基于卷积神经网络的暂稳极限功率计算

目前求取联络线暂态稳定传输功率极限的时域仿真法和基于李雅普诺夫稳定性理论的直接法计算过程复杂,针对此问题,提出基于卷积神经网络的输电断面暂态稳定极限功率计算方法。首先将系统运行的数据与实验仿真数据相结合,转化为输电断面特征属性,选择输电断面关键特征,将其作为神经网络的输入层向量,然后经过多次训练构建出系统关键特征与输电断面暂态稳定极限功率的非线性映射关系。最后以IEEE14节点进行算例分析,验证了计算方法的可靠性以及有效性。

基于图神经网络的分布式电源接入配网故障区段在线定位方法

由于传统故障区段定位方法定位结果误差较大,提出基于图神经网络的分布式电源接入配网故障区段在线定位方法。利用电源管理单元(Power Management Unit,PMU)同步测量分布式电源接入配网节点的电压信号、电流信号、零序分量等电气量数据,经过一系列预处理,构建一个图神经网络模型,学习节点电气量数据与故障区段之间关系,实现分布式电源接入配网故障区段在线定位。实验结果表明,应用所提方法,可精准定位故障区段,且耗时较短,应用效果较好。

基于全纯嵌入的多时间断面潮流快速计算方法

为分析新型电力系统的长时间尺度特性,需开展多时间断面下的潮流计算。提出基于全纯嵌入的多时间断面潮流快速计算方法,在较小的误差下实现配电网多时间断面电压幅值和相角的快速计算。对全纯嵌入法中的电压幂级数系数开展数值分析,推导出电压幂级数系数的线性计算方法。在此基础上,提出2种多时间断面潮流快速计算方式。配电网测试系统的测试结果验证了所提方法的有效性。

考虑时空完整性的新型电力系统运行断面图生成与特征提取

针对新型电力系统运行场景复杂多变、调度目标繁多导致调度方案应变能力不足的问题,提出了一种考虑时空完整性的新型电力系统运行断面图生成与特征提取方法。首先,以系统历史运行断面为数据依托,从时间和空间2个维度出发,定义了考虑时空完整性的时序运行断面数学化表征形式;然后,围绕运行断面数据高维且非线性的特点,设计基于格拉姆角求和场的运行断面高维空间转换算法,将高维时序运行数据编码为运行断面图;最后,以VGG16为基模型,保留其前13层卷积层,并引入全局最大池化层(GMP)替代其末端的全连接层,构建了系统运行断面图的VGG13_GMP特征提取模型。通过算例分析验证了所提方法的有效性及鲁棒性。

基于卷积神经网络的关键输电断面故障诊断

关键输电断面是电网的薄弱环节,对关键断面状态监测、保障电力系统安全可靠与稳定运行有着重要作用。为避免大事故发生,通过卷积神经网络(CNN)故障识别进行“判面-判线-判相”。首先,以IEEE 14节点系统进行关键输电断面搜索,并用Matlab/Simulink批量获得输电断面故障样本数据,将样本数据归一化处理之后转化为灰度图;然后,通过不同层数网络结构及每层结构参数调试,用7种优化算法进行对比分析,选取充分适应电网故障诊断模型,并引入Dropout过拟合处理和Batch Normalization批标准化加速网络训练,利用选定好的卷积神经网络以交叉熵最小目标对故障样本数据的深层特征进行挖掘;最后,将获得的故障样本数据使用Anaconda平台实验,建立Keras框架设计卷积神经网络模型实现训练测试,并在实验中与AlexNet模型对比。结果表明该模型识别准确率分别提高了0.45%、0.8%、0.3%。

基于BP神经网络的电力隧道断面辅助设计软件开发及应用

隧道断面设计对电力隧道的安全性、经济性与可靠性等性能有着直接的影响,因此需要设计人员对隧道断面内力进行深入的研究分析,以保障电力隧道各项性能符合要求。为有效缓解人工计算的压力,解决不同施工工法下的电力隧道合理断面形式设计问题,并满足快速施工要求,该研究通过有限元软件对不同施工工法下的电力隧道断面设计进行了大量的参数分析与计算,构建出圆形、矩形与马蹄形隧道断面的内力计算数据库,再利用BP神经网络对数据集进行学习与预测,实现了通过隧道尺寸、地基刚度与荷载水平预测其最大弯矩与轴力的目的。并以MSE值作为模型的评价指标,验证了模型的有效性。最终以此为基础设计出一款新型的电力隧道断面辅助设计软件,以期为电力隧道设计和施工提供有益的参考与指导,并通过北京市的2个实际工程案例验证了该软件的有效性与实用性。

基于广域同步测量技术的煤矿高压电网故障区段定位算法

广域同步测量技术可实现全网动态参量数据的快速共享,为解决单相接地故障的在线定位问题提供了新的契机。给出了接地故障时刻各馈线支路上零序电流的时域特征方程,分析得出健全线路与故障线路间零序电流暂态脉冲极性相反的结论,据此提出实现故障区段定位的优化矩阵算法。该算法按照电网拓扑连接关系建立网络描述矩阵,依据各开关节点的暂态脉冲极性信息构建故障特征矩阵,最终利用优化判断准则完成故障区段的准确定位,ATP-EMTP算例仿真验证了该算法的优越性和可行性。论述了基于广域同步测量技术实现煤矿高压电网单相接地故障区段定位的方案,包括分层式测控系统结构和故障在线定位的实施过程。

基于功率和电压组合分段的变电站无功控制

为了防止变压器分接头频繁动作,提出根据有功、无功和系统电压组合分段的方法来进行变电站电压无功的优化控制。该方法采用人工神经网络预测负荷和系统电压,并用计算潮流的方法计算出变压器低压侧归算到高压侧的电压,然后依此电压按变压器分接头动作次数的限制进行初步组合分段。因电压质量比分接头次数的限制更为重要,如果初步组合分段后的电压合格率不满足要求,则将电压合格率最低的段分为两段重新优化,直到满足要求为止。对于电容器,为了减少有功和电压损耗,在不发生倒送无功的情况下应尽量多投入。但在负荷较轻、系统电压太高时则应全部退出。此外,电容器可轮换投切,故对动作次数无需再限制。工作时依据已发生的实际数据,重新预测后续值并修正分段以使控制更切合实际。该法克服了仅按照有功或无功分段的缺陷,提高了控制的准确性。仿真算例证明了该法的有效性。

基于贝叶斯网络和故障区域识别的电网故障诊断研究

针对电网中因元件故障导致多个保护连锁动作的现象,提出了基于故障区域识别和贝叶斯网络的新型电网故障诊断方法。以电网元件为根节点分别建立贝叶斯网络,利用实时接线分析法确定故障区域以缩小诊断范围,再对故障区域中各元件的贝叶斯网络,利用反向推理得到各元件故障概率。结合SCADA/RMS系统信息,正向推理和相应计算推断出故障元件、拒动与误动的保护装置及断路器。算例的仿真结果证明了该方法的有效性,对于级联跳闸情况可准确诊断出故障。

基于二分法的配电网分段开关优化配置

配电网分段开关的优化配置是一个需要同时考虑经济性和可靠性的非线性组合优化问题。针对该问题,提出了一种确定配电网分段开关最佳数量和安装位置的双层优化规划方法。该方法采用的目标函数综合考虑了开关的年投资费用、年运行维修费用和用户停电损失费用;外层优化针对不同的开关数量采用二分法逐步向最佳开关数量逼近;内层优化在给定开关数量下采用缺供电量作为评价指标,对开关安装位置进行优化。将该方法应用于IEEERBTS-BUS2及其他配电系统,取得了较好的结果,为配电网规划和改造提供了一种有效的分析工具。

长初级直线感应电机分段供电切换暂态过程

针对采用常规分段供电方式的长初级直线感应电机由于次级的运动,其覆盖每段定子的长度不断变化,导致通电定子段电机参数不断变化,无法对负载实现精确控制的缺点,设计了带中间母排结构的分段供电网络,可以保证电机在整个运行过程中模型和参数固定不变,能够利用现有各种控制算法实现高性能控制。对于采用反并联晶闸管作为分段供电切换开关,从晶闸管开通和关断的"数学——物理"模型出发,分析了分段供电切换过程中开关暂态过程及其对电机性能的影响。利用某采用分段供电的长初级双边直线感应电动机原理样机进行实验,实验结果与理论分析相吻合,验证了理论分析的正确性。

基于小波神经网络的在线警报处理系统

利用小波变换在信号处理方面的时频分析能力和神经网络对任意非线性函数的普遍的逼近能力 ,提出了一个基于小波神经网络的电力系统故障段辨别方法。故障诊断系统依据保护继电器和断路器的采样信息估计电力系统中故障段的位置。仿真结果显示 ,小波神经网络故障诊断系统能正确估计电力系统单一故障和多重故障的位置 ,即使在电力系统中存在保护继电器和断路器误动或拒动的情况下 ,小波神经网络也能给出合理的结果。测试结果表明 。

应用邻接多重表存储结构的配电网可靠性评估算法

结合复杂配电网的特点,提出基于邻接多重表的复杂配电网可靠性评估分块算法。首先给出适合于配电网数据存储的邻接多重表构造方法及存储结构,解决了网络搜索的空间、时间复杂度问题。基于此提出配电网前推回代潮流计算方法及配电网可靠性评估的分块形成算法。该算法可使配电网潮流计算与可靠性评估分块算法采用同种存储结构,简化了配电网可靠性计算程序的编制,并可节省计算时间。应用该算法对RBTS-BUS6及实际工程系统进行了可靠性评估,算例表明该算法可有效减少计算时间,具有较高的工程实用价值。

一种基于业务断面的智能配用电通信网业务流量计算方法

分析了智能配用电通信业务的组成及特点,按照配电网和用电系统的应用特点划分了配电信息采集点、用电信息采集点及营业所信息采集点3个业务断面,并对3个断面中的业务组成进行了分析。建立了配用电通信业务向变电站汇聚的流量模型及3个业务断面业务流模型,提出了各个业务断面流量的计算方法及3个业务断面汇聚到变电站的计算方法。通过"十二五"规划中使用的算例,验证了所提方法的科学性和有效性。

基于零序电流差动量的矿井低压电网选择性漏电保护新方案

针对现有矿井低压电网选择性漏电保护装置存在可靠性及灵敏度低的问题,提出一种基于零序电流差动量的选择性漏电保护新方案。该方案通过对矿井低压电网发生单相漏电故障时各支路不同采集点的零序电流值做差,根据差动量的幅值及相位在故障支路与非故障支路中的差异性实现漏电保护的横向选择及区段定位。Matlab/Simulink仿真实验及快速傅里叶变换结果表明,该方案不受电网负载容量、三相电源电压初始相位角的影响,在故障选线及区段定位方面具有较高的可靠性及灵敏度。

基于径向基函数神经网络和模糊控制系统的电网故障诊断新方法

该文针对RBF神经网络的知识存储和诊断过程是一个黑箱,对运行人员不透明,且当电网拓扑结构发生变化或扩展时,神经网络只能重新训练等问题,推导并建立了RBF神经网络和模糊控制系统之间的等值关系,使得蕴含在RBF神经网络权重中的知识转变为等值模糊控制系统中用语言表述的规则。在此基础上,针对电网结构发生变化或扩展情况,提出了RBF神经网络的局部重新训练新算法。提出的基于RBF神经网络和等值模糊控制系统的故障诊断方法在IEEE118母线系统中进行了仿真试验,结果表明:基于RBF网络与等值模糊系统的故障诊断方法诊断知识易于理解,诊断过程透明,并能适应电网拓扑结构发生变化或扩展的情况,效果理想。

复杂中压配电网的可靠性评估分块算法

结合复杂中压配电网结构特点,提出其可靠性评估的快速分块算法。首先给出邻接矩阵的构造方法,基于此提出配电网分块形成算法;考虑中压配电网常以树状运行的特点,故利用稀疏技术存储邻接矩阵。在故障解析模拟时,利用故障扩散搜索方法确定开关元件的动作,以块为单位代替单元件进行解析分析,可大量节省故障枚举时间及重复的开关元件搜索时间。同时,对算法效率进行了简单分析。应用该算法对 RBTS 及实际工程系统进行了可靠性评估,算例表明该算法有明显的计算速度优势,证实了算法具有高效性和工程实用性。

提升露天煤矿电能质量的探讨

介绍了大型露天煤矿供电形式,针对影响供用电电能质量的主要因素进行了分析,总结出相应的应对措施,提升了露天煤矿电能质量,保障了现场采掘设备的安全可靠运行。

智能算法在含分布式电源配电网故障定位中的应用综述

采用有效的配电网故障区段定位方法,可以提高配电网运行的可靠性,对后续配电网的故障恢复与隔离也起着积极的作用。本文首先,分析了含分布式电源配电网故障区段定位的模型;其次,归纳了目前比较流行的几种单一智能算法或改进智能算法以及混合优化算法的优缺点,并提出基于智能算法的含分布式电源配电网故障区段定位方法存在的不足;最后,总结了未来含分布式电源配电网故障区段定位的研究方向。

10kV配电网可靠性计算与分析

基于分段开关的配置情况,通过网络等值法对梅州城区10 kV配电系统的康居乙线进行了详细的可靠性计算与分析,从而得到配电线路各负荷点和系统的可靠性指标,并计算出了用户停电损失费用。经算例验证,合理配置分段开关是提高配电网可靠性的有效措施,同时表明了该算法在研究复杂配电系统方面具有很好的适用性。