基于边缘计算的配电网供电恢复智能决策方法研究

本文提出了一种基于边缘计算的配电网供电恢复智能决策方法。该方法利用深度强化学习技术,通过构建双深度Q网络(Double DQN)来提高决策的准确性。在训练过程中,智能体与模拟的配电网环境进行交互,不断更新DQN网络中的参数。训练完成后,智能体根据当前状态选择最优的动作,并发送给边缘计算节点进行实施。实验结果表明,该方法能够快速而稳定地学习,提高供电恢复的效率和稳定性,降低恢复时间和供电中断的影响。

基于大容量高频变压器的10kV柔性开闭所供电拓扑及应用场景研究

本文以大容量高频变压器作为技术基础,建设10kV柔性开闭所,对优化区域能源结构、保障电能供应和促进社会经济发展具有重要意义。通过分析大容量高频变压器技术优势,提出基于大容量高频变压器10kV开闭所两种典型供电拓扑结构,并分析基于大容量高频变压器的新型供电拓扑相,比传统供电拓扑的优缺点和适合的应用场景。

用电监察与供电企业电力营销水平提升思考

随着电力市场的持续演变,供电企业正面临日益严峻的挑战。为了确保企业的长远稳定发展,供电企业必须紧跟市场步伐,不断创新电力营销策略,并加强用电监察工作。文章对强化用电监察和提升电力营销水平进行了论述,以使供电企业可以更好地满足市场和客户需求,促进其长远稳定的发展。

以N-1满足率为约束的配电网最大供电能力评估

传统最大供电能力计算需要全网负荷通过N-1校验,对于广泛存在辐射状支路的配电网不完全适用。同时,其计算方法假设各节点负荷为连续变量而最大化全网总负荷,未考虑现状电网已有负荷情况及其自然增长规律,所求得的最大供电能力可能与实际情况脱节。为此,提出一种针对存量配电网的最大供电能力评估方法,将全网负荷100%满足N-1的硬约束松弛为N-1满足率约束,即在通过N-1校验负荷占总负荷的比例大于设定值的条件下求解配电网最大供电能力,同时考虑已有负荷及其增长。该模型最终建立为一混合整数线性规划模型,可被现有求解器有效求解。基于54节点系统的算例表明,所述方法可精确得到各N-1满足率要求下的配电网最大供电能力,并可给出各场景下的设备负载率以进行供电能力提升限制因素分析。

供电公司加强经济技术指标管理研究

针对供电公司而言经济技术指标管理十分重要,而线损率作为供电公司经济技术指标中的一项关键指标,其能够反映出整个电 力系统的生产运行、规划设计以及经营管理的综合水平,减低电网损耗对供电企业的能耗管理有着至关重要的意义。常规而言,越高的电 压等级其线损电量越少,线损率相对较低。低压线损管理作为整个配网管理的关键,因电网系统的网络结构较为复杂,用户众多,管理难 度相对较大。为此,供电公司想要实现经济技术指标管理的强化,就要做好线损管理工作,侧重于降低低压线损。基于此,本文主要针对 低压线损的成因和解决方法进行阐述。

考虑资源禀赋的乡村可再生综合能源系统规划研究——以上海连民村为例

随着“双碳”目标和乡村振兴战略的提出,富含可再生能源的乡村地区综合能源系统规划建设开始提上日程。以上海市浦东新区川沙新镇连民村为例,由国网上海电力公司牵头提出了一套考虑乡村可再生能源资源禀赋的综合能源系统规划方案,并对规划方案进行未来中长期情景分析,验证了该规划方案的合理性和有效性,可以作为样板为全国的美丽乡村建设提供可复制推广的模式参考。

计及高风速和低风速影响的海上风电机组两阶段滚动优化维护策略

针对复杂天气变化影响下海上风电机组维护决策问题,提出了考虑高风速与低风速影响的海上风电机组两阶段滚动优化机会维护策略。首先,提出考虑高风速冲击影响的维护役龄回退模型,量化实际部件退化与及维护成本关系。其次,建立了考虑低风速停机事件维护机会影响的海上风电机组长短期两阶段预防性机会维护模型,滚动更新长期预防性机会维护阈值。最后仿真结果表明,本文所提模型能够有效降低海上风电机组停机成本以及故障损失,提高机组寿命周期内的维护效益。

基于改进虚拟同步发电机控制的功率交互振荡抑制策略

在指令功率发生扰动时,虚拟同步发电机控制环路易产生功率交互振荡,威胁系统的安全稳定运行。为此,提出一种基于改进虚拟同步发电机控制的功率交互振荡抑制策略。基于相对增益矩阵原理研究不同系统参数变化时虚拟同步发电机输出功率间交互作用的变化规律;采用转速阻尼功率高通反馈改进虚拟同步发电机有功功率-频率控制环路,并通过绘制Bode图对比传统虚拟同步发电机控制策略与改进虚拟同步发电机控制策略的暂态和稳态性能;利用相对增益矩阵原理分析改进虚拟同步发电机控制策略的有功功率环路交互作用情况。仿真及实验结果表明,所提策略可有效实现虚拟同步发电机交互振荡的抑制。

考虑并网灵活性的大规模海上风电场集群接入系统规划研究

为了提升大规模海上风电场集群接入系统的并网灵活性,提出了一种考虑并网灵活性的大规模海上风电场集群接入系统规划方法。首先,通过构建综合考虑并网灵活性及经济性的大规模海上风电场集群接入系统规划的多目标优化模型,挖掘大规模海上风电集群输电系统的灵活性;其次,采用运用改进的非支配排序遗传算法与基于图论的拓扑修复策略,对多目标优化模型进行求解,再次,基于模糊隶属度分析,从求出的帕累托前沿解中提取得到经济性、灵活性最优的风电场集群接入方案;最后以实际海上风电场群并网的算例为例进行分析,验证所提方法的有效性和可行性。

基于冗余矢量的T型三电平双向变换器中点电位平衡模型预测控制

T型三电平双向变换器因其具有损耗小、输出电能质量高等优势适合应用于低压交直流混合配电网互联等场景。针对T型三电平双向变换器存在直流侧中点电位不平衡等问题,模型预测控制因其易于实现多目标优化的特点具有良好的应用价值。为了解决传统有限集模型预测控制(FCS-MPC)权重因子整定困难,中点电位控制效果不佳的问题,提出一种基于冗余矢量的中点电位平衡模型预测控制,利用冗余小矢量的特性实现对中点电位平衡的控制,避免了权重因子的选择。在此基础上,利用代价函数计算矢量的作用时间并预测输出最优开关序列,提升系统的稳态性能。最后,通过实验测试验证了所提策略的有效性。

分布式光伏接入的配电网规划综合评价方法

为充分考虑分布式光伏接入对配电网规划评价的影响,基于传统配电网的规划评价体系,提出一种计及光伏输出功率随机性和相关性的有源配电网规划评价方法。首先,为精准刻画光伏出力的随机性与波动性,提出基于改进最优粒子群算法的高斯混合模型,计算多个光伏出力的联合概率密度函数;然后,将潮流方程线性化,推导节点电压和线路潮流线性表达式,分别获取多节点电压和多线路潮流的联合概率分布,并基于此构建考虑光伏接入后的配电网可靠性指标和电压质量指标等。最后,将新构建的电压越限风险指标、电压偏差指标以及潮流断面越限风险指标等新型电网规划评价指标纳入评估体系中,采用层次分析法计算得到组合权重并组合得到最终综合评价结果。仿真结果验证了该评价方法的有效性。

面向城市能源系统的碳达峰评估方法研究

能源系统脱碳化是实现“双碳”战略目标的关键。由于城市之间存在区域不平衡性,跟踪与评估面向城市能源系统的碳排放达峰水平具有重要意义。提出一种考虑加速化脱碳进程的城市能源系统碳达峰评估方法。首先,确定影响城市能源碳排放的七种主要驱动因素,建立基于对人口、经济水平和技术的随机影响回归(STIRPAT)分析的碳排放预测模型,即可拓展的随机性和环境影响评估模型。其次,通过偏最小二乘(PLS)求解模型,采用情景分析法预测未来六种情景下各城市碳排放量。最后,构建基于Mann-Kendall方法的城市能源碳达峰趋势判断模型,对所预测的碳排放结果进行趋势检验,并据此评估城市能源碳达峰状态。算例分析基于我国上海、天津和重庆的2001—2020年城市面板数据的仿真测算。仿真结果表明:上海于2030年前基本实现碳达峰;天津、重庆实现碳达峰则面临较大压力。所提方法能够实现对不同情景下城市能源系统碳达峰水平的量化评估。

环保绝缘介质C_(6)F_(12)O混合气体FTIR检测技术研究

环保绝缘介质C_(6)F_(12)O混合气体具有应用于中低压设备的潜力,因此C_(6)F_(12)O混合气体检测技术的研究具有非常重要的现实意义。文中基于红外吸收光谱提出了C_(6)F_(12)O混合气体定性定量检测技术。基于密度泛函理论,对C_(6)F_(12)O分子进行结构优化,仿真计算其振动频谱,与实验检测红外光谱进行对比。对体积分数标定模型的波段和特征量的选取进行了详细的研究,提出C_(6)F_(12)O混合气体相关绝缘设备的混合比和微量体积分数检测方案。结果表明,红外光谱的仿真结果与实验结果具有较好的一致性;不同体积分数的吸收峰有很好的线性关系,利用峰值作为特征值比峰面积建立的体积分数标定模型准确性和稳定性强。混合比检测时,以3 500~3 567 cm^(-1)波段的峰值作特征量建立模型的拟合度为0.999 57,检测误差在2%以内;微量检测时,以1 750~1 820 cm^(-1)波段的峰值作特征量建立模型的拟合度高达0.999 97,检测误差小于3.8%,建立的体积分数标定模型的稳定性、准确性较好。文中研究结果提供实验和仿真的C_(6)F_(12)O红外光谱信息,为C_(6)F_(12)O型气体绝缘设备提供FTIR检测技术,为C_(6)F_(12)O混合气体绝缘设备的混合比和微量体积分数检测提供了重要的理论支撑。

考虑PMU数据质量问题的电力系统扰动检测方法

快速准确的电力系统扰动检测能够为后续扰动分析提供有效的指导信息,而广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)的广泛应用为扰动检测提供了有力的数据基础。基于PMU量测数据,该文提出一种考虑PMU不良数据的扰动事件检测方法。首先分析PMU异常数据行为特性,揭示扰动事件与不良数据的差异性特征。进一步,提出一种基于差分Teager-Kaiser能量算子与3Sigma准则相结合的PMU异常数据初筛方法,避免了低强度扰动漏检和扰动的重复检测问题。接着,利用动态时间规整和最大互信息系数分别计算不同PMU间的时空相似性,以及同一台PMU内不同量测间的相关性,并以此作为表征扰动事件和不良数据差异的特征。最后,通过局部离群概率算法对得到的综合度量指标进行分析,可实现在含有不良数据场景下的扰动事件准确检测。基于IEEE39系统,实际电网模型以及PMU实测数据,验证所提方法具有较好准确性、实时性以及泛化能力。

低压台区总表三相电压不平衡对线损的影响及诊断方法研究方向分析

通过分析存在总表三相电压不平衡问题的低压台区治理案例,根据低压台区总表三相电压不平衡问题在松江供电公司的治理、分布统计及线损影响情况等,指出低压台区总表三相电压不平衡这一直被忽视的问题对线损的重大影响,并提出低压台区总表三相电压不平衡问题的诊断方法研究方向。

用户侧电力需求响应控制系统设计

为提升电力需求响应控制效果,设计基于区块链技术的用户侧电力需求响应控制系统。利用网关节点采集负荷数据,将数据传输至能源区块链中。将区块链技术应用到数据层进行分布式信息的获取和保存。利用基于数据分割的多级加密机制,处理负荷数据。采用需求响应聚合商模块读取能源区块链内存储的数据,制定电力需求响应合同内的响应起止时间与响应负荷等数据。利用网关读取电力需求响应合同内的数据,创新性地按照智能家电动态优先级执行控制算法,制定用户侧电力需求响应控制方案,以实时控制设备运行状态,从而完成用户侧电力需求响应控制。试验结果表明:该系统加密数据时的吞吐量稳定在0.61 Gbit/s。该系统可有效控制用户侧电力需求响应,降低用户的负荷功率。

大规模变频空调的可信聚合优化与自适应分散协调方法

变频空调(IAC)可观的调节潜力使其成为电力系统的重要灵活性资源,但其海量、异质和隐私敏感的特点使得集中式调控实施性不佳。现有的弱中心化方法较为关注计算效率的提高,对结果的可行性和解聚合的自适应性考虑不足,极易导致实际负荷分配越界且收敛困难。因此,首先基于IAC物理模型,通过构建保守能量场景得到个体可信边界,以保证集群调度曲线始终处于可调范围内。然后,为了敏捷地分配负荷,提出基于分层分散式架构的自适应解聚合策略,使集群在各时段精确跟踪调度目标并最小化效用损失。其控制过程轻量、无参数化,且仅需极少迭代即可快速得到可行次优解;数据经分层汇总后实现降维,避免了个体隐私泄露,更具实施性。最后,为进一步挖掘实时调节潜力,利用IAC集群进行三相负载均衡,开创了应用场景,并通过“迭代即调整”方式平抑负荷与光伏波动,实现能量优化、分配、平衡的完整统一。算例结果验证了所提方法的高效性,为海量IAC的灵活性挖掘提供了新思路。

基于主网理论计算数据反演的异常量测辨识

提出基于主网理论计算数据反演的系统异常量测数据辨识算法。该算法采用主网理论计算电量偏差量作为有效索引,能将异常量测潜在的最小电系区域迅速定位后对异常测点数据进行有效辨识。通过典型实例给出了详细的算法策略与应用效果,该算法可对可能造成状态估计结果失准的电气异常量测进行高效识别,并经量测治理后获取可信度高的状态估计数值,最大程度保证源端数据的精准性,为主网理论线损数据治理和应用提升提供可靠数据。

变电站分布式继电保护装置闭环自动化检验方法

当前继电保护装置闭环自动化检验模型多为单项执行结构,检验范围较小,促使最终得出的重叠检验误差增加,为此提出对变电站分布式继电保护装置闭环自动化检验方法的设计与验证。根据当前测定,先进行继电保护装置失效特征提取,设置闭环检验标准,采用多阶的方式,提升检验范围,设计多阶闭环自动化检验模型,采用自适应定点的方式来处理实现检验。测试结果表明,在预设的两个阶段中,针对选定的5个测试覆盖区域,计算得出的重叠检验误差被控制在2.2以下,说明此次设计的继电保护装置闭环自动化检验速度和精度较高,稳定性强,检验结果更加可靠。

基于深度学习的调度检修预案生成模型构建

为解决传统的电力系统调度检修方法无法满足电力系统安全可靠运行要求,提出基于深度学习的调度检修预案,以提高电力系统的可靠性与运行效率。通过对数据进行收集与预处理,消除原始数据中的异常值、缺失值、错误数据。采用长短期记忆网络对电力系统历史数据进行训练学习,预测电力负荷及设备状态。采用条件生成模型,通过对抗训练来自动生成优化的调度检修预案。将提出的调度检修预案生成技术应用于实际的电力系统中,得到了电力系统1周的调度检修预案。为电力系统运维人员决策提供了参考。