动态电能计量算法研究综述

能源互联网背景下,电网表现出“双高”和“双随机”特征,致使其电压、频率随机且频繁出现波动变化,引发新的电能质量问题。动态条件下如何实现电能的准确计量,以保证其公平公正,已越来越受到关注。文章从稳态和动态两方面对现有电能计量算法进行梳理和归纳,总结点积和与快速傅里叶变换等稳态算法的原理、技术特征及对信号动态变化的不适用性;对估计基波频率类动态算法,以及短时傅里叶变换、小波变换、希尔伯特-黄变换和S变换等时-频分析类动态算法的原理、技术特点、局限性等进行比较和分析;并重点归纳了小波变换方法的优缺点及应用前景。在此基础上,对动态电能计量算法的未来研究给出了建议。

一种基于S变换的动态电能计量算法

现代电力系统中的电压、电流已不再是较理想的稳态正弦波,具有复杂的动态变化特征。动态条件下如何才能足够准确地计量电能,已越来越受到关注。文中从S变换的数学原理出发,提出了一种动态电能计量算法。具体将电能的直流、基波、谐波和间谐波分量分开测算,利用行业协会团体标准中的六种动态测试信号作为该算法的输入,对其在稳态和非稳态情况下的电能计量性能和误差进行了仿真测试和分析,结果验证了相比于现有的两类典型算法,所提出算法在动态条件下能够更准确地计量电能。

电力营销安全中的标准化管理应用

标准化管理是指企业管理者为了使企业能在经营、管理范围内获得最佳的秩序,对企业实际或潜在存在的问题制定某种规则的活动,其特点是在企业内把管理人员在工作中所积累的技术措施和管理经验,加以总结提炼以固化文件的形式展示出来,继而在企业内及经营管理范围内加以推广,从而解决企业存在的问题,这是制度化的最高表现形式,也是一种非常有效的工作方法。电力营销是在电力市场末端以满足人们的电力消费需求为目的,通过电力企业一系列与市场有关的经营活动,提供满足消费需要的电力产品和相应的服务,是电力生产行业的一个分支,而电力营销安全则是在这一系列现场服务当中所涉及的风险,比如现场测试设备、室内检定装置等工作中致使人员或设备受到伤害的安全风险。文章以标准化管理在电力营销安全方面的有效落实为契机,结合电力营销的工作特点,深入剖析了标准化管理与电力营销安全工作的内在联系以及如何将标准化管理在电力营销安生产工作中进行有机地融合并深化应用,为此而提出了一些研究方法和分析要点。

基于半监督谱聚类的电力客户群体细分模型构建

采用目前方法对电力营销服务客户群体进行细分时,存在群体细分准确性较差的问题。为此提出基于半监督谱聚类的电力营销服务客户群体细分模型构建方法,对电力营销服务客户群体数据进行预处理,填补缺失数据并水平、垂直平滑数据序列,建立半监督谱聚类支持向量机分类模型,通过谱聚算法对分类模型进行训练,引入流形正规化学习法解决原始数据集流形结构影响细分精度的问题,完成电力营销服务客户群体细分模型的构建。实验结果表明方法能有效提高电力营销服务客户群体细分准确性H距离值。

基于用电信息采集数据的低压台区异常线损诊断新方法

低压配电网台区的线损分析对发现和解决异常线损问题,减小用电损失以及用户的精细化管理具有重要意义。文章基于全事件用电信息采集系统采集的真实台区数据,提出了一种新的低压台区线损诊断方法。该方法利用电网诊断规则对所采集的原始数据进行质量分析,并通过对台区线损特征地提取和分类,建立了基于电压信息的二分K-means聚类诊断算法和基于电量信息的全局搜索诊断算法,实现了对台户异常电能表的快速定位及台区线损异常的治理。通过剔除异常电能表和实际检验表明该方法具有较高的准确性和一定的实用性。

基于运动轨迹检测与支持向量机的高压断路器机械缺陷诊断方法

高压断路器是电网中的关键设备,机械缺陷是其主要故障类型,尽早发现潜在缺陷并及时进行维修意义重大。文中基于计算机视觉技术,提出一种采用角点跟踪法从动态图像中提取运动轨迹、支持向量机进行缺陷识别的高压断路器机械缺陷检测方法。首先,利用高速摄像机获取断路器操动机构的动作过程视频,通过角点跟踪算法获取拐臂角位移曲线;接着,通过主成分分析将高维特征向量降低为新空间中的低维特征向量;最后,利用支持向量机进行缺陷分类。实验测试结果表明,28组训练集、8组测试集的准确率分别为92.86%、87.5%,达到了良好的诊断效果。该方法作为一种非接触式测量方法,无需安装传感器,测量速度快,准确率高,对于现场检修具有重要意义。

考虑客户用电安全隐患的配电网脆弱线路风险自动预警方法

脆弱线路作为配电网的重要组成部分,是保证电网安全与用户安全的关键环节。为此,从客户用电安全隐患角度出发,提出配电网脆弱线路风险自动预警方法。基于电气介数模型与线路潮流传输最大值,建立有功潮流介数模型,降序排列有功潮流介数,识别脆弱线路。利用脆弱线路形成最小风险的目标函数模型来评估风险,依据风险期望值与控制决策,划分风险评估等级与预警等级,采用神经网络模型,实现风险自动预警。实验结果表明,所提方法的脆弱线路识别结果与风险自动预警效果较好,能够正确作出风险预警,且实践优势显著。

考虑预测误差的风电有功功率控制策略

针对风力发电功率预测误差可能导致功率控制无法满足控制目标的问题,基于不同新能源电站功率预测误差和置信区间的差异,提出一种风电场有功功率优化控制策略。该策略利用历史数据评估风电功率预测误差分布和置信区间,引入置信区间约束建立风电有功优化模型实现有功分配,实现具有不对称误差分布的各风电场之间的预测误差互补。结合对国内某省风电基地实际数据设计仿真算例,验证了所提策略的合理性和有效性,结果表明:所提方法能够有效改善风电有功功率控制性能,仿真算例中的控制偏差可减小约10%,有助于降低风电有功控制缺额的风险。

基于参数特征提取的综合能源运行需求优化方法研究

为了满足不同能源运行需求的变化,提出基于参数特征提取的综合能源运行需求优化方法。提取不同能源的运行需求参数特征,并以参数特征为基础,构建需求优化模型,完成运行需求优化。实验结果表明,与传统优化方法相比,该方法优化的运行需求负荷量偏低,差额补热较为稳定,该文方法能够有效对综合能源运行需求进行优化。