基于主配协同数据贯通的配网负荷控制方法的研究与应用

为提高配网负荷控制技术的准确性和可靠性,达到节能效果,减少供电线路的损失,提高电网的可靠性和经济性,融合贯通多方数据包括主网数据、配电网数据、用采数据,建立了主配协同系统,提出了一种基于主配协同数据贯通的配网负荷控制方法。应用分析表明,调度员能通过该方法有效感知电网负荷运行状态,对负荷资源进行自动灵活的调节与控制。

智能电网调控系统主从系统运行控制技术研究与应用

为满足智能电网调度控制系统主从系统并列运行的需求,提出一种主从系统切换控制方法。此方法通过令牌锁机制对排他性资源进行访问控制,从而实现调控系统运行过程中主系统的唯一性;同时通过主从系统的统一闭锁、解锁机制,保证主从系统切换期间调控人员的操控指令及数据安全;主从系统运行过程中对双系统运行状态进行实时监视,自动感知系统异常,并对系统问题提前预警;最后通过系统定位服务实现调控系统人机客户端透明无感知访问电网调控系统的主从系统;所述方法在内蒙古电力调控系统部署运行并进行主从切换演练,验证了所述方法的高可靠性和有效性。

高热故障下变压器油纸绝缘系统的产气机理研究

针对高热故障下超/特高压变压器内部绝缘系统状态变化和产气机理不清晰而严重制约变压器状态分析诊断的问题,本文基于热焓理论与仿真模拟手段相结合的方式对超/特高压变压器高热故障下油纸绝缘系统特征气体的生成路径与油纸绝缘系统的裂解机理开展研究。依据热焓理论得到气体的生成机理,并利用仿真模拟验证本文所提出的产气机理与路径。结果表明:高热故障下油纸绝缘系统中链烷烃要比环烷烃和双环芳香烃更容易发生裂解,各组分裂解生成特征气体的速率从大到小依次为纤维素、链烷烃、环烷烃、双环芳香烃。根据气体生成能可知,特征气体CH_4和C_(2)H_6最容易生成,C_(2)H_(2)最难生成,可通过特征气体在油纸绝缘系统中的生成速率判断高热故障的严重程度。

新型电力AMI系统中基于Neural Prophet模型的电力负荷预测与修补研究

针对新型电力系统高级量测体系(AMI)系统中电力负荷异常值与空值的修补问题,提出一种基于Neural Prophet模型的电力负荷预测方法,用预测值修补AMI系统中出现的负荷异常值与空值。通过Neural Prophet模型的趋势模块、季节性模块、自回归模块3个模块组合进行电力负荷精准预测,可解决AMI系统的负荷数据修补问题。在电力负荷数据集上进行实验,结果表明所提方法与负荷预测经典算法相比具有较优的准确性且具有参数可解释的优势。所提方法可对AMI系统中有问题的电力负荷异常数据进行有效修改,对缺失的电力负荷数据进行填补。

电力集控站人机交互体系及关键技术研究

针对现有电力集控站的管控效率较低,信息检测处理的准确率不高等问题,根据电力集控站的监控特点,建立了基于ARM芯片的集控站管理单元。文章利用STM32微控制器实现人机管理和控制功能,并搭建嵌入式软件系统。对人机交互体系的关键技术也进行改进,将多通道信息融合、引入到管理控制模块中。利用Bayes决策算法模型为人机交互系统做出最佳策略,大大提高了集控站运行的可靠性。试验表明,所提的方案显著提高了电力集控站的处理信息效率准的确性。

流域水资源调配关键技术研究

长距离调水工程往往具有规模大、管理难、条件差和系民生等特点,根据中央提出的关于加快构建“系统完备、安全可靠,集约高效、绿色智能,循环通畅、调控有序”的国家水网的要求,以提升流域水资源调配能力为目的,通过建设自动化和信息化软件,推行扁平化改革,压缩管理层级,形成高效的水资源调配管理新模式。通过对某流域调水工程信息化系统的建设,开发水资源管控、流量平衡和恒水位控制系统,能够满足水资源调配业务的需求。

GIS绝缘子金属污秽缺陷不同程度间歇性放电诊断分析研究

针对现场气体绝缘组合电器(GIS)绝缘缺陷局部放电漏报、误报情况频发的问题,利用真型GIS搭建局放多源检测试验平台,开展绝缘子表面金属污秽缺陷间歇性放电试验,采用不同局放检测法研究不同程度间歇性放电特性变化规律。研究结果表明:金属污秽缺陷放电量随着放电时间的延长呈现先升后降的变化趋势;放电时间间隔整体呈现增加的变化趋势;超声检测法和化学检测法无法实现金属污秽间歇性放电的有效感知;由4组50个工频周期特高频(UHF)相位分辨局部放电(PRPD)图谱数据所构成的200个工频周期UHF PRPD图谱中能初步得出间歇性放电分布规律;处于间歇性放电状态的金属污秽缺陷不会逐渐发展演变成击穿放电故障。研究成果对拓展间歇性放电特征的认知及现场对GIS放电缺陷的检测具有重要意义。

基于模糊RBF神经网络改进VSM的EV充放电控制策略研究

为解决电动汽车(EV)大规模接入电网导致的电网频率、电压等指标稳定性下降的问题,提出将虚拟同步机(VSM)控制策略应用于EV充放电系统的前级双向AC/DC变换器中。针对VSM控制中虚拟惯量和虚拟阻尼参数整定难的问题,提出一种基于模糊RBF神经网络改进VSM的控制策略。首先,建立EV前级变换器VSM闭环传递函数,根据二阶系统稳定性分析虚拟参数对系统性能的影响;然后,融合模糊算法启发式搜索的优点和RBF神经网络优良的非线性函数逼近能力,设计模糊RBF神经网络自适应控制器,对VSM虚拟参数进行在线调整;最后,通过Matlab/Simulink仿真验证所提策略的有效性。

换流变压器内部电弧故障超压仿真研究

换流变压器内部电弧故障将引起油箱内部油压骤升,可能导致油箱破裂甚至严重的爆炸起火事故,严重威胁电力系统安全稳定运行。本文以实际的500 kV特高压换流变压器为研究对象,基于ANSYS平台进行多场耦合数值仿真计算,得到不同故障条件下换流变压器内部超压的时空分布特征。仿真结果表明,设备内部电弧故障期间瓦斯气泡动态增长,油压随瓦斯气泡脉动而骤升并表现出明显的波动特征,换流变压器本体内部油压空间分布不均。本项研究对于换流变压器减压防爆、结构优化具有一定的参考意义。

风光水火储多能互补双层优化调度研究

多元能源互补优化有利于充分发挥并组合利用不同电源的出力优势。为应对风电、光伏装机容量不断增长所带来的新能源消纳与电网调峰问题,构建一种风光水火储多能互补双层优化调度模型。首先考虑多能互补优化调度问题涉及众多决策变量与约束条件,为降低模型求解的复杂度,选择以多种能源的出力特性与互补关系为切入点进行合理化分层;然后综合考虑源荷协调、清洁能源消纳、发电经济性等应用需求,将模型划分为以净负荷方差最小与清洁能源发电量最大为目标的风光水储联合优化调度上层模型,和以火电机组运行成本最小为目标的火电机组优化调度下层模型,并将上层联合优化调度得到的净负荷曲线作为下层火电机组优化调度的约束条件;最后以IEEE30节点系统为例,设置3种典型的调度场景进行仿真对比,采用MATLAB平台CPLEX求解器进行求解,结果表明:风光出力的反调峰性会扩大净负荷的峰谷差和方差,增加火电调峰备用的压力,造成发电成本和机组损耗的增加;水电参与多能互补对系统净负荷波动有明显的抑制作用,能有效缓解电力系统调峰压力;储能可以在一定程度上缓解平抑净负荷波动与提高清洁能源发电量的矛盾,所提优化调度模型可以有效平抑源荷波动,促进清洁能源消纳,降低系统运行成本,助力电网安全低碳运行。

新能源高占比电力系统电磁暂态并行仿真的优化分网方法

为提升含大规模多类型电力电子设备的大型电力系统电磁暂态仿真效率,提出基于层次聚类预分网、预分网下的聚合分网优化问题数学建模和基于改进非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)优化求解的并行仿真优化分网框架及方法。首先基于层次聚类网络约减对大型系统进行化简,降低原始系统的复杂程度。然后基于典型仿真耗时实测对元件相对计算量进行统一表征,将预分网后的聚合分网问题转化为多目标优化问题。并通过改进NSGA-Ⅱ得到优化分网的Pareto解集,再基于加权欧氏距离最小值法获得最优分网方案。最后通过对比同一算例系统下不分网、基于Metis工具的分网以及所提方法的分网结果,验证了所提方法的有效性。

110 kV复合绝缘横担结构设计及工程应用研究

为在输电线路中推广复合绝缘横担,以110 kV输电线路改造工程为背景,提出了一种线路用复合绝缘横担设计方法。从复合绝缘横担的大风、覆冰、安装及断线四种工况荷载计算着手,对复合绝缘横担开展结构设计。采用有限元软件建立两拉-两压结构形式的力学分析模型,在四种工况下对横担进行力学计算,通过力学真型实验验证了复合绝缘横担结构的稳定性和安全性。该方法设计的复合绝缘横担满足该线路安全运行要求,并成功挂网多条110 kV输电线路;针对不同线路塔型设计工作量大、生产周期长的问题,开展典型化设计工作是未来发展的趋势。

基于马尔科夫链的软件系统接口预警技术研究

文章提出并实现了一种软件接口评估及故障预警技术,旨在获取软件接口连接错误的故障层级标准,并通过分析软件接口原始日志中的报错信息来确定接口错误的故障层级。研究采用了时间窗的概念,对各故障层级在时间窗内的发生频次进行统计,并将其作为输入数据,输入到基于马尔可夫链的软件接口评估及故障预警模型中,该模型能够输出软件接口故障的预测及评价,从而提高故障预警和接口评估的整体标准及可靠性。文章提出的技术优点在于其适用性广泛,可以适应多种不同的应用场景,并且其原理亦可应用于多场合的时间序列预测。

基于GOOSE的新能源场站多级控制技术研究

随着大型新能源场站的加速发展和建设,常规新能源场站功率控制系统单一的通信架构设计及控制策略已无法满足大型新能源场站的调频和调压等控制需求。为解决上述需求,基于一种面向通用对象的变电站事件(generic object oriented substation event, GOOSE)通信技术提出了“四层(集群控制系统层,场站主机层,场站从机层,场站单机层)三网(主机层网络,从机层网络,单机层网络)”的通信架构并说明了此架构的硬件构成及软件原理,并简要介绍了风光储协同控制软件逻辑。最后在某光伏场站进行了新型主从配置的主动支撑装置相关数据接入及功率测试。测试结果表明,此方案中场站层的主从配置功能可实现频率和电压的快速和有效支撑控制,试验结果满足国标要求。

大型泵站群自主可控远程集控系统研究与设计

以自主可控、维护简便、实时性、可用性为导向,研究并设计大型泵站群集控系统。集控系统设计基于分布式架构的数据库体系,进行多机冗余管理、权限管理,采用远动通讯协议的网络通信架构,高性能实时数据与历史数据的存储与访问机制,利用平台消息总线、服务总线实现基础集控功能,同时支持图形展示、报表展示、事件及报警、泵站联合调度及可视化应用等各类业务的互通互融,为大型泵站群安全稳定运行提供有力支撑。

基于SDAE方法的在线监测数据清洗研究

电力设备在线监测是实现设备状态检修的数据基础,首先,分析了电力设备在线监测的动态数据构成;然后,介绍了数据清洗的原理及一般框架;最后,针对数据清洗的实际应用,介绍了SDAE方法的原理及框架,并给出基于变压器油色谱在线监测的数据清洗算例,总结SDAE方法应用中存在的不足并做出展望。

基于地理交互网络聚集系数及Hurst指数的城市活力度量

综合考虑城市空间结构及相关因素度量城市活力,可为城市规划发展提供一定的参考价值。传统的城市活力度量方法主要使用局部地区的静态数据,无法反映城市全局的、动态的活力变化。提出一种基于地理交互网络聚集系数及Hurst指数的城市活力度量方法。实验以意大利的米兰和特伦托两市以及周边地区为实验区域进行方法验证,结果发现:米兰市和特伦托市在相同的时间尺度下Freeman聚集系数的变化趋势基本相同,但米兰市Freeman聚集系数及Hurst指数均低于特伦托市,表明米兰市及周边地区的城市活力高于特伦托市及其周边地区,从而验证了方法的有效性。

基于国网统一应用平台的防汛辅助移动应用研究

为了解决因流域外围环境及技术条件均发生变化的条件下防汛信息获取和使用不方便以及决策支持功能不足的缺陷,达到全空间、全时段获取防汛信息,提高防汛的决策能力,利用SG-UAP-Moblie移动应用平台,针对国网新源水电五大常规水电厂及其所在的松花江流域和钱塘江流域防汛的要求,设计开发了防汛辅助移动应用系统。开发设计的防汛辅助移动应用系统设计具有普适性,可以实现在水利及电力行业等防汛要求较高的行业,对多流域、多电站、多场景下的防汛决策给予一定的辅助决策作用。

基于变电站的自动化分布式控制系统研究原则

为提高变电站控制系统运行的质量与效率,减少变电站高速运行过程中产生的损耗,降低变电站控制的出错率,开展基于变电站的自动化分布式控制系统研究。设计系统的硬件设备,为系统的高效运行提供稳定的硬件环境;在此基础上,设计自动化分布式控制系统内VQC的控制策略;对变电站电压与无功进行就地控制后,设计变电站自动化分布式控制系统内的微机保护算法,实现变电站自动化分布式纵联保护控制目标。测试结果表明,设计系统投入应用后,变电站变压器综合损耗显著减少,最大不超过3 kvar,可行性较高,应用效果优势显著。

基于数字孪生的新能源电力工程二次设备运行状态自动监测方法

传统二次设备运行状态监测主要依赖于定期巡检、人工记录等手段,不仅效率低下而且难以保障监测数据的准确性,为此,提出基于数字孪生的新能源电力工程二次设备运行状态自动监测方法。采集并预处理新能源电力工程二次设备的温度、电压、电流等运行数据,基于获取的数据构建一个二次设备的数字孪生体,对设备实际运行状态进行虚拟映射,通过数字孪生体的实时模拟更新达到二次设备运行状态自动监测目的。结果表明,设计方法下二次设备运行温度监测数据和实际数据之间最大偏差仅为0.7℃,满足新能源电力工程二次设备运行状态高精度监测要求。