新型电力系统配电自动化安全可信防护模型及评价体系

电力物联网是当前新型电力系统发展的一个重要方向.电力物联网天然在运行方式、拓扑形态等方面可以很好地支撑主动配电网的建设,但由于配电网运行环境复杂,既要基于配电物联网来实现物联和全景感知,也要直接面对由于物联网灵活多样的接入环境和方式、数量庞大的终端造成的配电网结构和边界的动态多变,以及面临的更高安全风险,亟需开展里外兼顾、多维融合的配电自动化安全可信防护研究.本文首先介绍了新型电力系统下配电自动化系统的架构,提出了配电自动化安全可信防护模型;其次,建立了基于可信计算的等保指标评价体系,分析其应用于配电自动化系统安全的可行性;再次,对提出的配电自动化安全可信防护模型做出评价,分析其完整性度量和可信网络连接过程;最后,对该架构下的安全性进行了简要总结.

基于模糊聚类算法的配电物联网潜在攻击行为的安全检测

受到特征点对点匹配机制的限制,虽然配电物联网攻击行为个体监测精度高,但是整体检测精准度偏低,无法适应配电物联网攻击行为的检测应用,由此设计基于模糊聚类算法的配电物联网潜在攻击行为安全检测技术。结合配电物联网攻击行为数据特征,采用模糊聚类算法对其检测过程进行优化,改进基于模糊聚类算法的配电物联网区块模型,定义攻击行为节点的模糊聚类条件,进行攻击行为模糊聚类规格化计算、攻击行为识别输出,实现配电物联网潜在攻击行为安全检测。仿真数据测试结果表明:所提方法能够有效提升配电物联网攻击行为检测的整体精度,且稳定性指标能够满足连续性检测任务。

基于广义多项式混沌方法的电力系统时域仿真不确定性分析

电力系统时域仿真不确定性分析主要研究电力系统中不确定性因素对时域仿真结果的影响,为分析不确定情况下系统的暂态稳定性提供重要依据。提出一种基于广义多项式混沌方法的时域仿真不确定性分析方法。该方法近似认为变量在任一时刻与随机因素之间存在多项式关系。求解时首先获取最优的正交多项式基函数,对随机输入变量及待求变量实施多项式逼近,并基于Galerkin法,通过投影运算将描述系统暂态过程的随机方程转变为相应的确定性方程。求解该方程,可得待求变量的多项式逼近系数,进而获得相关变量在任一时刻的统计特征及概率分布。单机无穷大系统和IEEE 9节点系统算例验证了所提方法的有效性。

山东低压配电物联网数据采集及应用分析

低压配电网是提升客户供电服务水平的关键环节,但低压台区数据采集环节的薄弱造成了低压配电网数据层面的“黑盒”状态,严重制约了低压配电网数字化、智能化发展进程。以山东低压配电物联网建设应用情况为例,首先介绍了山东低压配电台区融合终端数据采集现状、营销侧电能表数据采集现状,分析了当前台区数据采集及传输存在的问题,计及现阶段技术应用及建设成本,提出了下一步低压台区数据采集优化方案。进而基于台区智能融合终端的采集数据,从配网设备精益运检、营销客户优质服务、新能源消纳与新负荷管理三个角度分析了现阶段低压台区数据应用情况,最后,深度挖掘数据价值,从提升电网企业内部建设、服务经济社会发展两个层面,提出了低压配电网数据拓展应用方向。

基于暂态直流电流预测的换相失败临界电压瞬时值判据

目前高压直流输电换相失败临界电压普遍采用稳态或准稳态判据,缺乏计及故障后直流电流响应特性的暂态判据。研究了直流线路平波电抗和对地电容等储能元件充放电效应对于直流电流的影响,建立了拉式空间下直流线路的等值模型,提出了交流系统对称故障下的直流电流暂态预测算法,并采用Stehfest算法进行拉式逆变换,得到故障过程中直流电流的时域表达式,从而推导出了换相失败临界电压瞬时值判据。不同运行参数下的仿真验证了所提直流预测算法及临界电压判据的准确性。

火电厂辅机变频器低电压穿越技术在电网应用研究

为防止交直流混联电网频率、电压异常等情况下引发连锁性故障,开展Ⅰ类辅机低电压穿越改造,保证电厂一类辅机在20%、60%和90%额定电压下具备低电压穿越能力。为提高低电压穿越设备在电压支撑过程中的适应性,以二极管为整流桥原件,建立了三相不控整流桥和Boost升压电路。针对现场试验中部分工况下低电压穿越装置的跳闸现象,将整流电路和Boost升压控制系统参数改进调节,并附加缓冲电路。MATLAB仿真结果表明,在不同的工况下,系数调节后的电路具备更低的震荡波峰。

考虑行程数据的电动出租车充电需求预测及充电桩增量规划

城市公共交通服务领域新能源车辆比例不断提高,电动出租车有望在全国快速推广。在这一背景下,以历史行程数据为依据,提出电动出租车充电需求预测方法及相应的充电桩增量规划方法。首先,分析电动出租车行为模式,基于马尔可夫模型描述车辆出行行为,基于模糊控制模型描述充电决策过程。然后,采用蒙特卡洛法模拟大量电动出租车行驶及充电行为,计算充电需求。最后,以城市各区域充电服务供求平衡为导向规划充电桩扩建规模。算例部分以华东某市为背景说明所提出方法的有效性,结果表明电动出租车日充电需求呈现显著峰谷差异、中心城区与周边城区呈现截然不同的充电需求时间分布特性、增量规划后各区域充电桩利用率平衡程度显著改善。

适应光伏高比例接入配电网的变流器控制策略

随着“双碳”战略目标的提出和电力电子技术的进步,光伏产业飞速发展,配电网的光伏渗透率持续增大。满足光伏接入需求的变流器是适应光伏接入配电网的最关键设备,变流器的控制还需要进一步研究。为了满足光伏高比例接入配电网的需求,对变流器的控制策略进行了研究。首先,提出了配电网中高比例光伏装置接入下的技术要求。其次,在PSCAD/EMTDC暂态仿真平台中搭建了光伏并网模型;基于暂态仿真模型,提出了基于dq控制的变流器控制策略,并分别对电网处于暂态条件下,发生电压骤降、骤升和进行频率调节时变流器的控制策略进行了详细的分析研究。最后,在PSCAD/EMTDC暂态仿真平台验证了所提控制策略在电压骤降80%、电压骤升到115%和频率调节场景下都取得了很好的控制效果,证明了所提变流器控制策略的有效性。