数字电网阔步“黔”行——贵州电网公司电网管理平台正式单轨上线

2022年4月14日23:26,作为首批推广单位,在南方电网公司电网管理平台领导小组的指导下,贵州电网公司正式单轨上线电网管理平台(新系统成熟后独立运行),同步通过电网管理平台协同应用,实现了全省107家单位3万多名员工的工资发放,标志着“数字电网”在贵州电网进一步落地。此前双轨运行(新、老系统同步运行)期间,贵州电网公司电网管理平台三大域(人资域,财务域,资产域)累计访问量22.6万人次。

含嵌入式直流系统的柔性互联配电网小信号建模

当前分布式电源(distributed generation,DG)大量兴起,但其布局并不均匀,使得不同用电区域间源荷分配不均衡,无法对其进行高效消纳。提出一种含嵌入式直流系统的柔性互联配电系统拓扑来实现馈线末端互联,以达到不同区域间功率调配和高渗透率分布式电源消纳的目的。对所提系统建立了数学模型,包括交流系统、直流系统、模块化多电平换流器(modular multi-level converter,MMC)及控制环节的小信号全局模型;通过MATLAB对所构建模型进行根轨迹分析,给出了部分控制参数的选取范围。基于PSCAD搭建该系统并进行电磁暂态仿真,对比不同场景下MATLAB和PSCAD的运行图像来对所构建的数学模型进行验证,结果表明:所建小信号模型图像与电磁暂态仿真图像基本吻合,验证了模型的正确性。

基于有限元的电力变压器抗短路能力校核方法研究

为了减少在变压器抗短路校核中由于电磁力计算差异引起的应力计算值误差,本文以某110 kV三绕组变压器为例,搭建了二维有限元电磁仿真模型,计算出不同工况下各绕组的漏磁通密度与短路电磁力;对绕组结构稳定性应力解析算法进行了分析和改进,用改进的算法计算了绕组结构稳定的关键应力指标,并按照GB 1094.5-2008判据给出校核结果;最后与专业校核软件(WEL-DINST)的校核结果进行了对比,计算结果偏差在工程应用可接受范围内。案例变压器返厂解体结果证明该校核思路和改进的应力解析算法用于变压器绕组稳定性校核的有效性。

基于短路校核数据的贵州电网在运110kV变压器绕组稳定性理论评估

电力变压器是电网中的重要设备,绕组结构稳定性理论评估是一种最经济的考核方法。本文基于绕组短路工况下结构受力特点,总结了绕组轴向和辐向结构稳定性关键指标理论评估计算公式;利用有限元仿真技术,搭建变压器二维仿真模型,精确计算最严苛工况下线圈空道中漏磁通和电磁力分布;依据GB1094.5给出的判据和理论评估计算公式,对贵州电网在运110kV变压器绕组结构稳定性进行了理论评估,评估结果表明平均环形压缩应力、辐向弯曲应力、每个绕组最大轴向压缩力三个指标易超出许用值,为老旧变压器检修策略制定提供了理论依据。

基于层次分析法的电网企业突发事件应急能力评估

为了评估电网企业在突发事件中的应急能力,并加强其应对自然灾害和人为破坏等不可控事件的能力,本文提出了一种基于层次分析法的电网企业突发事件应急能力评价模型。该模型通过中国南方电网公司构建的电网企业应急管理能力指标体系,结合层次分析法来计算各项指标的权重。通过计算各指标所发生的事件频率与各指标权重系数的加权平均值,可以得到不同电网企业对于突发事件的应急能力评价结果。以贵州电网各市供电局为例进行实例计算和评价,结果表明,评价得出的各区域的应急能力值与实际情况相符,因此所建立的电网企业突发事件应急能力评价模型是有效的。

基于LZG-Net的机械手触觉识别和分类

准确识别物体类别和触觉信号对于机械手实现软抓取控制至关重要。为此,提出了一种用于嵌入式设备的轻量级金字塔神经网络(LZG-Net)模型,用于处理机械手抓取物体时的振动信号。LZG-Net模型以Ghost模块为基础,采取卷积核逐层递减的卷积策略。针对注意力机制SE模块在一些嵌入式设备上无法部署的问题进行改进,并通过知识蒸馏、算子优化和量化操作提高模型在嵌入式系统上的准确率。最后,搭建了嵌入式触觉识别系统,将LZG-Net模型部署至其中,对4种不同特征的物体进行触觉识别。实验结果表明:该模型能够对物体类别及抓取状态进行准确分类,分类正确率达90.94%,其分类性能优于现有的经典轻量级神经网络。

低压配电网综合节能控制技术研究与应用

低压配电网综合节能日益受到关注和重视。本文主要对低压配电网综合节能控制装置(系统)的终端层、中间层和主站层进行介绍,并针对系统的核心业务流程进行较为详细的阐述,最终结合试运行效果进行分析,验证了低压配电网综合节能控制装置(系统)的实用性,并对未来方向提出了初步规划。

基于专家系统的电力调度操作票审查系统研究

目前调度操作票的审查依赖人工,工作量大、错误率高,提出一种基于专家系统的电力调度操作票审查方法,根据操作票分类、来电电源点识别、规程分解、语义分析搭建规则库,翻译机将操作票分解为若干子议题,推理机结合规则推理算法以和子议题中间解实现操作票的正确性审查,最后通过算例验证表明,该方法能准确高效地自动对操作票进行审查,实用性强。

基于分布式多总线的智能充电柜充电管理系统设计

为提高充电柜充电体系使用处理效率,设计了基于分布式多总线的智能充电柜充电管理系统。首先利用总线方式和以太网技术搭建系统框架,完成系统主控单元、数据通信模块、充电柜充电模块等硬件的设计;然后以此为基础,进行CAN总线通信、充电柜充电管理软件设计,以实现充电柜充电的智能化管理;最后通过实验来验证所提方法的先进性。实验结果表明,该系统可实现充电柜充电的智能化管理,且CPU使用效率优于对比方法,应用效果较好。

柔性互联配电网运行调度研究综述

新型电力系统发展阶段,多元化源网荷储设备的接入给电网运行带来了巨大挑战。各种新型电力电子柔性互联装置实现了配电网柔性互联,在配电网新形势发展下能够更好地适应各种挑战,是配电网实现智能化进展的重要结构形式。首先阐述了基于柔性互联技术构成的柔性互联配电网相关概念,然后介绍了几种典型的柔性互联设备,在此基础上展示柔性互联系统的相应组网形态,并着重针对柔性互联配电网系统运行调度层面关键技术展开讨论,最后进行总结与展望。

基于B2B-MMC的含柔性变电站的高压配电网分层控制策略

传统高压配电网中变电站常采用单母线接线方式,通过母线分段开关改变母线运行,但这一方式为离散控制,难以实现连续准确调控潮流,故提出一种基于背靠背模块化多电平换流器(back-to-back modular multilevel converter,B2BMMC)替代变电站主变母线分段开关的含柔性互联变电站的高压配电网分层控制策略,将站级控制与优化调度相结合。第一层控制协调上层控制,对主、从换流器进行功率分配和稳定直流电压,保证系统稳态运行;第二层控制以变压器负载率均衡为控制目标,提高设备利用率;第三层控制为优化调度控制,针对某高压配电系统以网损最小为优化目标,采用改进交替迭代法和粒子群算法求解换流器有功、无功出力,为下层控制提供调度指令,实现多个柔性互联变电站间的优化协同控制及系统潮流的主动调控,提升高压配电网运行可控水平。最后通过某地实际高压配电网验证所提控制方法的有效性和合理性。

基于改进QPSO算法的主动配电网削峰填谷策略研究

相较于传统配电网,主动配电网具有分布式电源利用率高、网损低、可控性强等特点,其优化运行为典型的多目标优化问题。文中同时考虑储能系统削峰填谷在平滑负荷曲线和分布式电源运行经济性两方面的性能,建立了典型主动配电网多目标优化模型;考虑该模型具有多维非线性特点,提出了一种基于量子粒子群(QPSO)的改进算法,利用量子理论中的量子行为和概率表达特性,在算法的全局寻优能力和种群多样性方面得到明显提升。最后,算例分析验证了该方法的可行性。

基于智能直流配电中心的配电网有功功率调制技术

城市配电网的多回交流馈线通常采用闭环接线、开环运行模式,不具备线路相互之间的可控功率支持。利用背靠背多端换流器将多回10 k V线路柔性互联,可以将传统配电网的开环运行模式转变为闭环运行模式。本文针对采用直流配电中心柔性互联的多回10 k V线路,提出了一种基于负载均衡策略的直流功率实时调制技术,即利用馈线有功功率分配系数实现有功功率偏差控制,实现了多回线路之间的负载均衡。通过PSCAD/EMTDC仿真软件构建了一个含四端混合式子模块MMC的交直流柔性互联配电系统,并在主从控制的基础上,利用基于负载均衡策略的功率调制技术、改进了直流配电中心的控制策略。仿真结果表明,在减少系统负荷测量点的情况下,所提直流功率调制策略能跟随负荷的波动实时平衡馈线之间的负载,提高交流配电网的设备利用率及运行可靠性。

基于样本协方差矩阵特征特性的电网多重扰动定位方法

为提升随机矩阵理论在电网扰动定位应用中的计算效率和适应性,基于样本协方差矩阵的最大特征值及最小特征向量(即特征特性),提出一种适用于多重扰动场景的电网扰动定位方法。首先,针对考虑负荷随机波动及噪声干扰工况的电网数据源矩阵,通过构建其窗口矩阵和标准矩阵,进而形成其样本协方差矩阵。其次,获取当前时刻最大特征值并计算基于Spiked模型的最大特征值阈值。最后,当最大特征值越过其动态阈值时,说明电网中有扰动事件发生,通过最小特征向量中异常元素的位置与受扰节点编号之间的对应关系,依据特征向量的“相变”现象可实现电网多重扰动定位。借助DIgSILENT和Matlab R2014a软件,案例分析在IEEE 118节点标准系统中展开,涉及两处同时扰动事件、相继扰动事件和同时故障事件,计算结果表明了所提方法的有效性和高效性。

多端直流配电网实时仿真的模型分割方法

多端直流配电网不仅节点数量多,并且包含较多的电力电子装置,受单个仿真机处理能力的限制,多端直流配电网实时仿真实现难度大。为了实现多端直流配电网实时仿真,采用理想变压器模型法对多端直流配电网进行模型分割,以直流电网为边界,将各端换流站及其交流系统作为一个子系统,子系统之间通过理想变压器模型交互数据。最后,以5端直流配电网为例,将系统分割为5个子系统,对比分析分割模型和原模型在各种工况下的动态响应,二者动态过程基本一致。结果分析验证了所提模型分割方法的可行性和有效性。

交直流混合微电网源储协同优化配置

为提高交直流混合微电网运行效益,需要为分布式电源配置储能系统,以提高微电网对可再生电源的接纳能力。本文以交直流混合微电网为研究对象,提出电源与储能相协同的混合整数优化模型,以确定电源与储能的最优配置。以电源与储能投资成本以及涵盖发电成本与购售电费用的运行成本最小为目标,协同考虑电源与储能的时序动态特性,并计及交直流联络线功率传输损耗。基于Benders分解算法求解混合整数优化模型。算例分析表明,源储协同优化配置方案能够有效提高交直流混合微电网投资运行经济性,验证了本文所提模型的有效性。

基于城市配电网柔性互联示范工程信息建模

文章介绍了城市配电网柔性互联系统示范工程的基本情况和构成,并进行了信息分层;重点分析了作为核心装备的直流配电中心的具体功能,扩充了模块化多电平换流器(MMC)相关逻辑节点和实例;建立了直流配电中心信息模型。示范工程调试结果验证了文章所建立的柔性互联系统信息分层体系结构和直流配电中心信息模型的有效性,为国内开展新型配电网架构论证和通信控制研究提供了参考。

柔性互联配电网供电能力概率评估

柔性互联配电网中接入的分布式电源有着随机性、相关性特征,给配电网供电能力研究带来巨大挑战。考虑到分布式电源的相关性,以Nataf变换及三阶多项式变换作为相关性处理方法;以最大负荷供应能力作为供电能力评估模型;以三点估计法、重复潮流法结合交直流交替迭代算法作为柔性互联配电网供电能力概率评估方法。在IEEE33算例中结合3端SOP构造柔性互联配电网进行方法验证,验证了所提算法的有效性,同时得到结论可以通过调整SOP的无功功率以及交流侧电压幅值的控制参数来提高系统的供电能力。

柔性配电网接入分布式电源的架构分析与仿真研究

能够接纳分布式电源的柔性配电网是将来智能配电网的主要特点。首先,建立了含柔性开关(SOP)的配电系统基本架构,依据各分布式电源的特点,把光伏、风机和储能装置接进配电网的交流或直流区域;然后,分析了SOP的数学模型及其主要运行控制策略;最后,通过变流器的控制模式和运行策略的灵活切换,基于柔性配电网做了如下仿真实验:馈线的出力优化均衡、不间断转供电及能量调度。仿真验证了含SOP的交直流柔性配电网系统架构具有能够接纳分布式电源和控制灵活等方面的优越性。

负载均衡下的柔性配电网功率调制技术研究

柔性配电网与传统的城市交流配电网不同,柔性配电网利用背靠背换流器将多回10 kV交流馈线通过直流母线柔性互联;对于利用多端电压源换流器(VSC)形成的柔性配电网,利用直流功率调制技术可以实现配网中多回馈线的有功功率均衡,使多回馈线实现闭环运行。针对柔性互联的多回10 kV交流馈线的换流器,在主从控制基础上提出一种基于负载均衡的功率调制技术,以该功率调制技术的输出值作为电流控制环的参考输入值,用以实现柔性配电网中的多回交流馈线的负载均衡。利用PSCAD/EMTDC搭建四端柔性配电网仿真,仿真结果表明,所提基于负载均衡的功率调制技术能跟随负载波动实时平衡各回馈线间的负载,提高交流配网设备利用率和运行可靠性。