基于AL-BILSTMDN的输电线动态热极限概率预测

针对输电线动态热极限概率预测精度不足的问题,提出一种基于交替学习-双向长短时混合密度网络模型的动态热极限概率预测方法。该模型基于双向长短时混合密度网络抓取训练数据时序信息并实现动态热极限概率预测。同时,使用交替学习方法对时序数据集中的复杂模式数据进行强化学习,即区分出训练集中具有较为复杂模式的部分,让复杂模式训练集和全部训练集在模型中交替迭代直至最优,从而解决不平衡数据集混叠造成的局部最优问题。通过辽宁省某地区实例分析显示,所提模型可提升预测精度、降低过载概率。

架空导线载流量计算方法的比较

以JL/LB20A-630/45型三层铝绞线为例,分析比较了Morgen公式及CIGRE标准导线载流量计算方法,并在不同风速风向、日照辐射及环境温度下对导线载流量进行计算。结果表明,CIGRE标准计算更为保守,但与Morgen公式计算结果差别不大,不同风速风向下最大差值仅为Morgen计算值的1.88%,不同日照辐射强度下最大差值仅为Morgen计算值的1.24%,不同环境温度下最大差值仅为Morgen计算值的1.56%,较为极端环境条件下最大差值仅为Morgen计算值的3.26%。因此,进行JL/LB20A-630/45型三层铝绞线载流量计算时,Morgen公式与CIGRE标准计算差异较小,在工程中仍可用更为简单的Morgen公式计算导线载流量。

基于EMD-DBO-BiLSTM的风电外送线路载流量预测方法

风电外送架空线路的载流量与其周围气象要素密切相关,实现该载流量的准确预测对提升风电场输送容量具有重要意义。然而,现有载流量预测方法存在两大问题:未充分提取外送线路气象要素的数据特征,单一预测模型的鲁棒性欠佳。鉴于此,引入经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)算法将气象要素时间序列分解为若干频率不同的分量,以探究数据间的潜在关联模式;而后采用双向长短期记忆(bidirectional long short-term memory,BiLSTM)神经网络对各分量进行单独预测,并引入蜣螂优化(dung beetle optimizer,DBO)算法对BiLSTM的超参数进行调优,以此提升线路载流量预测结果的稳定性。在以上研究基础上,提出一种基于EMD-DBO-BiLSTM的风电外送线路载流量预测方法。算例分析发现,相比于四种传统方法,所提方法的平均绝对误差分别降低了22.74%、9.30%、7.08%和7.76%,分析结果验证了该方法的有效性。

考虑传输线动态增容风险的电力系统日前调度模型

为避免输电网传输通道不合理增容所引起的潮流热越限风险,在电力安全传输的保证下,合理提升新能源电力系统中各类资源的跨时空消纳能力,提出一种考虑传输线动态增容风险的电力系统日前调度模型。首先,建立了具有时变结构的ForecastNet输电线动态热容量极限(dynamic thermal rating,DTR)预测模型,该模型可以动态跟踪环境因素影响程度并修正预测网络权值,提高预测精度;其次,基于DTR日前预测结果确定输电线动态增容裕度,引入增容风险成本及风险偏好系数,构建面向电力市场报价机制的日前调度模型;最后,利用辽宁省实网数据在IEEE-39节点系统上对所提模型进行仿真。仿真结果验证了预测模型的准确性及调度模型的有效性,同时表明该调度模型可以充分利用输电网冗余传输空间,大幅提升可再生能源的消纳水平,保证电力市场环境下日前调度策略的安全性和经济性。

基于就地数据采集模型的架空输电线路动态增容方法

为有效提升电路传输容量,增强供电可靠性,降低温度与风速对架空输电线路载流量的影响,提出基于就地数据采集模型的架空输电线路动态增容方法。构建就地数据采集模型,依据选取的就地监测范围,按时测定杆塔周围温度、电压、电流以及弧垂数据等多种信息;计算弧垂变化量,得到弧垂的实时变化情况,衡量输电线路的传输功率是否超出线路传输极限,实现架空输电线路的动态增容。实验结果表明:所设计方法就地采集数据误差较低,增容后不同风速下具有较高载流量,增容效果好,且导线载流量未随着温度大幅下降。

架空线路非接触式动态容量监测系统分析及应用

针对架空线路非接触式动态容量监测系统进行分析。该系统通过散热指数监测仪将采集的有关散热指数环境数据等信息以无线方式发送到主站进行分析计算,将线路散热指数环境数据及动态容量等信息经用户系统提供给用户,实现对导线温度及动态容量的实时测量。该系统可进一步实现运行方式决策辅助、事故紧急状态保供电、线夹发热线路的负荷控制及对跨越物安全距离不足的负荷控制等,从而实现线路送电能力的数字化、精益化,最大限度提升输电设备的经济效益。该系统测量精准,结构简单,传感器数量少,且无需停电安装维护,具有广泛的适用性。

架空导线动态增容的环境测量解耦模型及其实验验证

动态增容技术通过实时评估架空导线的载流量来挖掘导线的潜在电能输送能力,但现有的动态增容模型存在所需传感器数目较多或传感器安装维护困难等问题,为此,提出环境测量解耦的动态增容模型。首先,该模型建立铝球的暂态降温数据与环境变量的关联方程组;然后,从灵敏度的角度分析各环境变量的求解精度,并给出不同灵敏度的环境变量的求解方法,实现导线载流量的评估;最后,通过实验对环境测量解耦模型进行验证。实验结果表明,与IEEE Std 738‑2012标准的计算结果相比,模型的计算结果误差不超过4%。

基于北斗定位和多传感器融合技术的输电线路动态增容系统研究

随着光伏、风能等可再生能源的规模化接入和用电需求的快速增长,对特高压电网输送能力提出新的要求,基于北斗定位和多传感器融合技术的输电线路动态增容技术可以有效提高电网输送能力。依托多传感器融合技术的动态增容一体化设备,可实时采集导线电流、温度、弧垂等信息,边缘物联代理装置依托微气象装置采集导线附近温湿度、光辐射等环境气象数据,然后依据动态增容算法模型,经过分析处理计算,得出输电线路增容信息,通过4G模组或北斗短报文将线路增容信息传输到物联网管理平台,输电线路动态增容平台根据线路增容信息动态评估线路载流能力,在保证电网安全稳定的前提下,最大限度地整合可再生能源,提高电网输送能力。

架空输电导线增容技术现状及发展趋势

阐述了架空输电导线增容技术的理论及其研究现状,分析了当前国内外架空输电导线增容技术应用的热点及难点问题,提出了架空输电导线增容技术的发展趋势(引用文献23篇)。

考虑节点电价差异性的输电线路综合增容方法

在提高线路输送能力,同时保证供电可靠性的前提下,提出了一种适用于工程实时应用的综合增容方法,对已有的输电线路载流量方法进行了简化。为了快速确定需增容的输电线路,建立了电力市场优化购电和增容输电线路选择双层模型,同时提出了输电线路增容在保障电力市场平稳运行、缓解输电阻塞、抑制节点电价差异等方面的应用流程和方法。

输电线路实时增容技术的理论计算与应用研究

电力系统可采用实时增容技术来提高现有输电线路的输送载流量,实现对导线温度、环境温度、风速等因素的实时监测,从而在不改变现行技术规程规定的前提下动态调整输送载流量。为此,建立了输电线路暂态运行方程,给出了导线允许温度与弧垂变化的关系式,并分析了导线允许温度、环境温度、风速、日照强度等因素对线路输送载流量的影响。研究结果表明:环境温度较低(<10°C)时,提高导线允许温度对输送载流量的影响不大(11%);环境温度较高(>30°C)时,提高导线允许温度对输送载流量的影响较大(22.7%);而环境温度和风速对输送载流量的影响要远远大于导线允许温度的影响。运行结果表明:实时增容技术可有效提高现有输电线路的输送载流量(>50%),它比静态增容技术更有效。

动态确定输电线路输送容量

开发出一种利用实际气象条件和对线路参数进行实时监测来动态确定线路输送容量的监测系统,它由多个装设在耐张输电线路杆塔上的数据采集终端和设在调度中心的一个监控管理平台构成,通过公用移动通信网分组无线电业务(GPRS)/全球移动通信系统(GSM)来完成数据采集终端与监控管理平台之间的数据传输。监控管理平台通过以太网同监控与数据采集(SCADA)系统接口实现数据交换,实现系统与调度系统软件的结合,利用专家系统对输电线路的状态进行预警分析。在硬件和软件2个方面采取相应的措施,解决了抗干扰问题。建议以电力系统安全运行的监测与稳控技术为该系统提高输电线容量提供安全保障。

基于阻塞分析的输电线路动态增容

为了确保输电线路动态增容后电网的安全稳定运行,基于超短期预测数据确定输电能力的受限原因,通过计及动态安全的阻塞管理分析识别阻塞关联输电线路。针对增容的线路和增容时段,根据气象预测数据计算未来一段时间内的允许载流量。对阻塞时间在一定范围内的待增容线路,考虑导线温升暂态过程,进行事故后导线允许载流量分析。并在此基础上确定满足安全稳定约束的增容容量。基于上述方案开发了一种基于阻塞分析的输电线路动态增容系统。

输电线路摩尔根载流量简化公式的初步研究

传统载流量公式中交直流电阻比计算过程复杂,故利用交直流电阻比与电流的非线性关系简化载流量计算公式。以LGJ400/25导线为例,在环境温度20℃、30℃和40℃下简化前后公式计算误差均不超过1.4%,简化公式满足精度要求。利用动态增容和SCADA系统进行现场运行验证,结果表明:简化公式计算的载流量值与SCADA值相比,15天中有12天相对误差小(不超过10%),3天的相对误差稍大(不超过18%,较大误差主要由系统采集数据为暂态数据引起),对处于热平衡条件下的输电线路该数学模型可行有效。

考虑电网静态安全的输电线路动态增容系统

针对电网调控的特点和需求,将动态增容技术从设备分析层面提升到电网分析层面,提出了动态增容在电网调控系统中应用的总体实施方案和功能模块设计。首先分析了调控系统中动态增容的应用原则,在此基础上提出了动态增容系统的总体架构、功能模块、接口设计和硬件结构;然后对系统的数据接入与处理、线路和输电断面动态限值计算、增容过程安全评估、电网增容预测分析等关键技术进行了阐述;最后介绍了该系统在南京地区的应用,基于电网实际运行数据对系统应用效果进行了分析。

输电线路实时动态增容的可行性研究

为解决华东电网500kV线路输送能力受制于线路热稳定水平的问题,从理论上分析了通过实时监测导线运行环境来提高导线输送容量的方法的可行性,并重点介绍了根据实测运行中500kV线路风速、环温、日照强度等参数,计算导线载流量的结果和试验室线路温升的模拟试验结果,结果表明通过运用实测线路环境参数实时确定导线输送限额是可行的,一般情况下可提高线路输送容量10%～30%.

电网输电断面动态热稳定限值在线计算方法

提出了一种利用实时气象环境和电网运行方式进行稳定断面功率限值在线计算方法,将静态的稳定断面限值转变为根据实时数据变化的动态限值,为电网精益化调控提供支撑。基于动态增容技术将外部系统的微气象数据接入调控系统进行线路动态载流量计算。基于电网模型和实时运行方式,采用支路开断分布因子计算输电断面的潮流动态转移比。基于节点对支路的功率转移分布因子实时分析稳控装置动作对开断后输电断面潮流的影响,对断面限值进行动态修正。提出的方法在南京地区调控系统进行了在线应用,基于实际运行数据对结果进行验证,证明了算法对于高峰时段提升断面输送能力的有效性。

基于弧垂实时测量的输电线路动态增容决策系统设计

弧垂是限制输电线路输送容量的主要因素,难以实现在线监测和预测。现有弧垂测量方法普遍存在计算模型较复杂、测量精度不高、不能满足动态增容对弧垂的实时测量要求。为此,利用行波从线路一端传输到另外一端的时间测量线路长度,动态近似计算整条线路的弧垂;并利用超声波测量制约线路增容的局部线段弧垂,通过导线弧垂-载流量计算模型动态计算线路可运行的最大传输容量。最后,设计输电线路动态增容决策系统,可实现安全、准确、实时、有序的输电线路动态增容。

输电线路增容改造工程导线选型的技术经济性分析

导线选型是输电线路增容改造中的一项重要内容,直接关系到工程的实施方案和各项指标。基于广东地区典型220 kV增容改造线路工程,选取了6种常规及新型导线作为改造比选方案,从载流量、机械荷载、弧垂特性、线损情况、一次性投资、等年值费用以及市场价格波动影响等7个方面进行了详细的技术经济性研究,并给出了最优方案和建议。

提高输电线路输送容量动态监测增容技术的研究

为了提高输电线路的输送容量,在理论分析、试验研究和对现场进行可行性分析后,提出了采用动态监测技术提高输电线路的输送容量。主要内容有:在影响输电线路输送容量的瓶颈点设置监测装置,监测导线温度、环境温度和日照强度;从调度的实时数据系统监测线路和相关输电断面的电流;设计数学模型,将监测数据转换成增容运行数据,为调度人员进行安全的增容运行。研制开发的增容系统已在多条500/220kV线路上运行,验证了该技术的关键问题。