网络传输性能对数字电能计量的影响研究

以数字化变电站过程层网络为例,研究在IEC61850协议下数字化变电站通信网络,进而分析网络传输对计量性能的影响。模拟计量设备进行网络建模,并根据现实环境,增加EPT、ECT、MU及电能表等IED数量,比较增加IED设备数量前后的网络负载情况和SV报文的网络时延,以及网络时延对电能计量的影响。通过OPNET仿真分析了通信设备的负载增加,可造成电能计量时域不同步问题,从而导致电能表的示值误差,甚至产生计量误差,为分析网络传输性能对数字电能计量提供了依据。

云南计量自动化系统电网线损管理探究

线损管理中较好的技术手段就是利用计量自动化系统,利用该系统可以减少线损率计算的工作量,提高线损管理的效率和精确性。云南电网四合一计量自动化系统是一个覆盖全网计量采集设备,并实现信息抽取、监控、分析和计量管理的集成式自动化系统。四合一计量自动化系统可以对电厂、变电站、公变、专变、低压集抄等发、供、配、售电侧的数据进行监控与采集,对电能信息实现一体化管理并开展分析应用工作。本文先后对计量自动化系统和丽江电网线损管理工作进行了介绍,并针对计量自动化技术在地区电网线损管理中的应用进行了分析与展望。

基于边缘计算的智能电网多源异构数据监测

随着信息技术的不断发展,供电网络中边缘设备的数据量迅速增加,对数据处理的实时性和传输带宽提出了更高要求。建立了配电网安全风险图,通过势函数对安全风险进行计算分析,得到节点势值和关键节点等数据;基于边缘计算建立智能电网多源异构数据监测模型,可以实现配电网故障的及时感知和实时响应,缩短停电时间,提高了配电网的供电可靠性和用户满意度。以某地区配电网线路为例,对节点互相作用及关联性进行计算和对比,验证了势函数在边缘计算风险评估中的有效性,能够为配电网故障诊断提供理论指导。

计量自动化终端自动化检测流水线调度非支配排序遗传算法

为解决计量自动化终端自动化检测流水线调度问题,建立了以检定时间最短、检定成本最低、检定质量最好为目标的多目标混合流水线调度问题模型。通过对带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ算法)的学习与设计,得到最优方案。与原有的以检定时间最短为目标的优化算法相比,NS-GA-Ⅱ可以在不增加检定时间的基础上,降低检定成本,并提高检定的质量。实验表明,NSGA-Ⅱ算法对解决计量自动化终端自动化检测流水线调度问题是有效的,具有工程意义。

基于WT和GA-SVM的电能质量扰动识别方法

电能质量的监测是用电信息采集系统的主要任务,监测电能质量的关键在于对电能质量扰动的识别。针对电能质量扰动的识别和分类问题,提出了一种基于小波变换(WT)和遗传支持向量机(GA-SVM)的识别方法。首先对正常电压和6种常见的电能质量扰动信号进行小波分解,提取各层小波系数的能量熵作为特征向量,然后利用基于GA优化的SVM对扰动信号进行学习训练,得到电能质量扰动识别模型。算例实验中与单一的SVM和反向传播(BP)神经网络智能算法分别对比,结果表明该方法在各扰动信号的识别准确率和训练时间方面都有明显改善。

软件度量法在智能电能表软件质量分析中的应用

软件逐渐成为影响电能表质量的关键因素,但目前对智能电能表软件的质量分析手段欠缺。该文引入软件工程中软件度量技术用于电能表软件品质分析,以LOC度量、Ma Cabe度量、Fan in/Fan out度量几个典型的复杂性度量法为主,选择关键的度量元及指标,利用现代化分析工具Sci Tools Understand及LDRA Testbed对电能表软件代码自动进行测量。根据结果可以为了解、分析及控制智能电能表软件质量提供了一种量化的手段,是一种降低软件复杂性,指导优化可靠性、规范性设计的可行方法。

微功率无线通信信号对电能表的干扰研究

一直以来对用电信息采集系统中微功率无线通信的研究集中在符合标准的前提下提高其通信的稳定性和成功率,忽略了其在作为通信信号的同时天然的成为了智能电表不可忽视的干扰源。为分析了微功率无线通信信号对智能电表的干扰,针对国家电网公司企标中对微功率无线发射机功率不超过50m W的要求,对符合该标准产品的无线通信信号所产生的电场强度进行理论计算和实际采样测试,实验发现电能表国家标准中对电能表射频电磁场抗扰度30V/m的要求已不能确保使用微功率无线模块的智能电能表正常工作。

神经网络在配网电能损耗预测中的应用研究

配网馈线和节点较多、负荷的多变,使得配网中的技术线损和管理线损分析预测困难。本文结合等值电阻法理论线损计算模型、BP神经网络、广义回归神经网络GRNN模型,对配电电网线损、电能损耗进行分析与计算,将理论应用到区域实测负荷数据和电量数据的分析中,分析了S区域线损率、线损和电能损耗,计算出了配电网电能损耗各元件所占的百分比。测试结果表明,BP模型对线损预测的均方误差为2.71;并在此基础上,考虑配电网变压器等损耗,利用PSO-GRNN模型对配电网的电能损耗进行预测,配网电能总损耗预测的均方误差为0.36,为区域电能损耗分析和降损工作提供了关键状态参数。

基于多分类融合模型的智能电能表故障预测

由于智能电能表功能的丰富多样,随之而来的是设备故障类型及故障率的不断增加,如何准确地判断智能电能表的故障类型,提高故障表的检修效率,对保障智能电能表的安全稳定运行十分重要。文中提出一种基于多分类融合模型的智能电能表故障预测算法。针对智能电能表故障进行多维度分析及故障类型筛选;通过欠采样和过采样相结合的混合采样方式解决数据集中类不平衡问题,构建分类预测模型所需数据;利用基础分类算法的组合获取最优融合算法,在公共数据集上验证了所提算法的有效性,融合后的准确率较基础分类模型有稳定提升,以近年来电网系统中实时采集的智能电能表故障数据为基础,进行了基础模型与融合后算法模型的实验对比,结果表明文中所提的多分类融合算法模型在故障预测的准确率和可靠性上有明显的提升。

基于数字化计量体系的有限字长效应分析

随着数字化变电站的迅猛发展,数字化电能计量将得到更广泛的应用。基于数字化计量体系下的有限字长效应会对测量结果产生误差,本文分别对A/D转换量化误差、滤波器系数量化误差和运算量化误差进行了探讨,并结合MATLAB综合分析了这些影响因素对整体计量准确度的影响。

智能用电网交互系统负荷预测仿真研究

由于电力负荷的波动是一种既有趋势性又有波动性的时间序列,很容易受到外界干扰使得数据通信负荷发生波动,增加了分析结果的不可预测性。传统的电力负荷预测分析方法需要较为稳定的时间序列数据,对数据稳定性依赖过大,一旦发生波动便导致预测结果精度降低。提出基于小波神经网络算法的智能用电交互系统数据通信负荷分析模型。针对智能用电交互系统数据通信负荷由外界干扰产生的异点,进行不良数据修正处理。将小波算法与人工神经网络相结合,构建智能用电系统数据通信负荷分析模型,使分析模型兼具去噪能力强与收敛速度快的特性,依据模型训练结果,实现对电力负荷的分析预测。试验结果表明,采用改进算法进行智能用电交互系统数据通信负荷分析,能够提高分析精度,提升系统的收敛速度,为保证电力供需平衡提供支持。

滤波器对电能表检定装置电磁兼容性能的影响

电子式电能表的电磁兼容性指标已成为其在开发和研制时的重要技术内容,电磁干扰会对电能表的安全稳定运行产生很大影响。介绍了常见的电磁干扰类型,重点分析了滤波器抑制电磁干扰的机理,针对MDP2002A三相宽量程标准电能表,通过试验对比其是否接入滤波器,分析了滤波器对电能表的电压、电流的影响情况,为电能表电磁兼容性研究提供参考。

关口电能表在线更换电量损失补偿方法

介绍在线方式下现场更换电能表方案,着重分析了关口表在线更换过程中电量精确补偿存在的难点和现有方法的不足之处,针对关口表更换过程中的负荷变化的特点,利用记录瞬时功率离散点进行曲线拟合进而提出合理电量损失补优化偿的方法,保证电力交易的公平公正。

电容式电压互感器现场计量精度误差测试研究分析

电容式电压互感器(CVT)作为关口电能计量的重要一次设备,其准确性关系到电量贸易结算的公平性。相关规程规定,CVT需要在现场安装就位后进行现场计量误差准确性试验,但是受制于现场实际等因素,往往现场试验结果会与出厂试验报告出现偏离,造成试验人员无法进行合格与否判定。籍此,本文结合以往现场测试的问题,根据CVT基本原理结构和现场试验方法以及附加误差的影响因素综合分析计量误差测量结果,并提出了现场CVT误差测试的附加误差减小的相关措施,为CVT计量误差现场测试结果可靠性评估提供参考依据。

CVT电容量变化对计量准确度的影响分析

电容式电压互感器计量准确度是关口电能贸易结算的重要依据,其准确度的受内外绝缘参量影响,但是CVT的电容量的变化是影响其准确度的关键因素。本文结合CVT的原理和现场实际情况,考虑了高压电容和低压电容同时击穿的可能性,通过理论分析CVT高压电容、低压电容元件击穿个数与电容量变化率以及二次侧电压的映射关系,为CVT计量准确度的实时状态评估提供理论基础。

计量检定数据数字化应用分析

针对计量实验室设备送检量日益增大的问题开展研究,结合计量专业检定工作的特点,提出建立检定数据接入机制,将实验室检定数据进行整合,将计量检定数据数字化,可以最大限度的提高检定效率,降低实验室在人员配备方面的压力。

电能表RS485通信压力测试方法与应用研究

本文针对电能表现场运行过程中RS485通信问题,存在通信不稳定、成功率低、通信死机等问题。分析其主要原因有现场环境变化导致的信号质量变差、时钟频率变化、数据延时发生变化,或由于网络节点数量和现场布线的不同引起,或由于电能表的通信部分对信号的软件滤波能力、带载能力、误码处理能力、波特率冗余度、协议延时准确度不够导致。本文主要研究了电能表RS485通信压力测试方法,包括RS485带载能力测试、RS485共模通信能力测试、RS485波特率精确度等测试。从而检测出电能表的RS485通信能力,降低电能表现场运行故障率。

基于LS-SVM方法的变压器铁心振动状态监测

为了节省布置数据传输线的成本,利用无线射频信号技术(RFID)设计了RFID传感器。将振动信号产生的Hilbert边际谱作为故障特征,以总谐波畸变(THD)为状态指数,通过基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)故障诊断模型对绕组与铁芯故障进行诊断,并以某110 kV变压器为例,选择铁芯松动、铁芯形变、绕组松动以及绕组形变4种典型的机械故障类型进行了故障诊断预测。结果表明,基于LS-SVM的变压器故障诊断算法具有良好的泛化能力,能够可靠地存储和快速查询海量的状态数据,从而大大提高状态评估和故障诊断的准确性;在系统允许的误码率范围内能够实现高精度的故障诊断,从而为变压器故障诊断和预测提供参考。

基于多源参数融合的配变台区状态估计

基于变压器负荷-温度和输电线-微气象的参数估计模型,利用电气量和非电气量等多信息源量测数据,通过K-mean聚类分析法对信息网与物理网进行归一化,采用信息物理融合思路,建立了基于信息物理融合的配变台区运行状态的估计系统,以云南地区实网数据为例进行验算。结果表明:并行云计算模式能够显著提高运算效率,缩短运行时间;采用K-means算法能够有效过滤计算过程中不良数据的干扰,状态估计误差较以往降低了4.51%。该估计模型能够缩短系统的运行时间,实现了对电网运行设备的实时监测,估计结果也更接近于电网运行的实际状态,可为电力系统的调度分析提供指导。

基于IEC/TC57国际标准体系现状分析研究与展望

对自IEC/TC 57成立以来所发布的所有国际电力标准进行了收集和研究,并对它们从相关信息、对应的国内标准,以及标准系列等方面做了简要介绍和研究分析。同时也对目前正在修订、制定以及计划将在2014年申请立项的新标准项目进行分析、归纳研究。主要从时间、使用以及操作等方面进行展开,对IEC/TC 57国际标准体系进行研究,并对该研究领域未来的发展趋势进行了展望,探讨了今后研究的热点领域。随着智能电网的发展,该研究将对我国智能电网标准建设具有规范和指导意义。