配电网邻域速动型分布式馈线自动化策略及仿真分析

针对当前配电自动化策略在故障处理时速度慢、依赖单一控制单元和造成大面积停电的问题,提出邻域速动型分布式馈线自动化(NQDFA)策略。通过相邻FA终端交互信息,就地完成故障定位、隔离和非故障区恢复供电。并针对配电网故障处理策略验证难的问题,依据配电网真实数据,搭建基于RTDS的NQDFA策略验证系统,采用RTDS仿真配电网拓扑、线路、潮流、保护以及故障等特征,验证NQDFA策略在配电网故障处理时的成功率、处理速度、停电范围和可靠性。仿真结果表明:相比于现有配电自动化策略,在保证故障处理同等成功率的前提下,NQDFA策略故障处理速度更快、可靠性更高,大大减小了停电范围;同时,实验过程证明了基于RTDS的NQDFA策略验证系统的便捷性、灵活性和全面性,具有工程实用价值。

基于主站的分布式馈线自动化组网技术研究

分布式馈线自动化技术(FA)的实现前提是配电自动化终端既能实现即插即用,又能快速适应配电线路的拓扑变更。当配电线路出现异动时,为了解决分布式FA的拓扑更新问题以及优化故障处理功能,提出了一种适用于分布式FA的组网技术,通过引入静态局部拓扑模型与动态拓扑运行模型,将二者作为配电线路拓扑的研究基础,结合工程实际,给出了具体的拓扑运维以及故障自愈方案,实现了基于主站后备的分布式FA故障隔离与非故障区域恢复供电技术,并通过试验验证了其可行性。

考虑单相接地故障处理的自适应重合式馈线自动化方法

针对当前馈线自动化(FA)存在过度依赖通信、安全防护难度大、定值参数不能自适应等问题,提出一种考虑单相接地故障处理的自适应重合式FA方法。结合单相接地暂态特征检测原理,制定过流失压跳闸,合闸过流后跳闸并闭锁,短时来电跳闸并闭锁的策略。配合变电站出口保护设计FA逻辑,并基于配电一二次融合成套装置实现多分支多联络配电网的大电流故障和单相接地故障的定位隔离及非故障区供电恢复。最后,基于实时数字仿真器(RTDS)搭建仿真测试平台,验证了所提方法的正确性和有效性。

基于主站的分布式馈线自动化系统配置方法研究

分布式馈线自动化系统(FA)要求配电终端不仅要能够实现即插即用技术,还要能够根据其内部拓扑信息实现故障定位、隔离以及非故障区域的供电恢复功能。为了实现系统的灵活配置以及解决在配置过程中因配置人员的操作失误导致的终端邻接关系不正确的问题,借鉴变电站系统的配置流程,介绍了一种适用于分布式FA系统的配置方法,并提出了终端邻接关系的校验方案,实现了系统的灵活配置。通过试验验证了方案的可行性。

基于神经网络的图像分割算法在FPGA上的实现

脉冲耦合神经网络(Pulse Coupled Neural Network,PCNN)是一种新型神经网络模型,作为研究图像分割的常用方法,一直广受关注。针对目前大量文献关注PCNN模型仿真实现研究的情况,本文基于PCNN模型提出了将最小交叉熵分割算法在FPGA硬件平台上进行实现。相比于传统的PCNN软件实现以及最大信息熵分割算法实现的方案,本文提出的图像分割方案最佳分割精准度高,具有处理速度快,实时性强,图像分割效果好的优势,应用范围更广,因此该设计具有较高实际应用价值。

面向泛在电力物联网的边缘节点感知自适应数据处理方法

泛在电力物联网(UEP-IoT)背景下,采用数据中心集中处理的传统云计算运行方式难以适应急剧扩大的数据规模,且存在对电力数据中心计算能力要求较高的缺点。针对上述问题,在构建基于边缘计算的泛在电力物联网数据处理架构的基础上,提出一种新的感知自适应数据处理方法。首先,通过设计基于计数bloom滤波器的边缘节点数据类型自适应感知机制,从而自动识别泛在电力物联网数据类别与对应字段。其次,设计了一种包含了通用可移植的文件尾(EOF)识别插件以及数据副本管理系统的边缘节点感知自适应处理方法,最终实现了泛在电力物联网数据的有效收集。仿真结果表明,对于相同的数据集,所提方法对辨识数据类别的正确率提升了1.3%以上;与传统数据副本管理方法相比,所提就地管理与集群管理相结合的副本管理方法对数据集的处理平均时间下降了33.33%,表明所提方法能够有效提升对海量UEP-Io T数据的处理性能。

基于主站后备的分布式馈线自动化拓扑组网设计方案

随着配电网对配电线路拓扑变更自适应性的要求日益增高,分布式馈线自动化(FA)的实现前提是配电自动化终端即插即用的同时,还要能够适应配电线路拓扑的变更,从而保证拓扑运行信息的准确性。配电线路拓扑模型能够反映一次设备的连接关系以及与配电运行相关的参数,对于配电网安全稳定运行起到非常重要的作用。在配网实际运行过程中,除了增减一次设备引起的拓扑变化,配电线路负荷转供、故障隔离、非故障区域恢复供电也会引起拓扑变化。因此引入配电线路的静态拓扑模型与动态拓扑模型作为实现配电线路拓扑自适应的基础,提出主站系统与分布式FA以及终端之间的拓扑模型交互机制,实现配电线路拓扑变更自适应,并在南瑞配网静态模拟系统上验证了其可行性。

配电自动化终端设备状态综合评估技术研究

通过研究影响配电自动化终端设备状态的多维度因素及其作用机理,提出配电自动化终端设备状态多维影响因素与多维评估指标之间的映射关系,构建配电自动化终端设备状态多维度综合评估模型,为配电自动化终端设备状态检修提供模型支持。

基于改进投影梯度的含分布式电源配电网潮流优化算法

针对分布式电源渗透率越来越高、配电网系统快速增长的分布式电源消纳的问题,提出一种基于改进投影梯度的配电网分布式并行潮流优化(distributed parallel flow optimization for distribution networks,DPFOD)算法。结合递归拉格朗日投影梯度方法,基于同步计算机制协同控制DPFOD算法的并行计算,并在智能配电网传输系统上周期性执行,使得每次执行时间小于分布式电源发电量的变化时间,实现对分布式电源快速变化的发电量的实时处理。最后,在26-总线系统上验证提出算法最优解的正确性,仿真结果表明DPOPD算法能够足够快地处理大规模的分布式电源快速变化的发电量。

适应分布式馈线自动化的配电网拓扑模型生成方法

分布式馈线自动化不依赖于主站的大量计算,仅采用局部网络拓扑分析实现快速故障处理。通过分析在智能配电终端中适应分布式馈线自动化需求的拓扑结构,并对IEC 61968、IEC 61970和IEC 61850的模型进行比较,找出配电主站全网拓扑模型与智能配电终端局部拓扑模型之间的差异。结合分布式FA的局部拓扑需求,建立智能配电终端局部拓扑模型和配电主站全系统拓扑模型,并通过模型转换实现局部拓扑模型的自维护。

配电网络模型二次校核方法

随着用户对配电网供电可靠性的要求越来越高,传统故障处理模式已无法满足用户需求,以智能分布式馈线自动化为代表的新技术逐渐兴起。为了解决智能分布式馈线自动化系统与主站之间存在拓扑不统一、不准确的问题,文中提出拓扑模型的二次校核方案,通过分析拓扑类型、拓扑变更原因和拓扑更新方式,论述了拓扑校核的必要性,介绍了一次校核对象、方案及其缺陷。在此基础上,搭建二次校核的总体框架,设计灵活的校核模式并提供相应的算法,开发出具备二次校核功能的校核系统,以辅助模型维护人员的校核工作。

一种隔离的家用光伏并网发电系统

这里提出一种隔离型家庭光伏并网发电系统,并给出了系统的控制策略。所提的光伏并网发电系统采用交错并联升压转换器作为第1级,它可将光伏阵列的低电压提升到额定的直流母线电压。在传统隔离型光伏系统中,工频变压器经常被用于电隔离,由于其体积大、重量大、噪音大,不适合家庭使用。将双有源桥(DAB)作为实现高频隔离的第2级,采用全桥逆变器作为第3级,它可稳定直流母线电压,控制输出电流。最后,建立一个1.5 kW的原型,并验证了提出的设计。

低压配电台区拓扑辨识及校核方法

为了提升低压配电区域的自动化水平,解决当前配电自动化主站系统中关于低压配电台区拓扑关系不完整和连通混乱等问题,提出一种关于低压配电台区拓扑辨识及其校核方法,通过采用相电压过零点调制法,自动识别低压配电台区拓扑模型,由智能配变终端将该模型上传至主站,并与由地理信息系统(geographic information system, GIS)或者生产管理系统(production management system, PMS)导入主站内部的模型进行校核,以提升模型的准确性。经过现场测试,验证了所提方法的可行性。

面向云计算的虚假信息过滤方法仿真

对云计算下的虚假信息的过滤,能够有效提高云计算信息真实度。对云计算下虚假信息的过滤,需要分析云计算误差与关联信息之间内在联系,进而判断信息定位点的置信度,完成云计算中信息的虚假点的过滤。传统方法先形成云计算目标位置匹配搜索域,进而对运动信息目标进行真实度匹配,但忽略了对信息点的位置信度的获取,导致云计算中虚假信息过滤不彻底。提出基于接收信号强度的过滤方法,在云计算环境中采用两个独立传感器对测量区域内的目标物体进行跟踪获得航迹关联信息,分析了传感器系统误差与航迹关联信息的内在联系,建立系统误差模型;利用电磁波传播理论,建立无线电的自由空间传播模型,根据传感器接收信号强度和传播路径衰减指数的关系判断各个定位点的置信度,能够实现虚假信息的高效过滤。实验结果表明,所提方法能够实现云计算中虚假信息的高效过滤。

基于深度迁移学习的配电线路绝缘子状态监测方法

针对传统人工巡线的方法不适用于近距离监测配电线路绝缘子状态以及现有方法精度低等问题,提出一种基于深度迁移学习的配电线路绝缘子状态监测方法。首先,智能配电终端汇集配电线路上的摄像机获取的绝缘子图像,利用尺度不变特征变换(Oriented FAST and rotated BRIEF,ORB)算法提取图像特征,采用灰度质心法以保证图像特征点发生旋转后性质不改变。然后,根据获取的图像特征,将深度学习与迁移学习算法结合,对图像特征进行训练,实现绝缘子状态的分类。最后,基于Matlab仿真平台将所提方法与其他组合方法在常见场景中进行试验分析。试验结果表明,相比于其他组合方法,所提方法能够在不同环境中准确监测绝缘子状态,并且分类准确度更高。

一种花瓣式配电网馈线自动化解决方案

为适应智能电网技术发展需求,实现配电网馈线自动化技术的大面积推广应用,本文针对目前配电网开环运行,线路故障时会短暂停电的情况,参考新加坡花瓣式配网,提出了一种适应闭环运行的馈线自动化方案,用于快速隔离线路故障,减少线路停电时间,提高供电可靠性。