电力微气象灾害监测与预警系统的设计与实现

随着我国电网规模的不断扩大,覆盖范围的不断延伸,大量电网线路和资源穿越复杂的微气象环境区域,局部微地形、微气象环境所产生的极端微气象灾害对电网的影响和破坏日益明显。我国20世纪中叶至21世纪均不同程度地发生过比较严重的覆冰灾害,覆冰灾害对电网造成的影响也相当严重,因此建立完整的电网微气象灾害应对管理系统已迫在眉睫。在分析电网目前现状的基础上,针对电网可靠性和稳定运行的要求,设计了一整套电力微气象灾害监测与预警系统,从建设思路、软件架构、软件功能等方面进行了阐述。

电力需求侧大数据应用模型的建立

通过分析大数据的发展形势和最新研究成果,构建了大数据在电力需求侧的应用模型,以提升电力企业对电力客户的认知水平,以及电力企业的综合管理水平和经营效益。该模型以不低于6次/h的频率进行数据采集,通过电网现有光纤信道和无线宽带进行数据传输,利用云存储、数据消冗技术、数据压缩技术进行数据存储,利用云计算处理技术与传统数据处理技术结合进行数据挖掘,从而得出电力需求侧分析结果,用于指导电力企业的生产、销售、服务,并通过反馈机制,对国家政策、外部环境等产生积极的影响,从而使该模型不断自我适应。

基于系统动力学的电网自然灾害应急资源配置模型

在分析了自然灾害对电网的影响的基础上,提出一种基于系统动力学的电网自然灾害应急资源配置模型。选取43个关键因素构建因果关系模型和流图,以动态道路运输能力评估子系统、救援抢修子系统、电力设施设备修复子系统和物资配置子系统构建整个资源配置模型,并分析了各子系统主要变量间的关系。以8级地震为例,对不同决策下的道路运输能力、救援部队运输能力、电力设施设备抢修效果、电力物资配置等进行了仿真分析,仿真结果表明该模型能够较好地反映动态路况下的电网应急资源配置过程和电网抢修过程,与历史情况相一致。

架空线路微气象灾害预警装置布点模型

针对微气象环境覆冰灾害和雷击灾害,基于微气象区域的划分,采用欧几里德距离比较方法,建立了架空线路微气象灾害预警装置布点模型,并引入等距离原则对布点模型进行优化,以某山区架空线路为例阐述其优化方法。实例验证结果表明该模型具有良好的经济性和准确性。

基于主成分分析的电网运行薄弱环节识别

随着电力系统的不断扩大,电网变得更为复杂和难以控制,薄弱环节出现的概率不断上升,导致系统事故频繁发生,对电网的稳定运行构成严重威胁。提出一种基于主成分分析的电网运行薄弱环节识别方法。首先综合考虑电网运行的影响因素,建立相应的指标体系,然后在运用主成分分析法的基础上,综合考虑指标权重和指标裕度空间2个因素,对电网运行状态进行薄弱度分析。以某省电网为例,进行实际评估,并验证该方法的适用性和正确性。实践结果表明,该方法在一定程度上具有实用性,能较好地识别出电网运行中的薄弱环节。

基于聚类算法的电网覆冰灾害分级预警模型研究

对电网覆冰灾害进行了分级预警模型的研究,采用图像检测法测得输电线路覆冰厚度的实时数据,以此为约束条件,采用聚类算法计算出输电线路的综合覆冰厚度,针对不同的覆冰厚度,对覆冰灾害进行了等级划分,并发出相应等级的预警信号。通过对某220 k V架空输电线路覆冰厚度数据的实时监测,验证了该预警模型的有效性。电网覆冰灾害分级预警模型的建立,使覆冰灾害预警更为准确、有效,且节约线路维护检修成本,为高压输电线路状态评估、安全性评价等工作提供参考依据。

太阳能光伏发电环境效益研究

光伏发电技术的发展缓和了日益增大的能源需求,且与传统的火力发电技术相比,光伏发电技术环境效益显著,但其引起的环境问题也不容忽视。通过对光伏发电组件生产过程产生的环境问题的分析,针对各类污染的治理方法给出了建议,并提取了电池生产过程中温室气体(GHG)的CO2当量排放量和能源偿还时间(EPBT)作为光伏发电的环境效益评价因子。通过对太阳能电池的生命周期评估大量相关文献的综述得出:较之单晶硅和多晶硅太阳能电池而言,非晶硅薄膜太阳能电池的环境效益最好,但其广泛的应用还有待其能量转换率的进一步提高。