基于G1与CRITIC的含高比例新能源配电网电能质量综合评判方法研究

随着新能源的并网、电力电子设备的应用、负荷的多元化以及用户对电能质量要求的提高,配电网电能质量评估及治理越来越重要,传统的电能质量评估方法并不能很好的应用于愈发复杂的含高比例新能源配电网系统。针对这一问题,研究了一种基于序关系分析法(G1)与相关性定权法(Criteria Importance Though Intercrieria Correlation, CRITIC)的含高比例新能源配电网电能质量综合评判方法。首先,分析配电网中影响电能质量的因素,以及这些因素引起的电能质量问题,并依此提出配电网电能质量评价指标;接着利用G1法和CRITIC法确定主、客观权重,组合计算综合权重,并由模糊综合评判法进行配电网电能质量量化评估;最后,对所提方法进行实例验证。结果表明,该方法合理有效,对提升含高比例新能源配电网电能质量具有一定指导意义和参考价值。

一种基于混合整数线性规划的交直流混联配电网多层优化调度方法

交直流混联配电网已经成为未来配电网发展的重要趋势,为了充分发挥交直流混合配电网在降低网损、减少运行成本、增强新能源消纳等方面的优势,提出一种基于混合整数线性规划的交直流混联配电网多层优化调度方法。该方法考虑到传统分布式调度优化由于优化模型非线性强、维数高而难以求解,通常存在着计算效率低、不收敛或者易陷入局部最优解的问题,首先对交直流混联电网进行结构分层,对每一层电网的潮流计算方程进行线性化处理,建立各层调度优化的线性化模型;然后采用目标级联法的思想对多层优化模型之间进行分布式协调,并利用混合整数线性规划方法对各子系统优化问题进行并行求解,得到最终的分布式调度优化结果;最后以IEEE 30节点为基础,建立一个典型的交直流混联配电网进行算例仿真,通过将所提方法与传统的集中式调度优化方法进行对比分析,验证了所提方法的正确性和优越性。

电、热、力仿真研究平滑铝护套高压XLPE电缆缓冲层设计

平滑铝护套电缆可有效规避皱纹铝护套电缆缓冲层缺陷,但目前国内对其缓冲层结构设计最优参数尚不明确。通过对绝缘膨胀进行计算、试验验证及公式修正,研究平滑铝护套电缆绝缘膨胀及间隙设计;建立平滑铝护套电缆仿真模型,分析有无空气间隙对电场分布的影响,以及不同缓冲层厚度对平滑铝护套电缆温度、热应力分布的影响;建立平滑铝护套电缆简化结构四点弯曲仿真模型,研究在重力作用下其机械应力分布。结果表明:综合重力、绝缘膨胀等因素,220 kV 1200 mm^(2)平滑铝护套电缆缓冲层和铝套之间的负间隙大小建议设计为1.3~1.6 mm。在平滑铝护套电缆缓冲层设计时,应在满足绝缘热膨胀的同时尽可能减薄缓冲层的厚度,提高电缆载流量,避免铝护套承受过大的热应力。

含储能的多端口柔性合环开关协调控制研究

随着光伏和风能等可再生能源在柔性配电网中的比例不断提高,可再生能源发电的间歇性输出给电力系统带来了不稳定性与波动性。现有的柔性合环开关因为硬件参数和容量限制,无法应对负荷超容量波动带来的频率超限及潮流转移造成的电网开路问题。因此,有必要将柔性合环开关与储能技术相结合,构建新型柔性互联配电网,对带电池储能系统的多端口柔性合环开关设计相应的控制策略。首先,对于硬件参数不同和工作状态差异造成的储能单元荷电状态(state of charge,SOC)不均衡,设计自适应的SOC均衡控制策略。其次,对负荷大波动和稳压侧开路故障,设计切换策略以调节电网频率并进行短时直流电压支撑,确保下级负荷的稳定运行。最后,利用基于MATLAB/Simulink平台的仿真模型和RTLAB硬件在环平台验证了所提协调控制策略的有效性和实用性。

基于改进灰色关联度法的配网分布式新能源承载力评估方法研究

在“双碳”目标和建设新型电力系统的发展背景下,分布式新能源大规模接入电网带来反向潮流、电压波动以及频率失衡等多种影响电网安全稳定运行的问题。提出了一种基于改进灰色关联度法的配网分布式新能源承载力评估方法。首先,开展热稳定评估,并校核短路电流、电压偏差和谐波,初步划分承载力等级;其次,建立涵盖优质供电、安全运行及可靠消纳3个维度的分布式新能源承载力评估指标体系;然后,应用改进灰色关联度法进行综合评价,量化配网分布式新能源承载力得分;最后,以某省具体配网线路开展应用,示例有效验证了本文所提方法的适用性和可实施性,可以满足配网层级大规模的评估需求,并进一步为分布式新能源的接入和后续规划布局提供科学建议。

配网线路快速复电能力分析方法研究及应用

配网自动化建设成效主要通过静态定性的指标如自动化开关占比、配网线路自动化开关平均数量、自动化开关有效占比来进行衡量,无法准确反映线路故障时隔离转供复电能力。提出了衡量配网线路快速复电能力的指标分析方法,并通过智能化手段实现该指标数据的自动统计分析,用于衡量配网自动化建设对配网快速复电能力的支持,实现配网自动化不单只是建设,更应该为配网快速复电能力提升提供支持,相关内容为电力用户的可靠供电奠定了基础。

佛山供电局:可复制推广综合性体系建设先行者

佛山供电局聚焦"双碳"目标,持续对接属地用电大客户,积极探索电力企业新能源绿色发展的服务新模式,全要素发力做好供电服务,促进电能替代、综合能源、需求响应全方位提升。"大力解放用户,加快推进现代供电服务体系建设,为用户提供可靠、便捷、高效、智慧的新型供电服务……"自2020年9月南方电网公司提出构建现代供电服务体系的目标以来。

电气工程及其自动化技术在智能建筑中的应用探究

电气系统随着技术时代的不断发展,逐渐从单一的电气组成转变为系统性、功能性、多样性,智能建筑家装组成也被电气系统所替代,在信息膨胀的时代中,建筑家装智能化、配电一体化、办公简便化成为新时代家装的追求。文章通过具体例子讲述电气工程的组成以及电气系统在智能建筑中的应用。

考虑多气象因子累积影响的光伏发电功率预测

针对当前主流的光伏发电功率预测方法中,深度学习算法训练耗时长、传统机器学习算法精度有待提升的问题,提出考虑多气象因子累积影响的光伏发电功率预测方法。首先,采用相关系数法筛选关联气象因子,并使用余弦距离的K-means++算法将训练集高效划分为K个类簇;在第1路预测中,使用关联气象因子构造二维气象矩阵,然后输入到柯西变异优化的特征金字塔网络(feature pyramid networks,FPN)模型,挖掘相关气象因子对光伏发电功率的累积影响;在第2路预测中,使用轻量梯度提升机(light gradient boosting machine,LightGBM)算法实现光伏发电功率的即时预测;借鉴集成学习的思想,将上述2组预测结果加权求和,得到最终的光伏发电功率预测结果。在关联因子筛选、聚类效果对比实验部分,取0.3为相关系数阈值,验证聚类个数取4为最优;在光伏出力预测算法对比实验部分,分别基于平均相对误差、均方根误差,计算所提算法的预测精度为88.12%、82.03%,均高于其他各项参照算法,从而证明了所提算法的可行性。

基于保信系统的继电保护远方传动检验技术

针对继电保护不正确动作的环节因素、防范措施及定期停电检验技术的不足,采用海因里希法则进行分析并提出一种基于继电保护信息系统(以下简称“保信系统”)的继电保护远方传动检验技术。首先,利用智能录波器运行运维诊断平台实时在线监测保护装置的自检信息和采集数据并进行条件预判,同时通过IEC 61850规约将智能录波器分析判断结果上送至保信系统主站;然后,在一、二次设备正常运行状态下,由保信系统主站对保护及其跳合闸回路进行远方传动检验;其次,从降低作业风险、提高工作效率、减轻一次设备停电困难等方面分析远方不停电传动检验技术的优势;最后,通过工程应用验证此技术。此检验过程用时仅需1.6 h,是停电检验的10%,不但解决了一次设备停电困难,而且无需在二次回路上作业,从根本上解决了作业风险的问题,为工程设计和智能运维提供参考。

基于碳足迹的可再生能源分布鲁棒协调优化配置

“电力零碳”是实现“双碳”目标的重要支撑,高比例可再生能源(renewable energy,RE)的不确定性给配电网规划带来了新挑战,基于此,建立基于碳足迹的RE分布鲁棒协调优化配置模型。首先,确定各类RE的全生命周期碳足迹系数。然后,考虑多种RE配置、运行等约束,以最小化配电网碳排放惩罚费用及RE安装成本为优化目标,通过二阶锥等手段将原模型进行混合整数二阶锥凸化以快速求解;为处理RE不确定出力因素,构建基于数据驱动的分层分布鲁棒优化规划模型。其次,结合RE典型历史数据,通过相对熵Kullback-Leibler(KL)散度约束不确定性出力概率分布模糊集,通过列与约束生成(columns and constraints generation,CCG)算法求解优化配置方案。最后,基于IEEE 33节点系统验证模型的有效性。

输电线路巡检无人机巢配置部署方法

针对无人机巢在电力巡检应用中的配置部署问题,提出一种定量分析决策方法。基于无人机巢自身特性的约束,以总成本最小为目标建立整数规划模型,并采用改进模拟退火算法对模型求解,计算无人机巢最优部署位置。将计算结果与传统模拟退火算法结果对比,以证明所提算法和模型的可行性与有效性。选取佛山某地区无人机巢的应用案例进行分析,结果表明所提方法能有效降低无人机巢部署成本,提高无人机巢利用率,具有工程实际应用价值。

基于MEMS静电场传感器在线监测二次压板电压技术

通过分析直流系统对地电容充、放电造成110 kV母差保护误跳闸和主变瓦斯保护误跳闸事件,提出一种基于MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)静电场传感器在线监测二次压板电压技术.利用MEMS静电场敏感芯片监测二次压板下端接线柱电压极性和电压值,通过采集终端、集中监测管理单元接入保护信息系统,实现二次压板状态在线核对、自动巡视及预警.通过工程应用验证MEMS静电场敏感芯片技术不但可以替代人工测量二次压板下端接线柱电压极性和电压值,而且可以在保护信息系统实现二次压板的巡检、状态告警提示和断路器分合闸状态、直流系统平衡桥接地情况监视等功能,大大提高了工作人员检查二次压板、断路器状态、直流系统平衡桥接地情况的效率,减少了人为因素的影响,提高了设备运行的安全性.

基于深度学习的输电线路开口销缺失集成网络识别方法

螺栓开口销作为输电线路杆塔结构的重要部件,开口销的存在对维护输电线路杆塔结构稳定至关重要。螺栓开口销在户外容易存在光照不均、易被其他部件遮挡、螺栓金具锈蚀变形等问题。针对此问题,文章提出一种基于小样本数据量分块训练技术、基于改进优化的注意力机制网络和YOLOv5卷积神经网络相结合的方法进行开口销检测。通过实验对比,该开口销检测方法具有较高的识别准确率,研究成果在高压输电线路金具缺陷检测识别管理领域具有实际应用价值。

基于智能录波器的继电保护智能检验技术

从继电保护不正确动作环节防范措施出发,分析了定期停电检验技术的不足,提出基于智能录波器的继电保护智能检验技术。研究了一种基于智能录波器在线监测保护装置的实时运行信息并进行了远方不停电检验条件预判,在一二次设备正常运行状态下,开展保护及其跳合闸等回路的远方不停电检验方法 ,并进一步阐述远方不停电检验降低作业风险、提高工作效率及减轻一次设备停电困难等方面的优势。最后,通过工程应用验证基于智能录波器的继电保护远方不停电检验技术的可行性和完备性,为工程设计和智能运维提供参考。

继电保护远方智能检验技术研究

通过分析传统停电检验效率低和有效性不足,提出了采用保信系统进行继电保护远方智能检验技术,即无需一次设备停电状态下,利用保信系统通过智能录波器获取保护装置的状态信息,对保护装置状态信息进行评估预判,采取有效的三道安全防线,实现继电保护远方不停电检验,并能够自动形成不停电检验报告,大大提高工作效率。最后,通过工程实例对比,验证了采用保信系统进行继电保护远方检验技术的可行性和安全性,为工程设计和智能运维提供参考。

基于图模数据推动的配网数字化管理体系创新实践

实施背景佛山南海供电局近年来供电量增长迅猛,配电线路、设备、用电客户大幅增加,出现了设备、业务与人员“倒挂”现象,配网运维管理任务愈发繁重,不同业务信息壁垒。配网管理存在设备感知不足、负荷管理粗放,故障抢修耗时费力、数据业务缺乏联动的问题。设备感知不足。近年来,因施工导致的外力破坏已成为引发中压线路永久故障的主要原因。由于外部施工通常工期短,运维人员即使缩短线路巡视周期也难以确保完全掌握线路周边的施工黑点,导致了投入大量人力却收效甚微的局面。

基于红外图像识别的变电站电气设备异常运行预警方法

本文提出了一种基于红外图像识别的变电站电气设备异常运行预警方法,以解决传统方法预警精度低的问题。该方法对红外图像进行增强和去噪处理,并利用支持向量机训练分类器,实现变电站电气设备异常运行预警。实验结果表明:该方法后对变电站电气设备异常运行预警的平均精准度达到了98.49%,预警所需的时间均在0.4s以内,可准确快速的实现异常运行预警,预警效果较好。

基于FPGA和单片机的数字中频收发机设计

针对不用硬件平台的无线通信系统之间互通性和兼容性差的问题,提出一种基于软件无线电思想的数字中频收发机硬件平台设计方案。首先研究数字中频收发机工作原理,设计一种以即现场可编程门阵列(field-programmable gate array, FPGA)和单片机为固定硬件平台的数字中频收发机,并采用软件无线电技术,提高数字信号处理的灵活性,然后以FPGA为核心实现数字信号处理(digital signal processing, DSP)的功能架构,包括数字下变频、快速傅氏变换(fast Fourier transformation, FFT)计算、插值与抽取等功能,最后研究了其中的模数转换(analog digital converter, ADC)和数模转换(digital analog convert, DAC)外围电路组成、单片机的时钟设计和SPI通信等。测试结果表明该平台集成度较高,具有很好的开放性和灵活性,为数字中频收发机的硬件设计提供新思路。

数字同频直放站在变电站中的应用及测试

为解决变电站机房内信号强度弱,以及变电站内智能巡检设备与运维人员移动作业终端经常掉线的问题,研究了变电站内无线信号的分布情况,提出了基于数字直放站的信号延伸方案。针对直放站的性能指标要求,设计了直放站的测试方法,并进行现场测试和应用验证。结果表明该方案实施简单、成本较低、测试方法全面实用,信号覆盖范围满足要求,是目前解决变电站机房信号弱问题的最佳方案之一。