基于物联网技术的智能电力计量系统分析

随着计算机通信系统的发展,物联网技术应运而生,被广泛应用到各行业中,而电力计量系统与物联网技术的结合,不仅改变了人们的生活和工作方式,还成为整个电力行业未来发展的主要趋势。基于此,本文对物联网技术相关概念进行详细阐述,分析我国现阶段电力部门对计量体系提出的具体要求,提出基于物联网技术的智能电力计量系统设计方案,明确基于物联网的智能化计量检定技术方法,确保物联网技术背景下的智能电力计量系统能够充分发挥自身作用和价值,为我国智能电力体系的优化和完善提供参考依据。

基于测量不确定度理论的电能计量装置整体误差性能评估与控制研究

电能计量装置的准确性关系贸易结算的公平公正、电网运行的经济安全。现有相关技术标准规定了电能表、互感器的误差控制要求,但对由电能表、互感器及其回路组成的电能计量装置的综合误差性能指标,尚缺乏准确量化的定义。文中以测量不确定度理论为基础,论述了不同典型条件下电能计量装置的各标准不确定度分量、合成标准不确定度以及整体扩展不确定度的计算评定方法与允许综合误差限值的确定方法,为电能计量装置综合误差性能评估,以及电能表、互感器装出前的优化组合选配提供技术依据与方法。

省级计量中心生产调度平台架构研究

当前,我国各省计量中心涉及的业务十分复杂,交互数据也较为频繁,且各个系统分别通过不同厂家所承建,其交互规则也非常分散,所以需要利用生产调度平台以提供信息集成的统一平台,从而综合调度各系统。由于省级计量中心的电能计量设备已从以往人工模式转变为流水线式自动化检定和智能化仓储物流结合的无人介入全自动模式,这对于电能计量相关业务信息管理系统有更高要求的提出。所以本文通过研究省级计量中心生产调度平台的功能业务需求,进而提出实时监测相与任务调度相结合的架构平台,向各省计量中心提供管理、经营、生产等方面的技术性支撑。

基于联合模型的短期电力负荷预测方法

为了准确预测电力负荷并提高电力系统调节和调度的灵活性、准确性,提出了基于差分自回归滑动平均和长短期记忆神经网络的短期负荷联合模型预测方法,以避免单一预测模型可能难以满足预测准确需求的情况。首先,使用差分自回归滑动平均和长短期记忆神经网络单一模型对短期电力负荷开展预测;然后,使用改进的粒子群优化算法对联合模型权重进行寻优;最后,利用最优权重将单一模型预测结果进行合并得到最终的预测结果。验证结果表明,所建立的联合模型能够对短期电力负荷进行准确的预测,且联合模型的预测精度要优于差分自回归滑动平均、长短期记忆神经网络和BP神经网络等单一模型,具有一定的工程应用价值。

国家电网公司实验室电力互感器运行性能实验室概况

1 实验室简介 电力互感器运行性能实验室于2010年3月由国家电网公司命名,定位于电力互感器运行性能测试和分析研究,并结合研究成果开展电网技术服务,近几年紧密围绕传统和非传统互感器现场运行性能研究、直流互感器运行及测试新技术研究、电力互感器现场试验新方法、互感器室内检测新技术研究、超大电流互感器电磁场环境仿真及磁屏蔽防护新技术研究等主要研究方向,开展了一系列电网科研和生产服务工作.

面向多目标优化主动运维的电能表远程在线评价系统设计

针对传统电能表远程在线评价系统中存在的系统建造成本耗费较大、评价结构过于繁琐等问题,从评价系统的构建和评价算法两方面开展研究。在评价系统的设计方面,加入反馈,使得该评价系统不仅可以整合各项评价指标进行规律化的采集,还可以对评价指标进行实时反馈,提高了评价的效率和评价信息传输的效率。在评价算法方面,基于解耦评价算法对电能表的运行状态和采集数据进行评价,对数据信息进行归纳处理,并根据大量的数据样本进行条理化分析评价。通过仿真实验可知,硬件反馈线路的数据传输效率高达98.6%,具有很好的传输能力。

基于新型电力系统战略背景下电力企业人才梯队建设

文章针对电力企业的人才梯队建设问题进行探究。采用文献总结法、案例借鉴法,从新型电力系统战略的内容和意义入手,指出该战略对电力人才提出的新要求,结合成功的案例及带来的启示,阐述了新型电力系统战略下电力企业人才梯队的建设方法。研究表明:新型电力系统战略的实施,对电力人才结构和建设培养均提出新要求,采用引育并举的理念,制定长期人才培养计划,才能打造出一支高素质的人才梯队,推动电力企业高质量发展。

基于CNN和LSTM混合网络的直流充电桩功率模块优化

直流充电桩内部功率变化动态性过强,不易捕捉及计算误差过大,提出基于CNN和LSTM混合网络的功率模块优化方法。根据充电桩电路工作原理,得到电路内部各项参数间存在的直接关联,根据该点采用三相电网平衡原理设计电力稳定控制函数,计算满足电压、电流以及功率最稳的调节比例系数,并作为调节点,建立CNN和LSTM混合网络多层次模型,计算有序、无序充放电过程的电力负荷变化,利用调节比例系数按照充电、放电所需功率需求完成优化。实验结果表明,所提方法的充电桩功率稳定,对充电桩的电压偏移量实现有效改善。

基于简化HMM和时间分段的非侵入式负荷分解算法

针对现有非侵入式负荷分解算法需要以过去时刻的分解结果为依据,从而造成误差累积的问题,提出一种基于简化的隐马尔可夫模型和时间分段的非侵入式负荷分解算法,以实现居民家庭的负荷分解。对负荷的低频功率信号进行分层抽样和聚类分析,构建负荷功率模板并利用独热码对超状态进行编码表示。基于简化的隐马尔可夫模型和普遍生活规律对家庭用电时间段进行划分,在每个时间段内单独训练参数。结合总线数据和各时间段参数实现对各时刻负荷功率的独立求解。基于2种国外公开数据集的测试结果验证了所提算法的准确性和实时性。

数字电能计量系统检定方法综述

基于IEC61850的数字电能计量系统与传统电能计量系统有很大的区别,它的各个组成部分的检定方法发生了很大的变化。本文对电子式互感器、合并单元和数字式电能表的检定方法进行了概述,比较了各种检定方法的优点和缺点。对于数字式电能表的检定方法,本文按照溯源对象的不同,将其分成了三类。数字电能表的检定目前还没有业界和学界统一认可的溯源和检定方法,还值得进一步的探索和研究。

内绝缘参量对电容式电压互感器计量精度的影响分析

在电容式电压互感器(capacitive voltage transformer,CVT)运行过程中,温度、受潮、电容芯子击穿等将导致CVT电容绝缘参量变化,从而改变电容分压器的分压比,引起CVT的计量误差。建立计及绝缘参数的CVT等效模型,研究多节CVT计量精度的影响规律。通过仿真分析,得到多节CVT计量误差随电容分压器等值电容和介损的变化规律,并搭建CVT计量误差试验平台,通过试验对理论分析和仿真结果进行验证。研究结果表明,多节CVT绝缘特性的变化将对其计量精度产生较大影响;电容变化主要影响CVT测量"比差",介损变化主要影响CVT测量"角差",当"低压臂电容"的等值电容增大0.22%时,比差变化-0.2%,介损增大0.20%时,角差变化4.8';电能计量误差会随CVT"高压臂电容"的等值电容和介损增加向"正方向"增加,随"低压臂电容"的等值电容和介损增加向"负方向"增加。

电力线载波通信抗干扰性能测试研究

针对目前电力线载波通信性能测试设备,在抗干扰性能测试方面可靠性较差和准确度较低的现状,文章深入分析了在用测试系统的技术实现及其抗干扰测试关键技术需求,重点研究了测试系统机架结构内存在的电磁传导和辐射串扰及其多径干扰,并就传统LC衰减器及其衰减矩阵的不精确性和不稳定性作了简要阐述,提出了设备改进方案。基于高性能EMI滤波器、屏蔽箱、同轴程控衰减器等关键部件,改进研制了现有测试系统,经接收灵敏度和解调门限信噪比测试验证,其测试过程更加稳定,测试结果更加可靠、准确,这种改进技术方案既适用于点对点通信性能测试,也适用于载波通信路由组网能力测试。

基于台区电能量分层级解耦的电能表远程在线校准

针对电能表元件稳定性较差的问题,提出基于台区电能量分层级解耦的电能表远程在线校准方法。根据台区电能量分层级精准解耦原则,设置典型分层端口结构,求解微分解耦数据方程,实现对电能系数的计量处理。分别从AD转换器量化误差、数值求积截断误差、同步误差三个角度着手,分析校准参量的取值结果,完成远程在线校准设计。实验结果表明:采用所提方法的总线电能表示数、支线电能表示数与理想示数之间的差值水平均能得到较好控制,与三轴同步校准方法相比,更符合维持电能表示数稳定性的实际应用需求。

智能变电站采样值同步异常导致跨间隔计量系统故障分析

智能变电站采用内桥接线、3/2接线、母线PT级联等设计时,数字计量系统需要进行跨间隔计量,此时采样值报文的同步性是影响数字计量系统整体准确性的关键因素。文章介绍了110 k V智能变电站采用内桥接线设计情况下数字化计量装置进行跨间隔计量的原理,针对某110 k V智能变电站实际运行中出现的采样值同步异常导致计量不准确的情况进行了分析,并提出一种提高智能变电站跨间隔计量可靠性的方案。

数字化电能计量算法综述

数字化电能计量算法不仅是数字化电能表内的相关算法,还包括合并单元内的相关算法;数字化电能计量的被测对象因要遵从IEC61850通信规约,致使其采样率已被固定、采样数据之间时间不同步、采样数据传输中可能丢帧等。针对这些数字化电能计量算法研究所必须面对的问题,对当前应用于数字化电能计量系统的拉格朗日、埃特金等同步插值算法,点积和、牛顿-柯特斯积分等全电能计量算法,以及准同步、加窗插值傅里叶等电参量分析算法等进行了梳理和对比;盘点了数字化电能计量算法的最新研发进展;并探讨了研发数字化电能计量系统专用算法的必要性、可行性和努力方向。

基于云平台的用电计量采集信息流分析系统

针对电力计量系统存在的自身状态感知效果差等问题,结合设备采集终端配置要求,提出了基于云平台的计量采集设备信息流监控技术。以云平台为基础为电力计量数据的采集和分析提供支撑,构建了计量数据智能分析系统,能够对计量数据进行分析和整理。针对新型业务对计量数据的需求,分析了信息流监控技术,设计了基于云平台的信息流监控系统,说明了系统构架、并行计算以及通信方式,结合以负荷预测为案例的神经网络说明了该系统的应用场景,说明了所提技术的适用性。

数字电能计量采样值丢帧处理方法

相对于传统电能计量系统,采样值丢帧是数字电能计量引入的新问题。对几种常见的丢帧处理方法进行了仿真分析,包括对丢失点填零、用上一个点代替丢失点和对丢失点进行插值三种方法。仿真结果表明,前两种方法引入的误差较大,最后一种方法引入的误差较小。在采用较复杂算法时,误差可以忽略不计。其中,从性能和复杂度综合考虑,拉格朗日三次内插算法是推荐算法。

一种智能变电站数字化计量系统级试验技术方法研究

目前智能变电站数字化计量系统的试验方法多采用了针对单个装置分别进行性能测试和评估的方法,但这些方法仅能够有效保证某台数字化计量装置在单独运行时其测量结果的准确可靠,并不能完全反映各个装置构成完整系统后的性能。文章介绍了现有试验方法的不足,提出了一种智能变电站数字化计量系统级试验技术方法,并通过实际试验证明了方法的可行性。

电动汽车大功率直流充电计量装置设计

传统电动汽车充电装置存在稳压测试精准度低、整机效率差的问题,为此设计了电动汽车大功率直流充电计量装置。计量装置硬件部分由电能表和非接触式读写装置组成,分别对直流电能表结构框图、非接触式读写装置引脚和晶体振荡器外围电路进行设计;采用模块化编辑程序对装置主程序和天线进行设计,将各个程序模块分成若干个小模块,保持其相对独立性。通过实验结果可知,该装置稳压测试精准度较高,且整机效率较为理想。

基于本征时间尺度分解和时间序列分析的电能计量误差预测方法

电能计量装置的误差预测是其运行状态预报和故障预警的基础,提出了一种本质时间尺度分解(ITD)和时间序列分析相结合的计量误差预测模型及算法。利用ITD法将电能计量误差自适应分解成1个平稳的趋势分量时间序列和多个不同频段非平稳的旋转分量时间序列。其采用相邻极值点之间分段线性化的方式,可显著提高计量误差各分量在线分解的效率。考虑各误差分量的平稳和非平稳特性,针对性地选择自回归滑动平均和差分自回归滑动平均建立计量误差趋势和旋转分量的预测模型,再将各误差分量的预测结果叠加,最终得到电能计量装置整体误差在未来的变化。利用对四川110 k V桐子梁变电站电能计量装置误差监测数据的实例分析,验证了提出方法的正确性。