配电物联网云边协同系统计算资源双目标优化配置方法

云边协同系统能够支持计算资源弹性扩展,适应配电物联网技术的需求。针对云边协同系统的计算资源配置问题,刻画了云边协同系统的计算资源,建立了计算业务模型,提出了批量计算业务的业务超时系数以对系统效果进行定量评价。基于上述模型,以最小化云边协同系统开销和最小化业务超时系数为目标,建立了考虑云边互动的计算资源优化配置双目标规划模型,并采用改进差分进化算法得到帕累托前沿。基于仿真算例讨论了不同双目标处理方法、通信质量、并发业务规模等对所提计算资源配置方法的影响。

基于核密度估计的电力物联网并发业务计算负荷建模与任务分配策略

在电力物联网背景下大量并发业务给边缘计算终端处理能力带来了挑战。为此,提出了基于核密度估计的电力物联网并发业务计算负荷建模与任务分配策略。基于核密度估计理论建立了并发业务覆盖等级及计算负荷模型,根据业务覆盖等级决策边缘计算终端的资源配置,以最小化处理延时为目标决策云边协同的任务分配,以电动汽车有序充电业务为例进行仿真分析。结果表明,所提模型和方法能提升系统整体计算资源使用效率、降低业务延时,提高电力物联网应对并发业务处理需求的能力。

配用电物联网的异构无线网络终端接入策略

论文提出了一种面向配用电物联网(PD-IoT)的异构无线通信网络最佳适配性动态接入策略。首先,引入网络属性效用函数,并基于聚合效用建立量化PD-IoT业务终端与无线网络适配性的评价模型;其次,综合考虑PD-IoT业务通信需求和通信网络性能来完成业务终端对各网络属性的动态定权;再次,引入网络切换控制机制以确保终端与无线网络间可靠的通信连接和通信质量;最后,通过案例仿真验证了论文异构网络接入选择策略的有效性。

基于阀侧电流时序特征的换流阀电流实时计算方法

阀电流是晶闸管型换流器运行状态的直接体现形式。为提升换流器的能观性,该文提出一种利用阀侧电流时序特征实时计算阀电流的方法。首先,利用交直流电流的时序特性预估每个阀的导通/关断状态。其次,根据阀状态计算换流器的旁通组数,利用多相旁通组间的并联关系,构造旁通回路方程。最后,计算阀电流,利用阀的单向导电性,校正阀关断状态和阀电流。仿真和录波结果表明:在不同的阀状态和旁通组数下,所提方法均能准确计算换相失败暂态过程及其故障恢复期间的阀电流,验证了其有效性。

基于触发角偏差补偿的连续换相失败抑制措施

逆变侧交流系统发生不对称故障后容易导致连续换相失败,威胁电网的安全稳定运行。针对这一问题,基于不对称故障后直流控制系统的响应规律,根据直流系统稳态运行曲线将故障及恢复过程分为2个阶段,发现在阶段2即故障稳定恢复阶段,存在换相面积需求量逐渐增加而换相面积最大提供量逐渐减小的趋势,并且在此过程中触发角指令值与触发角实际值还存在偏差,触发角偏差将进一步削减换相面积最大提供量,是引发连续换相失败的重要原因。基于此,分析了触发角偏差的来源以及触发角偏差对控制系统的影响,提出一种基于触发角偏差补偿的连续换相失败抑制措施,并在PSCAD/EMTDC中基于CIGRE HVDC标准模型进行仿真验证。仿真结果表明,所提措施能够有效抑制连续换相失败。

基于Linux实时操作系统的配电网保护控制终端平台设计与应用

当前配电网保护终端平台仍采用封闭架构,高昂的平台操作系统授权价格以及封闭的开发环境,抑制了配电网保护控制业务海量的需求。针对开发者代码隔离诉求和网络保护性能约束,提出了一种基于Linux实时操作系统的配电网智能保护控制终端新平台。新平台拥有Linux开源、代码隔离、业务实时性支撑等特点。首先基于普通Linux操作系统嵌入实时补丁、设计实时进程调度和应用内存共享机制,以构造新平台基础。然后,设计了数据实时处理模块和保护业务服务模块,以服务配电网保护控制应用。最后,通过搭建软件测试环境,验证了新平台进程实时处理能力、重采样抖动控制能力。通过搭建RTDS实时数字仿真系统,验证了新平台下的网络保护应用性能。测试均取得了预期效果,验证了新平台设计的工程适应性。

多馈入直流输电系统的动态特性及稳定控制与分析

对多馈入直流输电系统的动态特性及稳定控制与分析进行了综述。首先讨论了多馈入直流输电系统中交直流系统间和直流系统间的复杂相互作用。然后根据国内外的有关研究,对多馈入直流输电系统的稳定性和稳定控制进行了系统的总结,提出了进一步深入研究的建议。最后对多馈入直流输电系统的分析方法进行了综述,并对其存在的问题提出了改进意见。

复杂网络理论及其在电力系统中的应用研究综述

因连锁故障引发的大电网停电事故凸显了大型电力系统的脆弱性。传统方法难以有效解释类似事故的发生机制,复杂网络理论研究的不断深入和广泛应用为此提供了新的理论工具。首先简介了复杂网络理论及其基本概念,其次探讨了用以解释电网连锁故障发生机制和结构脆弱性的理论基础,并详细阐述了复杂网络理论在电力系统拓扑结构建模、连锁故障模型研究、电网脆弱性分析以及电网关键支路和节点识别等方面的研究进展和应用情况,最后对未来的研究方向做出了展望。

能源大数据技术的应用与发展

能源大数据技术作为"互联网+"智慧能源的重要组成部分,对推动我国能源革命、促进能源转型以及刺激能源行业创新发展具有重大作用。本文以"互联网+"智慧能源为背景,阐述了能源大数据技术的结构形态与关键特征;立足于大数据在我国新时代下能源行业发展的重要支撑意义,探讨了能源大数据技术的主要应用领域,重点讨论了目前实现能源大数据的主要制约因素;最后提出了几点发展对策,力求助力我国能源大数据的建设与完善,推动"互联网+"智慧能源的深度发展。

直流扰动对交流继电保护动态行为的影响

针对直流系统对交流继电保护所带来的新扰动,分析了直流系统扰动在交流电网中传递的机理。在数字实时仿真系统(RTDS)上,以南方电网某直流系统为原型搭建了一次系统模型,通过接入实际保护装置,构成闭环的交直流混合仿真系统,分析了交流继电保护在直流系统3类扰动工况下的动态行为。结果表明,直流正常运行工况变化对交流保护的影响较小,不足以引起交流保护的误动。而在直流扰动及异常工况这类扰动中,以换相失败对交流保护的影响最为严重。换相失败时引起的快速功率倒向导致变化量方向元件及负序方向元件有误动的可能,并增大了零序过流保护的保护范围。在直流系统故障时,直流控制保护系统在故障后的快速响应比直流故障本身对交流保护的冲击更大,以双极闭锁最为严重,这会给交流保护带来一系列不良影响。所得结果为全面评估交直流混联系统中的交流继电保护提供了依据。

发电厂继电保护可视化整定计算与定值管理系统

讨论了发电厂继电保护可视化整定计算与定值管理系统的功能要求、实现方式和核心问题。提出了面向单一继电器仿真的思想 ,使得继电保护管理相关的图纸绘制、图形编辑、应用软件、仿真平台相对独立 ,所有图形以标准的DXF文件存储和交换 。

考虑直流控制的直流输电线路短路电流变化特性研究

推导了考虑分布参数特性的直流线路固有短路电流时域解析表达式,指出在不考虑控制作用时固有短路电流随故障持续时间增加而逐渐上升,近距离故障时的短路电流大于远距离故障时的短路电流,符合短路电流发展的时间约束和物理边界条件约束。分析了直流控制对短路电流变化的影响,揭示了在控制作用下短路电流幅值的空间非单调变化特性和时间离散变化特性,突破了传统短路电流变化特性的认识局限。短路电流幅值的空间非单调特性使得直流线路保护电流变化量判据的保护特征量电气边界与输电线路物理边界不一致,时间离散性使得保护特征量电气边界随故障时刻呈锯齿状变化,在进行直流线路保护电流变化量判据的整定计算时应予以考虑。

配网接线方式对供电可靠性影响分析

不同配网接线方式对供电可靠性影响不同,它们在环网率和原件故障率上影响可靠性。为此,介绍了可靠性分析的一种解析方法:网络等值法,并给出相关等效公式。在Billinton基础参数源的基础上,结合广东某地区的设备运行参数计算出适合当地情况的一套基础参数,在此参数基础上定量分析该地区的单辐射、单联络和分段两联络三种典型接线方式对可靠性的影响。分析结果表明,环网率越高,供电可靠性也相对较高,但环网率过高,供电可靠性也因开关设备数量增加而受影响。

电力系统频率稳定分析的直接法

根据最近一次潮流计算的雅可比矩阵，提出了频率稳定分析的直接法，该方法不需进行逐步积分，能够一步计算出最近一次系统操作后的稳态频率，从而判断系统频率稳定性。本文在某６８ 节点系统上进行了仿真计算，对所提出的算法的精度和计算速度进行了校验，取得了满意的结果。

基于EMTDC的异步电动机内部故障建模及仿真研究

基于异步电动机内部故障时相应参数发生变化的事实 ,建立了电动机故障类型、程度与电动机参数变化之间的定量关系 ,提出了一种电动机内部故障建模方法 ,并利用电磁暂态仿真软件EMTDC进行了仿真验证。依据电动机定、转子内部故障的特征频率分量 ,将仿真结果与电动机实验数据进行了比较 ,证明该模型是正确的。本文工作将EMTDC的电动机分析模型由常规故障扩展到内部故障 ,扩展了其应用功能及范围 ,从而使得内部故障的研究可以细化到每一匝、每根导条 。

评价电力系统频率稳定性的直接法

根据最近一次潮流计算的雅可比矩阵,提出了频率稳定分析的直接法,该方法不需进行逐步积分,能够直接计算出最近一次系统操作后的稳态频率,从而判断系统频率稳定性.本文在某68节点系统上进行了大量的仿真计算,对所提出的算法的精度和计算速度进行了校验。

高压直流系统无功动态对暂态电压稳定的影响

采用直流系统准稳态模型解析故障后高压直流输电系统无功的时域变化规律,并通过仿真深入分析其动态变化幅值和时间特性.通过对比分析考虑直流影响和不考虑直流影响两种情况,阐述了故障后直流系统无功动态对感应电动机无功恢复产生的延缓效应,揭示了直流系统无功动态影响暂态电压稳定的机理和途径.最后提出以感应电动机临界滑差变化率作为评估直流系统对暂态电压稳定影响的指标,并结合南方电网实际系统进行了验证.

大型电动机的内部故障诊断与保护方法

分析了大型电动机内部故障诊断与保护方法的研究现状和发展趋势 ,讨论了常规的电流幅值检测、对称分量法、Fourier变换和小波变换、人工智能方法、派克相量法、交流电机多回路理论。对称分量法基于理想电机模型 ,原理上只能反映严重的外部故障。小波变换等先进信号处理方法为电动机内部故障信号检测提供了有效的工具。以单个绕组为研究单元的多回路理论突破了传统故障分析中的理想电机假设 ,适合于研究电动机内部故障机理和定量分析。这一理论与先进信号处理方法的结合可望使电动机内部故障的诊断与保护取得新的突破。

考虑暂态稳定紧急控制的扩展等面积法

本文提出了考虑暂稳紧急控制的扩展等面积法(EEAC)的改进算法,涉及的紧急控制措施包括:快关汽门、电气制动和切机。本文的方法能够有效地处理在紧急控制作用下的故障电力系统的第一摆和第二摆暂稳分析问题,可以应用于在线或离线的快速暂稳分析和紧急控制快速估算、设计整定和校核。两个实际系统模型的仿真计算验证了本文算法的正确性及良好的精度。

考虑时空离散性的高压直流输电系统换相失败评估方法

直流输电系统换相失败的特性随交流故障合闸角和故障位置的不同而不同,目前只考虑换流母线电压幅值跌落的直流系统换相失败判别方法准确性不高.文中研究了换相失败的时空离散性,分析了故障合闸角对换相失败的影响过程,指出最不利于换相的故障时刻,并且揭示了故障位置对换相失败的影响主要源于故障点与直流逆变母线之间电气距离和相位的差异.基于对换相失败时空离散性的分析,提出了同时计及电压幅值与相位变化的熄弧角判据和以此为基础的换相失败评估方法.以南方电网三节点AC/DC系统为背景,通过与PSCAD/EMTDC、BPA仿真结果的对比验证了该评估方法的有效性和实用性.