提供技术支撑。

基于广域信息的发电机电压控制抑制区间低频振荡方法

为了在线抑制区间低频振荡,提出了一种基于广域信息的发电机电压控制方法。在发电机机端电压调整对系统振荡模式阻尼影响机理基础上,分析了电压控制对局部振荡模式和区域振荡模式的影响。基于发电机主导振荡模式下参与因子计算进行控制点选取;通过参与振荡的发电机分群计算两群机组振荡相角的均值,判别相角均值大的机群为领前群并提升领前群机组的电压;基于机组的调度区域属性区分局部振荡模式和区域振荡模式。南方电网算例分析结果表明,该方法能有效抑制低频振荡,证明了方法的正确性和有效性。

基于广域信息的非线性全局综合控制器

随着同步相量测量单元(PMU)在电力系统中的广泛应用,开展基于广域测量系统(WAMS)的广域控制的研究具有重要的理论和实际意义。由于电力系统稳定问题本质上具有全局性,因此在电力系统的控制规律中引入广域信息可进一步改善系统的动态性能,提高系统承受大扰动的能力。该文采用全系统惯性中心坐标,以发电机转子角距离稳定平衡点最近为控制目标,以汽轮发电机组励磁电压与汽门为被控对象,应用非线性控制的逆系统理论分析了多机系统中励磁与汽门系统的可逆性,并设计了基于广域信息的非线性全局综合控制器,实现了“局部控制,服务全局”的控制策略。通过4机系统的数字仿真对比了该非线性全局综合控制器与常规PID控制器、非线性分散综合控制器的控制效果,结果表明,基于广域信息的非线性全局综合控制器更能减小系统的过渡时间、振荡次数及振荡幅度,更能增加系统的故障临界切除时间,增强系统的暂态稳定性。

不健全广域信息下时滞非线性鲁棒综合控制器设计

同步相量测量单元(PMU)在电力系统中的广泛应用为基于广域测量系统(WAMS)的广域控制提供了实现条件。由于远方反馈信息的不健全和时滞影响,基于广域信息的闭环电力系统将是一个时滞非线性系统。针对这种时滞非线性系统,结合逆系统理论和鲁棒H∞控制理论,提出不健全广域信息下考虑时滞影响的非线性鲁棒综合控制器的设计方法。首先,应用逆系统方法将强非线性电力系统进行线性化,然后,根据广域信息的不确定性,推导具有干扰输入的时滞线性系统模型,最后,应用线性矩阵不等式(LMI)理论设计该线性系统的鲁棒反馈控制律,进而得到原非线性电力系统的最终控制规律。时域仿真结果表明,当考虑广域信息的不健全和时滞影响时,非线性鲁棒综合控制器仍具有较小的系统过渡时间、振荡次数及振荡幅度,能大幅度增加系统的故障临界切除时间。

基于广域信息的防连锁过载跳闸保护

连锁过载跳闸是大停电事故的初期表现,防连锁过载跳闸是防止电网大面积停电的重要措施。文中提出了基于广域信息的防连锁过载跳闸保护原理。该原理以重要母线为单元,利用正常运行时存储在广域网调度中心的节点阻抗矩阵中的相关元素估算各支路的过载电流系数,以分析过载支路开断后有无引起连锁跳闸的可能,及时告知调度中心采取防连锁跳闸的措施,以防大面积停电。IEEE39节点系统的仿真验证了该方法的可行性。

基于属性加密的广域信息管理的授权方法

为了解决广域信息管理(system wide information management,SWIM)信息安全问题,根据SWIM面向服务的系统架构(service-oriented architecture,SOA)的特点,设计SWIM的访问策略,提出了一种基于属性密码(attribute-based encryption,ABE)的授权方法.该方法根据SWIM访问结构中分布性、异构性和动态性的特点,采用密文访问策略(cipher policy-attribute based encryption,CP-ABE)实现.在模拟环境中对该方法进行仿真实验和安全性分析,实验结果表明:该方法支持SWIM航空用户细粒度的授权,降低了SWIM授权管理的复杂度,提高了SWIM系统的安全性.

轨迹凸凹性判据在不健全广域信息条件下的可靠性研究

基于局部惯性中心轨迹的几何特征，提出了一种识别系统暂态不稳定性的判据以及相应的多机系统暂态不稳定性识别方案，并在系统局部惯性中心参考坐标下基于广义势能函数推导了判据的离散表达形式．该方案摆脱了因求取全局惯性中心导致的不稳定性识别方法在实际应用时的限制，能够准确地识别出系统中具有局部广域信息条件区域内的不稳定性．IEEE50机145节点系统仿真结果表明：当失步机组具有观测条件时，使用该判据仍然能够正确判别出系统的稳定性，全系统轨迹信息的不健全程度只会导致不稳定性识别时间的不同，相对于传统时域仿真方法，该方法能够提前0．3～1S识别出系统失稳．

广域信息管理SWIM信息安全技术标准研究

广域信息管理SWIM(System Wide Information Management)是下一代空中交通管理系统NGATM的信息共享机制,其主要核心服务之一是信息安全保障。文章根据国际民航组织ICAO制定的相关标准,从SWIM信息安全核心服务入手,研究了SWIM安全架构,分析了以Web服务安全标准为主的SWIM安全服务和基础设施所应遵循的安全技术标准,对SWIM数据安全和隐私保护具有重要意义。

基于广域信息的直流连续换相失败紧急控制方法

由于输送功率连续性骤降导致发电机累积加速面积大于减速面积,高压直流连续换相失败故障可能造成送端电网机组相对功角失稳。在广域测量系统中接入直流控保系统的换相失败信号,由电源管理单元采集信息进行临界机群的识别和单机无穷大OMIB系统的等值。采用"在线预决策、实时匹配"的方案,通过OMIB发电机功角特性分析,认为可在预决策计算中确定OMIB发电机临界角度和角速度,在线判断等值发电机角度和角速度是否超过临界值,如超过则匹配相应的预决策控制策略进行控制,避免了单纯依靠轨迹外推预测稳定性和控制决策的可靠性问题。"三华"交直流混联电网的算例分析验证了提出方法的实用性和有效性。

基于内容挖掘的广域信息管理系统业务数据安全

针对广域信息管理系统(SWIM)服务共享中的数据安全问题,分析了SWIM业务流程中的安全隐患,提出了一种基于潜在狄利克雷分配(LDA)主题模型和内容挖掘的恶意数据的过滤方法。首先对SWIM四种业务数据进行大数据分析,然后通过LDA模型对业务数据进行特征抽取完成内容挖掘,最后利用KMP匹配算法在主串中查找模式串,从而检测出含有恶意关键字的SWIM业务数据。在Linux内核中对该检测方法进行测试,实验结果表明该方法能够有效地对SWIM业务数据进行内容挖掘,与潜在语义分析(LSA)和基于概率统计的潜在语义分析(p LSA)的方法相比也具有更好的检测性能。

面向广域信息管理系统的SSL协议交互认证方案

广域信息管理系(system wide information management,SWIM)是基于面向服务架构(service oriented architecture,SOA)的民航信息交互系统,其为民航领域不同部门、不同用户的信息业务提供了数据共享与交换的平台.作为一个规模性的信息系统接入式平台,SWIM承载着与民航系统安全运行相关的重要数据,因此与其相关的数据安全以及隐私保护等网络安全问题显得尤为重要.面向广域信息管理系统的SSL协议交互认证方案正是针对上述问题提出的一个认证解决方案.基于SWIM的概念、技术及具体架构,通过分析安全套接层(security socket layer,SSL)协议在SWIM系统应用中的具体问题,结合数字证书技术,该方案在SWIM系统中采用基于双证书形式的身份认证方法,并在设定的实验环境下通过实验测试,分析其安全性以及时间有效性.实验结果表明,改进的交互认证方案能够保障SWIM系统中通信双方的身份认证以及信息的安全传输,在保证SWIM运行效率的前提下为其安全运转提供保障.

广域信息智能配电网故障自愈技术研究

针对将来智能配电网对供电可靠性不断提高的发展需求,对智能配电网故障自愈技术进行了研究。结合当前配电网故障停电范围大、无法快速有效转供等保护与控制问题,基于智能配电网广域测控系统、EPON无源开放式通信体系,采用分布式智能控制技术实现智能配电终端之间的对等通信与数据交换,通过分析故障过流信息实现与变电站出线保护相配合的故障快速隔离、供电恢复等功能。通过在大理城区配电网中的实际应用,以及对项目开展过程中存在的若干关键问题的研究分析,基于广域信息的智能配电网故障自愈技术能够显著地提高供电可靠性和电能质量,减少用户停电损失。

基于广域信息及回路成形技术的H∞阻尼控制器设计

采用广域信息得到的控制器可有效地抑制互联电力系统区间振荡模式.同时,由于实际电力系统中不可避免的存在多种不确定性,如何提高电力系统控制器的鲁棒性能成为人们关注的焦点.针对这一现象,该文在采用广域信息作为反馈信号的基础上,应用回路成形技术使线性化的开环电力系统模型具有期望的特性,采用规范互质分解理论对成形后的摄动系统模型进行鲁棒镇定控制器设计.所得到的控制器对互联系统的弱阻尼机电振荡模式有较强的阻尼特性及鲁棒性.最后以时域仿真的结果说明所得控制器的性能及方法的有效性.

广域信息管理SWIM的安全性研究

随着民航行业的快速发展,民航空中交通管理(ATM)各部门信息交互与共享越来越重要。民航广域信息管理(SWIM)通过网络技术完成民航信息数据的交互与共享,运行的安全性和连续性直接影响民航安全和服务质量的提升。SWIM系统管理的信息包含大量的敏感和保密信息,为了保证信息交换和共享的安全性,SWIM必须要有较高的安全性措施。分析SWIM面临的风险和威胁,提出提升系统安全性的方案,并通过实验评估方案的可行性。

基于广域信息管理的飞行数据服务设计与实现

为实现标准、灵活、综合的飞行数据服务,解决专有的数据模型、紧耦合的系统接口和特定的传输协议造成的飞行数据"信息孤岛"问题,基于广域信息管理技术架构,采用面向服务的分层思想,对飞行数据服务进行整体设计。对服务实现的关键技术,包括广域信息管理架构的物理实现、公共飞行数据模型的建立、飞行数据访问服务的构建以及飞行数据的综合等进行分析研究。给出基于广域信息管理的飞行数据服务的实现实例。

基于SOA的民航广域信息管理架构的研究与设计

为了满足民航各系统和空管部门的信息服务能力需求,解决当前民航业务系统间存在的紧耦合、灵活性差、可重用和可扩展性不足等缺陷造成的"民航信息孤岛"现象,实现高效、标准、灵活的民航信息数据服务,文中基于面向服务架构(SOA)的设计原则和思想,进行了民航广域信息管理(SWIM)的功能架构设计和技术架构设计。同时采用服务组件架构(SCA)作为以服务为核心的SWIM构建技术,对服务实现的关键技术,包括基于SCA规范的服务构建和发布、递归组合和服务重用、服务的多通信协议和模式、分布式服务部署等进行了分析研究。最后,结合企业服务总线(ESB)作为服务虚拟化平台,给出了一个基于SOA的SWIM框架下的实现实例。

基于广域信息的继电保护实时评价研究

继电保护运行状态监测和状态检修是提高继电保护运行可靠性的重要手段。提出了一种基于广域信息的继电保护实时评价方法,并进行了实时评价系统的研制。实时评价系统通过获取电网调度系统、保信主站和故障录波器主站的信息,对每次继电保护的动作行为进行全局性实时评价、状态评估并生成相应报告,大幅减少了事故分析的时间,增加了事故分析的广度,提高了事故分析的质量。实时评价系统全面分析与故障线路相邻的所有未动作线路的保护信息,从这些设备的录波信息和中间节点信息中分析其动作行为,发现其隐患,保障电网更安全的运行。该系统已在国网安徽省电力公司调度中心试运行,运行结果表明该方案具有良好的可行性,有效提高了运维人员的维护效率。

基于多QoS约束条件的广域信息管理系统任务调度算法

提出了面向广域信息管理系统(SWIM)的多 QoS 约束条件的蚁群优化任务调度算法(QoS-ACO)。针对 SWIM 中用户对任务请求完成服务质量(QoS)的要求,综合考虑任务完成时间、执行安全性和可靠性因素,构造了新的用户综合满意度评价函数和系统任务调度模型,使用 SWIM 中业务调度 QoS 总效用评价函数来更新蚁群算法中的信息素。仿真实验结果表明,同等条件下 QoS-ACO 算法在任务完成时间、安全性、可靠性和 QoS总效用值方面都优于传统 Min-Min 算法和粒子群优化算法,满足用户的任务调度服务质量要求,较好地完成了SWIM 调度任务。

基于广域信息的振荡中再故障识别与定位

采用综合序分量构成差动电流,提出了一种差动保护原理用于识别互联电网振荡过程中再故障,能有效提高经大过渡电阻接地故障的检测灵敏度,改善振荡中心附近短路传统负序元件灵敏度低的问题。为进一步识别故障元件,利用配合关系矩阵描述智能电子设备(intelligent electronic device,IED)间的相互配合关系,并结合多点方向信息确定与故障元件直接相连的IED,这些IED保护对象的交集即为故障元件。算例分析表明,所提的广域保护原理简单易行,不受振荡频率偏移和系统运行方式影响,耐过渡电阻能力强,能很好实现振荡再故障判断及定位,作为现有振荡再故障保护的冗余补充能有效提高保护性能。