基于改进FCM聚类的窃电行为检测

窃电行为检测的主要目的在于发现窃电用户,降低电力系统运营成本。在此背景下,提出基于改进模糊C均值聚类的窃电行为检测模型,包括因子分析、基于改进模糊C均值聚类的局部离群因子计算、ROC曲线模型评价与调参及最佳检测阈值选取等模块,适用于无大量已知窃电用户样本的情况。首先,通过因子分析对用户用电特征(包括用电负荷数据和电能表异常事件)进行维度规约,提升模型检测效率。再利用遗传模拟退火算法对模糊C均值聚类算法进行改进,对用户用电特征进行检测。最后与现有成熟算法进行比较,验证该模型对窃电行为具有较高的检测准确度。检测模型可输出所有被测用户用电行为离群度得分和窃电概率排序,利用该文检测模型的输出,能够以较高精度检测出窃电行为用户,根据结果进行现场稽查,可提升反窃电工作效率。

基于模组电能表的居民侧智慧能源网关设计

居民侧用电量在社会总用电量中占有较大比重,但用电效率低。针对该问题,提出多用户智能电能表改进法和三相电能表改进法两种分路计量方法,并建立基于分时电价和分路计量的家庭负荷调控模型,以实现平衡电网负荷、减少电网容量投资的目的。设计了基于智慧能源网关的多表合采技术方案,并提出家庭用能情况展示与用能建议推送方法,研究了各类用能方式、用能场景下用能成本计算方法,实现以家庭用能成本最小为目标的家庭用能建议智能推送方式。

运行温度对智能电能表内置电池使用寿命影响

在现场运行中,很高比例的智能电能表在技术规范要求的使用寿命内出现了电池欠压告警,这会对电能表的正常使用造成严重影响。为找出电池欠压原因,实测了现场不同安装位置计量箱内温度,发现电能表长时间处于高温环境下运行。利用Adaboost算法对传统的遗传算法优化的BP神经网络(GA-BP)预测模型进行改进,建立了智能电能表内置电池容量预测模型。利用该模型进行预测,发现温度升高时,Li/SOCl2电池自放电率将成倍增大,这可能是电池性能加速损降导致欠压的原因。此外,设计了实验室不同环境温度下智能电能表电池耗电回路的电流试验,发现电流随温度变化而略有变化,这种变化主要与电路中电解电容等元器件质量及安装工艺有关。

特高压GIS变电站VFTO对二次电缆骚扰电压的实测与仿真

GIS隔离开关操作时,由于开关触头间的电弧击穿与重燃,会形成特快速暂态过电压(very fast transientover-voltage,VFTO)。VFTO具有电压幅值高、上升时间短及频带范围宽等特征,其产生的瞬态电磁场能通过空间或传导的方式耦合至二次电缆上。研制了能够适应强电磁环境应用的骚扰电压测量系统,在特高压GIS真型试验平台上开展了特高压VFTO对二次电缆骚扰电压的实测工作,并对测试结果进行了时域和频域分析;结合多导体传输线法与场线耦合理论,建立了外界电磁场对二次电缆骚扰的耦合模型,并进行了建模仿真。研究结果表明:当二次电缆的屏蔽层双端接地或在控制室单端接地时,二次电缆对由VFTO产生的电磁骚扰具有明显的抑制作用。实测与仿真研究结果可为特高压变电站内二次系统的抗电磁骚扰设计提供参考。

用电信息采集中电磁骚扰对通信性能的影响

分析了用电信息采集系统中存在的主要电磁骚扰,提出了用电信息采集通信中电磁骚扰的测量方案,并通过实验测得了节能灯工作时向电力线发射的电磁骚扰;提出了电磁骚扰对用电信息采集系统通信性能影响的测试方法,在电磁骚扰产生设备开启、关闭2种情况下分别测得了5家低压电力载波通信模块的抄表成功率。试验结果表明:某些用电设备会产生较强的电磁骚扰,当载波通信模块的中心频率对应的电磁骚扰幅值较高时,其通信性能会明显下降。

电磁兼容实验室辐射发射场强测试比对方法

辐射发射场强测试是检测结果离散性比较大的检测项目,常常采用实验室之间比对的方法来寻找实验室检测结果的差异,从实验室比对方案、测试系统构成和测试数据处理等方面,分析了辐射发射试验比对方法,并用实例说明了具体实施过程。

基于加权熵TOPSIS法的电网节点脆弱度评估

针对当前研究忽略了节点间最短路径的电气联系,为此定义等效电气距离,并据此改进度、凝聚度和紧密度等指标对电网节点进行脆弱性评估,提出综合加权熵和逼近理想排序法(TOPSIS)的节点脆弱度评估方法。评估方法主要从负载率、负载均衡度和失负荷等角度对结构脆弱性指标修正,考虑综合节点故障对系统的影响,构建节点的综合脆弱性指标集。此外,针对信息熵的对称性问题,提出用指标大小进行修正的客观熵权,根据指标作用设置主观权重,将二者综合得到综合权重。最后,提出灰色关联度改进的TOPSIS法,实现对节点脆弱度的评估。以IEEE39节点系统为例验证所提方法的有效性和可行性。

基于Hadoop CDH的用电信息大数据平台的研究

针对用电信息采集系统数据量成指数级增长,普通服务器已经无法满足巨量数据的分析,介绍了Hadoop CDH集群工具,阐述了用采系统大数据平台的架构模式,提出了在用电信息大数据项目在大数据平台上的应用流程。

面向对象智能电能表远程费控应用情况分析及优化

针对面向对象智能电能表现场应用过程中远程费控成功率低的问题,开展了数据统计分析及实验室、现场测试,并就分析出的主要问题针对性提出用电信息采集主站流程优化及通信模块响应配置优化建议,同时提出依托计量现场作业终端及采集运维闭环管理机制,有效弥补远程费控失败造成的不利影响。

新型双钳位三电平PWM整流器双平衡调制策略研究

针对传统二极管钳位三电平整流器存在桥臂内侧开关关断过电压及直流侧中点电位偏移的问题,对一种新型高压、大功率双钳位三电平整流器进行了研究。分析了其工作原理及双钳位工作机制,推导出其在旋转坐标系下的数学模型,根据电流路径不能突变的特点,提出了能够同时满足直流侧电容及钳位电容电压平衡的“双平衡”调制方法。并通过MATLAB仿真和基于DSP+FPGA控制器样机的实验验证,结果均证实了“双平衡”调制方法的正确性及新型拓扑结构的可推广性。

一种基于BP神经网络算法的计量资产管理辅助方法

基于BP神经网络算法,通过构建表计需求预测分析、智能计划排产、资产帐物诊断一体化分析模型,提供一种计量资产管理辅助手段,为表计采购资金预算、需求计划制定、资产帐物稽查提供决策支撑,助力公司精准投资、科学配送、精益管理工作目标的实现。

泛在电力物联网配用电侧智慧感知设备设计

结合国家电网公司泛在电力物联网建设提出的营配业务终端融合工作要求,针对营配业务终端设备功能重叠、数据融合困难、资源浪费等一系列问题,提出电网配用电侧智慧感知设备设计方案,从硬件设计、关键技术设计、非计量功能应用设计等方面对方案进行分析,并通过实例证明新方法可以实现营配设备的泛在接入及非计量业务深化应用,对公司泛在电力物联网智慧物联体系业务融合尝试具有重要意义。

智能电能表时钟电池欠压分析及关键计量指标影响

针对因时钟电池欠压造成表计报警或时钟混乱的问题,分析因电池质量、电池钝化、软件设计缺陷等因素对时钟电池的影响,在实验室环境下,结合具体故障案例,重点研究了电池欠压下对表计误差、表计计时、计费、远程费控、冻结数据5个性能指标的影响,并从硬件、软件、电网选型等多角度提出了目前较为可行的电池欠压故障问题解决方案。

直流配电网中计量设备的计量特性研究

针对直流配电网计量设备缺乏权威检测方法和检测标准的问题,分析分压器式直流电压互感器、光电式直流电压互感器、零磁通式直流电流互感器、有源光电式直流电流互感器及全光纤直流电流互感器基本原理及计量特性,提出中低压直流配电网计量设备典型配置方案,为不同应用场景下直流传感器选型方案的确定提供帮助。

存在反向有功电量低压用户的研判方法研究

针对部分低压电力用户存在反向有功电量,影响电量计算,引起台区线损指标异常,造成供电企业经济损失的问题。本文基于用电信息采集系统中的用电量数据,提出了一种反向有功电量低压电力用户的研判方法。通过分析分布式光伏用户、电能表错误接线低压电力用户、含有电磁制动设备低压电力用户以及计量装置故障低压电力用户等四类用户存在反向有功电量时的用电量特性,分别建立对应的识别规则,实现对存在反向电量的低压用户类型的快速研判,进而有针对性地对电能表接线错误的低压用户以及计量装置故障的低压用户重点跟踪、监测,以便及时处理,减少供电企业的损失。经实例验证,该方法符合实际业务且有效可行,可显著提高工作效率,同时为电网公司节省人力、物力资源。

基于微功率无线通信技术的农排表通信方案与仿真研究

随着国家电网公司用电信息采集系统"全采集"建设目标的推进,RS-485作为电能表与采集终端通信的重要接口,其作用显得尤为重要。本文针对河北公司"一表多卡"农业排灌表计在RS-485总线架线施工中遇到的难题,设计一种新型的RS-485通信与微功率无线通信转换设备,利用微功率无线通信技术来延续RS-485的传输。并通过Matlab仿真分析,进一步论证了该设备传输距离和适用范围。

智能电能表反向有功电量走字原因分析

分析运行电能表反向有功电量走字的原因,提出反向有功电量存在的几种方式,结合拆回表检定中发现的电量走字异常案例和用电信息采集系统中导出的反向有功电量数据,验证了反向有功电量各种存在方式与产生原因,并提出处理措施。