Economical Optimization of Grid Power Factor Using Predictive Data

We present an electrical grid optimization method for economical benefit. After simplifying an IEEE feeder diagram, we build a compact smart grid system including a photovoltaic-inverter system, a shunt capacitor, an on-load tapchanger(OLTC) and transmission lines. The system power factor(PF) regulation and reactive power dispatching are indispensable to improve power quality. Our control method uses predictive weather and load data to decide engaging or tripping the shunt capacitor, or reactive power injection by the photovoltaic-inverter system, ultimately to keep the system PF in a good range. From the perspective of economics, the economical model is considered as a decision maker in our predictive data control method.Capacitor-only control strategy is a common photovoltaic(PV)regulation method, which is treated as a baseline case. Simulations with GridLAB-D on profiled loads and residential loads have been carried out. The comparison results with baseline control strategy and our predictive data control method show the appreciable economical benefit of our method.

北斗三代短报文通信技术在配电网营销数据采集及费控停复电领域的应用

研究探讨了北斗三代短报文通信技术在高海拔地区的配电网营销数据采集及费控停复电领域中的应用效果。尽管目前该技术得到了广泛应用,但其在处理大规模递增数据时的性能尚未得到充分验证。因此,研究针对该技术在高海拔地区的系统设计和性能进行了实证评估。结果表明,在数据总字节从64字节增至409字节,理论传输时耗从10秒增至310秒的情况下,北斗短报文通信一体机的丢包数从1.3轻微上升到1.9,而且实际传输时耗的增长保持在合理范围内。这些发现表明,北斗三代短报文通信技术在提升工作效率、保障电力供应稳定性以及有效处理大规模数据传输任务方面具有显著优势。

基于粗糙熵加权密度的电网调控系统异常检测

针对调控系统运行过程中出现的异常状态,提出基于粗糙熵加权密度的智能电网调控系统运行异常数据检测方法。采用粗糙集对电网调控系统运行数据进行分析和推理;利用隶属度的割关系方法,将复杂的不确定关系转化为布尔数据并排序;基于对象加权密度对智能电网调控系统运行中出现的异常数据进行检测,实现对调控系统各种功能异常状态数据准确识别。采用真实电网调控系统数据对所提方法进行验证,结果表明:该方法与传统异常状态识别方法相比,具有更高准确率和更低漏判率。

数据驱动的电网主设备异常运行自动控制

由于输出电压和电流突变,导致自动控制设备存在输出功率控制效果不佳的问题,因此提出数据驱动的电网主设备异常运行自动控制方法。该方法通过压缩感知的方法采集电网数据,并基于数据驱动的VSDModel方法降维电网数据,设计智能控制终端,根据采集的制动电流值和差动电流值,通过开关隔离故障恢复电网正常运行,实现电网主设备异常运行自动控制。实验结果表明,所提方法的电力电子输出电压为正常状态,输出电流未超出允许范围[-90,90],输出功率稳定,具有较高的应用价值。

电网调度控制系统数据库间同步故障分析及对策

电网调度控制系统是保障电网安全稳定运行的重要系统,而数据库间同步故障可能会导致数据不一致和系统运行异常,给电网调度带来严重的风险。从数据库间同步故障的原因分析、预防措施和解决对策3个方面展开研究,分析数据库间同步故障的原因,并采取相应的对策,保障电网调度的正常运行,确保电网调度控制系统的可靠性和稳定性。

基于移动互联网的电网物资配送优化策略

随着移动互联网技术的发展,电网物资配送面临着诸多挑战和问题。传统的配送方式存在效率低、成本高等问题,迫切需要寻求新的优化策略来提升配送效率和服务水平。针对这些问题,文中围绕实时监控技术和车辆调度优化算法展开了深入分析。通过实时监控技术,能及时追踪物资位置、环境和异常情况,保障配送的安全性和可靠性;而车辆调度优化算法则通过动态调度和智能路线规划,提高了配送效率,降低了配送成本,并探讨了如何利用移动互联网技术来优化电网物资配送过程,以期为电网物资配送领域的进一步发展提供参考。

电网建设项目质量控制方法与实践研究

随着电力需求的不断增长,电网建设项目的质量控制显得尤为重要。本文主要针对电网建设项目质量控制的方法与实践进行了深入研究,通过对当前我国电网建设项目的质量现状分析,探讨了各类质量控制手段的应用效果,并结合具体项目实例,详细阐述了一系列行之有效的质量控制策略与实施步骤。通过对大量数据的统计分析和图表展示,直观呈现了各种质量控制方法对提升电网建设项目整体质量的关键作用,旨在为今后电网建设项目的质量管理提供科学依据和实践参考。

可解释机器学习在电网调控领域中的应用

数据驱动的机器学习是新一代人工智能的核心技术,尽管该技术已经在电网调控领域取得了显著成果,但是可解释性差,阻碍了其在对安全可靠性要求极高的电网调控领域的实际工程应用。因此,提升电网调控领域机器学习技术的可解释性对提高其实用性至关重要。首先,从电网调度运行人员的角度,分析了机器学习可解释性的定义、目标和意义;然后,提出考虑可解释性的机器学习在电网调控领域应用的流程,介绍了典型的机器学习解释技术及其在电力系统预测和稳定评估场景的应用,通过实际案例验证了该技术在电网调控领域应用的可行性;最后,对电网调控领域机器学习可解释技术面临的挑战进行了分析和展望。通过该研究,为解决电网调控领域机器学习应用的不可解释问题提供思路和参考,进一步促进机器学习技术在该领域的实际工程应用。

基于信息模型的电网数据共享和传输研究

电网数据共享和传输过程中,若业务突发异常、网络资源拥堵严重,数据传输很难保证实时性。针对这一问题,提出一种基于信息模型的电网数据共享和传输方法。以电网业务为依据,建立电网公共信息模型。根据电网业务特点扩充模型中的数据类,并通过继承、关联、聚合等操作完善模型中的实体类,从而确定模型内部逻辑关系。在此基础上,制定模型的操作规则,针对不同个数的终端请求设计数据传输服务模式,实现电网数据共享和传输交互操作。针对数据共享的跨域特点设计数据共享访问控制策略,以保证数据共享和传输的稳定。试验结果表明,所提方法网络时延小、丢包率低。所提方法能够提高电网数据传输的实时性,为电网数据的可靠传输与安全运行提供借鉴。

自动化与控制系统在电网稳定性分析中的应用研究

本文主要研究自动控制系统在电力系统稳定性分析方面的应用。通过提高数据采集监测精度、加强故障检测和隔离、优化稳定控制策略,能保证电网在受到干扰后快速恢复稳定运行,从而提高电网的稳定性和可靠性。然而,将自动化与控制系统应用于电网稳定性分析还存在诸多问题,本文对此提出了优化措施,以供参考。

基于改进型Smith预估计器与大数据的光伏电网调频逐步惯性控制方法

光伏电网频率调整过程中,依靠常规Smith预估控制器实现电网调频控制,对模型精度具有较强的依赖性,控制策略实施后最大频率变化率(rate of change of frequency,RoCoF)较大。因此,提出基于改进型Smith预估计器与大数据的光伏电网调频逐步惯性控制方法。首先,采集历史气象数据和光伏电网运行数据,应用大数据分析领域的密度峰值聚类算法进行划分处理,再筛选相似日数据输入长短期记忆网络中,预测出未来光伏发电的功率变化;然后,依托逐步惯性控制思想,设计包含短时超发、转速恢复等多个阶段的电网调频控制策略,将模糊自适应比例-积分-微分(proportion-integration-differentiation,PID)控制器融入常规Smith预估计器,从而升级得到优化版的Smith预估计器;最后,在不受被控模型变化影响的情况下,依据预估补偿原理完成逐步惯性调频控制,并应用麻雀搜索算法求解出最优控制参数。实验结果表明:该控制方法实施后,光伏电网运行过程中最大RoCoF仅为0.086 Hz/s,有效降低了对模型精度的依赖性,保证了电力系统的稳定运行。

大规模风电场监控智能通信管理终端

介绍了内蒙古西部电网调度中心用于大规模风电场信息采集和监控的FR1智能通信管理终端的相关技术和功能。FR1基于OPC接口与风电场本地监控系统通信,完成风电数据采集任务,使用扩展IEC 60870-5-102规约,通过调度数据网络或专线通道将风电场历史数据和实时数据上传到内蒙古西部电网调度中心。调度中心可以通过FR1向风电场下发功率控制和电压控制设点值,在线控制风电场有功功率和升压站母线电压。

“数字南方电网”构想

给出了"数字南方电网"的概念,指出了它应该经历的数字化和智能化2个阶段,并进一步明确了它应该具备的特征。给出了它基于分层结构的核心内容,即基于同步网和实时数据采集的数据共享平台,以管理、安全、运行等信息的获取、传递和使用的数字化为目标的数字化南方电网,以及以智能系统对人工的替代,使得系统具备自动恢复到安全稳定状态的能力,实现电网的自愈功能为目标的智能化南方电网。通过数字南方电网的建设,可给南方电网的运行调度水平带来巨大的提升,实现其灾变防治能力的根本性提高、经济运行指标的显著改善和电力系统发展科学决策效率的进一步提升。

电网大数据时代调控管理应对策略研究

针对电网大数据对调控一体化管理模式产生的冲击和影响,提出了提高调控数据信息全面共享程度、加强大数据处理和可视化技术、提升调控技能和风险管控能力等应对策略,开拓了大数据时代进一步优化电网运行方式、开展精细化调控思路,能推动调控对电网运行信息管理的重新定位,进而全面提升调控管理水平。

非并网风电SCADA系统设计

设计了一种适用于非并网风电场的数据采集与监控(SCADA)系统。该系统将传统的风电场监控、电网监控和配电站合而为一。系统以传统SCADA为基础,结合非并网监控的特点和需求,实现了对风电场、电网和用电企业的监控及数据传输,并实现了整个非并网风电系统从发电侧到用电侧的一体化监控。文中对整个系统的结构、功能进行了分析研究。

PMU数据用于SCADA时滤除低频干扰的方法

广域测量系统采集的相量测量单元(PMU)数据越来越广泛应用于电网数据采集与监控系统,由于PMU采用的快速傅里叶变换算法无法区分工频信号和低频干扰,PMU采集的工频变量数据中包含低频振荡扰动成分,将影响电网稳态计算和分析的正确性。为了提取PMU采集数据中的工频变量,以低频强迫振荡为例,分析了低频振荡对PMU采集工频变量的影响,利用计算PMU采集数据的上包络和下包络并求出均值的方法,提出了一种分离PMU采集数据中低频干扰以获取工频变量的方法。通过对低频强迫振荡时PMU采集的实际电网数据进行分析,验证了文中所提方法的正确性。理论分析和实际PMU数据分析结果表明,所提方法能够快速准确提取PMU采集数据中的工频变量,对于提高PMU数据在电网稳态分析和动态监测中的利用价值,具有重要意义和较大价值。

智能电站的概念及结构

由于智能电站缺少相关的标准和规范,因此使得对智能电站产生了不同的理解和描述。对此,本文基于火力发电厂生产和管理的特点及与智能电网的融合性,对智能电站的概念、系统结构和各功能层主要智能技术进行了描述,并对智能电站的建设提出了建议,以期建设完整的智能电站或智能发电系统,从而实现发电机组的清洁、高效、安全、稳定运行。

广域量测信息大数据特征分析及应用策略

为深入理解广域量测信息特征,采用类比分析方法探究了广域量测理论研究成果难以转换成实际应用的原因。首先,以信息论大数据4V特征为条件,提出一种判断大数据的逻辑结构。然后,深入分析电网广域信息暂态数据、动态数据及事件标识数据的产生过程、描述结构及关联关系,结合某省WAMS系统实例,与大数据判断条件进行逐一类比分析,论述了广域量测信息是一种电网特有的大数据,难以满足多数WAMS理论研究成果对于数据持续性和准确性的要求,是理论成果难以向实用转换的重要原因。实现WAMS理论成果实用化,必须有效处理广域信息大数据,由此提出了建立数据可信分级、设计专用数据处理控制器、增添数据分群管理模式等数据应用策略。

区域电网自动电压控制系统运行中存在的问题及对策

介绍邯郸地区电网自动电压控制(AVC)系统的控制结构,结合当前AVC系统运行情况,从无功设备动作明显增加、变压器关口无功倒送不明显、变压器分头自动调节不成功等6个方面分析AVC系统闭环运行中存在的问题,并提出有针对性的措施。

大电网全局监控内涵与关键技术

从电网自身发展和外部环境变化等方面梳理了电网监视控制所面临的全新挑战,分析了电网监视控制在电网全局态势感知、全局风险防控、多级统一协调控制,以及灵活适应外部环境变化等新需求。针对新挑战和新需求,提出了大电网全局监视控制的新模式,指出其需具备更广阔的监视范围、更多元的监视内容、更强大的实时数据处理能力、更高的数据实时性与一致性等具体内涵。基于"物理分布、逻辑统一"理念,设计了全局监控总体框架,并给出了需要进一步研究的关键技术。