Mathematical methods for main tenance and operation cost prediction based on transfer learning in State Grid

The electric power enterprise is an important basic energy industry for national development,and it is also the first basic industry of the national economy.With the continuous expansion of State Grid,the progressively complex operating conditions,and the increasing scope and frequency of data collection,how to make reasonable use of electrical big data,improve utilization,and provide a theoretical basis for the reliability of State Grid operation,has become a new research hot spot.Since electrical data has the characteristics of large volume,multiple types,low-value density,and fast processing speed,it is a challenge to mine and analyze it deeply,extract valuable information efficiently,and serve for the actual problem.According to the features of these data,this paper uses artificial intelligence methods such as time series and support vector regression to establish a data mining network model for standard cost prediction through transfer learning.The experimental results show that the model in this paper obtains better prediction results on a small sample data set,which verifies the feasibility of the deep transfer model.Compared with activity-based costing and the traditional prediction method,the average absolute error of the proposed method is reduced by 10%,which is effective and superior.

State Grid Contributes to Clean Energy Development

The development of clean energy is an inevitable choice for China to achieve sustainable development.The article presents the strategic thinking and measures for the promotion of clean energy development in grids,which shows that the company will bear its responsibilities for the development as a large state-owned enterprise.

The State Power Grid Development Ltd Corp. officially established

The establishment of the State Power Grid Development Corp Ltd(SPG) was officially announced on June 18, marking the government’s determination to form a nationwide united power network to make the best of power generating capability. The State-owned corporation, with 2.5 billion yuan ($301 million) worth of operating capital raised by the government, will be responsible for investment. construction and management of the power transmission and substation projects involved in the construction of the Three Gorges Project.

Micro-Grid Smooth Switchover Method Based on Controller State Following

Micro-grid smooth switchover between different operation modes is important for steady operation and reliable power supply of micro-grid. In order to reduce the transient fluctuation of voltage and frequency during switchover, this paper proposed a new switchover method based on controller state following. When transferring to island mode, the control method for inverter of storage device changed from PQ control to V/f control. Before switchover, the output of V/f controller is always following the output of PQ controller. So that the sudden change of output is avoided at the moment of switchover. A micro-grid model with photovoltaic and battery is built on DIgSILENT Power Factory simulation software, to simulate micro-grid switchover from grid-connected mode to island mode. Results show this method can effectively suppress the transient fluctuation of voltage and frequency, and reduce the influence of transient process on power grid. This conclusion has important practical significance on micro-grid smooth switchover from grid-con- nected mode to island mode.

Web服务与Grid服务之比较研究

With the combination of grid technology and Web services, the concept of Grid service arises for such purposes as service discovery, creation of dynamic services, lifecycle management and so forth. Authors compares the Web service with Grid service in respect of programming design, and states the characteristics of Grid service.

Three-defense Line Coordination Strategy of the Guizhou Power Grid with the New Security Situation

In order to meet the requirements of Decree of the State Council of the People's Republic of China (No.599), this paper presents a three-defense line coordination strategy based on the Decree of the State Council (No.599). Taking the Guizhou power grid of 220 kV&500 kV as an example, the security and stability problem of the Guizhou power grid is analyzed. The strategy using three-defense line coordination for lowering the level of electricity safety accidents is researched. The analysis results show that the proposed coordination strategy is feasible, which can lower the level of electricity safety accidents under the same fault in same operation mode. Through studying the three-defense line of the Guizhou power grid, this paper presents a basic idea of the three-defense line coordination strategy based on the Decree of the State Council (No.599). The three-defense line coordination strategy provides reference for other provinces power grid.

考虑交直流谐波耦合的并网逆变器建模与分析

可再生能源的大规模开发利用使得逆变器在电网中的比例越来越高,逆变器与电网间谐波交互作用也愈加频繁和复杂。针对传统的建模方法无法体现逆变器与电网间谐波交互耦合的问题,文中基于谐波状态空间(HSS)理论对三相并网逆变器进行建模,该模型将交直流侧的多个频次谐波考虑在内,具有较高的精度。基于HSS模型推导出输入到输出的谐波传递函数矩阵,建立逆变器交直流谐波耦合导纳幅值图,探究交直流谐波耦合关系。然后,提出了一种适用于闭环控制系统的三相并网逆变器小信号HSS建模方法,通过计算特征值对系统稳定性进行评估以及对振荡频率进行预测。最后与MATLAB/Simulink仿真结果进行对比,验证了所建立HSS模型的准确性和系统稳定性分析的正确性。

电网电压三相不平衡时FMSS正负序电流补偿型VSG控制

柔性多状态开关(FMSS)是一种取代传统联络开关应用于现代配电网的新型电力电子设备,能够优化现代配电网分布式电源的消纳和调控。和传统控制算法相比,采用VSG控制的FMSS不受弱电网环境下锁相环性能恶化的影响,在低电网强度下能够向电网提供频率支撑,从而增强系统的稳定性。FMSS作为接入配电网的装置,当电网电压发生三相不平衡现象时,传统VSG控制下的FMSS输出电流、功率会发生明显的波动,并网点的效率会大大降低。针对此问题,以模块化多电平变流器(MMC)结构为基础,在VSG控制策略的基础上引入正负序电流补偿,分别实现不平衡电网下FMSS输出电流、有功功率及无功功率的稳定。最后,通过Matlab/Simulink搭建四端FMSS模型,利用仿真验证所提控制策略的有效性。

构网型并网逆变器状态空间建模及稳定性分析

随着“双碳”目标的提出与逐步实施,作为新能源发电单元接入电力网络的重要接口元件的并网逆变器稳定性问题凸显。目前,电网大部分采用跟网型并网逆变器,然而弱电网中跟网型并网逆变器与锁相环、电网间存在耦合,严重影响系统稳定性。构网型并网逆变器在弱电网中较跟网型并网逆变器表现出更强的适应性,但现阶段构网型并网逆变器状态空间模型的相关论述较少,基于状态空间模型的构网型并网逆变器稳定性分析也不够深入。针对这一空缺,首先详细呈现构网型并网逆变器状态空间建模的相关细节,包括功率控制环、电压控制环、时滞环节和LCL滤波环节;然后,复现构网型并网逆变器失稳现象,并基于所提模型开展参与因子分析,验证模型有效性;其次,基于模型对构网型并网逆变器主要环节参数变化引起的失稳问题进行分析;最后,在Matlab/Simulink中搭建改进的IEEE 4节点三相平衡电网系统进行仿真,进一步验证模型有效性和实用性。

弱电网下多源构网型变流器协同控制方法

虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)作为构网型控制的主要技术之一,可为电网提供惯量支撑,但由于变流器单机容量有限,当系统需要更大的惯量支撑时,需要多VSG并联运行,因此多VSG并联的协同控制备受关注。基于此,建立了VSG多机并联的状态空间模型,通过状态变量矩阵的特征值分析系统稳定性。同时,提出了基于模型预测控制(model predictive control,MPC)的多VSG并联协同控制策略,引入角频率差与功角差作为性能指标设计目标函数,求解所需最佳有功额定增量,通过功频系数对输出角频率进行动态修正,实现对输出频率的主动支撑,有效抑制了VSG并联造成的系统频率波动,提高了电网的稳定性。结果表明,相较于传统的VSG并联系统,所提出的MPC-VSG并联控制方法可缩短系统暂态响应时间,提高系统在暂态下的鲁棒性。仿真结果验证了该方法的有效性。

电流源型PWM整流器改进预测滑模控制

针对三相电流源型整流器(Current source rectifier,CSR)拓扑提出了一种改进预测控制策略。首先,在CSR交流侧,对传统有限集模型预测控制进行了优化预测算法,减小了程序计算负担;其次,在CSR直流侧,采用滑模控制得到网侧有功功率参考值,提高了系统的动态性能。针对CSR交流侧LC滤波器容易产生谐振的问题,所提控制策略的代价函数增加了有源阻尼约束项;采用龙伯格状态观测器观测CSR交流侧电容电压,减少了传感器的使用。基于功率流的定量分析生成网侧电流参考,使得整流器能够在不平衡电网电压的情况下能实现恒定输出电流、网侧电流正弦化和高输入功率因数。最后,通过Matlab/Simulink仿真与样机试验验证了所提控制策略的正确性。

大机动工况下内埋式进气道非定常流场特性分析

为探究大机动飞行时埋入式进气道的稳、瞬态气动特性之间存在的差异,本文以巡航导弹为研究对象,采用CFD数值方法对埋入式进气道进行稳、瞬态分析。研究表明:大机动过程中瞬态与等效稳态计算结果的趋势保持一致,但结果存在一定差异。当弹体及进气道作周期性俯仰运动时,瞬态与稳态计算的总压恢复系数相差最大时约为2%;当弹体及进气道作周期性偏航运动时,瞬态与稳态计算的总压恢复系数相差最大时约为7%。同时,在瞬态计算结果中存在明显的迟滞效应,该迟滞效应随着机动过程中角速度的增大而更加明显。

碳管理体系助力宁夏地区电网能源规划和城乡建设——基于国网宁夏电力的研究

我国“双碳”目标的确立对能源规划和清洁能源使用提出新要求,对电力行业而言,既是机遇,也是挑战。电网作为电力系统的枢纽,需要制定合理的碳管理策略,促进电力市场健康、有序发展,助力国家和地方低碳社会建设。文章在总结宁夏地区供能端、输送端和需求端能源规划现状的基础上,有针对性地提出优化策略;并以国网宁夏电力有限公司为例,进一步探索电网企业碳管理体系支撑下高效的低碳发展路径,从电网企业、能源规划及城乡建设三个维度提供可借鉴的经验。研究结果有利于推动电网行业的能源规划优化,助力城乡建设,推进国家和地方碳普惠建设,有效改善人居环境,为可持续绿色城市规划和乡村振兴提供新路径。

有源前端组网的直流船舶电网高能效运行控制

直流船舶电网为航运业绿色转型提供了有效可行的解决方案。考虑到实际船舶的运行工况,本文提出一种分层协调控制策略,主要用于有源前端组网的直流船舶电网中功率单元协调运行的设备层控制系统和功率层控制系统。其中,设备层控制系统负责实现发电机组转速的无静差跟随与不同容量柴油发电机组间的动态/稳态功率共享;功率层控制系统负责提升母线电压质量,提高系统能效。最后,利用仿真与半实物仿真系统对控制策略进行验证,结果表明该控制策略可有效提高系统运行能效,最高节省约10%的燃油。

基于设备状态信息的电网设备运行效率评估模型

为提升电网设备运行效率评估的精准性及效率,设计基于设备状态信息的电网设备运行效率评估模型,以电网设备状态的描述、应用与测试量关系作为评估标准,依靠核心包、域包、记录包、电网设备包,组建电网设备状态信息模型,同时收集设备历史状态记录,构建状态信息数据库,利用数据包络算法进行电网设备权重相对效率评估,同时使用随机前线分析法确定设备产出情况,利用回归分析方法,调节和修正各种随机和外界环境因素,实现对电力系统设备的操作效率的精确评价。实验证明,所提方法评估结果准确,评估效率较好。

考虑智能体前置状态及环境特征自适应机制的强化学习电网调度方法

高比例可再生能源的接入使得电网潮流难以预测与控制,给电网的安全稳定运行带来了新的挑战。相较于传统的调度控制模式,以强化学习为代表的智能调度方式能够应对部分可观测电网环境下的顺序决策问题,但在电网中可再生能源比例发生变化时易出现适应性较差的状况。针对该问题,以Actor-Critic为基础框架,采用前置状态表征智能体状态,并引入环境特征自适应机制,用于可再生能源比例变化场景的电网调度任务。由于调度动作后的电网状态受源荷波动等外源性随机事件影响,易引起状态空间爆炸问题,在潮流计算之前采用前置状态表征智能体状态,可有效缩减状态空间。引入环境特征的自适应机制可有效避免“决策遗忘”的问题,从而提高智能体对电网中可再生能源比例变化的适应性。仿真实验结果表明,在可再生能源比例动态变化的118节点电网调度任务中,该方法在收敛速度和控制稳定性等方面均表现优异。

面向配电网终端设备的数字孪生映射方法研究

提出了一种面向配电网终端设备的数字孪生映射方法,推动电网企业数字化转型和电力系统自动化,降低成本与安全风险。方法利用虚拟数字孪生空间映射电网物理设备,实现对区域配电网多类型设备故障的实时诊断。首先,对配电网终端设备数据进行压缩转换和级联映射,提取感知终端监测信息与物理拓扑连接关系。其次,采用改进的轻量级Yolov4网络模型进行设备类型识别与分割,结合物理拓扑图进行数字孪生映射,形成设备孪生模型。最后,设计基于卷积注意力机制的状态评估模型,充分考虑区域设备关联与故障特征,实现对设备孪生模型的故障评估及物理空间设备的状态反馈。上述创新方法有望为电力行业带来更高效、安全的运行模式,推进电网智能化发展。

基于绿色现代数智供应链的零星物资商品库建设与应用

国家电网有限公司为解决零星物资采购管理诸多痛点,依托物资主数据及采购标准化管理成果,打造零星物资采购标准管理体系,形成零星物资商品库。零星物资商品库的建立,对内应用细分物料管理,服务商品比价等应用场景;对外借助行业协会发布标准规范,联合央企、头部供应商等开展联合共建、共享绿链标准建设成果,促进产业链供应链生态圈协调融通和高质量发展。

央企驻地方行业新型智库建设的探索与实践--以国网福建省电力有限公司经济技术研究院为例

[目的/意义]央企驻地方行业新型智库是中国特色新型智库的重要组成部分,承担着服务地方党委政府战略决策、服务行业发展转型升级、服务央企改革发展的重要职责。当前,央企驻地方行业新型智库方兴未艾,下阶段将在服务地方、行业和央企高质量发展中发挥更加重要的作用。因此,研究央企驻地方行业新型智库的发展定位和运作机理、总结典型单位实践经验,对于推动该类智库发展,助力中国特色新型智库建设具有重要意义。[方法/过程]本文立足央企驻地方行业新型智库的三重身份,分析了三重身份之间相互赋能支撑、实现“三位一体”高质量发展的运作机理和独特优势。在此基础上,本文以国家电网公司驻福建省的能源电力行业智库--国网福建省电力有限公司经济技术研究院为对象,总结提炼了该院打造央企驻地方行业新型智库的探索实践和主要成效。[结果/结论]以注重专业专注、注重人才培养、注重机制建设、注重生态构建“四个注重”为抓手,国网福建省电力有限公司经济技术研究院智库建设取得了长足进步,充分彰显了实现“国之大者”服务地方治理、引领行业发展的核心价值,相关经验具有一定借鉴意义。