智能检测技术在变电站检修中的应用

针对变电站检修中非工作人员误入现场和工作人员不按照规范佩戴安全帽的问题,设计了基于深度学习的人脸识别算法。首先针对卷积神经网络参数多、训练时间长的问题,提出了轻量级卷积神经网络MobileNet算法,将其用于变电站人脸识别中,若非工作人员进入,会发出语音提示禁止进入。其次针对工作人员没有佩戴安全帽工作的问题,提出了基于YOLOv4算法的安全帽识别算法,若工作人员未佩戴安全帽,会发出告警信号。最后经过试验表明,所提的变电站人脸识别算法相比于卷积神经网络能够保证高准确率的同时,还能拥有更快的识别速度,并且同时高效准确地识别了工作人员是否正确佩戴安全帽。

考虑STATCOM多种控制模式的无功储备优化方法

针对静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)在无功补偿以及抑制电压频繁波动等场景下的优良特性,对STATCOM的V-I输出特性进行详细分析,说明其参与电压控制的原理以及和容抗器相比具有的优越性。为了增大STATCOM的无功裕度,使之有足够的能力应对电力系统可能出现的各种扰动,提出STATCOM接入系统的各种控制模式,以及在稳态电压控制模式下的无功置换策略和远方自动电压控制(automatic voltage control,AVC)模式下的无功置换优化方法。在远方AVC模式下,以STATCOM无功置换后出力最小和容抗器动作次数最少为目标函数,将容抗器投切次数作为罚函数引入到目标函数中,并讨论罚函数系数的确定方法和合理性。结果表明,该无功置换优化模型可以满足调压的同时最大限度地提升STATCOM的无功裕度,同时可以使容抗器的动作次数最少。

基于Conformer模型的智能电网调度语音识别研究

完成智能虚拟电网调度,语音识别是重要一部分,识别的准确性直接由语言模型决定。提出一种基于Conformer模型的智能电网调度语音识别技术,在Transformer模型里面引入卷积模块来提高模型的细微特征学习能力,首先介绍了Conformer的原理,并结合LAS解码器构建了语音识别模型;然后输入电网调度语言进行特征提取,提高模型的适应性;最后通过试验验证,所提模型在电网调度语音识别中具有很高的准确性,验证相对于常见的语音识别Transformer模型与CTC模型,在验证集上的字错率分别降低了11.23%、21.76%,表明模型具有很好的效果。

微电网继电保护方法探讨

针对微电网控制灵活、短路故障电流小,潮流双向流动等特点,探讨了微电网的继电保护方法。通过研究CERTS微电网模型,讨论了微电网并网对配电网电流保护和重合闸的影响,提出了微电网系统级保护和单元级保护的概念。在微电网与公共配电网的连接点(PCC)处配置系统级保护;结合小电流接地故障检测技术,在微电网内部配置单元级保护,并给出了三种具体的保护方案,以实现对微电网的继电保护。并对现有的微电网继电保护方法进行归纳总结。

微电网智能保护的分区方法

提出一种微电网智能保护的新方法。首先建立微电网结构的二叉树,并形成故障决策树。外部电网与微电网的公共连接点(PCC)监测到外部电网发生故障,微电网主动解列运行。对进入孤网运行的微电网,引入功率平衡度的概念,通过对微电网内部各级节点的功率平衡度进行搜索,并根据采集的信息得到微电网分区的可行解,以实现对孤网运行的微电网进行区域划分和保护。相比于传统的被动解列策略,该主动保护策略能保证形成的孤岛不出现较大的功率不平衡问题,实现孤网稳定运行。用PSCAD软件仿真分析,取得良好的效果。

配电网混合线路单相弧光接地故障检测新方法

暂态量是单相接地故障最显著的特征,但暂态零序电流持续时间较短,对故障检测造成困难。基于暂态零序电流包含大量的高次谐波且持续时间可达到约一个周期,提出如下配电网混合线路单相弧光接地故障检测新方法:建立Habedank电弧模型,通过分析暂态零序电流的频谱特性,求取其特征频带,滤取特征频带内的暂态零序电流实现接地故障检测,并用方向信息进行校验。仿真分析结果验证了该算法具有快速、准确、抗干扰性好的特点。

大型风电场接入系统的控制方式和动态特性研究

介绍了双馈电机风电场的两种不同控制方式,并在PSS/E仿真平台上进行了不同控制方式下风电场的动态特性研究。结果表明,在电压控制方式下风电场可以更充分地发挥其无功电源的作用,而在功率因数控制方式下风电场有更好的动态性能,应当根据风电场的运行工况和电网运行状态合理地进行风电场的控制和调度。并把STATCOM应用到风电场中,仿真结果显示STATCOM可以改善风电场的电压稳定性并可以提高风电机组的故障穿越能力。

基于图像融合技术的变电站二次设备热故障自主定位研究

提出基于图像融合技术的变电站二次设备热故障自主定位方法。通过非下采样Contourlet变换法融合变电站二次设备红外图像与可见光图像,运用了最大类间方差法分割融合图像,获得包含变电站二次设备热故障区域的感兴趣区域。采用了形态学开闭运算和像素统计,分别完成分割图像的预处理与结构区域划分,实现变电站二次设备热故障自主定位以及热故障等级判断。实验结果表明:该方法所得融合图像的质量明显高于融合前的2种图像质量;图像分割获得的感兴趣区域较为完整,能很好地保留设备边缘轮廓和纹理特征;各二次设备热故障自主定位区域与热故障实际区域相同,且自主定位最高用时仅为37 s。

电网调度运行管理OMS系统优化方案设计

考虑到目前的电网调度运行管理OMS系统在应用过程中存在能耗高的缺点,作者提出一种电网调度运行管理OMS系统优化改造方案。基于系统输出数据构建供电输出的比特流非线性序列模型,通过引入衰减函数得到系统的供电输出样本序列。根据供电输出样本序列中关联特征的分布情况,分析系统输出的统计特征,再利用供电数据的统计回归分析模型,将电网调度运行管理OMS系统可靠性的预测问题转换成供电数据输出的均衡调度问题,从而预测了电网调度运行管理OMS系统可靠性。基于此,采用“三层两网”的设计思路设计电网调度运行管理OMS系统优化改造方案。实验结果表明:提出的优化改造方案不仅可以降低系统在电网调度和运行管理方面的能耗,还可以提高优化改造品质值。

基于变电站机房室内外一体的建模技术研究

变电站机房是一项重要的国家基础设施。变电站机房维护管理部门需要对变电站机房进行周期性的电力巡检以防止和杜绝安全事故的发生。在多视图立体几何匹配的技术支撑下,获取高精度、高完整度的变电站机房室内外一体的三维模型能够为电力巡检、调度维护提供更全面的监测数据和解决方案。该文分析建模中的关键技术,并通过摄像机采集的变电站机房视频、图像数据进行实景三维重建,研究多视图重建在电力巡检与调度指挥方面的相关技术实现和应用研究,并采用主流算法软件平台实现变电站机房室内外一体的真实场景模型的重建及展示。

基于地理信息云平台的变电站虚实交互技术研究

将变电站系统与地理信息云平台和虚拟现实交互技术相结合,在地理信息云平台(GICP)上加装基于变电站实景三维重建模型的AR设备以实现虚拟现实展示功能,对地理潮流信息、电力巡检信息和电网潮流等数据进行多视场可视化表达,弥补传统视频流方案可视化信息单一的缺陷。便于管理者更加直观、立体、便捷地获取变电站场景的运作实况,提升变电站系统监控和作业效率。

软件定义网络中基于XGBoost算法的DDoS攻击检测

准确且快速地检测分布式拒绝服务(distributed denial of service,DDoS)攻击是安全领域的一个重要研究课题,为了提高软件定义网络(software-defined networking,SDN)中DDoS攻击的检测率,采用XGBoost算法对网络中的流量进行建模.该方法根据攻击发生时的流量信息提取特征并进行训练,能够有效地检测DDoS攻击.在实验中,采用mininet和floodlight模拟平台搭建SDN环境,使用HPing3生成不正常的网络流量.实验结果表明:在SDN中进行DDoS攻击检测时,该方法平均准确率为95.34%,与其他机器学习方法相比准确率更高,证明了该方法的有效性.

电网运行SCADA数据质量管控平台的研发与应用

针对电网运行SCADA数据质量缺乏体系和有效的管控方法、且仅靠人工管控的技术现状,研究了解决SCADA数据全生命周期中各个环节的质量问题的关键技术,并串联形成数据质量的全过程解决方案。在此基础上,研发了电网运行SCADA数据质量管控平台,实现数据质量问题的全生命周期闭环管控。实际应用表明,该系统能够有效地提高运行SCADA数据的质量,具有很好的应用前景和推广价值。

微电网运行控制特性分析

微电网的网架结构与传统配电网不同,微电网的运行模式主要与微电源的类型以及渗透深度、电能质量等因素相关。微电网有并网运行与孤岛运行两种模式,本文就微电网的两种运行模式的特性进行分析,并对不同运行模式下的保护控制方式进行探讨并给出解决方案,将其对配电网的不利影响降到最低。

SCADA系统基础模型数据质量校核专家系统

针对SCADA系统基础模型数据规模庞大、数据质量校核成本高的现状,建立了多维度数据质量校核体系,明确了校核流程及软件实现方案,开发了一套SCADA系统基础模型数据质量校核专家系统.实际应用表明,该系统能够高效地校核SCADA系统基础模型数据质量,具有很好的应用前景和推广价值.

基于EMS的地区电网供电恢复在线决策系统的开发与应用

在地区电网供电恢复决策系统的开发与应用过程中,研究了电网局部停电故障下的供电恢复策略自动生成技术,提出了实用算法。首先通过拓扑分析生成可用恢复路径;然后基于优化模型打开环网并基于线路潮流灵敏度消除过载;最后根据潮流校验结果确定停电区域最佳的供电方式,并根据停电区域的重要性排序生成供电恢复的操作序列。该决策系统已在某特大地区电网中得以应用,具有良好的实用性。

基于视觉追踪与AR交互的变电站巡检系统研究

作为大数据和人工智能的技术载体,计算机视觉追踪与AR技术在海量数据场景中应运而生,为智能化的变电站巡检提供了更为丰富的信息指导。介绍了计算机视觉追踪技术及其智能化的发展趋势,以变电站三维重建网格云平台为依托,提出基于“眼控鼠标”的变电站AR追踪系统。该系统利用操作者视觉场捕捉特征点,再根据眼球运动来控制鼠标对应在场景中的位移动作,以“眨”代替“点”,达到“眼控”的虚拟交互目的,使用虚实结合的变电站数字化巡检方案实现准确的遥信、遥感、遥控及遥调等四遥功能,提升实际作业调度效率。

基于AR交互的智能变电站巡检技术研究

增强现实(Augmented Reality,AR)是基于软硬件一体的交互技术,能够实现真实世界与虚拟世界的互联互通。为提升户外变电站作业效率,提供更多可行的作业方案,以增强现实技术与变电站实景三维重构原理为依托,探讨基于变电站监控设备采集的视频、图像特征智能标记的虚实交互方法,并基于IMU和SLAM结合得到目标变电站的高精度位置、姿态数据,提供多维的变电站巡检智能化模拟演示场景,进而执行实际调度指过程中的复杂作业需求。

VR技术在变电站系统培训中的应用

阐述VR技术在变电站安全生产培训中的优势,分析培训教学的整合方案,包括增强现实的实操培训、VRHMD虚拟实操培训、智能MR交互培训系统,探讨VR技术在电力安全生产培训中的应用。

电网调度中的智能化综合监控系统分析

阐述智能电网调度系统中的网络系统、报警监控系统、监控决策系统特点,包括智能电网调控一体化模式、智能调度中心状态预测、基于等效模型的电网动态过程状态预测技术的应用。