基于智能感知互联系统的电力高处安全作业保障技术研究

为解决当前电力系统高空和野外作业安全保障方面存在的问题,本研究提出了一套电力高处安全作业智能感知互联系统。该系统采用自适应扩频技术和自动跳频技术实现通信,利用2.4GHz无线网络实现点对多点通信。同时,结合单片机技术和智能感知技术,该系统能够在作业前进行风险预判、作业中进行实时监测,并及时整理作业经验。此外,通过无线定位技术与算法相结合,实现对作业人员运动轨迹的实时监测,以及对作业人员体征数据和作业通话记录的规范管理。通过研发和应用这一智能感知互联系统,可以提升电力高处安全作业的风险管控水平。

基于多目标规划的电力营销计量优化配置模型研究

为了探讨电力营销计量系统的优化配置问题,提高系统的经济性、可靠性、安全性和环境性,建立一个基于多目标规划的数学模型,采用一种改进的多目标粒子群算法进行求解,引入变邻域搜索策略和外部档案机制,提高算法的收敛性和多样性。通过一个实际的案例分析,验证了模型和算法的有效性和优越性,得到了一组非劣解,为决策者提供了多个不同的优化方案,同时展示了计量设备的选型、数量、位置和连接方式等配置参数的不同组合,反映了计量系统的性能和成本的权衡和平衡。通过提出一个全面、科学、合理的电力营销计量系统的优化配置模型和算法,能够有效地求解电力营销计量系统的配置优化问题,得到更优的解决方案,同时保持较好的收敛性和多样性,为电力营销企业提供了一个有效的决策支持工具。

基于北斗卫星定位的电力线路异常位移检测方法

由于现有的检测方法误检率高,检测位置误差超出要求范围,为此研究基于北斗卫星定位的电力线路异常位移检测方法。运用中值滤波方法利用对采样窗口内像素的灰度值进行排序,得到中心结果。运用直方图均衡化的方法来对像素的图像进行增强。通过北斗卫星导航获取信息数据,将导航数据置入同一坐标系中进行计算。运用块梯度来标记导向的主方向,将梯度方向进行调整。对像素块中的二值图像进行扫描,计算灰度跳变次数和异常位移变化对电力线路异常位移情况进行判断从而完成检测。实验结果表明,实验组的误检率为2.3%,结果最低;检测位置误差为2.5m,结果在要求范围内,做到了准确定位,满足实际的精度需求,达到良好的检测效果。

智能电网电力运行维护一体化建设

此文介绍了智能电网电力运行维护一体化建设的意义、存在的不足以及未来发展方向。随着能源消费模式的变革,传统的电力系统已经无法满足现代社会对电力的需求,智能电网成为解决方案之一。而智能电网的电力运行维护一体化建设则是智能电网建设中至关重要的一环。此文分析了电力运行维护一体化建设的意义,包括提高电网安全性、降低运行成本、优化运行效率等。探讨了智能电网电力运行维护一体化建设存在的不足,例如数据安全问题、管理和运营难度等。

基于ADMM的多区域直流系统完全分布式最优潮流算法

针对传统集中式最优潮流算法扩展性差的问题,提出一种适用于求解大规模分布式电源接入的直流系统最优潮流的完全分布式算法。首先,利用凸松弛方法将非凸的直流系统最优潮流模型转化为二阶锥规划模型;然后,基于ADMM(交替方向乘子法)建立求解该模型的分布式算法,再去除算法中的一致性变量,从而将其改进成为直流系统最优潮流的完全分布式算法;最后,在改进的IEEE13节点和118节点系统算例上进行的仿真验证表明,该算法无需中央协调单元协同各区域的边界一致性信息,通过各区域的并行优化、相邻区域间少量边界节点信息的交换,即可得出辐射式以及环网拓扑的直流系统最优潮流问题的全局最优解。

面向直流微网的光伏及固定-移动混合储能的双时间尺度容量配置策略

针对单一时间尺度下光储容量配置冗余或不足的缺点,考虑孤岛直流微网的供电可靠性指标,结合储能的动态运行特点及约束,基于典型负载曲线与光伏发电曲线,建立了双时间尺度光储容量配置模型。其中,储能系统建模提出了固定–移动储能混合储能模型,以应对短时间内光伏负载波动造成的电力缺口。仿真算例采用改进粒子群算法进行求解,结果验证了混合储能和双时间尺度的优越性,说明了容量配置模型的正确性与配置方案的可行性,可为孤岛直流系统光储容量配置提供参考。

配电网投资纵横向分配策略及其校验

针对配电网投资分析中存在的投资总额无法实现精确预估、投资分配比例未能实现有效验证等问题,提出纵横向融合的配电网投资分配策略及其验证方法。首先,根据历史年配电网整体规划的单位投资效果确定总投资额;其次,依据项目类型确定不同项目的分配比例,再以供电网格为限将总体投资额分配至各网格;然后,在供电网格内进行项目优选,采用工程量法分解历史完工项目的实际工程量并确定综合单价,估算出目标年各优选项目的具体投资额;最后,汇总得到目标年的总投资额和分配比例。通过算例分析并与主流方法相比较,验证了所提方法的准确性和有效性。

电极孔径及温度对闭式氢氧燃料电池性能的影响机理研究

针对燃料电池内部复杂的水传输机制和水管理策略的影响因素,研究多孔电极的孔径对水传输和水分布情况的影响。建立燃料电池等温模型,通过改变多孔电极的孔径,模拟燃料电池催化层在不同孔径下的水浓度和水分布规律。同时,考虑温度可能带来的影响,在研究过程中选取了燃料电池常见的运行温度,在每个温度值下都进行了模拟。结果表明,在设定的温度下,孔径对水浓度和水分布情况的影响规律是相似的。孔径较大时,电极内的水浓度较低。随着孔径减小,电极内的水浓度不断增大。同时,孔径越小,水浓度增大的速度越快。气体浓度的分布与变化情况正好与水浓度相反。水浓度越高的区域气体浓度越低。随着孔径减小,气体浓度不断上升。从模拟结果来看,当气体扩散层具有微米级孔隙结构时,电极内多余的水分可以较好地排出,同时在较高的温度下水管理更容易较好地实现。阴极流道出口和中部比较容易发生水淹,所以应该对这些区域加设除水装置或设计自除水结构。

浅析配电线路伐青“八字诀”及注意事项

对配电线路伐青是保障配电线路安全稳定运行的重要工作,特别是山区线路,经过竹木林区,巡视伐青更是必不可少的工作。笔者现结合工作实际,总结出配电线路伐青工作“八字诀”(砍、勾、剃、割、捆、拉、换、避)及伐青过程中注意事项,供参考。1配电线路伐青“八字诀”(1)砍。是线路伐青中最常见方式,即用砍刀将树木或毛竹等高秆植物直接砍断,或者使用油锯将树木锯断等。依据国家电网公司相关配电网运行规程要求,对山区配电线路每季度要定期巡视1次,同时依据《电力设施保护条例》第十条规定的电力线路保护区,对影响线路安全运行的树木进行砍伐清障。

基于CWGAN-div和Mi-CNN的GIS局部放电图谱识别

为解决GIS(气体绝缘封闭组合电器)局部放电图谱识别任务中样本数量少且分布不均衡对深度学习模型性能的制约,提出一种CWGAN-div(带条件约束的Wasserstein生成对抗网络)模型以指导多类别局部放电图谱的生成,克服了原始GAN(生成式对抗网络)训练不稳定的问题,使样本数据得到增强并将平均不平衡率由11.01降至3.03。然后,使用5种分类器进行样本增强前后的对比实验,各分类器的F_(1mean)值在样本增强后均得到3.7个百分点以上的提升。实验中,Mi-CNN(多输入卷积神经网络)模型因能够同时利用特高频法和超声波法的PRPD(局部放电相位分布)图谱而表现最优,其F_(1mean)值达到95.8%。

含建筑相变储能系统的微网日前调度

为了实现供暖领域煤改电,解决风电消纳问题,引入建筑相变储能系统,提高微网日前调度灵活性与经济性。考虑相变材料变温特性,建立集成于建筑内部的相变储能系统模型,综合考虑室内外扰动量对建筑热平衡的影响,构建以相变储能地板、室内空气以及建筑墙体为主体的建筑精细化热平衡模型。在此基础上,建构以发电成本、购售电成本与弃风成本为总成本,计及建筑热平衡的微网日前调度模型。针对模型中的非线性约束与微分约束,利用分段线性化与差分化,将所提模型转化为混合整数线性规划问题,并通过算例验证所提模型的经济性与有效性。

基于现有配网自动化建设体系的配电网站房六氟化硫气体在线监测的研究

在现有配电网自动化建设体系领域,配电网站房六氟化硫(SF6)气体作为绝缘材料广泛应用于各种气体绝缘开关柜(GIS)。SF6气体在放电过程中的分解会产生各种气体,严重影响高压电力设备的绝缘性能。因此,对这些气体的监测是一个迫切需要解决的问题。然而,现有的检测方法仍然不能对SF6分解气体进行在线监测。针对这一问题,提出了一种基于量子级联激光吸收光谱的SF6分解气体在线监测方法。在该系统中,通过测量波长的吸收峰值和吸收强度,可以得到各种气体的组成和浓度。实验结果表明,该系统能够对SF6分解气体进行高精度的在线监测。

基于NB-IoT的物联网智能电能表设计

现有电能表使用有线方式抄收数据存在布线难、成本高、可靠性低等缺点,为了解决这些缺点,提出一种低成本物联网电能表设计方法,实现对用户用电量的精确计量和准确抄收。新型电能表以HT5017为核心完成计量、显示,并且通过窄带物联网(Narrow Band Internet of Things NB-IoT)网络实现云平台与电能表数据直接交互。经过小批量测试,精度满足要求。该方案成本低,数据通信可靠,具有市场推广价值。

含电-气-热耦合系统的微电网频率安全评估

为实现综合能源系统中能源子系统日益耦合背景下电力网络频率的精准评估,本文采用一种基于解析模型与数据驱动模型的融合建模方法。该方法利用解析模型对系统各种运行状态下的频率性能指标进行粗略计算,并将粗略计算结果与历史样本重构为新的样本数据。数据驱动模型则通过深度神经网络架构建立新样本输入和输出之间的非线性映射关系,并引入降噪自动编码器算法实现网络参数的优化。与传统机器学习方法不同,经由解析模型作用后的数据驱动模型不仅考虑了实际复杂电力系统的物理模型知识,也进一步提高了系统频率的评估精度,使评估结果为系统的经济调度方案提供了数据参考。

考虑经济性和灵活性的海岛微电网优化调度策略

随着大量风光资源的接入以及电动汽车与储能的应用,海岛微电网系统面临着灵活性平衡的挑战。研究在风光氢储参与下,以购售电费用与弃风弃光惩罚费用最低为经济性衡量指标评估海岛微电网的经济性和灵活性;以系统中一天最大灵活性均值作为灵活性评价指标,对系统中灵活性资源进行分析;最后基于模糊隶属度函数提出综合考虑海岛微电网系统经济性与灵活性的优化调度策略,采用模型预测控制的方法对风光、负荷出力的不确定性进行处理。算例分析表明,所提的优化策略能够统筹兼顾系统的经济性和灵活性,以及在考虑氢能的参与下,能够大大减少弃风弃光,从而提升系统的经济性和灵活性。

输电线路无人机智能巡检应用研究

随着无人机在电力巡检领域应用的逐步推广,为电力企业在山区等地形复杂区域进行巡检提供了较大便利,但是由于基层单位配备的无人机巡检高度依赖专业人员,并且需要对海量巡检图像和数据进行处理,对无人机智能自主巡检提出迫切需求。本文通过对无人机智能巡检所需影像数据处理技术、自主巡航技术及续航等技术进行分析,探索无人机智能自主巡检的可行化方案。

隧道施工对既有高压电塔的影响研究

为了研究隧道施工对既有高压电塔的影响,本文结合宁波市小松山1号隧道施工对既有高压电塔影响的工程实例,初步拟定了4种电塔改造方案。文章运用有限元软件对各方案隧道施工中动力影响源(隧道爆破)进行安全距离敏感性分析和安全评估,以电塔安全振速为指标,判断各方案电塔是否安全,或对方案的爆破距离及炸药量提出要求。结果表明:隧道爆破对电塔基础的影响比上部电塔大的多;电塔基础振动速度与电塔基础外边缘至隧道中心的水平距离(安全距离)有关,安全距离越短振速越大,反之越小;此外,通过控制安全距离或削减炸药量,方案也可以满足隧道爆破对电塔基础安全振速的要求。通过隧道施工对既有电塔影响的实例研究,可为隧道爆破对既有高压电塔影响的相关工程提供参考。

基于大数据分析的线损综合治理排查模型研究

线损管理是提高供电企业经济效益的有效手段,高效的管理可以减少成本。同时增加收益。线损管理更是供电企业综合管理水平的集中体现。在实际工作中,由于特定的环境,仍存在由于管理不到位导致的许多异常的低压线损。为此,国网平阳县供电公司采取技术和管理措施,深入研究分析低压台区线损产生的原因,制定了切实可行的措施。本文利用大数据分析技术,对停电、窃电、电表缺电和电能数据造成的四类线损进行了分析,并建立了线损综合处理和故障排除的区域模型。

一起主变压器开关跳闸事故分析

针对某变电站一起主变压器开关跳闸事故,通过现场检查、故障录波分析等手段确定了故障点,分析了事故发生的过程,明确了事故发生的原因主要为环境湿度过大,并提出了改善开关柜内、外部环境等防范措施,以避免开关柜同类事故的发生。

含分布式电源的配网无功优化混合算法

通过优化电网电压和无功功率,人们不仅可以提高电网质量,还可以提高电力系统的稳定性和安全性。对此,针对性研究配电网无功优化相关问题对于国网电力有限公司发展具有重要意义。含分布式电源发电作为可再生能源的产能手段,发展迅速,其具有结构简单、电源灵活等特点,可有效提高电源的可靠性和电能质量,降低网损。本文主要对配电网无功补偿结构进行探讨,以改善电能质量为目的,通过无功补偿算法分析和粒子群算法研究,利用配网无功优化混合算法降低配电网的损耗,以提高配电网的效率。