基于改进遗传算法的电力无线专网4G、5G基站布点规划优化方法

在电力4G无线专网中引入5G,进行4G、5G融合组网,对提高电力业务通信效率具有重要意义。首先阐述了5G在电力系统中的应用及4G、5G组网方式。然后,综合考虑电力自有业务、电力业务通信需求、电力基站建设成本、基站运行成本,构建了电力无线专网4G、5G基站布点优化模型,对4G、5G基站进行优化布点。其次对遗传算法中编码、初始化种群操作进行优化设计和改进,大幅减少算法迭代次数,提高收敛速度,降低了模型的求解复杂度。最后基于改进模型对电力4G、5G基站布点优化模型进行求解,可以快速给出4G、5G基站优化方案,满足电力通信覆盖率和经济性等要求。仿真算例验证所提模型、改进算法的合理性和有效性。

电力无线专网混合组网研究

从电力无线专网在业务需求分析,可用频段选择,区域覆盖能力等方面的特性分析出发,对比LTE230和LTE1.8G单频组网特点,提出三种不同的无线专网组网方式,同时讨论电力无线专网混合组网的建设策略,为电力无线专网的建设提供了参考建议。

电力通信专网中无线通信技术的运用

随着电网规模的不断扩大和用电质量需求的不断提高,人们对电力通信专网提出了更高的通信要求,但传统的电力通信技术已难以满足这些要求。在现阶段的电力通信专网中,无线通信技术应用广泛,有效弥补了以往仅采用传统有线通信方式的不足。例如,有线通信在无线抄表、智能电表、分布式能源站接入等方面均存在建设代价大、运维困难等问题。文章概述无线通信技术,对可用于建设电力通信专网的无线通信技术及其具体运用进行相关探讨。

考虑热网管道铺设方式影响的电热耦合系统优化调度

热网热损特性作为热力系统温度动态过程的重要驱动因素,在电热联合调度中受热网管道铺设方式的影响显著。针对不同的热网管道铺设方式,分析了热网热损特性在电热联合调度中的作用机理,以及在不同热网管道铺设方式下的特性差异,提出了一种计及热损特性影响的热网管道温度动态过程约束模型。基于此,计及风电出力与负荷的不确定性,建立了考虑热网管道铺设方式影响的多场景电热耦合系统调度模型及其信息间隙鲁棒优化求解策略。算例仿真结果表明:相比于传统管道约束模型,所提出的管道约束模型反映了热网实际结构对于热力系统运行约束的影响,提高了系统运行的经济性。

基于智能融合终端的新型配电网协同自治调控运营模式及关键技术

新型电力系统建设背景下,分布式光伏爆发增长、柔性负荷大量涌现的配电领域正在经历深刻变革。配网可调节资源挖掘利用既能解决配网分布式新能源增加导致的反向重过载、电压越限等问题,还有助于缓解主网运行压力。首先,提炼了配网可调节资源利用技术存在的痛点问题,指出配网电力系统运营模式转型是解决问题的基础所在。回顾分析了集中式、分散式等国内外运营模式与微网、虚拟电厂等多种配电系统形式在解决配网运行问题方面存在的优缺点。提出适应中国大电网集中调度模式的配网集中-分布式协同自治调控的运行新范式,依托台区智能终端,通过“内部自治、相邻互济、整体协同”的协同自治调控模式,实现配调-台区-终端分层分级优化调控,为新型电力系统提供全新的技术路径。最后,归纳了协同自治调控运营模式下的配网关键技术和未来研究方向。

计及热网灵活性恢复过程的电热综合能源系统鲁棒超前调度

热网的动态特性使其能够为电力系统提供可观的灵活调节能力,促进新能源并网消纳。然而,如何充分挖掘、准确评估热网的灵活性潜力而尽可能维持热能供需的长期平衡,减少灵活性潜力挖掘对热网运行的影响是当前亟待解决的问题。为此,提出了计及热网灵活性恢复过程的电热综合能源鲁棒超前调度方法。首先,设计了热网灵活性恢复策略,进而构建了兼顾灵活性供给与恢复过程的热网灵活性量化模型。其次,引入风电接纳风险指标,兼顾系统运行成本与风险,构建电热综合能源系统鲁棒超前调度模型。而后,融合分段线性近似、大M法等,设计了兼顾计算精度与效率的求解方法。最后,基于小型规模测试系统,验证了所提方法的有效性。算例分析结果表明:相较于传统的电-热系统协同调度策略,采用所提方法,风电可接纳范围提升10.72%,综合成本降低0.87%,有效提升了系统的安全性及经济性。同时,基于大型规模测试系统,验证了所提模型求解方法具有良好的计算效率。

面向绿色节能的智能网联电动车调度方法

随着新能源电动车的飞速发展,以智能化、网联化、节能化为特点的智能网联电动车具备群体智能的优点,适合执行大规模城市任务,被广泛用于智慧城市的社会服务建设中。为此,以智能网联电动车为研究对象,重点研究电动车群体的城市任务调度问题,主要面临以下挑战:由于城市任务的分配策略与车辆个体执行任务的能力密切相关,在面向车辆群体制定派遣策略时,需要综合考虑车辆个体在其行驶轨迹上所产生的区域效益,以保证车辆在有限电量的约束条件下完成任务并顺利返回。因此,车辆群体派遣策略与车辆个体路径规划方案之间相互影响,是一个带权二分图匹配问题和旅行商问题紧耦合的NP-hard问题。为了解决上述挑战,提出了基于最大权值匹配的车辆派遣算法,首先采用贪心策略为单个车辆在子区域内选择任务路段;然后利用车辆行驶轨迹产生的区域效益,制定车辆与子区域的最优派遣策略,从而最大化区域效益总量。最后,基于四川省成都市238辆智能环卫车30天的作业数据集,对所提算法进行评估。实验结果表明,所提算法的城市道路清扫率相比源数据方法、随机算法和不更新地图算法平均提升了11.2%。

5G电力虚拟专网在电网监测及调控中的应用分析

为推进5G网络与智能电网的进一步融合,深化5G电力虚拟专网在电网监测及调控中的应用,结合5G电力虚拟专网技术特点,提出其在电网监测及调控中的典型组网架构,根据相关业务特征,对典型应用场景进行分析,提出不同场景下的传输性能要求。同时对5G电力虚拟专网在电网推广应用所需要的关键技术展开探讨,构建相应标准体系,并对信号增强技术进行研究。最后结合试点情况,提出当前应用中存在的问题及面临的挑战。

基于深度神经网络的电力调度稳定控制方法

针对现有控制方法在对电力调度控制时,存在机电设备实部稳定概率和阻尼比稳定概率过低,无法保证其运行安全和稳定的问题,引入深度神经网络,开展对其稳定控制方法的研究。结合自回归滑动平均函数,在控制体系中引入自适应广域阻尼控制器;利用深度神经网络,完成对稳定控制模型的构建和训练;采用实时决策方式,实现电力调度的实时稳定控制。通过对比实验证明,新的控制方法应用下,电力系统中各个机电设备的实部稳定概率和阻尼比稳定概率得到显著提升,能够在极大程度上为电力调度的稳定控制提供重要保障。

电力调度数据网测试模型

随着电力调度数据网的规模及业务应用逐步扩展,入网路由器设备类型不断增加,设备的组网特性、性能和兼容性等技术要求对于调度数据网络的安全稳定运行起着重要的作用。在分析了调度数据网的现状、业务类型、组网结构及路由设备发展的基础上,提出了一种调度数据网的性能、兼容性和组网测试模型。经过3年的实践证明,该模型涵盖了目前调度数据网的全部业务应用场景,进一步规范了设备入网测试工作,促进了调度数据网络设备的产品提升与持续改进。

电力调度数据网传输特性分析

电力调度数据网承载着大量关键信息的交互任务,其安全性与可靠性影响着电力系统的生产管理和调度运行。建立了电力调度数据网的数据传输模型,定义了数据包拥塞率并将其作为评估信息拥塞程度的指标。模型计及了调度数据网中信息流向的特点,考虑了垂直信息流和随机信息流2种典型的信息流模式。分析了具有星型结构和网状结构的调度数据网的传输特性,并通过模拟核心节点和关键线路遭受攻击的场景,进一步对比了2种结构的调度数据网在遭受攻击时的传输特性变化。仿真结果表明:电力调度数据网的传输特性与拓扑结构有着紧密的关系。正常情况下,星型网络比网状网络具有更优的传输性能,其缓解信息拥塞的能力更强;遭受攻击后,星型网络和网状网络的传输特性呈现不同程度的恶化,其中星型网络恶化得更为严重,表现出较强的脆弱性。

基于混沌模拟退火神经网络模型的电力系统经济负荷分配

在传统混沌神经网络模型的基础上,提出了一种具有衰减混沌噪声的混沌模拟退火神经网络模型(CSA-DCN)。该模型结合了 Hopfield 神经网络(HNN)与模拟退火算法(SA)的优点,并引入通过 Logistic 映射迭代函数产生的衰减混沌噪声,从而使该模型可以有效地解决高维、离散、非凸的非线性约束优化问题。例如电力系统经济负荷分配(ELD)问题,在考虑网损、阀点效应的情况下,将该模型应用于解决 ELD问题。通过多个算例仿真计算表明,该模型的算法是可行和有效的。CSA-DCN 模型是一种适用性很强的优化模型,可以应用于电力系统或其它行业系统的优化问题中。

电力调度数据网结构特性分析

提出运用复杂网络理论从结构的角度分析电力调度数据网的复杂性及脆弱性。现有的电力调度数据网大致可分为双星型和网状2种典型结构,从统计特征参数、度数累积分布以及介数累积分布3个方面对这2种电力调度数据网的结构进行了分析,发现双星型网是典型的无标度网络,而网状网是典型的小世界网络。继而以单一故障和连锁故障分别衡量了2种网络的静态脆弱性和动态脆弱性。结果表明:1)电力调度数据网的脆弱性与其网络结构有很大的联系,单一故障时,双星型结构的调度数据网对选择性攻击表现得更加脆弱;2)双星型结构的调度数据网不容易发生连锁故障,网状结构反之。连锁故障时故障概率较高的节点仍集中在介数高的节点。

基于电气剖分信息的风电系统有功调度与控制

针对风速的随机性和间歇性对电力系统调度与控制带来的困难,提出一种风电系统有功调度的二层结构调控策略,即在在线调度周期内,借助系统内常规发电机组的配合对预调度周期内的发电计划进行再校正以及在自动控制时间级内通过与风电机组紧密关联的自动发电控制(automationgenerationcontrol,AGC)机组的实时偏差调控对在线调度计划外的功率波动进行调整的策略。利用与风电机组、相关非风电机组及其供电负荷等有关的网络源流路径电气剖分信息,计算非风电机组参与发电计划再校正的功率调整因子及参与风电实时功率波动控制的关联AGC机组之间的负荷分配因子。算例表明,二层结构的调控策略可以有效跟踪风电与负荷功率的波动或预测偏差,从而提高整个系统的运行质量。

节能发电调度模式下火力发电单元的月度电能计划编制方法

编制月度电能计划的传统方法主要基于平均分配发电量及利用小时数的方式,相对简单和粗略,与新形势下实施节能减排发电调度不相适应。提出了一种节能发电调度模式下制定火力发电单元月度电能计划的方法。该方法在给出节能发电调度序位表和组合优先级方案的同时,即可直接获得发电单元月度电能子空间。计划制定过程除考虑机组装机容量、检修、负荷系数等基本信息外,还侧重计及了火电机组的能耗、排放指标信息。算例表明,由新方法制定的月度电能计划,具有节约燃煤、减少污染物和CO2排放的效益,但也可能会引起电网公司购电成本的上升。

江苏电网110、35kV变电站电力调度数据网络的建设与实施

分析了调度和生产业务对数据网络的要求;根据江苏电网110、35 kV变电站电力调度数据网的目标要求,确定了数据网建设采用的组网方案、拓扑结构和技术体制,并对网络设计、路由协议、IP地址规划方案、网络管理和安全等方面进行了分析和论述。星形组网方式简化了组网结构,降低了工程投资;IS-IS路由协议保证了与已有调度数据网络协议的兼容性和统一性。

电力系统源网间协同的经济调度模型及矩量半定规划法

源(发电与负荷)网间关系的处理是电力系统运行与控制的核心问题,新形势下源网间呈现日趋交织纠结的矛盾。提出一种源网间协同的经济调度模型,该模型在经济调度原有条件的基础上,将电网设备状态纳入决策量,以互补形式表达电网设备的运行约束。将非凸多项式优化问题映射到矩量空间,以矩量半定规划凸松弛方法转换为标准的半定规划模型,并采用半定规划优化器SDPA求解模型。算例分析验证了所提方法的有效性。

基于电力调度数据网的广域消息总线设计与实现

互联大电网中各电网调度系统间通知、告警、运行信息等实时数据通信需求日益强烈,而目前电网调度系统中的消息总线提供的消息传输服务局限在单一系统的局域范围内,缺少通用、高效的多系统间广域实时信息交互手段。分析了现有消息总线的特点,在此基础上提出了适用于广域范围实时数据通信的广域消息总线,研究了基于电力调度数据网的广域消息总线架构,介绍了该架构下广域消息的订阅、同步、监控、推送、跟踪、可靠传输等关键技术。广域消息总线建立了贯通各级电网调度系统的实时消息传输机制,能够有效提高广域范围各应用之间消息传输的通用性、可靠性和高效性。

高压电网事故处理系统中的实时结线分析及环网过负荷校正

本文提出了一种新的电网实时结线分析方法，这种方法借助人工智能的知识表示及推理技术，对电网结构进行符号化表示，避免了传统方法对设备端点进行手工编号的工序，并省去了许多关联表。这种方法具有编程简单、易于调试等优点，已被成功地应用于我们所开发的电网事故处理专家系统，以借助传统计算程序解决棘手的环网过负荷问题。本文还提出了紧急状态下过负荷校正的简易算法，此算法将有功分量校正同无功分量校正分解进行，提高了求解效率，并减小了求解空间。