面向恶意网络攻击的电力监控系统防御策略设计

为保障电力系统正常运行,针对电力监控系统中能源优化调度过程面临的安全问题,提出一种有向网络拓扑下面向恶意网络攻击的防御策略。首先,对于非隐蔽型网络攻击,将有向连通支配集作为系统的安全区域,进而设计了一种基于弹性一致性的优化调度算法,确保系统在非隐蔽型攻击下可靠运行。然后,对于隐蔽型网络攻击,引入水印信号的标签机制,以防止隐蔽型攻击对优化调度算法收敛性的影响。最后,收敛性分析和数值仿真结果表明,在所设计的防御策略下,所有被攻击的节点都能被检测到,剩余未被攻击的节点可在新的发电机组负荷分配下达到最优解。

基于WOA-SVM的智能变电站二次系统故障参数映射模型

目前通过人工分析大量运行信息难以快速精确定位智能变电站二次系统故障,无法适应智能电网高可靠性运行要求。为此,提出一种智能变电站二次系统故障参数映射模型。首先根据特征信息建立故障定位推理知识库,对故障类型进行编码。然后基于智能变电站的历史运行数据构建模型训练集,引入多分类器对SVM(支持向量机)算法进行改进,用WOA(鲸鱼优化算法)优化其参数,以设备状态为输入,二次系统故障类型为输出,建立了智能变电站二次系统设备参数与运行状态之间的映射关系。最后以实际数据作为测试集对所提模型进行检验,证明了此故障参数映射模型的有效性。

基于间隔分图的智能变电站运维关键技术研究

为解决智能变电站故障次数多、任务执行率差的问题,提出基于间隔分图的运维技术研究。绘制智能变电站间隔分图,获取变电站运行数据和故障拟合数据,完成智能变电站的故障数据分析;以线路灵敏度计算为依据,依据智能变电站的线路动态灵敏度获得最优运维等级及最优运维时段;根据运维结果检修智能变电站。实验结果表明:应用该文方法后,6个月内发生故障次数从最多6次降为3次;应用该文方法运维的执行率最高可达98.9%,即使增加执行任务,成功执行率仍能达到95.2%,远高于其他对比方法;该文方法对于5类风险的风险程度评估分数均在0.8以上,能准确判断风险因素,且灵敏度达到0.95以上,远高于其他对比方法。验证了该方法的有效性较强和实用性较高。

智能变电站远动信息快速校核方法

为应对远方集中监控模式所带来的大量远传信号校核工作,提出一种快速校核方式。以最主要的遥信类信息为例,利用遥信报文信息片中SOE时间标志位来携带其所对应调控信息对象地址,由仿真软件模拟智能变电站间隔层装置自动批量发出MMS报文格式的站内遥信变位信号。该信号将携带所属地址信息,并经远动装置接收后转换成104规约报文发给主站。主站依照信息对象地址与SOE时间数值的一致性对所接受到的远动信号进行判断,独立完成远动装置信息转换的正确性确认。该方式较常规的人工校核方式有很大的效率优势。

基于视频集成及智能分析的一键式程序化控制技术研究

现有的视频监控存在多方面的不足,未能和SCADA系统融合,不同类型的视频设备集成到变电站监控系统存在困难。提出了分层分布式的系统架构设计,视频监控和SCADA系统深度集成,为变电站高级应用构建了统一应用支撑平台,实现了基于视频集成及智能分析的一键式程序化控制。采用多种算法对电气设备的运行状态进行分析,将分析结果作为程序化操作的判据之一,实现了程序化控制的多源确认。重点阐述了视频集成、程序化操作多源确认、视频智能分析、视频联动和智能巡检等功能。研制的系统已经在多个智能变电站得到成功应用。

多功能测控装置电参量测量算法融合方法

提出一种适用于智能变电站多功能测控装置的电参量测量算法融合方法。分析了变电站中稳态遥测测量、同步相量测量、电能量计算的需求,比较3种电参量测量的数据采样、运算处理的特点,提炼出3种测量的共性技术。充分考虑了数字化采样的特点及其带来的数据丢点、通道间不同步等异常处理。通过对算法的融合与优化,实现了单装置完成3种测量功能的集成。融合方法最终在智能变电站多功能测控装置中实现。

智能变电站集群测控系统的研究及应用

为解决测控装置无后备、常规站智能化改造、二次设备预制舱空间有限等问题,通过测控装置的虚拟化、异常处理和后备机制以及ICD模型自适应等关键技术突破,完成了智能变电站集群测控系统的研制并开展了试点应用。智能变电站集群测控系统实现了测控装置功能后备,减少了常规站智能化改造停电时间,为智能变电站二次设备预制舱提出了合理的解决方案。

变电站厂站端远动设备的检测

根据浙江电网变电站远动设备存在的问题以及调控一体化运行模式的新要求,从技术监督的角度出发,对浙江电网变电站厂站端远动设备检测工作的必要性、检测项目和内容、检测发现的问题等作了系统阐述,并对进一步的工作提出合理建议。

110kV大侣智能变电站自动化系统的设计与应用

本文对110kV大侣智能变电站自动化系统的设计方案进行了应用分析:①过程层采用SV+GOOSE+IEEE1588共网传输模式下的保护、控制、计量、录波配置方案;②采用不同原理的电子式互感器和常规互感器混合使用的线路、主变和母线差动保护应用方案;③通信时钟同步及主备切换方案;④智能变电站保护控制设备采用动态组播协议应用方案;⑤智能网络录波分析技术应用方案。

基于4G无线网络的配电网防误一体化管理系统的研究

针对配电网设备种类多、数量大和分布广等特点,提出基于4G无线网络的配电网防误一体化管理系统,该系统使用当前最先进的4G无线通信网络,保证信息传递突破地域限制,实现远距离传输。介绍了配电网防误一体化管理系统的主要功能以及4G无线通信网络的硬件结构、软件结构,该系统可以实时获取配电网模型和运行参数等信息,并与配电调度系统相结合,达到配电防误效果。

边缘环境下面向实时目标检测的帧卸载调度算法

边缘环境下的目标检测应用大多依赖于边缘设备。目前,MobileNet等轻量级检测模型在满足实时性要求的前提下难以达到准确度要求,Faster RCNN等重量级模型的检测准确度较高,但数据传输耗时大,难以保证检测实时性。提出一种边缘辅助的目标检测框架及自适应帧卸载(OEOD)算法,在线将视频帧卸载到边缘服务器,以执行高准确度、高时延的目标检测,或在本地执行低准确度、低时延的目标检测,从而在满足给定检测准确度要求的前提下缩短视频帧的平均处理时延。为实现OEOD算法,提出一种基于内容相似性的特征向量度量方式,以预测当前帧的检测时延和准确度,并以贪心的方式决定当前帧的检测策略。实验结果表明,与MobileNet算法相比,OEOD算法在保证准确度的前提下将检测时延降低了29%,且在不同的数据集上均表现良好。

IEEE1588精确时钟同步协议实施方案的比较

由于IEEE1588具有的高精度和优点,其必将在电力系统内广泛使用。为提升IEEE1588精确时钟同步协议的应用水平,总结了IEEE1588精确时钟同步协议的组网特性和在智能变电站中实际使用的几种实施方案,并比较了各种实施方案的差别以及对同步精度的影响,指出各种实施方案中的关键节点和注意事项,为IEEE1588精确时钟同步协议在智能变电站中进行大面积使用提供一些参考性意见。

DDN数字透传技术在调度自动化系统中的应用

介绍了调度自动化系统中信息传输的2种主要传输方式:网络传输和专用远动通道传输方式。阐述了基于数字数据网(DDN)的数字透传时隙复用技术的原理以及在调度自动化系统中的应用,效果表明:可有效确保调度自动化信息传输的快速性、稳定性和可靠性。

IEEE1588在智能变电站中的应用与研究

介绍了基于FPGA与PowerPC硬件平台的IEEE1588对时系统的设计方案,分析了IEEE1588的时间补偿及延时测量机制等关键技术原理,为设计智能变电站中支持多端口IEEE1588的对时装置提供了一种切实可行的实现方案。

地、县调实时数据互联模式研究及实现

实时数据的互联是实现信息资源共享的前提,电力通信网络的发展为实现这样的互联提供了可能性。本文提出了一种实时数据互联模式,设计了互联系统的功能,说明了其特点,这种互联模式已在电网中获得应用。

高可用智能变电站时钟网络浅析

本文简述了目前国内外精密时钟技术在国内外研究、发展以及IEEE std C37.238国际标准的情况,同时,推荐了智能变电应用的报文格式、传输模式以及组网应用的方式;根据IEEE1588国际标准明确了网络节点对频率调整和相位调整的技术要求,着重分析了本地时钟抖动和漂移、网络中异常PTP报文以及主钟切换带来的网络问题和解决方法。

数字孪生变电设备的可校准热寿命损失评估方法研究

以油浸式电力变压器为例,提出了一种基于数字孪生变电设备的可校准热寿命损失评估方法,通过对构造数字孪生的多维度状态传感信息进行解析,获得关于变压器热寿命的多源异构数据,利用其中数据量丰富但误差等级稍差的实时监测数据构建初步评估模型,并进而利用数据量较少但误差等级较高的离线检测数据对如上的模型进行周期性校准。有效提升了相关国家标准中经验公式应用于动态退化变压器系统的热寿命预测准确性。对处于中国浙江省Q市某油浸式电力变压器为期两年的跟踪分析中表明,所提出的评估方法,将该变压器热寿命损失评估的偏差降低至约5%,相比较于有关标准中经验公式约27%的预测偏差,所提方法有了显著提升。

基于IEC标准的常规变电站的动态建模方法及应用

为了适应电网发展的趋势,IEC TC57制定了IEC 61850和IEC 61970两种标准。IEC 61850用于实现变电站内不同厂家设备的互操作、互替换和信息共享。为满足实际需要,应规划对遗留的非IEC 61850变电站设备的改造。至于IEC 61970标准则主要针对EMS。两种标准各自定义了变电站信息模型,但两者间没有无缝的映射,如何将这两种标准进行结合将在本文中进行讨论。

智能变电站中基于XML聚类算法的专家系统闭锁逻辑处理

围绕智能变电站中闭锁逻辑的新型处理方案,探索了基于XML聚类算法对变电站配置描述文件解析数据库以及闭锁逻辑专家系统的高效搜索,并构建了不同容量的数据集对比测试了所提出算法与传统非聚集查询算法。分析表明所提出的方案较以往的XPath算法,在查询及闭锁处理模块的耗时明显降低,分别只有原先的18.33%和15.71%,并且这种优势随着SCD文件容量的增加更加显著。通过对变电站一次接线的拓扑分析自动生成闭锁逻辑,从而减少人工环节,提高变电站防误操作系统的应用水平。

DDN数字透传技术在调度自动化系统中的应用

根据电力调度自动化对信号传输的要求,在专用远动通道中,采用了数字透传时隙复用技术。对这种技术的基本构成作了介绍。试运行情况表明,采用这一技术能更有效地确保调度自动化信息传输的快速、稳定和可靠。