储能技术在电力系统中的应用分析

目前,我国正处于电力系统改革的关键期,电力系统供需矛盾愈加凸显。如今我国已经全面形成了“西电东送”“南北互供”“全国联网”的电力格局,这也进一步突出了储能技术在电力系统中应用的重要性。合理应用储能技术,不仅能够极大地提升电力系统储能规模,同时对保障电力系统运行稳定性、安全有着重要意义。基于此,分析了目前主流的储能技术,探究储能技术的选择方式,并提出储能技术在电力系统中的应用方案。

电力网技术线损及降损对策解析

新时期,社会生产、生活对电能需求量不断增加,电力网损耗问题也愈加明显,这也让供电企业进一步提升了对节能降损问题的关注度。线损率会直接影响供电企业经济效益,也有效反映了供电企业管理水平,因此做好线损管理、采取有效降损措施有着重要意义。但目前部分地区普遍存在高线损情况,如何有效降低电力网线损一直都是电力企业管理的重点与难点。基于此,分析了电力网线损的概念与构成,从电力网结构、经济运行、电力设备等方面探究造成电力网技术线损的原因,并有针对性地提出几点降损对策,旨在降低电力网的线损量,提升供电企业的经营管理效益。

无人机电网巡检关键技术研究与展望

无人机电网巡检已成为电网运维不可或缺的重要模式。文章以2008—2022年中国知网数据库收录的无人机电网巡检领域的966篇研究文献为样本,借助CiteSpace可视化文献分析软件,总结了国内无人机电网巡检领域的研究前沿、演化路径,并针对目标检测、图像识别、路径规划与避障等关键技术的应用现状进行了重点剖析。在此基础上,文章结合无人机电网自主智能巡检模式的需求探讨了该领域的发展趋势,从提高巡检设备和技术的自主智能化水平、推动智能管控平台建设等方面提出了可行方案,以期为无人机电网巡检研究提供参考。

基于改进事件触发机制的电力系统负荷频率控制

针对电力系统中冗余信息的传输对网络资源利用率的不利影响,基于粒子群和人工鱼群算法,提出了改进事件触发机制的电力系统负荷频率控制(load frequency control,LFC)。针对事件触发阈值与其对于事件触发机制性能的影响,分别改进了粒子群和人工鱼群算法,在算法的前期采用改进的鱼群算法,在算法的后期利用改进的粒子群算法,以系统性能为优化目标对事件触发阈值进行优化设计,减少了冗余信息的传输,增加了网络资源的利用率。构造改进的Lyapunov泛函,利用线性矩阵不等式方法,建立了LFC系统[H∞]稳定的充分条件。构建2区域LFC系统以及IEEE-39节点仿真模型验证所提方法的有效性和适用性。仿真结果表明,所设计的算法能够节省网络通信资源,降低多区域电力系统间的信息传输频率。

电气节能中光伏新能源技术的运用分析

在经济高速发展的过程中,环境污染问题愈发严重,为了缓解这种情况,需要利用科学的技术手段对能源进行合理的使用和开发,以实现资源的有效利用。电气节能作为一种新兴技术,其在降低能源消耗方面具有重要的作用。为了促进我国可持续发展战略的实施,需要将光伏新能源技术有效应用到电气节能中,从而使电气节能效果得以提升。因此,针对光伏新能源技术在电气节能中的应用进行了详细分析,对于实际运用发挥出参考作用,推动我国建筑行业可持续发展。

输电线路山火监测预警技术研究

随着电力建设的迅速发展,许多220kV及以上电压等级输电线路陆续在山火多发地区竣工,电网供电能力大幅提升,同时,由于输电线路的覆盖面较广,且暴露在野外,近年来,多次发生山火导致高压线路出现故障,从而影响整个电网的运行安全。而传统采用的人工、直升机巡线等方式已不能满足山火监测对实时性和准确性的要求,因此,借助极轨气象卫星监测山火信息,获取卫星图像资料并解析,并通过山火信息的自动识别及判断,完成山火预警风险等级的计算与判定,并在此基础上,建立输电线路防山火监测系统,实现对山火的监测和预警,提高抵御山火灾害的能力,保障输电线路和电网安全稳定运行,最后,进行了技术案例验证与分析。

输电铁塔螺栓连接结构健康监测技术进展与展望

输电铁塔的局部螺栓连接结构在服役过程中,受到环境静/动载荷的作用,会发生预紧力减小或松动等故障,降低整体输电铁塔结构的承载能力。因此发展输电铁塔螺栓连接结构健康监测技术对电网输电塔线体系的安全可靠运行具有重要意义。对螺栓连接结构的典型结构健康监测技术研究进展进行综述,包括基于动力学理论、导波理论、声弹性效应和计算机视觉技术的结构健康监测技术,介绍这些技术的基本原理和发展现状,并在此基础上对输电铁塔螺栓连接结构健康监测技术进行总结和展望。

基于改进D-S证据理论的变电站火灾监测报警技术研究

为了解决传统火灾监测预警算法采用单一传感器模式对火灾信息评估不完整,容易出现误判、漏判的问题,基于改进的D-S证据理论,构建了基于多传感器信息融合算法的变电站火灾报警系统。得出如下主要结论:常规D-S证据理论在信息融合过程中容易出现一票否决、Zadeh悖论以及公平性问题,通过引入相似度概念对基本信度分配函数进行修正,可有效解决这些问题;利用改进的D-S证据理论对多传感器信息源进行融合处理,同时将隶属度函数Sigmf作为变电站火灾监测传感器的基本概率函数,可对火灾不同阶段的特征进行监测和提取;当采用多个传感器数据进行融合处理后,增强了信息的冗余性和互补性,减少火灾误判和漏判的概率,使得变电站火灾预警准确率得到有效提升。

基于时空特征深度网络的电力变压器在线故障诊断

为了解决基于溶解气体分析的传统变压器故障诊断在特征提取和在线建模方面的问题,提出了一种基于时空特征的电力变压器在线检测方法。该方法将卷积神经网络与长短期记忆相结合,由卷积层和池化层提取出空间域相关特征,引入一种具有门控结构的递归神经网络以获取时间特征。因此,这种在线端到端的深度网络是由一个连接时间和空间特征的顺序层所构成。通过在溶解气体数据分析中与现有模型进行的比较实验,证明了该方法的优秀性能。结果表明,所提出的方法对于时间步长的选取不敏感,且预测精度比动态支持向量机和卷积神经网络高10%~30%。

新能源场站网源协调技术问题研究

构建新型电力系统,需解决新能源机组所固有的弱支撑性和低抗扰性对电力系统稳定性造成的影响,提高新能源电站的涉网性能。基于现场涉网试验数据,对新能源电站的电能质量、有功无功控制性能、SVG性能、故障穿越性能以及电网适应性等涉网性能试验结果进行统计分析,指出故障穿越性能及电网适应性测试项目为当前新能源场站网源协调管理工作的薄弱点,同时也应是未来一段时间内的重点工作。对典型的故障穿越及电网适应性问题进行了汇总分析,并从管理层面和技术层面提出相应的对策,为电力系统的转型发展提供支撑。

基于数值分析的电力基坑气体分布检测分析

电力基坑项目建设过程中经常出现有害气体泄漏的问题,为了对基坑内部气体分布情况进行检测,系统中设计无人检测装置、图像采集设备和传感器阵列,利用红外吸收检测技术设计红外硫化氢气体传感器,对基坑内硫化氢气体进行定量分析,传感器选择双通道检测技术提高气体测量精度。系统采用卷积神经网络构建气体识别模型,使用主成分分析方法进行多元统计检测,并通过随机区域池化方法提取更多的特征信息。实验结果显示,该研究系统能够检测到体积分数为12.5%的甲烷气体,对混合气体的识别准确率最高为97.2%。

我国电力环保现状与发展趋势探究

近年来电力行业在国家经济快速增长的形势下得到了迅猛发展,电力生产技术、科技水平也得到了空前的进步。然而,电力行业急速发展带来的环境问题逐渐涌现出来,环境污染、生态破坏成为电力行业发展亟待解决的问题,“绿色、低碳、环保”作为新时代的代名词,使得电力环保行业步入新局面,迎来新挑战。本文对电力行业发展引起的环境问题进行深入探究,分析现有电力环保现状,对未来电力环保发展趋势进行展望,并提出电力环保行业发展的相关建议。

河南电网安全生产风险管控平台建设及应用分析

为进一步健全安全监督工作体系,提升安全管控能力,按照国家电网有限公司统一要求和工作部署,河南公司建立省市县公司三级安全管控中心和建设安全生产风险管控平台,从平台功能定位、建设情况、管控重点内容、四个管住、通报总结、平台优化等方面进行分析。

风电高渗透率下豫西电力系统节点频率稳定性研究

在新能源发电渗透率迅速增长的同时,电力系统的惯性水平,尤其是频率稳定性将大幅降低。以河南豫西地区电网为研究对象,探讨不同渗透率的风电异步联网后短路故障、负荷变化及化学储能三种典型运行方式对地区电网频率的影响规律。研究发现:当短路故障运行时,随着风电渗透率的继续增加,豫西地区电网系统在应对短路故障时的系统稳定性越来越差,事故系统频率最高值及波动幅值均逐渐升高,最高可达1.35 Hz;当负荷变化运行时,随着负荷的增加,电网频率的峰谷幅值差逐渐线性升高,而随着渗透率的增加,电网频率的峰谷幅值差呈现先升高后降低的趋势,当负荷变化超过40%时对应的电网系统频率峰谷幅值差均已超过0.4 Hz;风电经化学储能后,风电并网时系统稳定性得到明显提升,短路故障运行频率变化幅值可维持在±0.005 Hz内,负荷变化时频率变化幅值可维持在±0.05 Hz内。

计及多设备老化效应的主动配电网可靠性评估

高比例可再生能源的大规模接入促使配电网向着主动配电网(ADN)的方向转型,大量的信息设备建设扩大了主动配电网的整体规模,提升了信息处理效率,但同时也使得系统安全可靠运行的问题变得更加突出。本文提出考虑老化效应的混合通信网络主动配电网可靠性评估方法,首先采用失效模式与效应分析方法建立信息网络与配电网络间的故障关联模型,其次利用设备性能参数建立信息设备与物理设备的威布尔分布老化失效模型,最后通过序贯与非序贯蒙特卡洛相结合的仿真方法对系统可靠性进行评估。其结果可为未来主动配电网的运行维护提供有力的技术支撑。

基于块编码特点的压缩视频质量增强算法

针对现有压缩视频质量增强算法未能充分利用压缩视频特点的问题,研究了视频编码与压缩视频质量增强任务之间的本质关系,并针对性地设计了一种基于三维卷积神经网络(3D convolutional neural network, 3D-CNN)的非对齐压缩视频质量增强算法。实验结果表明:相较于高效视频编码(high efficiency video coding, HEVC)标准H.265,所提算法在低延迟(low delay, LD)配置下且量化参数(quantization parameter, QP)为37时,峰值信噪比(peak signal-to-noise ratio, PSNR)提升了0.465 2 dB;相较于数据压缩会议(data compression conference, DCC)中提出的多帧引导的注意力网络(multi-frame guided attention network, MGANet)方法,该算法PSNR的增长量提升了15.1%。

基于各向异性滤波的无人机红外图像超分辨率重建方法

为提高无人机红外图像分辨率,研究基于各向异性滤波的无人机红外图像超分辨率重建方法。基于人眼视觉特性自适应设定图像内边缘区域与平滑区域梯度阈值,在此设定下通过各向异性扩散滤波方法去除初始红外图像内平滑区域噪声,并保留与增强图像内边缘区域细节信息,获得去噪后红外图像,向生成对抗网络内输入此图像,经其中生成模型与判别模型的博弈学习,获得最终超分辨率重建红外图像输出。结果显示,该方法具有较高的图像边缘细节保护能力与背景噪声去除能力,综合消噪效果较好,可获得分辨率高、视觉呈现清晰的超分辨率重建红外图像,保障无人机巡检中红外图像的辨识精度与效率。

计及源荷不确定性的配电网可靠性高效评估方法

基于输电线路故障率与服役时间、运行条件之间的耦合关系,本文提出了一种计及实时运行条件改变的配电网可靠性高效评估方法。为改进传统可靠性评估方法在系统运行条件改变时需要重复进行可靠性评估过程的弊端,基于模型-数据混合驱动提出了面向源荷多维不确定性因素的可靠性评估方法。首先,基于输电线路不可用率与运行条件及老化效应间的耦合关系,建立输电线路不可用率模型,并提出配电网关键元件选取方法。然后,构建配电网可靠性指标关于关键元件可靠性参数的解析模型。最后,使用多层前馈神经网络得到解析模型与可再生能源出力及配网负荷水平的映射关系,当源荷变化时快速更新配电网运行可靠性指标。算例测试对本文所提算法的准确性和有效性进行了验证。

基于结构优化卷积深度网络的变压器溶解气体分析

针对变压器故障诊断准确率低下的问题,提出一种结构优化卷积长短期记忆网络的变压器故障诊断模型。采用卷积神经网络提取隐含数据的空间特征,再由长短期记忆神经网络提取隐含数据的时间特征,在训练CNN的超参数时,网络的结构参数由GA更新计算,这能够有效地防止训练模型出现过拟合现象,同时也解决了训练过程陷入局部最优的问题。并基于油中溶解气体分析(DGA)技术,对变压器故障数据进行预处理,使其能作为训练模型的输入,Softmax函数被用作整个网络的输出层,以确定故障的类型。同时采用ROC和PRC作为模型训练性能的评价标准,结果表明,所提出的模型诊断准确率高于CNN、LSTM、CNN-LSTM、GAC-NN故障诊断模型准确率,验证了所提方法能够有效地提升变压器故障诊断性能。

基于SAR影像洪水淹没频率的城市洪涝风险评估方法

受到全球气候变化的影响,洪涝灾害已成为影响城市发展的重要自然灾害之一。因此,开展城市洪涝风险评估可有效地减少洪涝损失,提高城市洪涝风险管控能力。以郑州市为例,基于SAR影像利用SDWI方法确定水陆分割阈值,再采用坡度去除山体阴影区误检水体,进而计算研究时间内的洪水淹没频率,同时选取年均雨季降雨量、年均暴雨天数、坡度、高程标准差、水网密度、地灾易发性、人口密度、地均GDP、土地利用类型、应急避难场,构建城市洪涝灾害风险评价指标体系;然后,分别利用层析分析法、随机森林法计算各指标的主观权重、客观权重,再结合距离函数获取组合权重,进而构建洪涝风险评估模型,提高模型可靠性。结果显示:(1)基于随机森林法和层次分析法计算洪水淹没频率的主观权重、客观权重和组合权重分别为26.44%、18.44%和22.96%,说明SAR获取的洪水淹没频率在城市洪涝风险评估中十分重要。(2)巩义市、荥阳市、新密市、登封市洪涝风险偏高,该结果与《河南郑州“7·20”特大暴雨灾害调查报告》相符;郭家咀水库和荥阳市崔庙镇王宗店村都处于高风险和次高风险区域,是郑州“7·20”特大暴雨重点受灾区域,与实际情况相符。(3)高风险和次高风险约占郑州市的30%,中风险和次低风险约占郑州市的70%,说明郑州市部分区域的洪涝风险等级偏高,整体呈现相对中等风险。(4)采用熵权法、灰色关联分析法、随机森林方法与该方法进行对比分析,结果表明该方法的精度最高,Kappa系数和总体分类精度分别为0.84和90.47%,满足郑州市城市洪涝风险等级分析要求。将该方法应用到北京市房山区,验证了该方法的适用性。研究成果能够提供危险性、易损性共同作用下的城市洪涝灾害风险信息,可用于指导相关部门开展洪水风险管理。