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。

基于01整数规划的多目标最优PMU配置算法

针对目前缺乏多目标PMU配置方法,提出了一种基于线性01规划的多目标优化配置算法。并在此基础上导出了三种特殊模型,分别处理系统在正常运行方式下完全可观测的PMU布点问题,在线路N-1故障时系统仍可观测的PMU布点问题及在PMU N-1故障时系统仍可观测的PMU布点问题。该方法的突出特点在于能够同时将以上三种布点需求使用统一的形式同时处理,并且最终的布点方案在保证PMU数目最少或保证配置PMU所需费用最少的基础上获得了最高的测量冗余度。通过IEEE30、IEEE 57、IEEE118节点系统布点验证了该方法的有效性和灵活性。

基于不可观测深度的分阶段PMU配置算法

首先介绍了不可观测深度的概念,然后提出混合运用广域测量系统和能量管理系统的数据进行线性状态估计的方法以弥补PMU量测的不足,以此作为在系统不完全可观条件下进行PMU配置的前提。不完全可观系统PMU配置模型能处理如通信条件限制、已配置了部分PMU等约束条件,并能用0-1线性整数规划模型求解。文章最后提出了PMU分阶段配置的方法,并在新英格兰测试系统和浙江电网中进行了验证。结果表明,PMU分阶段优化配置能有效减少初期费用,并且随着系统不可观测深度的降低,线性状态估计的效果更好。

发电市场输电阻塞管理算法

提出了基于灵敏度的符合发电市场运行规则的阻塞管理模型。通过引入松弛变量,同时考虑了机组分段报价的特点,将原模型精确地转换成线性规划模型。依据该算法所开发的应用软件可以最大限度地消除过载,在此基础上可根据需要给出以机组相对调整量最小或购电费用增量最小为目标的机组出力调整措施。在浙江省发电侧电力市场中的实际应用表明,该算法计算速度快, 结果合理、符合系统实际。

基于线性整数规划模型的高适应性PMU配置算法

PMU布点问题需要在满足一定约束的条件下同时优化2个相互冲突的指标:配置PMU的数目(或费用)最少和测量冗余度最高。文章提出基于线性0-1整数规划的模型并用来求解系统正常运行方式下完全可观测的PMU配置方案,还分别给出了线路N-1故障时以及PMU N-1故障时系统仍可观测的PMU配置模型,该模型不仅考虑了PMU实测数据,还计及了可用的潮流数据和零注入节点。文章通过将零注入节点转化为潮流已知线路巧妙地回避了模型的非线性问题。通过对IEEE测试系统和浙江电网进行仿真,验证了所提方法的有效性和灵活性。

数字透传时隙复用设备设计与应用

传统的专用通道数据传输是通过Modem以点对点的方式实现的。为减少包括数/模、模/数转换在内的各种中间环节,设计了一种数字透传时隙复用设备。该设备由RS-232模块、E1模块和网管模块等组成。通过电平匹配并采用HDB3编码技术和时隙复用技术将RS-232信号转换成标准的E1信号,直接将厂站数据接入数字数据网完成信息传输。该设备在实际应用中有效地提高了通道的稳定性,降低了误码率,方便了厂站自动化设备的调试。

自然分形在负荷预测中的应用

传统的负荷预测方法通常只能描述原始数据序列的长期趋势或季节性、周期性趋势等宏观行为。而对于表现微观行为的粗糙数据则难于建模。通过将原始序列分解成光滑部分和粗糙部分，在用传统方法对光滑部分进行建模的基础上以自然分形对粗糙部分进行建模，提高了预测的精度。计算实例表明该模型能很好地与原始序列拟合，且具有良好的预测效果。

建筑工程中电气安全的技术措施

文章探讨了加强电气安全的重要意义,提出了建筑工程中对电气安全采用的技术措施,同时指出要在设计、施工、检查、验收和设备交接中予以高度重视才能落到实处,保证建筑电气的安全。

电力二次系统数据备份系统设计与实施

数据备份是将重要数据加以保留,以便在系统遭受破坏或其他特定情况下重新加以利用的一个过程。电力二次系统的安全是电力系统安全的重要组成部分,而现有的安全措施并不完美,因此,对二次系统的数据备份就显得非常迫切。在详细的需求分析基础上,建立了浙江电力二次系统的数据备份系统,该系统完全满足《全国电力二次系统安全防护总体方案》的要求。它实现了数据的在线、高效备份,可靠、快速恢复,同时该系统还具有管理方便、扩展性好等特点。

基于WAMS／SCADA混合量测的电网参数辨识与估计

针对目前电网参数辨识与估计方法存在的数值稳定性变差、易发散及易受残差污染干扰等问题,提出了一种基于混合量测的电网参数辨识与估计方法。该方法首先利用广域测量系统(WAMS)的测量数据计算相对残差,初步判断是否存在参数错误,然后利用相量测量单元(PMU)能够测量电压和电流相量的特性,建立支路两端变量之间的直接联系,对存在参数错误的支路进行辨识,并在此基础上使用智能优化算法估计支路参数。在IEEE 39测试系统上的仿真实验表明,该方法只需安装约1/2总母线数的PMU即可对全网传输线路和变压器进行参数辨识与估计。

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。

满足多种约束条件的最优PMU配置方法

针对现有相量测量单元(PMU)最优配置方法无法同时考虑多种约束条件的问题,提出了一种基于改进模拟退火算法的满足多种约束条件的最优PMU配置方法.该方法能够在同时考虑已安装PMU、对电网中的重要环节进行直接监测及特定输电线路退出运行的情况下,广域测量系统(WAMS)仍然保持对全网完全可观测等多种约束条件的同时,以最少数量的PMU实现对整个电网的完全可观测.给出了该方法在国内某省级电网的应用实例.实际应用显示,该方法在需要考虑分阶段安装PMU及电网拓扑改变的情况时具有良好的适应性.

输变电在线监测调度中实时监视功能的研究与应用

针对国家电网公司"三集五大"体系建设中将输变电设备状态在线监测纳入调控机构集中监视的管理要求,深入分析了当前基于PMS的输变电设备状态在线监测系统的技术弊端和不足,提出了建设满足二次安全防护、实时监视、在线告警、综合分析等要求的输变电设备状态在线监测系统实时监视模块的新思路,并阐述了监测数据接入的3种技术方案和主要功能及数据接口,简述了应用成果,最后提出了今后改进和完善的方向。

基于无功损耗的线路两端PMU相角差时变偏差修正方法

相量测量单元(PMU)的优势之一是提供同步的相角数据。然而,因时间同步异常、装置故障等因素,部分实测PMU相角数据存在异常,影响PMU应用。提出一种基于无功损耗的线路两端PMU相角差时变偏差修正方法。首先,基于线路无功损耗量测值与估计值构造单时刻相角差偏差估计模型;然后,针对单时刻估计模型受噪声影响大的问题,基于相角差和线路参数间关系,将利用单时刻数据的时变偏差估计模型转化为利用多时刻数据的恒定线路参数估计模型;最后,通过黄金分割算法估计获取线路参数后,结合PMU幅值、功率数据反推出PMU相角差偏差,实现PMU时变相角差偏差的估计与修正。仿真和某省实测PMU数据测试结果表明:该方法可准确估计相角差偏差,抗噪能力强;与现有方法相比,该方法仅需单工况数据即可实现估计与修正,适用于不同时变类型偏差的修正。

无人值守变电站的远动装置质量评价体系研究

分析研究了变电站远动装置功能性能及运行状况,提出了一整套质量评价体系,以百分制评价装置质量,并将其予以实践。通过开展深入、全面的检测评价,促进了远动装置质量的稳步提升,提高了变电站无人值守的安全可靠性。

功率因数角偏差导致的线路无功量测异常及其检测方法

互感器测量误差等因素会导致同步相量测量装置(phasor measurement unit,PMU)幅值、功率因数角量测产生偏差,进而导致有功、无功测量异常,但对于无功测量异常的检测方法鲜见报道。该文在分析功率因数角偏差可能造成无功量测异常原因的基础上,结合与相角无关的线路无功损耗估计,提出一种无功损耗量测值异常的检测方法。首先,介绍对称双回线无功测量不一致的现象;其次,分析PMU无功量测偏差的来源,结合灵敏度分析,解释了功率因数角偏差对无功测量影响远大于有功,可能造成无功测量异常原因;再次,推导与相角无关的、基于PMU幅值量测和线路参数的线路无功损耗基准估计表达式,并分析量测误差和线路参数偏差对其的影响;进一步,提出一种无功损耗量测异常在线检测方法,该方法也可用于线路单端无功量测异常检测。同时,该方法不需要预先校准或精度较高的参考互感器,可实现在线检测。仿真和实测算例验证了所提方法的有效性和实用性。

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。

基于改进遗传算法的源网荷储协同控制方法

针对现有大多数方法难以兼顾系统经济性与新能源消纳的问题,提出一种基于改进遗传算法的源网荷储协同控制方法。该方法综合考虑源网荷储系统的特性,构建了以运行成本和弃风弃光量最小化为目标的模型。通过采用混沌优化算法来对遗传算法进行改进,进而设计一种基于双层嵌套结构及改进遗传算法相结合的高效方法用于目标函数的求解,以得到最佳的系统控制模式。基于IEEE33节点系统对所提方法进行实验论证的结果表明,优化后系统的弃风弃光量和运行成本仅为0.872 MW及2.330万元,说明了该方法可有效减少系统的运行成本,并提高新能源的消纳。

CPS标准在浙江电网中的应用及对策

随着互联电网规模的不断扩大和电力市场机制的建立 ,一种新的控制性能标准(CPS)随之在华东电网各控制区域上实施。文章分析了传统AGC控制标准(即A1、A2标准)的不足和CPS标准的特点。介绍了CPS在浙江电网中实施和应用情况。

虚拟电厂分布式资源的聚合响应能力评估方法

虚拟电厂(VPP)将配电网中各类分散的资源聚合为一个整体,可以提升聚合资源的全局响应能力,同时也可以作为一个整体参与电力市场交易,提高资源的可调度性和运行经济性。目前针对VPP聚合后整体响应能力的评估并不全面,且缺少对指标权重的分析,因此文中建立响应能力评价模型,提出包括响应时间、持续时间等在内的更全面的评价指标。然后提出VPP整体响应能力评估方法,将分布式资源独立响应能力作为约束,优化求解响应能力的多维量化指标,得到聚合资源的整体响应能力,同时考虑聚合响应能力的不稳定性,求取指标权重并对响应能力进行评分。最后通过算例得出VPP在24 h内的响应能力曲线及评分,通过分析验证了文中方法的有效性。文中方法计算得到的整体响应能力信息可上报作为电网调控的依据,而且求得的响应能力评分可直观地评价聚合响应能力,有助于对VPP响应能力的分析与控制。