基于暂态数据戴维南等值参数辨识的时变广义短路比计算方法

广义短路比能有效反映多馈入直流系统受端交流电网的强度,其计算通常基于直流馈入节点处受端交流电网的戴维南等值导纳矩阵,忽略了交流电网各元件动态对电网强度的影响。本文提出了一种基于暂态数据戴维南等值参数辨识的时变广义短路比计算方法,将隐含系统元件动态特性的端口节点电压与注入端口节点功率作为辨识数据,基于多端口戴维南等值模型与最小二乘法辨识受端交流电网时变导纳矩阵,进而计算出时变广义短路比,准确地反映了系统动态对受端交流电网强度的影响。最后,以单馈入直流系统算例验证了方法的精确性,以某省级电网算例验证了其实用性,分析了负荷动态特性对时变广义短路比的影响。

边缘计算下配网暂态数据缓存冲突规避方法

配网暂态数据缓存过程具有随机性,会增加配网暂态数据缓存冲突发生的概率,造成缓存冲突处理时间过长,死亡节点数量较多。为此,提出了边缘计算下配网暂态数据缓存冲突规避方法。压缩配网暂态数据,计算各节点的测量数据,得到冲突区域稀疏度。通过合成过完备字典稀疏空间实现压缩计算,求解各节点暂态数据稀疏系数间的互相关度,与阈值进行比较,完成动态分区。构造暂态数据缓存疏导模式,得到暂态数据缓存冲突的对象集,利用边缘计算得到特征分配模型,分析冲突条件分布状况,建立粗糙集,结合粗糙集映射方法,通过冲突均衡处理,实现暂态数据缓存冲突规避。实验结果表明,基于边缘计算的配网暂态数据缓存冲突规避方法在冲突数量低于600个时,处理时间低于20 s,死亡节点少于11个,具有极好的规避效果。

一种基于优化小波基的电力系统故障暂态数据压缩方法

在论述基于多分辨分析的小波基构造方法和小波分解理论的基础上,建立了基于离散小波变换的电力暂态信号数据压缩方法。针对电力故障信号为基波伴随短时暂态成分的特点,研究了基于信号离散小波逼近品质最优,即离散逼近时域二范数最大的小波基优化方法。对一实际500kV输电线路故障暂态的分析计算表明:基于优化小波基的离散小波变换对电力故障暂态数据具有较高的压缩比和较小的重构误差。

基于多小波的电力系统故障暂态数据压缩研究

在介绍多小波MALLAT算法的基础上,与传统小波进行了比较。通过对传统小波与多小波能量压缩率的研究,详细比较了基于不同预处理方法的多小波与传统小波的能量压缩率。利用两种数据压缩方法,通过大量的仿真工作,对不同预处理方法的多小波与小波的压缩效果进行了深入讨论比较,结果表明:预处理方法的选择是影响多小波压缩效果的关键因素,若选择合适的预处理方法,利用多小波对电力系统故障暂态数据进行压缩,可以获得比传统小波更好的压缩效果。

特高压直流工程控制与保护系统内嵌式暂态数据录波方案

提出了一种应用于特高压直流工程控制与保护系统中的内嵌式暂态数据录波方案。该方案包含一套暂态数据波形记录软件,可以快速移植到任意一台控制保护设备中。具备该功能的设备不仅可以记录来自内部的系统运行数据,也可以借助各种通信方式和通信协议记录来自设备外部的数据,并按照国际标准生成Comtrade格式的波形文件。该方案具有配置灵活、功能全面、存储传输方式多样和使用方便的特点,可以辅助工程调试人员快速定位系统故障部位,评估系统实验结果,分析系统联调中遇到的各种问题。

云计算环境下分布式综合能源系统暂态数据监测

分布式综合能源系统暂态数据监测受暂态特征选择影响,导致监测有效性低,因而提出一种新的云计算环境下分布式综合能源系统暂态数据监测方法。采用非入侵式方法采集分布式综合能源系统的数据,根据采集结果,通过判断电流序列中两个相邻周期的电流强度,划分暂态过程与稳态过程,实现暂态数据分离。以分离出的暂态数据为基础,选择暂态持续时间、暂态电压、系统开启时的冲击电流(功率)倍数为暂态特征,利用K均值聚类算法实现暂态数据监测。实验结果表明:与3种传统方法相比,所提方法应用下的监测准确率更高,最高可达91.5%,监测时间更短,可以有效监测分布式综合能源系统的暂态数据。

配电网接地故障暂态数据模型的构建及应用

针对配电网接地故障问题,本文构建了新型的接地故障暂态数据模型,该模型收集小电流接地选线装置的暂态录波数据,开展接地跳闸的整定计算、故障分析和安全策略、动作评估、录波和反演等共性技术的研究。

海量COMTRADE数据并行解析算法

针对电力系统暂态监测数据向海量化发展的趋势,以及对各种串行编程分析软件造成的计算压力,研究了一种基于多核的、采用流水线设计思想的海量电力系统暂态数据交换通用格式(COMTRADE)数据文件并行解析算法。在面向二进制格式的并行解析算法中,采用了2阶段的流水线步骤:第1阶段为文件读取;第2阶段为多线程解析。在面向美国标准信息交换码(ASCII)格式的并行解析算法中,采用了3阶段的流水线步骤:前2个阶段与二进制格式的并行解析算法一样,第3阶段为块边缘解析,打破了传统的串行文本解析算法。算法通过有效利用以往被忽视的数据文件中的序号信息,大幅提升了并行解析的并行度。试验证明此算法可获得相当高的加速比,并且可随着CPU核数的增加和COMTRADE数据文件的加大获得线性加速比。

基于递推算法的海量COMTRADE数据计算并行化

针对海量暂态数据交换通用格式(COMTRADE)数据计算时,由于基础算法和串行编程造成的效率瓶颈,经过试验和改进,优选出了可适应快速计算的递推全波离散傅里叶算法、加窗递推全波离散傅里叶算法和能滤除直流分量的可递推算法。在这3种递推算法的基础上,提出了海量通道数据计算并行化框架,此框架为避免伪共享效应所引起的效率损失,在每个计算线程内对参与计算的每个通道提供了一个独立的"通道高速缓存队列",并提供基于下标映射的虚拟块数据访问机制,形成递推算法可直接访问的窗口数据映射块。试验证明,此递推算法和并行化框架相结合可大幅提升计算效率,并且可随着CPU核心数的增加和计算数据量的加大,获得线性加速比。

基于移动作业的电力现场异常智能化稽查方法研究

针对电力现场人工稽查危险性高、准确率低的问题,提出基于移动作业的电力现场异常智能化稽查方法。采集电力电场周围的电流变化数据,根据安倍定律得出电缆内外部形成的环形闭合电流。建立空间三点坐标系,计算电缆在三个方向上闭合电流值,若电流值超出既定阈值,判定周围存在磁场影响。模拟矩形的稽查空间体,在该空间体中计算待稽查点间位置关系,将位置阈值代入到异常判定矩阵中,输出异常信号位置。实验结果表明,所提方法可充分利用电力现场的暂态数据,稽查结果符合现场实际情况,具有适用性强、稽查覆盖范围广、准确率高的优势。

基于联邦的数据公告的设计与实现

该文提出了集群环境下管理暂态数据的一种新方式——数据公告服务,文章概述了服务提出的背景,描述了公告服务的功能,讨论了大规模集群环境下数据公告遇到的问题及解决方案,并对服务的设计和实现进行了阐述。

基于相量法的短数据窗快速滤波算法

超高压大机组电力系统要求数字保护动作可靠、快速,一般的全波傅里叶算法由于固有的数据窗延时难以满足要求。文中通过对故障信号采样值相量的物理概念分析,提出了基于解矩阵方程的短数据窗正交滤波器组的统一设计理论,该方法可按要求滤除任意整次或非整次谐波,并能保证余弦和正弦滤波器幅频特性一致,可作为自适应变数据窗保护中的基本算法;同时初步分析了滤波器幅频特性与数据窗暂态性能之间的关系,提出了考虑数据窗暂态性能的一般设计原则,仿真结果验证了所提方法的正确性和可行性。

发电厂暂态电磁环境的小波分析法

分析了发电厂暂态电磁环境的主要特点,举出了应用小波分析法处理某电厂电气二次系统暂态数据的实例,用小波分析的最大模方法去除信号中的噪声,选择合适的小波基函数以检测信号中的突变点,借以确定脉冲的发生位置,并对处理结果作了简要的统计分析。

一种混沌伪随机序列均匀化普适算法的改进

为了分析盛利元等所述算法的安全性与普适性,从信息论的角度提出了单轮迭代信息损失量和动力学系统平均信息损失速度的概念,分析结果表明,第二类比特位变换的单轮迭代信息损失量为12比特,标准第二类比特位变换的单轮迭代信息损失量与指数e有关,存在信息损失量较小的可能性,将1023-e作为移位位数,使得标准第二类比特位变换无法遍历[-1,1]区间内的所有浮点数.进一步提出了暂态数据和第一类暂态变换的概念,并对文献[14]中所述算法进行了改进,改进后算法能够将任意混沌输出序列转换为至[0,1]区间内的浮点数,转换过程的信息损失量为L-1比特,接近有限计算精度为L时的最大信息损失速度Imax=L,且通过χ检验可证明转换后的混沌输出序列服从均匀分布.

基于FPGA技术的外部主站与RTDS高速通信系统

针对RTDS仿真系统暂态数据大容量高速度的传输要求,开发了一种基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)技术的高速通信方法。基于该方法,研发了特性展示主站与RTDS的数据通信系统,能够进行微秒级别的高精度高速采样,可将RTDS仿真的微秒级暂态数据实时传输并存储到主站,支持主站的实时推送功能或回放分析功能。基于吉比特收发器FPGA(Gigabit Transceiver FPGA,GTFPGA)卡内置的高速通信Aurora协议开发了RTDS仿真器、GTFPGA卡和电网特性展示系统间的通信模块,通过网络Win Pcap软件实现RTDS实时数据的传输,实现暂态数据的展示和回放分析。该模块以光纤为传输介质,以高性能FPGA为数据采集系统,具有良好的通用性和可推广性。

智能站网络分析装置采集信息建模及其应用研究

为了实现调度端对厂站端二次设备在线监视与分析,提出建立智能变电站网络报文记录分析装置采集信息模型。模型由公共、告警、SV协议、GOOSE协议及MMS协议等逻辑设备组成。从网络报文记录分析装置采集信息的特性分析出发,研究了过程层和站控层网络信息的异常状态形成原因及特征量,将智能变电站二次设备运行状态关键信息整理和抽取,形成暂态数据交换文件和稳态数据交换文件,并上送至调度端,在二次设备可视化状态监视和智能站高级应用功能工程实用化等方面进行研究和探索。

故障录波装置在电力牵引网的应用

介绍了一种能够满足电力牵引网特殊要求的通用型故障录波装置,该装置能区分电力牵引网和普通电力系统输电线路故障,并具有故障测距和电能质量分析和记录功能。文章对装置的硬件结构、算法和主要功能、技术指标等作了分析。

干式空心电抗器故障监测记录与算法的研究

提供了干式空心电抗器故障监测记录算法,采用实时在线监测的方式,结合故障启动算法,通过对电抗器常态参数数据和暂态参数数据的记录,提取电抗器电流特征信息、阻抗特征信息以及物理特征信息(包括内部温度场、振动特征信息),综合分析发现电抗器的异常状态,给出故障预警。该方法能够对电抗器的所有特征参数进行综合分析判断,并能针对不同型号、品牌的电抗器建立运行数据库,结合历史数据库给出该型号、品牌的预警信息及智能运维建议。

基于COMTRADE的故障录波功能在变电站综合自动化中的实现

电力系统暂态数据通用格式标准是由美国电气工程协会于1991年提出的,主要是为了解决各种数字故障录波装置和数字保护以及微机测试装置中的数据交换问题。