输电线路智能融冰辅助决策关键技术研究与实现

冰雪天气是对电力系统稳定运行影响最大的自然灾害之一,会造成输电线路覆冰,危害电网安全运行。本文围绕输电线路融冰方案编制的流程展开,针对流程中的重点和难点步骤,研究辅助决策的智能技术,以提高电网调控中心融冰方案编制质量和时效性。具体如下:针对实际电网运行数据和覆冰数据进行预处理,实现了多源数据融合,基于深度优先算法进行可停电融冰线路分析;采用加权均值综合评判的方法,基于多指标对融冰线路进行优先级排序和组合;基于直流潮流支路开断分布因子的评估方法,对融冰方案进行快速校核;基于多机多任务并行处理技术,对融冰方案进行详细校核,以此来提高输电线路融冰方案安排效率,保证电网在冰雪天气的安全稳定运行。

边缘计算在融冰倒闸一键顺控系统中的应用

作为智能电网具有典型代表性的高级应用技术,顺序控制在变电站中得到了广泛应用。文章在边缘计算的技术框架下,针对目前的刀闸位置双确认技术,总结归纳了目前变电站顺序控制系统改造的3种典型实施方案,并就实施的便捷性和技术的可行性对3种方案进行了对比分析;根据控制信号传输方式的不同,对基于边缘计算技术的远方顺控方式的实施机理展开研究;结合工程实例,详细阐述了基于边缘计算远程集中管控方案的具体改造实施内容,并通过工程实际应用有效验证了变电站顺控系统改造带来的经济性与便捷性。

基于倾角传感器及不同杆塔类型的输电线路覆冰监测研究

现有的覆冰地区输电线路的监测技术监测误差大、方式单一、自动化程度较低,为覆冰地区的电力杆塔倒塌、线路遭受破坏埋下隐患。针对这一情况,文章针对不同的杆塔类型提出了新型线路等值覆冰计算模型,设计了一种基于导线运动状态识别和倾角传感器的新型输电线路覆冰监测装置。所提方法将导线舞动实际情况视作自由单摆简谐运动,从而使倾角传感器能够在15°的摆幅角度变化下测量出采样角度值用于计算,并利用滑动平均法和去极值法将样本数据进行修正。装置的电源侧利用太阳能和超级电容作为电源,使用最大功率点跟踪(MPPT)技术提高太阳能能效,利用GPRS技术进行数据传输,于2018年11月7日至2018年11月12日期间在贵州电力科学研究院六盘水梅花山防冰基地2、3号塔上的220 kV、500 kV侧安装运行,验证了所提方法及设计装置的有效性和可行性。

能源互联网形势下的电力大数据发展趋势

随着现代化社会的不断建设,我国的经济水平和科学技术水平有了很大的提高,尤其是在能源系统领域智能电网成为了其快速发展的突出代表。电力企业在应用信息系统和智能传感技术的同时,需要面临基数较大的电力数据,并且对于一些综合处理的要求无法通过传统的数据分析方法来进行满足。因此,在能源互联网形势下需要应用大数据技术来为电力数据进行处理以及提供理论指引。

导线运动状态识别和导线倾角参量采样策略技术研究

在输电线路覆冰监测中,为保证传感器测量的精确性,故引入导线运动状态识别概念,实现在稳定状态下对输电线路力学参数进行采样的目的。本文通过模拟导线运动状态试验,分析导线运动状态,判断导线运动状态是否满足传感器的采样条件,并提出相应的导线倾角参量采样策略,从而保证采样数据的准确性。

基于启发式Warshall-Floyd算法的城市综合管廊配套电网规划方法

为了提高城市综合管廊配套电网规划的工作效率以及发展适合的规划模型与方法,从自动布线的思路出发,本文提出了一种基于启发式Warshall-Floyd算法的城市综合管廊配套电网规划方法。该方法依据综合管廊配套电网规划技术原则,首先针对新建线路规划与现状线路改造两类情况,基于Warshall-Floyd算法及启发式思想,分别进行了规划建模与布线处理。然后,依据实际工程需求对各条电力线路的入廊时序进行了研究讨论。最后以一种综合管廊与电力线路双维度的输出方式呈现所得规划结果。借助MATLAB仿真平台,案例分析在贵州省某山地城市综合管廊配套电网规划中展开,从新建线路规划与现状线路改造两个角度,分别验证了所提方法的有效性及实用性,为城市地下综合管廊配套电网的规划工作提供了一种新思路。

基于电网覆冰风险定级和预调度的方式融冰辅助决策系统设计

为解决目前方式融冰管理中方案编制与执行相脱节、方案不支持在线校核、纸质方案对调度运行支撑能力不足、方式融冰操作滞后,不具备覆冰抑制功能等问题,本文基于省级电网调控中心方式融冰现有方案编制和执行管理流程、自动化系统数据接入情况、覆冰监测预测系统功能,设计了一套基于电网覆冰风险定级和预调度的方式融冰辅助决策系统。通过分析方式融冰方案,处理电网实时运行数据,定位可方式融冰线路;通过覆冰监视数据、覆冰预测数据和线路重要性,评估电网输电线路覆冰断线风险等级。当电网覆冰风险未达到常规方式融冰条件但又超出设置限值时,调整运行方式,增加存在覆冰风险线路的电流,抑制覆冰发生;当线路覆冰达到常规方式融冰条件时,对方式融冰方案进行校核和修正,指导调度运行人员按修正后的方式融冰方案进行融冰操作。

基于多元、多维数据的输电线路覆冰处置辅助决策系统设计

为解决电网输电线路在极端低温天气发生覆冰,电网调控中心融冰计划质量和编制时效无法满足电网调度运行要求的问题,本文基于省级电网调控中心自动化数据和电网覆冰处置规程,设计了一套基于多元、多维数据的输电线路覆冰处置辅助决策系统,打通能量管理系统、计划管理系统、负荷预测系统、覆冰监测预报系统等自动化系统,实时获取并融合电网运行数据、计划数据、负荷预测数据、线路覆冰数据,评估当前以及未来时段电网覆冰事故风险,按设置规则自动生成直流融冰计划,并对生成的融冰计划进行静态校核和稳定校核。为解决融冰计划校核耗时长的问题,提出了一种基于动态规划的初步融冰计划生成方法,快速滤除不合理方案,降低了方案校核的计算量,提高了系统覆冰处置方案生成速度。

复合绝缘子“灯笼串”发热故障机理及检测方法研究

红外测温结果表明,部分交流复合绝缘子在投运1年内表现出严重发热特征,与近年来报道的传统发热故障存在较大差异,其发热区域不局限于高压端部,绝缘子中部也存在3-5个不连续发热区域。依据发热区域的分布特征,本文将其命名为“灯笼串”发热故障。在研究过程中,本文采用故障绝缘子进行了耐压试验、吸水试验、显微CT测试和扫描电镜分析,获得了发热绝缘子芯棒内孔隙的三维结构,并针对贯穿孔对电场分布的影响进行了有限元仿真计算。研究结果表明,贯穿孔能够显著改变电场分布,是导致“灯笼串”发热故障的主要原因。为识别芯棒中可能导致发热故障的孔隙缺陷,本文将染料渗透试验的试验时间从15分钟延长到2小时,改进后的试验方法对芯棒内贯穿孔的检测效果显著提高。

模块化多电平直流融冰装置暂态电流计算与选型

仅以传统融冰模式为主的暂态电流计算下的设备选型难以满足无功补偿模式下故障开断电流要求,模块化多电平直流融冰装置已逐渐成为新一代融冰技术发展方向。以贵州某110kV变电站新增模块化多电平直流融冰装置的拓扑结构为研究对象,分析确定了装置的交直流侧暂态电流决定性故障,采用理论计算和仿真分析相结合的方法,得到两侧暂态电流水平,并在此基础上确立了关键设备耐受电流值选取要求,为新一代模块化多电平直流融冰装置工程关键设备设计与选型提供参考。

倾角传感器在输电线路覆冰监测中的应用

由于局部微地形微气象区域造成风偏角、线路拉力倾角测量不准确的现状,本文利用双轴高分辨率双向测量,采用修改滤波电容方法 ,对倾角测量值及上电时间、功耗进行修正,并通过实际案例分析优化倾角测量后模型计算结果与人工观冰进行比对,验证了本文优化倾角测量方法能够提高耐张塔覆冰厚度计算准确性。