雄安新区的数字孪生变电站应用及探索

传统行业的传统生产方式,应该寻求更契合时代的数字解法。对于安全和成本的关键性场景,数字孪生技术具备打破时空界限的潜力,但研究依然不够深入。为探索数字孪生在变电站运检中的实用化应用,以雄安数字孪生变电站为案例,结合变电检修运维实际总结痛点问题,并提出成熟的数字孪生应该具备快速扫描建模,物理引擎底座、虚实双向交互的实用化能力。相关技术研究应紧扣标准化和实用化目的,在现有技术的基础上做迁移、延伸等适用化应用。数字孪生技术在变电站运检中潜力巨大,相关理论在各个领域已经存在应用,但实用性示范工程的落地化应用,仍需进一步的体系化研究和标准化研究。

数字化移动储能系统在雄安新区的应用

介绍雄安新区配电网建设现状和移动储能在雄安新区的应用场景,针对现有电网设备水平普遍偏低、网架基础过于薄弱、供电能力严重不足的问题,提出数字化移动储能系统,从系统架构、储能转换效率、控制策略等方面对该系统进行分析,并通过实例验证了该系统在10kV配电网柔性补强、解决过渡期电网季节性/时段性重过载问题方面的优势。

市场机制下考虑风险的售电公司日前电价决策方法

售电公司在进行电力零售业务电价决策时需要考虑各种不确定因素引起的收益风险。基于"电网公司-售电公司-用户"三层市场构架,提出了一种基于多代理服务构架的售电公司日前小时电价风险决策方法。该方法在保证用户隐私性的情况下,应用负荷电量电价弹性矩阵对用户侧进行建模,并采用条件风险价值度量售电公司决策风险,构建计及售电收益与潜在收益的售电公司日前小时电价决策模型,通过混沌粒子群算法进行求解。最后通过算例分析验证了所提风险决策方法对协调售电公司利润与风险的效果。

Koopman原理内嵌MLP神经网络模型驱动的电力系统非线性振荡特征分析方法

针对电力系统非线性动态特性表征与物理机理融合不清晰、精度低的问题,提出了一种Koopman原理内嵌多层感知机(MLP)神经网络模型驱动的电力系统非线性特性表征与分析方法。阐明了Koopman算子的基本原理,分析了Koopman算子在非线性系统时序演化中的作用。采用MLP神经网络构建编码、解码映射,进而形成Koopman原理内嵌的神经网络深度学习模型,通过深度学习实现非线性系统“编码映射-线性演化-解码映射”3种结构的演化逼近。分析了将所提方法应用于电力系统动态特性分析的物理机理,建立了所提方法的求解与应用流程。通过单机与4机系统算例对所提方法进行对比验证,结果表明所提方法可以精确表征平衡点稳定域内的系统动态过程,可用于电力系统非线性振荡动态特性解析。

基于大数据分析的电力信息系统安全状态监测技术研究

信息系统作为电力物联网建设的核心关键部分,一旦电力信息系统受到威胁,将影响整个电网的安全稳定运行。目前基于电力信息系统的安全防护策略主要集中于传统的保护和检测方法上。然而,许多威胁发生在很短的时间内,很容易被忽略,无法及时发现。这些威胁通常会对电力信息系统造成巨大影响,干扰其正常运行。针对这一问题,文中提出了一种基于大数据分析的电力信息系统安全状态监测机制。基于模糊聚类,有效评估网络运行情况。同时提出了一种博弈理论和机器学习相结合网态势感知模型,有效降低电力信息系统的安全运维风险。仿真结果验证了所提安全状态分析策略的有效性和实用性。

“计件+绩效”提升数字化供电所综合管理水平

1提出背景国网邢台市任泽区供电公司经济开发区供电所现有供服员工82人,其中50岁以上的有47人。任泽区供电公司经济开发区供电所原有的供电所供服员工的绩效考核指标体系基本以定性考核为主、以定量考核为辅,各项量化考核指标任务按职能进行分解下达。

浅析电力开关柜的智能控制器设计与应用

本文对电力开关柜智能控制器的设计与应用进行了研究,对智能控制器的功能需求、硬件设计以及软件实现的关键技术进行了探讨,介绍了智能控制器在电力开关柜中的实际应用,特别是在故障诊断和保护控制方面的作用。针对智能控制器在应用过程中遇到的通信稳定性、环境适应性和功耗优化等技术挑战,本文提出了相应的解决方案,旨在为电力开关柜智能化的发展提供技术支持,提升其在实际应用中的可靠性和稳定性。

面向新型电力系统的电力大数据副本管理算法

随着新型电力系统建设步伐的加快,电网信息化程度不断加深,上万台虚拟机构成的庞大数据中心,仅仅依靠传统任务调度型副本管理策略,已无法满足未来精准负荷控制等新型电力业务对大数据处理时延的需求。对此,文章在充分考虑网络流量和数据中心位置分布的基础上,构建一种基于随机配置网络(SCN)的电力大数据自适应副本管理系统。同时,提出了一种基于C-means聚类的底层设备分类网络流量预测模型,有效地完成数据库网络资源的实时评估。为了有效提升电力大数据副本管理效率降低数据处理延时,提出了一种面向新型电力系统的数据存储和选择的副本管理算法,实现电力大数据副本的灵活存储和最优选择。最后,在相应省公司开展试点验证,实验结果表明该算法能够有效支撑电力大数据存储,降低数据处理延时,跨分布式DCs的现场作业完成时间平均减少12.19%。

基于多源异构数据融合的综合管廊电力舱系统保护

针对综合管廊电力舱运维数据的利用和分析不足、未实现基于大数据的智能运维的问题,提出了一种新的综合管廊电力舱状态分析判断方法,旨在保护综合管廊电力舱系统,提高安全性,提升运维水平。首先,将来自管廊电力舱的多个分布式数据源采用中间件技术进行数据层融合。其次,将具有相似特性的数据分配到同一子空间,并提出一种新的既能保持数据集全局结构又能保持数据集局部结构的局部全局投影方法提取特征。进而,对各个子空间提取的特征进行融合,利用支持向量数据描述方法构建分类模型。最后,在综合管廊电力舱的运维数据上进行测试以证明所提出方法的有效性以及优越性。

地下综合管廊电力舱火灾演化行为和特性

针对2017-2020年国内城市地下综合管廊和电力舱火灾主要相关研究进行综述,总结电力舱火灾研究重点,对火灾演化机理进行简要探讨,并进一步提出未来研究方向。

数字化技术下电网安全态势感知评估方法

为了提高电网的安全性,需要进行电网的安全态势感知评估,提出数字化技术下电网安全态势感知评估方法。构建数字化技术下电网安全态势大数据分析模型,进行安全态势特征分析,提取反映电网安全态势信息的统计特征量,进行信息融合和感知分析。根据自相关统计特征分析方法进行量化特征分析,结合量化回归分析方法,建立模糊度函数,提取电网安全态势模糊信息管理参数,通过规则性约束特征分解方法,进行数字化技术下电网安全态势质量评价和评估。仿真结果表明,采用该方法进行电网安全态势感知评估的准确性较高,评估结果的收敛性较好。

基于增强现实的电力计量装置运维场景重建

为了提高电力计量装置运维管理的智能性,结合虚拟现实增强技术,对电力计量装置运维场景重建。通过向量库融合电力计量装置运维场景视景网格区域,在计算机视觉下进行三维视点跟踪识别,构建三维视景成像模型,利用模糊度检测和视景重构方法提取运维场景特征,并通过虚拟现实增强技术进行三维重构;利用像素融合和VR渲染方法对运维场景视景信息进行增强处理,根据电力计量装置运维场景重组空间分布集,实现三维VR视景重建优化。仿真结果表明,采用该方法进行电力计量装置运维场景重建能力较好,速度较快。

四足机器人在综合管廊电力舱巡检中的应用

针对城市综合管廊电力舱地形复杂、人工巡检强度大的问题,提出一种基于四足机器人的综合管廊电力舱巡检方法,开发基于自行走四足机器人的电缆综合巡检平台,利用无监督学习缺陷检测模型,优化模型损失函数,提高了模型识别准确率。通过在雄安新区容东综合管廊实际训练,证明了基于四足机器人的自主巡检体系的适用性。

国网雄安公司:清洁能源示范项目探索实践

2021年3月1日,河北省委、省政府出台《关于认真贯彻落实习近平总书记重要讲话精神全面推进乡村振兴加快农业农村现代化的实施意见》,支持雄安新区争创国家乡村振兴引领区,全力推进白洋淀重点区域建设。2021年4月1日,《白洋淀生态环境治理和保护条例》将王家寨村功能定位为生态涵养区和旅游区,自此开启了王家寨村建设低碳节能、全电绿色生态村的转型之路。

基于关键帧提取与图像识别的电网设施数字化重建

提出一种基于视频关键帧提取与图像识别的电网设施数字化重建方案。首先,通过移动作业终端拍摄待重建设施的视频序列,提取视频的关键帧并利用YOLOv5网络识别并提取电力设施锚框去除环境背景,构造图像集;然后,以运动恢复结构为原理进行三维重建,提出改进定向快速旋转算法提高相机位姿计算精度,进而实现电网设施三维模型重建;最后,以变压器为例,验证所提方法可以有效完成电力设施三维模型的重建。

35 kV交流输电线路直线塔无人机巡检自动化控制系统设计

为解决35 k V交流输电线路直线塔巡检无人机自适应能力差,导致巡检作业易出错中断的问题,该文设计一种新型无人机巡检自动化控制系统。此系统由MPU9250九自由度惯性传感器、加速度计、磁力计,采集输电线路直线塔无人机巡检状态数据,通过积分法、三角函数关系、倾斜补偿方法,解算获取直线塔无人机巡检的姿态、速度、位置数据信息;使用基于模糊PID的自动化控制器,计算无人机巡检的姿态、速度、位置偏差与偏差率,自动调整无人机旋翼转速,控制无人机巡检状态,完成35 kV交流输电线路直线塔无人机巡检自动化控制。实验中,此系统使用下,无人机巡检状态与指定轨迹一致,俯仰角、横滚角、航向角偏差值为0°。

基于正序电流有功分量的有源配电网多端差动保护方法研究

分布式电源的接入,使得潮流双向流动、短路电流变化复杂,传统三段式电流保护难以适用。针对分布式电源负荷多端接入场景下难以解决数据同步的问题,提出一种基于正序电流有功分量的多端差动保护方法,利用正序电流有功分量为直流量、基本不受对时误差影响的特点,构造差动保护判据,实现多端差动保护。仿真结果表明,该方法能够有效判别区内故障,且具有一定的抗过渡电阻能力。

四通道表面肌电信号采集系统设计与研究

面向表面肌电信号在康复机器人领域的应用,设计了一种四通道表面肌电信号采集系统。表面肌电采集系统包含了检测电极设计、前置放大电路、高通滤波电路、工频陷波电路、低通滤波电路、后级放大电路和电源电路。实验基于右前臂桡侧腕长伸肌,对设计的四通道表面肌电信号采集系统采集的信号进行了测试分析。实验结果表明,系统能够很好地采集到人体表面肌电信号,每一个通道的信噪比为58±3dB,可以看出表面肌电信号采集设备对噪声的抑制能力较高,且采集到的信号质量高,能够应用于康复机器人领域。

基于LabVIEW的变电站移动机器人轨迹跟踪虚拟仿真系统设计

移动机器人在变电站中应用广泛,如何确保其移动轨迹准确高效,成为业内关注的重点。该文提出一种基于LabVIEW的变电站移动机器人轨迹跟踪虚拟仿真系统,以提高移动机器人的巡检效率以及轨迹运行精确度。研究系统结合遗传算法对巡检轨迹进行优化,保证机器人轨迹跟踪路径最优。同时结合分数阶模糊PID控制实现变电站移动机器人轨迹跟踪时的精确度。通过LabVIEW软件构建机器人轨迹跟踪虚拟仿真框架,并通过对比实验进行验证。实验结果表明,研究系统相比其他机器人巡检方式具有更好的稳定性以及轨迹跟踪精确性。

智能变电站蓄电池在线评估方法研究

提出了一种新的蓄电池在线评估方法,用于支持变电站智能化建设。将电化学阻抗谱技术应用于蓄电池充电状态和健康状态在线评估。提出了一些针对电池评估的改进建议。详细讨论了噪声数据集的准备、结果的后处理和测量的模型拟合。该方法的有效性通过一个密封铅酸电池充电进行实验证实:首先,通过实验确定扰动幅度,然后通过所提出的方法测试电池状态。结果表明,在线评估结果与通过实验室型高精度仪器获得的结果一致。而且利用所提出的方法,不必中断与电池相连的变电站电力系统的运行,验证了所提出方法的有效性。