基于CIM的调度自动化运行监测可视化平台

为解决不断增长的自动化业务需求和落后的自动化运行监测之间的矛盾,结合自动化的专业特点和发展现状,有必要开发一套实用性强、扩展性好、可视化程度高、具有智能辅助功能的自动化运行监测系统,以减少人工监测的失误,确保自动化系统安全稳定运行。

供电公司移动作业排班调度优化模型及算法

基于移动通信等信息技术支撑的移动作业模式以及相关技术,是智能电网的核心业务与技术之一,其关键技术是资源调度中心的现场作业人员排班调度优化模型及算法。文中提出了移动排班模型的基本概念和基本假设,尤其是"逢八止五"的外出返回规则;提出了计及交通时间的延期损失和超期损失子模型,以及"逢八止五"规则子模型,任务完成总时间约束与班组忙闲度约束子模型等。在这些子模型基础上,提出了全面的排班调度优化模型,并采用遗传算法实现模型求解。案例计算表明,该优化算法切合供电公司移动作业复杂实际情况,目的明确,排班算法计算时间短,可以满足实际需求。

电力需求侧实时管理系统在浙江的应用

介绍了电力需求侧实时管理系统的技术架构及在电力需求侧管理中的应用。该系统在浙江省的推广应用,为有效落实有序用电工作提供了技术支撑。

智能电网态势图建模及态势感知可视化的概念设计

提出了智能电网态势管理概念模型及概念设计,包括态势感知可视化对象建模及应具有的核心算法模块。态势可视化的核心是态势图建模,文中提出了态势图构成模型,并提出了实时态势图片生成以及基于条件触发的历史图片存储机制。存储的带时间戳的历史态势图片,经过拼图,可实现历史动态态势图动画反演播放;提出了未来的预测动态态势图的生成机制,生成的带时戳的未来态势图片,经过拼图,可实现未来动态态势图动画播放。初步探讨了态势图设计评价指标,指出态势底图的选择将直接影响到态势感应和感知可视化效果。

基于IEC 61850的变电站电能量采集终端的建模与实现

变电站电能量采集终端(ERTU)是用于变电站周期性数据采集的重要的厂站级设备,也是数字化变电站的组成部分之一。作为数字化变电站基础的IEC 61850标准并没有完全覆盖变电站电能量采集的全部测量量,因此,文中基于IEC 61850标准的扩展原则,扩充定义了一个公共数据类FEE、新的一组数据对象和一个逻辑节点MEEE,完整地建立了ERTU的对象模型,并进行了实例化。根据实际应用的需要,通过对ERTU和数字式电能表的分析,详细说明了建模过程并建立了符合IEC 61850标准的信息模型以及合适的服务模型。基于该设计的新型ERTU已在浙江某110 kV变电站投入运行。

光伏电站电能采集系统的发电模型及参数率定

并网光伏电站等新能源发电站的上网电量,享受特殊上网电价,必须完全从指定的一次能源所生产。无论电站的规模大小和并网电压等级,其均应接入电网公司已建成的电能采集系统。并网光伏电站与电网可能存在复杂的电力电量交换和结算关系,因此,除了对其上网功率、电气量、电能量、电能质量的常规监视外,为防止计量差错和不当的发电行为,还必须增加其光伏发电特性和最大可能发电功率的监视,即建立全面、准确、经济、实用的光伏电站发电模型。文中建立了基于厂家可提供静态参数的光伏电池理论模型,并根据全站设备拓扑建立了全站的光伏发电模型,提出了基于历史数据的模型率定参数识别方法。通过实际投运的光伏电站的历史数据演算,证明了率定后的模型具有较高的精度。

配电网均匀接线图生成及态势图察觉度计算

针对常规配电网接线图作为配电网态势可视化态势底图存在不少缺陷,文中提出了一种全新的底图形式,即以变电站为中心的配电网动态辐射状均匀接线图的态势底图,并提出了其基于改进型F&R力导布局的自动生成算法,即针对过长馈线在节点运动方程引入牵引力,添加点边规避处理负荷与线路过近的问题,引入馈线与馈线、相邻级别线路的斥力从而达到边边规避;基于地理接线图和均匀接线图为底图的2种电压等高线态势图进行定性分析,提出了态势图察觉度及其计算方法,并进行了定量对比,表明后者的态势察觉度明显优于前者。

基于前推回代法和量测数据资源的多电源供电配电网线损计算

针对某些山区的配电网有多个小水电站通过升压变直接接入网络的特点,在分析了当前几种适合10 kV配电网线损计算的方法后,利用配电网络上局部实时量测信息,借鉴配电网的CIM拓扑模型、电网状态估计和负荷预测思想,提出了配电网主线/支线间隔模型和利用前推回代法计算理论线损的原理、步骤及方法。算法采用pl/sql语言编程,以一条10 kV馈线数据为例,计算其潮流及理论线损,并与平均电流法做比较,结果表明所提出的方法可行,满足精度要求,优于传统方法。

省级地方热电厂数据采集与分析系统设计和开发

热电联产是一种节能环保的能源利用形式,在国际上得到了广泛应用。中国政府制定了相关政策,鼓励和引导该产业的健康发展和运行。文中介绍的浙江省地方热电厂数据采集与分析系统,是对地方热电企业能源生产过程中能源转换信息与相关节能指标进行管理的信息系统。简要介绍了其指标设计、采集数据设计、电厂模型设计,信息系统物理架构、逻辑架构、应用体系架构,厂站终端及数据系统集成方案,主站系统及应用功能等。作为各级政府能源管理部门、各级电网公司、全省分散分布的热电厂共同使用的地方热电信息集中采集、集中分析、管理规范、信息公开的省级统一信息平台,该系统已在实际工作中发挥了积极作用。

基于DSP的三相光伏并网逆变器控制系统设计与实现

三相电压型光伏并网逆变器,直接控制其三相电流较困难。同步旋转坐标下基于PWM技术的PI控制方法动态响应快,且可实现对指令的无静差跟踪,但是d、q两相直流电流之间还存在耦合关系,不利于控制设计,同时还存在电网电压的影响,为了消除这些影响,运用了前馈解耦控制算法,结合空间矢量SVPWM给出了逆变器的电流控制策略。浮点数字信号处理器TMS320F28335精度更高、运算速度快、具有丰富的外设资源,运用该处理芯片设计了逆变器的数字控制系统,包括硬件和软件的设计。进行了M atlab/S imu link环境下的系统建模与仿真;完成了样机研制。结果表明优化的设计算法加上高性能的处理芯片,设计出的大功率逆变器能够实现高功率因数并网,电流谐波含量低,控制系统稳定可靠、控制精度高,具有很好的性能,达到了预期的设计要求。

SCL语言在变电站装置数字化ERTU中的应用

变电站电能量采集终端(ERTU)是变电站数据采集的一个重要厂站级设备,也是数字化变电站的组成部分。变电站配置语言(SCL)是IEC61850标准采用的变电站专用描述语言。在介绍变SCL语言的基础上,针对基于IEC61850标准的变电站自动化系统中的数字化ERTU,使用SCL提出并建立了数据模型和通信模型,并详细描述了ERTU的配置信息。另外,针对ERTU配置所设计的管理配置工具也进行了讨论。研究结果表明,研究符合IEC61850标准的变电站通信系统,对于了解目前变电站电能量采集系统发展趋势有一定的借鉴意义。

光伏电站电能信息采集系统中发电模型的参数方案设计与分析

面向电网的光伏电站电能采集监视系统的核心之一是光伏电站发电模型。主要对提出的电网电能采集信息系统中的光伏电站发电模型进行参数分析,设计了最少的静态参数和最少的动态测量方案;对发电模型的静态参数、动态测量参数进行了灵敏度分析,掌握了其误差对功率精度的影响程度,并提出了满足功率总精度要求的各静态参数、动态测量的精度要求,便于对设备制造商提供的静态参数和电站监控系统测量参数提出精度要求或提出复核的依据。通过了真实投运电站的验证,显示所提出的光伏电站发电模型的可行性、经济性、实用性。

基于大数据的配电网规划智能辅助决策平台研究与应用

配电网规划是智能配电网发展与建设的首要环节,传统的配电网规划系统和方法已不适应"大数据"和"互联网+"时代的新要求,迫切需要加快配电网规划平台建设。文章详细分析了新形势下电力企业对配电网规划智能辅助决策平台的功能定位、功能需求和数据需求;介绍了基于电力企业云平台构建基于大数据的配电网规划智能辅助决策平台的实施方案,包括功能架构、信息化架构、数据支撑、系统集成及部署方案等。构建基于大数据的智能配电网规划设计辅助平台,对于全面提升智能配电网的规划设计和运行管理水平,具有重要的研究意义和应用价值。

建筑节能与建筑能源管理系统设计

建筑能源管理系统包含应用功能模型标准、数据模型标准、通信标准和IT架构模型标准,兼容建筑能源监控、楼宇自动化系统、需求侧管理等功能。通过该系统的使用,能实现对建筑能耗运行情况的感知,结合建立的能耗指标库,对设备运行状态进行监测,对耗能情况进行评估。为建筑节能和设备安全运行提供预测和分析,建立节能长效机制,指导合理用能。

供电企业现场作业智能排班(调度)模型及算法

现场作业调度一直是电网运营的一个难点,如何对人力资源进行有效的管理和分配,是保证电网公司计划任务按时高效完成的基础.研究了一种基于人工智能的自动人员派发模型及计算系统:借鉴车间调度理论,结合遗传算法,进行人力资源的智能调度,以实现电力计划任务的最大完工时间最短以及延迟损失最低的优化目标.最后,经过算例分析,证明了模型算法的可行性.

基于电厂能效监测平台的机组特性在线识别与可视化

基于省级热电厂能效监测平台的运行数据,采用M5′模型树方法在线识别和绘制了较为精确、详细的单抽和双抽机组工况图。该方法采用分段式线性拟合,自动优选分段数并逼近可能非凸或非连续的非线性耗量曲线。利用该方法进行机组定期滚动识别对比,可以更好地察觉机组特性的变化,为机组能效监视提供可视化感知工具,为测量数据提供校验依据,并为电厂热电负荷优化分配和电网节能调度提供精确的分段线性化机组特性函数。

AMI终端校时策略的优化与仿真

为了在集中器、专变终端等嵌入式系统中更高效地完成校时任务,文章基于网络时间协议(Network Time Protocol,NTP)的基本工作原理,结合智能用电信息采集系统(Advanced Metering Infrastructure,AMI)的网络延时特点,给出了AMI的终端NTP基本校时算法。针对NTP时间同步算法在处理网络延时中的不足,提出了几种改进的校时策略,不仅提高了校时的准确性和稳定性,而且大幅度降低了工程计算量,从而可以更好的应用于嵌入式系统。首先使用最大似然估计法得出了多次NTP校时的时间偏差最优估计,然后分别介绍了去边缘值、均值滚动筛选和样本滤波方法来进一步改进校时策略。经实验验证,使用所提出的校时策略进行校时,校时误差最大仅为525ms,完全能把校时精度控制在1s以内,并有较好的校时准确性和稳定性,能充分适配嵌入式系统并满足了AMI终端的校时要求。

基于GPRS的配电网动态无功优化控制策略研究

配电网无功优化控制是解决配电网电能损耗大、电压水平低这一问题的有效手段,采用动态无功优化求解时一般按照各节点全天短期预测负荷曲线合理分段优化,即将动态无功优化控制转化为多时段静态无功优化问题。针对现有配电网实际负荷的不规则变化会给该优化方法带来无功过补偿和欠补偿的问题,提出了一种基于实测负荷数据和预测负荷数据的动态无功优化混合控制策略;为了提高配电网无功优化的计算速度,使优化算法更好地适用于实际在线环境,引入了序优化理论框架,采用了改进的禁忌搜索算法作为无功优化算法;通过对34节点配电系统进行了算例分析。研究结果表明,该控制策略和优化算法在实用性、可行性和计算速度等方面均有良好表现。

基于非线性最小二乘法的热电厂状态估计

目前,状态估计技术广泛运用于以数学、控制工程和自动化为基础理论的各个行业中。为了解决热电系统运行参数采集过程中出现的数据不全、精度不高、数据不和谐和出现坏点的问题,对状态估计技术在热电系统中的应用进行了研究,提出了一套以非线性最小二乘法为基础的状态估计算法,并进行了实例分析。研究结果表明,通过运用状态估计技术可以补平采集数据的缺失点,提高数据采集精度,节省采集终端投资和项目工程实施量,保障后续高级软件对热电系统分析评估的可靠性。

基于热电管理系统的热电厂优化运行研究

为了实现热电厂的优化运行,针对其优化运行问题建立了目标模型,研究了其经济运行方式,提出了基于热电管理系统的热电厂优化运行方式,进行了算法编制,并在Eclipse环境下采用Java语言实现了算法的程序化,以及热电厂的优化运行。实例分析结果表明,采用热电管理系统优化后,热电厂运行的经济效益和能源利用率得到了明显的提高。