基于EMD-DBO-BiLSTM的风电外送线路载流量预测方法

风电外送架空线路的载流量与其周围气象要素密切相关,实现该载流量的准确预测对提升风电场输送容量具有重要意义。然而,现有载流量预测方法存在两大问题:未充分提取外送线路气象要素的数据特征,单一预测模型的鲁棒性欠佳。鉴于此,引入经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)算法将气象要素时间序列分解为若干频率不同的分量,以探究数据间的潜在关联模式;而后采用双向长短期记忆(bidirectional long short-term memory,BiLSTM)神经网络对各分量进行单独预测,并引入蜣螂优化(dung beetle optimizer,DBO)算法对BiLSTM的超参数进行调优,以此提升线路载流量预测结果的稳定性。在以上研究基础上,提出一种基于EMD-DBO-BiLSTM的风电外送线路载流量预测方法。算例分析发现,相比于四种传统方法,所提方法的平均绝对误差分别降低了22.74%、9.30%、7.08%和7.76%,分析结果验证了该方法的有效性。

抽水蓄能电站的多元化经济价值评价方法研究

抽水蓄能机组是目前电力系统中最成熟、功率与能量容量最大的储能技术手段。凭借其灵活、大容量和较低的单位容量建造与运行成本,在构建高比例新能源的新型电力系统中发挥着越来越重要的作用。另一方面,长期以来抽水蓄能电站的运行模式主要集中于削峰填谷和系统备用并获取收益,单一且较低的回报无法体现抽水蓄能电站的经济与技术价值。在市场环境下并结合抽水蓄能电站的多种运行模式,研究了抽水蓄能电站提供削峰填谷、调频、备用、容量市场价值以及黑启动的经济价值测算评估模型。以抽水蓄能电站经济收入最大化为目标,构建了抽水蓄能电站参与能量市场、调频市场与备用市场多品种经济价值分析模型。进一步结合黑启动与容量价值等多种补偿政策,形成了抽水蓄能电站的多元化经济评价方法。通过开展多种电价场景的算例分析,研究抽水蓄能电站在不同电价波动水平下的经济收益差异,证明了所提出的抽水蓄能电站多元化经济评价方法的可行性。

数据驱动的电力系统动态安全评估研究综述

大规模新能源和柔性负荷的接入使得电网运行方式不确定性增加,电网运行状态频繁接近稳定极限,各类动态安全风险突出。作为一种高效评估方法,数据驱动的动态安全评估(dynamic security assessment,DSA)能够直接获取输入特征与动态安全输出间的映射关系,快速发现各类动态安全风险,是提高电网安全防御水平的重要手段。随着电力大数据和人工智能技术的发展,各类先进的机器学习方法被广泛探索并应用于电力系统DSA。按照数据驱动的DSA流程,从特征选择、模型训练、模型更新、在线评估等四方面综述了现有研究进展,并总结了数据驱动的DSA面临的五大挑战。

调度自动化系统主子站通道异常数据辨识

调度自动化系统的异常数据辨识和数据质量是电力系统精准调度和预测的基础,为数据分析提供了可靠的保障。针对异常数据对调度自动化系统的影响,提出一种调度自动化系统主子站通道异常数据辨识模型。首先,构建基于参数自适应的密度噪声空间聚类算法(Parameter Adaptation-Density Based Spatial Clustering of Applications With Noise,PADBSCAN)对异常数据进行辨识。此外,基于自相关性理论和数据传输的周期性,分析和挖掘传输数据以及用电行为中的潜在规律,通过用电相似度判据消除时间偏移的影响,对伪异常数据进行辨识。基于山东省某市的调度自动化系统主子站通道实测数据对本文方法有效性进行验证,结果表明所提方法能够有效辨识异常数据,能够满足实际工程需要。

超临界直流锅炉引风机叶片断裂原因分析

某超临界机组锅炉轴流引风机运行中发生两次叶片断裂,通过对断裂叶片样本进行宏观检验、化学成分分析、金相分析、硬度检测和常温机械性能检验等试验分析,并通过风机阻力特性分析了风机与锅炉风烟系统的匹配性。分析结果表明导致风机叶片断裂的主要因素是裂纹源和应力,叶片受烟气作用力长时间在高位区间,加剧了叶片应力疲劳。

分时电价政策下可时移性电采暖负荷经济性分析

随着环境污染和能源短缺问题的日益加重,北方地区在供暖季开始开展清洁能源替代,电采暖相较于传统的煤采暖更加环保,煤改电工程得到推广。基于此,介绍电采暖的种类、运行特性及分时电价政策。同时,考虑用户运行费用、供暖企业征地初投资费用及燃煤费用、政府采暖污染物治理费用,以费用年值作为评价指标,多能转换、能源高效利用等作为辅助指标,建立了电采暖系统经济性模型及评估方法。以新疆某地区为例,分析了分时电价政策对于电采暖这种典型的可时移性负荷的经济效益。算例结果表明,分时电价政策下的电采暖更具有灵活性和经济性,有利于消纳大量的弃风弃光电量,从而促进清洁能源的利用问题,减少化石能源利用和污染问题。

基于DEA⁃RBFNN的电网企业综合运营效益分析研究

电网企业效益评估是企业提高竞争力、决定发展方向的重要环节,为保证评估的可行性与准确性,提出运用数据包络分析法(Data Envelope Analysis,DEA)联合径向基函数神经网络(Radial Basis Function Neural Network,RBFNN)双重算法进行效益评估计算。针对评价指标选取主观性、片面性,指标数据难以获取等问题,以电网监控运营中心基础,提出运用层次分析法(Analytical Hierarchy Process,AHP)结合变权重方法,筛选合适的效益评价指标及数据。以电网监控运营中心监测的供电公司实际运营数据进行效益评估,仿真实例证明,组合效益评估方式可有效处理多部门多指标电网企业的评估,为决策者从综合视角发现企业问题症结,全方位把控电网企业综合运营效益及战略发展部署提供了理论依据。

具有测温功能的电压互感器校验仪设计与应用

依据相关检定规程要求,对电压互感器进行现场校验时,需要对温度条件进行测量。提出一种电压互感器校验仪装置,可对现场实时温度进行采集和读取。装置主要由电子式互感器校验仪和温度测量装置组成,通过对温度测量装置的硬件部分进行设计,对互感器校验仪的误差进行了检定。按照实际使用条件分别进行验证性试验,温度显示功能良好,在现场电压互感器的校验中具有较好应用前景。

一起110 kV油浸式变压器高压套管异常发热缺陷诊断

变压器套管发热直接影响变压器的安全运行,因此,准确检测及判断变压器套管发热故障非常重要。介绍了变压器套管发热类型,并以某110 kV变电站高压套管的发热故障为例,说明该故障的红外检测过程,分析发热原因,提出处理方法。通过对变压器高压套管红外热像和油色谱数据进行分析,提出了变压器高压套管整体发热缺陷原因判断方法,对此类问题的分析与处理提出了具体的建议,提高了变压器高压套管缺陷检测和处置效率。

超临界机组水冷壁横向裂纹无损检测方法研究

国内超临界机组锅炉水冷壁管横向裂纹早期失效较为普遍。根据横向裂纹产生原因和特点,分析对比了目视检测、磁粉检测、超声波检测、涡流检测、渗透检测、射线检测六类无损检测技术在水冷壁横向裂纹检测中应用的适用性及其优点。分析结果表明,阵列涡流和远场涡流检测在役机组水冷壁横向裂纹时,无须打磨清除管壁灰渣等异物,能够在保证高灵敏度的同时提高检测效率。

带电检测技术在电缆设备缺陷发现中的应用

随着电缆技术的不断发展及运行管理水平的不断提升,电缆线路的故障原因和故障特点也在不断发生变化。针对天津某110 kV线路户外电缆终端带电检测过程中发现的红外、接地电流异常情况,介绍设备的基本情况与带电检测情况,并针对检测结果与解体过程中发现的尾管封铅不严问题造成的间隙进行详细分析,确定电缆终端在安装过程中的工艺问题及验收不规范是造成此次设备缺陷的根本原因。为避免此类事故的发生,建议在既有带电检测技术手段的基础上,增加涡流探伤。

架空输电线路防舞设计关键问题探讨

雷击、风偏、覆冰、舞动等为架空输电线路设计中需重点考虑的自然灾害,近几年输电线路因舞动导致的电网故障越来越多。为减少线路舞动引起的电网故障,须结合以往工程经验和相关设计规范,在设计阶段采取必要的防舞措施。探讨了设计阶段中防舞设计的关键问题,包括确定防舞设计依据、确定舞动设防分级、微地形微气象的识别、防舞装置的种类和特点、山东电网的防舞设计经验、加装防舞装置后对弧垂的影响、差异化的防舞设计等,为后续的工程设计提供参考或依据。

以智能预警为导向的变电站电气火灾防控管理

在我国安全生产红线高度重视的背景下,提出以智能预警为导向的变电站电气火灾管控体系,以“防着火、阻扩散、快处理”为防控手段,借助消防控制室、安防监控系统、智能巡检机器人、移动式消防沙箱等措施,将火灾预防和火灾应急处置相结合,不断提高变电站防火预警水平。实际实施效果表明,火灾发生率、火灾扩火面积及火灾平均扑灭时间均显著降低。所提变电站电气火灾管控体系具有一定的可行性和普适性,可为治理变电站电气火灾隐患提供参考。

一起励磁调节器磁场开关合闸故障原因分析

励磁调节器是控制发电机机端电压及机组间无功功率分配的重要控制装置,对电力系统安全稳定运行起着至关重要的作用。针对某电厂调试阶段磁场开关合闸故障,检修人员从合闸线圈烧损、磁场开关合闸执行机构卡涩或破损、磁场开关控制回路异常共3个方面进行故障原因分析并提出了有效的防范措施,确保励磁系统运行的可靠性。

一起110 kV避雷器参数异常事件分析

金属氧化物避雷器广泛应用于各电压等级的电力系统中,长期承受工频电压的作用,易出现受潮或老化现象,导致泄漏电流超标,严重影响电网设备安全稳定运行。通过对金属氧化物避雷器进行运行电压下交流泄漏电流测试,可以判断避雷器运行状况,当出现阻性电流增大情况时应加强监测并可结合红外测温进行进一步分析判断,如有需要可停电测试避雷器的1mA下直流参考电压U1mA和75%U1mA下直流泄漏电流,判断是否有出现阀片老化或瓷质裂纹的可能。对问题避雷器解体检查可以查明避雷器故障的原因,验证前期试验结果,更好指导避雷器的制造和运行维护。

基于小波包和概率神经网络算法的短路故障识别方法

为快速准确识别电力系统短路故障类型,根据电力系统发生短路故障时零序电流的能量特征,提出一种基于小波包和概率神经网络算法相结合的短路故障识别新方法。首先利用Matlab/Simulink建立仿真模型,对系统进行短路故障仿真。然后利用小波包对零序电流进行采样和分解,提取小波包分解重构系数,对各频段内的能量进行归一化处理,得到能量特征向量。最后对特征向量进行概率神经网络的训练和测试,将预测样本代入训练结果进行验证,其结果证明该方法能够快速准确地识别短路故障。

商务智能在配电网数据分析及可视化中的应用

针对配电网结构复杂多变,大量历史数据未被深层交互式分析,可视化展示形式单一等问题,以商务智能(Business Intelligence,BI)技术为核心,提出一种配电网数据分析、数据挖掘及可视化展示的方法。阐述BI概念及BI工具的发展,分析了配电网数据特点,并进行数据处理。通过敏捷商务智能工具构建多维度数据模型,进行数据快速挖掘。以配电网线路故障停电数据为例,创建配电网的业务需求仪表板,实现配电网数据交互式可视化,帮助电网人员理解、分析、快速准确地提供决策依据。

火电机组涉网特性模型参数敏感性研究

考虑回热系统、PLU控制回路等因素的影响,构建了较为完善的火电机组涉网特性模型。在单机无穷大的电网模型基础上,基于RTDS系统,搭建网源协调仿真模型开展多种工况下的参数扰动特性仿真研究。仿真结果表明:火电机组涉网特性模型中的高压缸容积时间常数、油动机时间常数对电力系统稳定性影响较大。为后续火电机组涉网特性模型参数现场实测工作提供了指导。

300 MW机组循环水系统节能优化改造

以华电青岛发电有限公司300 MW机组循环水系统为研究对象,提出对循环水系统的优化设计改造,挖掘节能潜力。通过自动调节循环水量,在非供热期,保持汽轮机在最佳真空下运行,提高机组热效率;在供热期,大幅降低循环水泵电耗,机组厂用电率显著降低。每年节约电量450万k Wh,综合供电煤耗降低约0.6 g/k Wh。

基于JC法的输电塔轴心拉压构件可靠度分析

为分析输电杆塔构件可靠度水平,以输电塔常见轴心拉压构件为研究对象,确定了可变荷载效应与永久荷载效应的比值,并采用JC法对其可靠度进行分析。结果表明,JC法简单有效,将其利用于可靠度分析切实可行;轴心拉压构件的可靠度与荷载效应比呈现典型负相关;2.0和4.0的荷载效应比,分别是可靠度指标衰落的控制点。研究结果可用于指导输电塔构件设计工作。