基于低碳需求响应的新型电力系统中源-网-荷-储协调的优化调度

【目的】在我国“双碳”目标的背景下,节能减排已成为当前电力行业的首要战略目标之一。电力系统除了要考虑系统安全可靠性和经济性之外,还需要将“碳减排约束”引入系统各环节中,将呈现全新的低碳运行和管理模式。【方法】针对新型电力系统碳计量与低碳调控运行问题,提出一种基于碳排放流的低碳需求响应调度策略。首先,分析新型电力系统源-网-荷-储各环节的碳排放影响因素,建立基于碳排放流理论精确的碳计量模型。其次,以动态碳排放因子为引导信号建立低碳需求响应机制,进行优化调度。【结果】通过算例验证:基于低碳需求响应的新型电力系统源-网-荷-储协调优化调度方法有效激发激发系统各环节减排潜力,降低碳排放量,提高新能源消纳率。

基于多源数据驱动的电力系统暂态稳定性分析方法

【目的】当前,以深度学习为代表的数据驱动方法已广泛应用于电力暂态稳定性分析中。然而,现有研究数据驱动的暂态稳定模型在面对小样本、弱样本等实际场景时,存在泛化能力有限、模型精度不足等问题。为了提高模型的表达能力,提出一种基于运行数据和故障数据的精细化暂态稳定评估方法。【方法】首先,根据电力系统暂态稳定机理模型构建故障时间、故障位置、受扰线路和负荷水平4个故障信息特征。然后,提出并行融合和串行融合两种特征融合方式,实现运行特征和故障特征的统一表达,并对多源特征融合方式对暂态稳定分析模型的影响进行深入分析。【结果】新英格兰系统算例的实验结果表明,基于多源数据混合驱动的暂态稳定分析方法有利于提高暂态稳定评估模型的准确度,在面对小样本、弱样本等实际场景时仍具有较高的准确率。

考虑源荷不确定性的电力系统薄弱环节辨识方法

【目的】随着我国新型电力系统的不断发展,新能源大规模并网极大增加了电网承受潮流冲击的可能性,系统线路的载流能力迎来严峻考验;同时,源荷不确定性的增加使得电网运行状态愈发复杂多变,基于确定性潮流的传统薄弱环节辨识技术难以达到要求,增加了电网运行控制的难度。【方法】针对以上问题,结合概率潮流算法提出基于改进熵理论的电力系统薄弱节点综合评估指标,以指标区间概率分布对节点薄弱程度进行分析。首先,基于模拟法概率潮流构建大量运行方式样本;其次,将熵理论与电网运行参数相结合,以指标区间概率密度对系统关键节点的潮流冲击分布均衡性以及电压稳定性进行有效评估。【结论】最后,在IEEE39节点系统进行仿真校验后得出结论,所提评估指标更加贴合电力系统实际运行状态,能有效降低因新型电力系统中新能源发电波动性以及负荷侧用户用电量不确定性增加对薄弱环节辨识带来的误差。

新型电力系统全生命周期低碳评价指标体系与方法

【目的】新型电力系统低碳电网的构建对于全社会低碳经济的发展具有重要的推动作用,新型电力系统全生命周期低碳评价指标体系的建立对电网低碳发展具有重要意义。【方法】基于新型电力系统低碳电网全生命周期的分析,首先构建经济性、可靠性、低碳性3个一级指标,然后在一级指标的基础上筛选出9个二级指标对低碳电网进行评估,建立新型电力系统全生命周期低碳电网综合评价指标体系及核心评价指标体系,并对体系中各指标的意义进行了详细说明。【结果】利用电网的大量统计数据,建立不同新能源占比的典型场景并进行仿真,得出不同场景的低碳指标评价结果,证明本文所建立的低碳电网评价指标体系的可行性。

高压电力电缆终端局部放电在线监测方法仿真

随着电力传输技术的快速发展,高压电力电缆的应用日益普遍,对高压电力电缆终端的局部放电行为进行在线监测的需求也逐步增长。为了解决当前监测算法实效性差、准确率低等问题,提出了一种基于条件生成网络的灰度判别在线监测算法。算法首先通过红外相机对电力电缆终端进行特征采集,采集的灰度照片再使用均值化的方法进行背景去噪;然后再基于k-Means算法进行局部放电部位定位,确定电缆终端是否有放电现象;最后使用条件生成网络对放电判断步骤进行优化,并采用温差判别法判断放电程度,从而提升放电监测的准确率。实验结果表明,所提算法在局部放电监测方面准确率提升了5%,提高了监测的精确度,减小了由于局部放电对电力传输的危害。

新型电力系统下基于深度调峰的火电机组控制技术研究

为减少机组考核,进一步提高深度调峰自动控制水平,某厂350 MW超临界循环流化床机组试运阶段在未进行设备改造的前提下,采用设定值曲线优化、控制回路逻辑优化、增加闭锁限值逻辑等一系列调整方法,实现了机组30%Pe~50%Pe负荷区间协调控制系统投入稳定运行,机组主要参数控制指标良好。对深度调峰阶段的特点、难点和注意事项进行了分析,指出超临界循环流化床机组控制要点,对同类型机组深调运行具有一定借鉴意义。

山西省电力技术监督管理系统平台设计

文章详述了基于移动互联网的山西省电力技术监督管理系统平台的设计方法、功能架构和应用价值等。该系统通过远程VPN专用网络实现数据中心网络与各发电厂实时生产数据相关联,关键技术监督指标系统自动生成,无需人为干预,增强了监督评价的可信度和准确性。文章将就相关问题展开论述,希望该系统平台的设计思路能够给大家带来一些启发和借鉴。

能源转型背景下新型电力系统非交互零知识证明加密应用机制研究

通过建立“软硬兼施、轻重并济”的融合型密码应用机制,搭建了以密码基础设施为底层支撑的自主可控密码应用环境,形成了密码技术与新型电力系统融合创新的统一密码应用标准机制,为电网关键信息基础设施及重要信息系统提供全面的密码安全保障,有效促进密码应用机制在能源电力绿色转型上的深度应用。

基于红外图像分析的电力设备热故障检测技术研究

设计基于红外图像分析的电力设备热故障检测系统,该系统由图像采集模块和图像检测模块组成。根据目标设备的形状特征识别热图像中的电力设备,计算设备区域内的最高温度值,并对各种影响因素进行修正后做出诊断,取得了令人满意的结果。在与主动式传感器的电力设备热故障检测法的对比试验中,证明提出的基于红外图像分析的电力设备热故障检测方法在对电力设备热故障区域进行检测时是准确、有效的。

电力设备缺陷红外热像特征研究与应用

以山西省电力公司近年来的电力设备红外诊断实践为基础,通过对生产实际中发现的设备缺陷进行解体验证,分析了各类缺陷发热的内在因素,总结了电力设备热缺陷的发热机理和典型特征,为将来开展电力设备红外诊断工作提供了参考。

基于全域电力大数据的配电网现状自动诊断分析技术研究

文中在考虑地区电网实际的基础上,对配电网生产管理系统、电网调度自动化系统、用户用电信息采集系统、气象信息系统以及全业务数据中心的配电网数据进行深度挖掘,提出了基于CIM的配电线路拓扑结构图重构方法,并提出了对中、低压配电网的现状自动进行诊断分析的具体思路和实施步骤。针对配电网存在的线路分段过多、网架冗余问题、供电半径过大等主要问题,提出了配电网自动诊断分析的具体方法及实施步骤。以某市电网进行实例计算分析,列举了配电网现状自动诊断分析结果,获得了与一流配电网目标之间的差距,验证了所提出的配电网现状自动诊断分析方法的有效性。

电力设备典型缺陷红外诊断研究

电力设备红外诊断技术已成为电力设备状态评价工作的重要手段之一。通过对生产实际中发现的电气连接不良、导线螺旋发热和变压器油箱螺栓发热等典型设备缺陷进行分析,总结了电力设备热缺陷的典型特征,并给出了缺陷致热的内在机理。

含风光水火储的多区域互联电力系统协同优化负荷频率控制

针对现代电力系统中呈现出的互联和多源的特点,首先提出了一种启发式智能优化算法辅助含风光水火储的多区域互联电力系统协同优化负荷频率控制方法,该方法以每个区域的区域控制偏差为目标函数;然后利用鲸鱼智能优化算法鲁棒性强、求解精度高及收敛快速度等优点,对各区域的PID负荷频率控制器参数进行协同优化,使得系统在各种随机扰动下,都能够维持频率稳定和长期安全运行;最后建立含风光水火储的三区域互联电力系统模型,对比不同优化整定方法下的互联电力系统频率和联络线功率偏差,测试系统在不同扰动时各区域的稳定性及所提方法的有效性。实验结果表明,所采取的多区域互联负荷频率控制器协同优化整定方法有效地改善了系统的稳定性,具有良好的鲁棒性和实用性。

含风电的电力系统不对称故障后机电恢复特性修正方法研究

在发生不对称故障情况下,风电系统机电暂态仿真结果与电磁暂态仿真结果间存在较大的差异,严重影响了仿真系统稳定性评估的准确性。为减少在不对称故障情况下风电系统机电暂态仿真与电磁暂态仿真间的误差,文中提出了一种基于数据挖掘的风电系统机电暂态仿真恢复特性曲线修正方法,并给出了其机电仿真的主要误差评价指标。最后,以PSCAD/EMTDC上风电系统的电磁暂态仿真曲线为标准响应曲线,以PSASP上风电系统机电暂态仿真曲线为目标,通过构造相应的样本库和修正算例进行验证,仿真结果说明了所提出方法的有效性和评价指标的合理性。

山西省农业碳排放总量及时空特征研究

随着大气中温室气体浓度的不断上升,气候变暖已成为现阶段最迫切的环境问题。以2005—2010山西省农业统计资料和统计年鉴为基础数据,结合研究区内的问卷调查和实地走访,对山西省农业碳排放总量、时空分布特征、构成比等进行研究。结果表明:(1)山西省2005—2010年农业碳排放总量呈逐年递增趋势,年平均增长率为5.36%;(2)山西省各地市碳排放总量较大的3个市是运城、临汾、晋中市,从单位面积排放强度来看太原、晋中、长治的排放强度位列前三;(3)山西省农业碳排放的分布格局呈带状分布,自然、经济的差异都对其碳排放量产生一定影响;(4)从农业碳排放各部分所占比例来看,农田秸秆露天焚烧的碳排放量占到整个农业碳排放总量的50%以上,其次是化肥施用导致的碳排放。研究结果可以为山西省农业温室气体减排提供数据支持和对策建议。

电磁探测中对电力杆塔作用范围的影响因素研究

地下采空区对地表电力设施的安全稳定运行构成重大威胁,对采空区进行合理探测可以有效减小事故发生的可能性。架设输电线路所用的电力杆塔大多采用铁质材料制成,具有高电导率和高磁导率特性,极易对采空区检测的电磁信号造成影响。借助相关仿真软件构造了三维电力杆塔下采空区模型,研究分析了激励区域、注入电流、激励模式、杆塔体积和杆塔半径对杆塔作用范围的影响。结果表明,电力杆塔会对流经其附近的电磁信号造成严重影响,且在杆塔中心附近影响最为突出,但激励区域和注入电流的改变并不会改变杆塔的作用范围。在电力杆塔附近采空区进行电磁探测时,宜采用相对远距离发射激励信号,同时检测电力杆塔附近信号或去除电力杆塔附近探测数据,可在一定程度上减小电力杆塔对采空区电磁探测的影响。

电力监控自动化系统中信息安全漏洞分析方法

针对电力监控自动化系统中信息安全隐患问题,提出一种电力监控自动化系统中信息安全漏洞分析方法。该方法采用自动化监控与智能化处理技术来分析系统中信息安全漏洞情况,采用基于马尔科夫链在支持向量机优化算法的优化组合分析系统中存在的安全问题,通过智能模块分析终端上传的检测数据推算出系统内信息安全对系统的影响,从而制定出最优解决方案。实验结果表明,通过该方法检测出的数据精准度高达90%以上,表明该研究基于信息安全漏洞分析方法的正确性,为完善信息安全漏洞分析技术奠定了基础。

基于粉尘图的静电放电脉冲作用下PMMA沿面流注发展机理研究

气—固界面的静电放电现象是绝缘表面电荷积聚的诱因以及沿面闪络故障的先导,也严重威胁着绝缘结构的可靠性。为进一步揭示静电放电机理及其影响因素,文中使用粉尘图法对聚甲基丙烯酸甲酯绝缘表面积聚电荷进行表征,并改变电压幅值以及电极结构模拟不同的运行环境,探究绝缘表面电荷分布和流注发展过程。实验结果表明:受反向放电的影响,正、负极性下的电荷斑图形貌以及外径均存在明显的区别,使绝缘沿面流注发展过程存在极性效应;电压以及电极结构的不同导致了电场分布的变化,最终也会影响流注发展过程以及电荷积聚过程。粉尘图也为分析绝缘材料沿面电荷分布和流注发展过程提供了更加直观的图形化数据。

备用与现货电能量市场模型衔接机制研究

现货电能量市场与备用市场在市场组织与出清模型上衔接紧密,为研究不同的衔接机制对总发电成本、能量备用市场价格等市场绩效指标的影响,建立日前电能量备用联合出清模型,并依据出清次序和机组组合阶段目标函数成本项这2个划分标准来建立4种顺次出清模型。基于IEEE 118节点系统开展仿真,研究分析不同衔接机制下的有关电力市场绩效指标及形成差异的原因,并通过改变系统参数与边界条件,研究不同衔接机制下市场出清的可行域。结果表明,联合出清模式的总发电成本、市场电价等绩效指标更优,可以更好地调用系统灵活资源,同时还具有最大的出清可行区间。能量优先出清同时在机组组合综合考虑备用成本的顺次模式,在总发电成本、市场电价等绩效指标以及出清可行域上仅次于联合出清模式。最后基于仿真及理论分析结果给出了在备用市场建设初期,宜采用“先能量后备用,能量出清结果作为备用市场出清边界条件,机组组合考虑备用成本”的顺次出清模式,以及长期转向联合模式的建设方案。

基于知识图谱的电力变压器故障预测方法研究

电力变压器是电网运行非常重要的主设备,目前电力变压器现有运维相关的信息化手段和软硬件产品缺少较好的故障隐患预测能力,常规的机器学习方法需要大量的有效样本数据,对电力变压器只有少量故障数据可用的现实情况提出了挑战。文中以知识图谱技术为基础,结合梯度提升决策树,提出了结合变压器故障各影响因素以及历史运行数据的知识图谱少样本训练及故障预测方法。该方法在有限的变压器故障特征数据可用情况下,能够从一小组高维数据中学习,并在高准确率下实现对变压器的安全状态评估及故障分析。实验结果表明:该方法相对于人工神经网络、逻辑回归等其他学习方法,预测准确率高,具有较好的先进性、实用性和推广意义。