云调控与变电站设备监测技术融合应用研究

针对变电站设备仿真以及监测系统,结合云技术,展开了云调控与变电站设备监测技术融合应用研究,为智能变电站提供了能量管理和设备管理,实现了对系统有功、无功功率的实时监测,同时也能满足北京电力公司职业技能培训的要求。

基于调控云平台的变电站二次系统故障主动预警技术

为避免因变压器实际功率过大而造成电力系统瘫痪问题,针对基于调控云平台的变电站二次系统故障主动预警技术展开研究。按照调控云平台部署情况,搭建IaaS诊断网络,根据云变电系数的实际取值,推导出完整的故障数据集合,实现对变电故障特征的提取。利用风险向量指标,完善故障数据关联规则,再借助已获取的变电故障特征参量,求解预警建模条件,完成基于调控云平台的变电站二次系统故障主动预警方法的设计。实验结果表明,当变压器实际功率达到其额定功率的95%时,应用调控云平台的变电主机就会发出预警,可以有效解决因功率过载而导致的电力系统瘫痪问题。

基于调控云的电力继电运行风险防护系统设计

文章设计了一种基于调控云的电力继电运行风险防护系统,以提高电力系统的稳定性和可靠性。介绍了调控云技术的基本原理和特点,以及其在电力系统中的应用前景;设计了基于调控云的电力继电运行风险防护系统的整体框架和关键模块;提出了基于BP神经网络的调控云端训练方法;通过实际案例分析,验证了基于调控云的电力继电运行风险防护系统的有效性。结果表明,该系统能够及时响应电力系统运行中的异常情况,提高电力系统的安全性。

采用调控云数据的新能源与储能电站AGC控制方法研究与应用

随着新型电力系统的发展,新能源和储能电站大量并网。在南方新能源和储能电站多数以110 k V及以下电压等级并网。这给现有的电网AGC控制带来了新的挑战。针对这一情况,该文提出了有功控制就地平衡的原则,并基于该原则提出了一种AGC优化控制方法,将220 kV及以上和110 kV及以下电压等级并网的电源按不同目标控制。对于110 kV及以下电压等级并网的新能源与储能电站,该文提出了采用调控云数据的ACE分配方法,解决了调控云数据传输速度与AGC控制周期的矛盾。所提方法 2021年在南方某省级电网部署应用。所提方法应用期间,应用省份全省网损率显著降低,新能源密集上网地区变压器重载率降低。运行数据验证了所提方法的有效性。

基于调控云数据分析的二次故障智能诊断系统设计与应用

针对电力系统二次回路复杂、二次缺陷消除效率低的问题,设计基于调控云数据分析的二次故障智能诊断系统。通过对告警数据的辨识清洗、二次系统缺陷信息解析,结合调控云缺陷库,构建二次缺陷信息分析及处理方法库,实现二次系统缺陷信息自动识别、二次故障点定位以及缺陷辅助处置等功能。当二次缺陷发生时,系统通过对调控云中上送的遥信数据进行整合分析,快速诊断出缺陷类型并确定故障点位置,同时给检修人员提供缺陷处置建议。在德州地区部署该系统进行测试,结果表明在2022年1月—3月,德州地区市管变电站共发生二次缺陷33次,平均单次缺陷处理效率提高60%以上,有效缩短设备带缺陷运行时间,保障电力系统安全稳定运行。

基于调控云技术的电力电网设备故障分析方法

为增强电网设备故障分析方法对于故障类型的区分度,提高电网设备故障分析的准确度,本文基于调控云技术,设计一种电力电网设备故障分析方法。在调控云平台中,处理运行数据并计算电网潮流,确定故障设备区域。使用小波分析原理处理频域内的设备运行信号,通过检测信号奇异值定位设备。搭建设备故障数据仓库,利用ID3决策树算法挖掘数据与故障之间的关联。通过计算设备故障的贝叶斯概率,完成电力电网设备故障分析。试验证明,利用调控云技术的方法分析电力电网设备故障原因的准确率始终高于96%,并且分析准确率与召回率相近,分析结果较为可靠。

基于调控云电力调度辅助决策自助分析系统的研究

本文设计了一种电力调度辅助决策自助分析系统。在系统测试中,基于调控云的系统各项功能正常且响应时间相对缩短了50%以上,表现良好。

支持动态配置和模糊搜索的调控对象树

调控云模型数据平台逐渐成为电力调度管理系统电网模型数据的唯一来源,因此急需一个公共、实用、灵活的组件为各应用提供基础模型数据支撑。设计一个支持动态配置和模糊搜索的调控对象树提出基于调控云的对象树模型。基于对象树模型提出一种支持动态配置和模糊搜索的方法,实现调控对象选择树组件,并基于真实的调控云电网模型数据进行实验验证。实验分析表明,设计的支持动态配置和模糊搜索的调控对象树,能有效支撑新一代电力调度管理系统的实际应用。

边缘导向型云边协同的电网状态感知及电压调控辅助决策

电网量测信息数据增长为电网精确状态感知及调控辅助决策提供新的技术手段。为有效利用电网调控数据,减少网络数据传输,以及提升网络抗攻击能力,本文提出边缘导向式云边协同的电网状态感知和调控辅助决策方法。首先,利用调控云统一模型数据提供电网运行基础信息,将边缘计算与同步相量测量装置相融合进行拓扑精确辨识及基于控制区内可控资源调控的边缘计算。最后,通过算例验证本文提出方法可有效利用同步相量测量装置高频量测数据,提升电网状态感知计算速度,实现云-边运行资源优化整合。

电网调控云平台设计与实现

在当前云计算成为技术发展方向的形势下,本文针对调控业务上云的架构体系提出从基础设施、数据平台和应用服务3个层级实现调度控制业务上云,设计了基于调控云的调控业务上云的整体架构。在安徽电网调控云的实践表明,该架构有效适应于各种不同的业务,在基础设施利用效率、数据资源有效整合、统一应用服务体系方面起到了显著作用。

基于调控云的网络分析服务架构

为解决网络分析应用在多级调度分级部署、数据共享困难、多用户多需求支撑能力不足和应用计算准确度待提升等问题,提出了基于调控云的网络分析应用服务模式：应用的统一服务和电网数据的全网共享。基于调控云的虚拟资源和公共组件,研究了电网数据信息结构构建、网络分析应用计算服务封装、分布式事务管理的设计方法。以状态估计、调度员潮流和静态安全分析为例,阐述了一套服务多用户按需使用的计算服务流程和应用模式。

云边协同的调控云数据质量优化

调控云汇集了海量的模型和运行数据,采用集中处理方式对云中心的传输网络、计算资源和存储资源带来巨大的压力,数据时效性也无法得到保障。本文基于云边协同技术,设计了调控云广域云边协同总体架构,并以电网调控数据质量优化应用为例,对网络带宽及时延、数据协同处理性能、任务分解策略优化、云中心存储性能等指标进行了对比分析。实际系统应用结果表明,云边协同技术的应用解决了集中计算带来的网络带宽占用过大、数据时效性不强的问题,缓解了调控云中心的计算、存储压力,同时调控云协同节点的数据质量也得以有效提升。

一种面向电力调控云的高效运维方法

随着云计算、大数据、人工智能等IT新技术的不断发展,依托其构建的电力调控云规模不断扩大,相应的电力调控云应用服务数量也随之成倍增加,使得它们电力调控云的运维复杂度加大,运维任务量加重,基于人工的运维模式效率低下、出错率较高。持续集成、持续部署(CI/CD)平台可对电力调控云进行高效、精准的自动化维护。通过引入一种面向电力调控云的高效运维方法,执行完成电力调控云产品的自动化构建、版本控制、批量部署等运维任务。最后通过对电力调控云平台的仿真实验,验证了该方法可以减轻运维任务量,提升工作效率。

调控云环境下在线计算软件服务研究与应用分析

为提高调控云体系下在线计算软件服务化水平,分析了调控云环境下在线计算软件的服务场景,设计了在线计算软件服务的层次结构。为适应这种"痩客户端、胖服务器端"的类B/S(Browser/Server)软件服务访问模式,将在线计算流程进行分析拆解封装成计算服务单元。采用多代理机制设计了层次化的在线计算服务框架,以搭积木组合排列的方式提供在线计算软件服务。最后在JADE(Java Agent Development Framework)多代理框架下设计实现了调度员潮流计算软件服务,进行了相关测试与分析。并对提供潮流计算软件服务的同时所引起的效率损失问题提出了进一步优化的技术措施。

基于容器的调控云PaaS平台的设计与实现

随着调控云的持续推进,传统基于虚拟化技术的调控云在资源调度、弹性伸缩、应用快速响应等方面尚无较好的支撑,这对基于虚拟化技术的调控云平台服务层(platform as a service,PaaS)平台的可维护性和可用性构成一定的威胁。容器引擎(Docker)技术的迅速发展解决了传统基于虚拟机形式的调控云PaaS平台存在的不足。该文利用Docker容器技术设计调控云PaaS平台,对容器的弹性伸缩、资源调度、容器响应等性能方面进行分析与验证,实验表明基于Docker容器的调控云PaaS平台在资源上的合理分配、及时响应、弹性管理等方面具有良好的效果。

面向调控云的电力调度通用数据对象结构化设计及应用

电力系统快速发展,要求对电网实施集中分析决策、多专业业务协作及跨调度机构工作协同。文章综合考虑电网一体化特征和调控运行管理业务需求,以实现调度通用数据结构化建模的标准、准确、完整、灵活为目标,从对象ID编码规则、对象模型规则、对象建模方法、全局共享等方面,对电力调度信息进行全局统一规划,提出面向调控云的电力调度通用数据对象结构化设计方案,该设计方案可夯实专业间、机构间的业务协作和数据交互共享的基础,能够加强电网运行集中决策,为深度挖掘数据的潜在价值以及大电网安全运行和调控精益管理提供服务。

调控云架构及应用展望

随着特高压交直流互联大电网建设的全面提速、大规模新能源的集中接入、电力市场化改革的深入推进,电网一体化运行特征越来越明显,目前调度自动化系统采用国(分)、省、地分级建设,全网信息综合运用和集中分析决策的支撑能力需进一步提升。文章提出依托云计算、大数据等先进IT技术构建生产控制云(简称调控云),形成"资源虚拟化、数据标准化、应用服务化"的调控技术支撑体系,该体系能够提升多级调控系统协同处置能力、信息化支撑能力及全局资源共享能力,全面保障电网安全优质运行和调度管理精益高效运转。

基于调控云的电网图形一体化维护技术应用

针对传统电网调度控制系统图形维护、展示不足的问题,提出基于调控云的电网图形一体化维护技术,并对图元标准化、图形标准化、拓扑模型标准化、多用户分布式版本控制等关键技术给出具体解决方案。该技术已在省级及以上电力调度控制中心试点应用。实践表明,一体化维护技术能在调控云平台全网模型的基础上,实现国分省地图形一体化维护、构建全网拓扑的目标,为高级应用拓扑分析提供条件。

调控云关键技术研究及展望

云计算是一种通过网络便捷、按需访问资源共享池的模式,因其具有资源共享、按需服务、高可靠性、易扩展性等优点,被广泛应用于电力企业信息化建设中。对比了GCP(谷歌云)、AWS(亚马逊云)、阿里云等主流云计算平台架构,针对电网一体化运行模式给电力系统调度控制带来的挑战,结合电网运行实际,就调控云关键技术展开深入研究,具体包括调控云虚拟化、智能运维、微服务框架、数据及业务安全等方面。最后从云生态建设、标准制定、应用场景等方面对未来发展进行了展望。

面向调控云的可视化电网设计及应用

为了实现大电网中具有复杂时空关系、多源异构数据的可视化展示,提出了适用于调控云的电网可视化架构设计,采用电网图、厂站图、一次设备图、二次设备图4层视图架构,分别从全景可视化、全态可视化和全息可视化3个方面详细阐述了可视化电网的实现,以不同可视化形式呈现从设备个体到电网全景的场面、从历史到未来全生命周期的状态、从要素到主题的全面信息,从而实现全景、全态、全息展示电力系统特征、运行轨迹和实时信息。在此基础上,研究了实现可视化电网的关键技术,基于电气关系和对象化模型的关联关系,自动构建可视化关联图谱,从场景、时态及信息各层面,全面展示电网的构成及运行,从而实现对电网实时运行、运行效率分析、设备故障和设备检修分析等应用场景的支撑。