Clustering residential electricity load curve via community detection in network

Performing analytics on the load curve(LC)of customers is the foundation for demand response which requires a better understanding of customers'consumption pattern(CP)by analyzing the load curve.However,the performances of previous widely-used LC clustering methods are poor in two folds:larger number of clusters,huge variances within a cluster(a CP is extracted from a cluster),bringing huge difficulty to understand the electricity consumption pattern of customers.In this paper,to improve the performance of LC clustering,a clustering framework incorporated with community detection is proposed.The framework includes three parts:network construction,community detection,and CP extraction.According to the cluster validity index(CVI),the integrated approach outperforms the previous state-of-the-art method with the same amount of clusters.And the approach needs fewer clusters to achieve the same performance measured by CVI.

Impact of Electric Vehicle Charging on Power Load Based on TOU Price

Large-scale electric vehicle charging has a significant impact on power grid load, disorderly charging will increase power grid peak load. This article proposes an orderly charging mechanism based on TOU price. To build an orderly charging model by researching TOU price and user price reaction model. This article research the impact of electric vehicle charging on grid load by orderly charging model. With this model the grid’s peak and valley characteristics, the utilization of charging equipment, the economics of grid operation can all be improved.

基于高阶马尔可夫链的纯电重卡集群负荷预测

相比于普通电动汽车,纯电重卡具有更高的充电功率、更大的电池容量和更可观的调度潜力,同时受货物重量、物流特性及行驶路径等诸多因素影响,其充电负荷呈现更大的随机性,建立准确的纯电重卡集群负荷预测模型有利于掌握其充电规律,降低对电网的冲击。为此,提出了考虑物流特性基于高阶马尔科夫链的纯电重卡集群负荷预测方法。首先,在考虑软时间窗约束实现纯电重卡路径规划的基础上,通过分析纯电重卡行驶特性预测其开始充电时间,以获取各时刻纯电重卡充电数量;其次,对纯电重卡的荷电状态区间进行模糊双层离散化分区处理,将每个大区间进一步细分为n个小区间,提高预测精度;然后,在求取纯电重卡荷电状态多步转移概率基础上,采用高阶马尔可夫链建立集群负荷预测模型,实现更为精确的负荷预测;最后,采用某物流园区实际纯电重卡数据进行仿真验证,结果表明,所构建的负荷预测模型较准确地预测了纯电重卡集群功率,同时减小了普通马尔科夫链方法的预测误差。

多目标优化的高渗透率电动汽车有序充电策略

电动汽车作为一种新型负载,其大量无序充电行为给电网造成了压力,影响了电网的稳定和经济性,因此提出了一种基于分时电价的电动汽车有序充电策略。以电动汽车为研究主体,分析充电模式因素对电动汽车充电负荷的影响,并引用蒙特卡洛法对预测充电负荷进行计算。在此基础上,结合分时电价建立一个以负荷峰谷差最小和用户充电费用最低为目标的多目标模型,采用改进非支配排序遗传(NSGA-Ⅱ)算法对目标函数进行求解,对比不同渗透率下的优化结果。结果表明,该控制策略降低了充电成本、减小了峰谷差,实现了负荷曲线的“削峰填谷”,且随渗透率的增加,优化效果更为显著。

再论中小学变压器指标调研

根据近年来中小学工程设计,对现阶段不同类型的中小学校在不同季节、不同时间段、不同类别建筑用电情况进行调查、研究、总结,绘制调研中小学的全年总用电量变化曲线图,不同季节某日变压器负载变化曲线图,教学楼、宿舍、食堂等不同类型建筑不同季节某日用电功率变化曲线图,分析其特点,总结调研学校各类别用电负荷的单位面积用电量指标、用电时段、需要系数,供设计参考。

用户用电负荷变化的异常检测与识别

在智能电网时代,大部分用电异常行为都会伴随用电负荷的变化,研究用户用电行为对于电力系统的运行和管理都至关重要。为此,提出一种直接利用负荷数据进行计算,通过计算特征用电负荷曲线与日用电负荷曲线之间的相关度来判断用户是否存在异常用电行为的方法。在相关度计算过程中,将欧氏距离与皮尔逊相关系数相结合,以更准确地判断用户的用电负荷是否发生重大变化。此外,为提高判断的准确性和灵活性,采用自适应阈值策略对500组数据进行实验研究。相关度计算的结果表明,其中122组被判断为负荷变化过大,99组数据存在负荷异常事件,该方法的判断准确率达到了81.1%。

面向数据中心负荷曲线的电力能源系统协同优化

本研究旨在探讨面向数据中心负荷曲线的电力能源系统协同优化。通过分析数据中心负荷曲线,包括其特点、预测方法、优化策略,研究数据中心与电力能源系统的优化,明确协同优化的概念、优化目标、约束条件。最后,提出面向数据中心负荷曲线的电力能源系统协同优化举措,为实现数据中心和电力能源系统的协同优化提供理论支持。

Load curve smoothing strategy based on unified state model of different demand side resources

Renewable energy based distributed generation(DG) has the potential to reach high penetration levels in the residential region. However, its integration at the demand side will cause rapid power fluctuations of the tieline in the residential region. The traditional generators are generally difficult to manage rapid power fluctuations due to their insufficient efficiency requirements and low responding speed. With an effective control strategy, the demand side resources(DSRs) including DGs, electric vehicles and thermostatically-controlled loads at thedemand side, are able to serve as the energy storage system to smooth the load fluctuations. However, it is a challenge to properly model different types of DSRs. To solve this problem, a unified state model is first developed to describe the characteristics of different DSRs. Then a load curve smoothing strategy is proposed to offset the load fluctuations of the tie-line of the residential region, where a control matrix deduced from the unified state model is introduced to manage the power outputs of different DSRs,considering the response order and the comfort levels.Finally, a residential region with households is used to validate the load curve smoothing strategy based on the unified state model, and the results show that the power fluctuation rate of the tie-line is significantly decreased.Meanwhile, comparative study results are shown to demonstrate the advantages of the unified state model based load curve smoothing strategy.

含混合移动储能的灾后配电网电冷负荷保障策略

现有的灾后配电网夏季应急调度策略普遍从最大化保电角度降低经济损失,未直接度量供冷价值,导致负荷保障成本过高。为此,提出了一种含混合移动储能的灾后配电网电冷负荷保障策略。构建了新型的负荷保障架构,旨在利用移动电储能异地充放电和移动冰储能转移冰蓄冷空调间的储冰,协同保障负荷用能。量化分析了移动电储能和移动冰储能的时空转移、能量变化特性,构建了简化的混合移动储能协同运行模型。在此基础上,以电负荷、冷负荷切除惩罚成本之和为目标,提出了计及潮流约束的配电网负荷保障模型。将优化模型转化为经典的混合整数二阶锥规划问题进行高效求解。算例仿真结果验证了所提策略的合理性与可行性。

基于改进ECC的含电动汽车用户负荷信息保护方案

在智能电网的大趋势下,电力公司与用户之间的数据传输交换愈加频繁高效。通信网络经常遭受网络攻击或窃听,为确保用户的用电数据在传输过程中不被恶意篡改,提出一种面向电动汽车用户的信息保护方案。通过改进加法运算和标量乘运算对传统椭圆曲线加密算法(elliptic curve cryptography,ECC)做轻量级优化,克服电网双向互动环境中智能电表资源有限的问题。在此基础上,设计负荷分解算法作为加密方案的检验工具,分解加密后的电力数据。最后,通过仿真算例分析,验证了所提方案的可靠性和安全性。

Effeet of Hardening on Elastic-plastic Curved Crack Tip Displacement Under Dynamic Load

In this article, elastic-plastic curved crack tip opening displacement maximum in hardened material under dynamic loads has been studied, and curved crack tip opening displacement has been calculated as a practical application of a second order perturbation method and theorem of surname KA, where the effects of dynamic applied stresses and dynamic normal and shear stresses on the boundaries of plastic area are synthetically taken into considerations. Diagrams have been constructed to analyz the transformation relationships between the curved crack tip opening displacement and the work hardening exponents. Curved crack tip opening displacement will decrease with the increasing of hardening exponents in hardened material. The decrease extent of curved crack tip dynamic opening displacement will be more and more severe when hardening exponents increase evenly. Maximum dynamic opening displacement of curved crack tip will decrease when external load decrease with the same hardening exponents

分数阶PID控制在电动变载荷加载系统中的应用

针对电动变载荷加载系统中存在的强耦合、加载过程中的多余力干扰、电机内部的高度非线性化和时变性等问题,为提高电动变载荷加载系统的动态性能和控制效果,将分数阶PID控制器应用于电动变载荷加载系统中,该控制器较常规PID多了2个可调参数,能更灵活地控制受控对象,采用Oustaloup近似化方法对分数阶算子近似化处理,用改进惯性权重ω的粒子群优化算法对分数阶PID控制器参数进行整定优化。选取不同加载压力的输出波形对电动变载荷加载系统模拟仿真并在电动变载荷摩擦磨损试验平台上进行加载试验,通过实验数据求出加载过程中的摩擦力、摩擦系数和加载压力的跟踪曲线与误差曲线图,然后和常规PID对比。试验结果表明,分数阶PID控制器抗干扰性强、跟踪精确度高,有更好的控制效果。

长细比对五螺箍圆形钢筋混凝土柱轴心受压性能的影响

为研究长细比对五螺箍圆形钢筋混凝土柱轴心受压性能的影响,本文运用ABAQUS软件建立有限元模型并对其开展了轴心受压的数值模拟,将有限元分析结果与已有文献中的试验结果进行比较以验证模型的合理性。基于经过验证的有限元模型,建立具有初始偏心的不同长径比和直径的构件,对其进行轴心受压有限元分析。结果表明:同一组构件,随着长径比的增大,构件的承载力降低,稳定系数也有所降低,但侧向挠度不断增大,二阶效应的影响也越来越显著;长径比相同时,截面面积的增加能够降低长径比对构件峰值承载力下降程度的影响,构件的稳定系数有所增大。本文根据有限元分析结果,对五螺箍圆形钢筋混凝土柱轴压承载力计算公式进行稳定系数修正并给出稳定系数的取值建议:当五螺箍圆形RC柱的核心区长径比为212时,稳定系数可查表取值,若核心区长径比不为整数,则可采取线性内插法进行取值,也可按稳定系数计算式进行计算。

非标配电柜手工装配作业脑力负荷分析

由于非标配电柜具有个性化定制的特点,决定其无法实现自动化装配而只能采取手工方式进行.以装配者脑电波中θ、α、β波的能量变化为基础,构建了装配者脑力负荷模型.通过分析脑电波各波段能量随时间的变化规律,确定引起脑力负荷曲线大幅上升的关键因素;根据脑力负荷随时间的变化曲线,判断出易出现装配错误的脑力负荷阈值.结果表明,实验结论与手工装配作业实际检测结果相一致,证明了该方法的有效性,进而为非标配电柜手工装配作业的优化提供理论依据.

电力系统低频减载的单调控制特性

新能源占比的不断提高使得频率稳定问题日渐突出,因此迫切需要研究系统的频率稳定量化评估分析方法,也需对频率安全控制的最后一道防线低频减载进行更深入的分析。将单调控制系统理论运用到低频减载分析过程中,根据单调控制系统的输入-输出判定条件,推导单机和多机系统低频减载时频率分别需要满足的保序特性量化关系。此外,分析时采用全状态模型,在保证电网规律性和解析性的同时获得更高的可扩展性,综合频率与功角、电压以及相关参数间的耦合关系。并结合灵敏度分析了电网内部变量之间的相关关系,以指导电网故障时的参数设置。最后,分析目前光伏参与调频的3种常见情况,分别说明单调控制理论的适用性,并通过算例进行验证。

基于SNN-密度峰值聚类算法的商业用户典型负荷模式提取

对商业用户典型负荷进行精确、迅速、高效地提取及分类,是电网公司摸清商业用户用电行为和需求规律不可或缺的重要工作。大数据背景下传统聚类算法用于高维汇集、类簇结果差别大的商业用户负荷曲线时,存在截断距离选取困难、聚类效果不够清晰、负荷模式提取效率低等问题,为此,提出一个改善局部密度测量和聚类中心点选取的算法。首先,将数据预处理,剔除掉完整程度较低的负荷曲线;接着,运用PCA分析方法降低处理后的商业用户负荷曲线维度,并在构建样本点共享邻域集合的基础上利用改进SNN-DPC算法计算出距离矩阵,代替原算法的距离矩阵作为输入数据;然后在重新定义SNN相似度、样本局部密度ρ和距离最大密度点距离δ的算法计算基础上,利用拐点确认聚类中心,并完成对抽样曲线的聚类分析。总之,改进算法通过样本点之间的共享近邻定义样本的相似性,精准分析了一些多维异构的负荷数据,通过拐点实现了真实聚类中心点的确定,解决了主观意志择取聚类中心的问题,从而大幅度提升负荷聚类效果。算例结果表明:1)对于商业用户实测负荷数据集,所提算法能够更加准确选择聚类中心,运行效率高。2)相对于传统的算法,基于该改进算法所提出负荷模式识别模型可以更好地帮助电网公司分析用户的用电特性,验证了该模型针对不同商业用户典型负荷模式可以进行更加精确地识别。综上,所提策略在现实商业用户场景下存在效能优势。

考虑电能替代负荷的配电网承载力评估方法

随着我国电能替代工作的加速推进,多元电能替代负荷的大量接入对配电网的安全稳定运行带来了极大的考验,评估负荷承载力对配电网规划具有重要意义。首先分析了目前电能替代的主要负荷类型,并建立其运行模型;其次以配电网容纳负荷数量最大为目标函数,考虑源-网-荷-储侧灵活性资源运行约束与配电网安全稳定运行约束,建立了配电网负荷承载力优化模型,通过二阶锥松弛方法将其转化为二阶锥规划模型;最后通过对某实际电网的141节点算例的仿真,实现了对配电网负荷承载力的量化评估,验证了灵活性资源的优化调度与负荷调节能力对于配电网负荷承载力的提升作用。

抑制用电负载噪声的低压断路器装置设计与应用

针对低压台区电力线载波信道易受居民用电负载接入噪声干扰,导致部分台区难以满足新型电力系统“源-网-荷”高效互动所需的实时载波通信需求的问题,提出一种抑制用电负载噪声的断路器装置设计与应用方法。首先对用电负载接入噪声特性及其对载波通信影响进行了分析;然后设计了抑制用电负载噪声的断路器装置,对断路器装置电路的原理和参数进行了详细设计,该装置在电表外置断路器基础上增加了低通滤波、阻抗匹配、载波信号旁路电路,在抑制居民用电负载噪声的同时构建连通户内电器和电表之间的载波信号旁路通道;最后结合典型案例台区对文中断路器装置的使用效果进行了分析。应用结果表明,该断路器装置可有效提升台区电力线载波通信的成功率和网络性能,减少现场维护工作量,为建设新型电力系统的高效本地通信网络提供技术支持。

基于智能无线电流钳的防窃电自动检测方法

现阶段的窃电检测方法存在检测结果准确率低、检测时间较长的问题,不能满足高精度检测与实时性检测的需求。为了解决传统方法中存在的问题,提出基于智能无线电流钳的防窃电自动检测方法。首先,通过VMD算法和CFSFDP算法建立用户用电负荷曲线可控聚类模型;其次,通过用电负荷曲线可控聚类模型分析用户用电行为特征,初步筛选疑似窃电用户;最后,采用智能无线电流钳实现防窃电的自动检测。实验结果表明,所提方法的防窃电检测准确率高、检测时间较短,具有较好的实际应用性能。

基于离群点算法的低压窃电行为主动辨识系统

为了更有效地打击窃电行为、提高对窃电行为的辨识能力,基于离群点算法设计了一种低压窃电行为主动辨识系统,用以实现对窃电现象的全面分析.根据距离离群点检测算法对原始数据进行预处理,利用判别规则筛选出离群点,再通过数据采集器直接采集用户侧用电信息,作为判断窃电的依据.基于此,通过管理电力负荷来监控电路数据信息,并引入椭圆曲线密码体制,确保用电信息的安全传输,从而构建低压窃电行为主动辨识系统.实验结果表明:该系统能够准确、安全地获取用电信息,及时辨识窃电行为,增强反窃电能力.