摘要:针对噪声环境下暂态电能质量扰动检测困难的问题,提出一种基于小波模极大值(WMM)与分层自适应阈值函数(HATF)相结合的检测方法(WMM+HATF)。首先,为了有效对扰动信号降噪,即保证降噪后信号的平滑度以及保留突变点信息,采用自适应调节的 HATF,该函数在阈值处和小波域内均可导,避免了传统与其他改进阈值函数不能或过度降噪的缺陷。其次,基于 WMM 通过细节系数的模极大值点位置对降噪后的暂态电能质量扰动进行定位。基于含噪的单一和复合扰动信号的仿真及对比分析显示:HATF降噪优势明显,WMM+HATF通用性好、定位准确率高。

摘要:为了减少充电站选址定容对配电网产生的不利影响,提出考虑配电网负荷波动和电压偏移的电动汽车充电站优化规划模型。首先,综合考虑投资运营者成本和用户成本,构建充电站的投资建设成本、运营维护成本以及用户成本总和最小化的优化模型。其次,在配电网约束条件下,建立配电网的网损最小、负荷波动率最小以及电压偏移指标最小的评价模型。采用遗传算法与 Voronoi图联合求解,得到充电站的站址和容量,并选择出对配电网影响最小、总成本较小等综合最优的方案。最后,将规划区域内交通网络和电网信息相结合进行仿真。仿真结果验证该模型的合理性和有效性。

摘要:提高风电功率预测的精准度能为大规模风电并网提供安全保障,为此提出一种考虑风速波动特性的短期风电功率组合预测方法。首先,定义5种风速波动类型,对数值天气预报中的历史风速序列进行波动类型划分,得到不同风速波动类型的天气时段;其次,将这些天气时段对应的历史风电功率序列进行分类,采用变分模态分解算法对各类风电功率序列进行分频计算,得到特征、频段互异的多个子模态;然后,利用门控循环单元神经网络建立每个子模态预测模型,将各个子模态预测结果进行叠加,得到风电功率预测值;最后,对待测时段的风速序列进行波动类型划分和识别,选取相匹配的功率预测模型计算出最终预测值。利用某实际风电场的数值天气预报风速数据和功率数据进行仿真分析,验证所提组合预测方法的有效性。

摘要:随着新一轮电力市场改革和泛在电力物联网的发展,售电公司根据其拥有的资源不同,逐渐发展成综合能源服务商。在此背景下,针对新电改背景下发电侧电源容量配置问题,建立考虑售电公司运营状况的电源容量配置的双层模型,下层优化对象为包含风机、光伏电池、微燃机和可控负荷的综合能源服务商,上层以发电商电源投资成本最低为优化目标。双层规划模型通过运用非线性规划工具进行求解。算例结果验证该方法的有效性。在该文算例中,售电公司从新能源消纳增长和需求侧响应削减峰荷2个方面对发电商电源容量规划产生影响。

摘要:尽管当前电力系统智能化程度不断提高,但仍需电力系统作业人员直接参与运维检修工作。因此,研究有效量化人身风险对保障作业人员安全具有重要的现实意义。在深入探讨已有电力系统作业人员人身风险量化模型基础上,考虑当前风险危害值确定方法不足和人为选择倾向现象对人身风险量化的影响,提出基于行为倾向的变电站人身风险量化方法。该方法对风险危害值做进一步细分,并采用 Bootstrap方法对风险危害值的平均数进行处理,模拟统计的不确定性;对风险评估中易出现人为选择倾向的问题,利用前景理论在风险值前乘以一个行为倾向系数ω,来反映管理者在面对事件风险值不同时的应对心理。结果表明,该文方法能更有效地量化人身风险,可为管理人员制定更符合实际的风险应对策略和资源分配方案提供参考,进一步保障现场检修人员的作业安全。

摘要:变电站的检修运维成本受众多复杂因素影响,且检修费用数据记录具有模糊性和波动性。为解决检修费用记录不明的问题,首先对变电站检修条目划分并采用水平和垂直方向的数据分析方法进行处理,再利用 BP神经网络预测检修运维成本。为提高 BP神经网络预测精度,采用 K-fold交叉验证对原始数据训练模型进行精准调整,应用遗传算法对 BP神经网路的初始值和阀值进行调整和改进,从而建立基于遗传算法的改进 BP神经网络检修运维成本预测方法。以某地市变电站为例进行变电检修运维成本预测,对比分析显示所提方法能有效提高模型预测精准度,从而为电网给变电站拨付检修费用提供参考价值。

摘要:作为新型环保节能汽车,电动车的应用规模正在迅速增长,将电动车纳入微网也是电网发展的趋势。电动汽车电力需求灵活,且能量具有双向流动性,成为当前微电网平衡负荷的重要组成部分。该文建立一个含电动汽车的微电网经济调度模型,并在算例中采用 Lingo软件进行求解。通过改进模型调节微网中的各项能源出力,并在优化目标中加入环境治理成本,得出接入微电网的最优电动汽车组合,实现降低微网能源损耗、提高资源利用率的目标。

摘要:基于中国太阳能的实际分布情况,大规模光伏电站往往接入短路容量较低且背景谐波含量较高的弱交流送端系统。光伏的大规模并网对末端电网阻尼特性产生显著影响的同时也为低频振荡的抑制提供了新途径。在此背景下,基于四机两区域系统建立送端电网接入大容量光伏的电磁暂态仿真模型,并利用 TLS-ESPRIT 算法辨识系统低频振荡特性。此外,分别针对光伏逆变器与 SVG 控制环节,提出利用带观测器的线性二次型最优控制方法在其各自控制回路设计附加阻尼控制器,实现对局部和全局低频振荡的协调控制。仿真结果表明,所提控制策略具有明显抑制效果,且能在一定程度内增大送端系统功率传输能力。

摘要:根据雷电先导理论,分析配电线路走廊杆塔地形地貌对线路雷击风险的影响。首先,采用线路杆塔高程、地面倾角、土壤电阻率等特征量来表征塔位地形地貌,并建立特征量的量化赋值规则。随后,构造 BP人工神经网络分类器对山区配电线路杆塔地形地貌进行分类,所提分类可以满足配电线路杆塔雷击风险识别的实用要求,案例应用结果与实际情况相符。该文所提方法可为山区配电线路的差异化防雷提供新的思路。

摘要:配网居民用户侧应急抢修主要针对10kV 以下的居民用户故障,其抢修处理量大、到达时间要求短。现有的应急抢修存在问题:未考虑不同地区的差异性及不确定性进行布置;抢修资源选址模型单一。在此背景下,考虑不同目标对资源配置的影响,建立配电网应急抢修资源多目标选址模型。模型中根据故障工单及天气、路况等数据构建距离、成本目标函数,同时设置覆盖面积、到达距离约束。采用基于 Pareto支配的多目标粒子群算法进行优化求解,通过基于信息熵的序数偏好法得到最终优化方案。最后,通过算例验证所述模型的可行性。

摘要:继电保护系统故障树是保护系统危险性辨识和评价的重要工具。针对故障树顶级事件发生率难以精确获取、故障树不能进行反向推理等不足,提出基于故障树和贝叶斯网络的继电保护故障风险评估方法:正向上,依据保护实时运行数据确定贝叶斯网络根节点(对应故障树基本事件)故障状态,结合贝叶斯网络推理给出贝叶斯网络叶节点(对应故障树顶级事件)的故障概率,实现保护系统的先验风险预测;反向上,由贝叶斯网络叶节点故障,结合贝叶斯条件概率公式,计算贝叶斯网络根节点的故障概率,实现故障原因的后验定位及溯源。所提方法为提高保护系统可靠性和进行故障诊断提供依据。

摘要:网络重构是改变配电网运行状态最重要的手段之一,可有效提高配电网经济、安全以及供电可靠性。为此, 提出融合启发式规则与网络重构的配电网故障快速恢复方法,采用宽度优先遍历的思想,确定故障隔离后非故障失电区,据此利用提出的启发式规则确定非故障失电区的故障恢复方式,以及实现非故障失电区与非故障带电区的连通;对接入了非故障失电区且除去了主动孤岛恢复部分的配电网络,构建以网络损耗最小为目标,以满足配电网安全运行为约束条件的网络重构模型,利用所提出改进和声算法对模型进行求解。通过69节点系统仿真,表明所提方法相比其他方法具有优越性,同时验证了所提出的配电网故障恢复网络重构模型的有效性。

摘要:以园区微电网为研究对象,将充电站内电动汽车分为私家电动车和电动班车2种主要类型,进行孤岛运行可靠性评估。首先,通过分析不同类型电动汽车的行驶时间特性,提出电动汽车充电站联合储能设备与微电网电力系统间的功率互动策略以及互动功率计算模型。随后,以开关为边界对微电网馈线区域进行分级,提出不同故障隔离操作方法。并在传统评估指标的基础上,提出电动汽车充电站平均充电、放电、负荷削减深度等评估指标。最后, 采用序贯蒙特卡罗智能算法,以IEEE配电系统可靠性评估测试系统 RTBSBus6的 F4馈线区域为基础而修改的配电网络为算例,进行仿真计算。计算结果表明:当响应 V2G 技术的电动汽车充电站接入微电网后,合理的功率互动策略可有效提高微电网孤岛运行状态下的可靠性。

摘要:考虑到在电力市场环境下出现的新市场主体,首先引入配电分配矩阵来模拟市场双边交易行为,在传统负荷频率控制模型的基础上,建立基于配电分配矩阵的负荷频率控制模型。然后针对负荷频率控制模型在区域地理上的分布式特点,采用基于分布式模型预测控制方式进行控制。最后,以一个两区域交直流互联电网负荷频率控制模型为例进行Simulink仿真。结果表明所建立的模型能够有效地模拟市场双边交易过程与 C-MPC 控制、传统 PI 控制方式相比,基于分布式模型预测控制方式具有更好的控制性能。

摘要:电网运行断面是电力系统运行控制的重要手段。面对当前繁多的电网运行断面智能生成方法,如何合理的选择已成为电网运行断面在线生成算法领域研究的重要内容。在此背景下,提出一种基于 Q 学习的电网运行断面动态生成方法。该方法的主要特征在于训练得到 Q 学习智能体,根据电网运行特征动态选择电网运行断面生成方法,以便充分利用不同生成方法在不同场景下的算法优势。最后,基于某电网数据构造的算例表明,动态生成方法能够通过优化选择不同场景下的生成算法,提升生成结果的准确率。对于应用样本集,该方法提高准确率近5.2%。

摘要:出行温度会通过多方面的干扰直接影响到电动汽车的具体能耗情况,从而导致在不同温度下其充电功率需求的差异。依据统计学原理,在大量样本支撑下,采用最小二乘法获取电动汽车单位公里电耗与出行温度的具体联系,提出一种计及出行温度的电动汽车充电功率计算模型。以北京市某小区配电网为例,采用蒙特卡洛法模拟不同季节(温度)下电动汽车充电负荷的具体差异,分析不同季节下电动汽车负荷对区域电网产生的不同影响,为将来电动汽车充电行为的有序控制提供一种新的分季节调度思路。

摘要:电力系统次同步振荡具有非平稳、非线性特性,现有检测方法难以捕获振荡特征和变化趋势,为此提出 K- means结合SWT的振荡检测方法,并将该方法引入次同步振荡谐波检测分析中。首先,利用 SWT 较强的抗模态混叠能力和抗噪性,在噪声环境下清晰直观表征信号振荡模态。同时,在SWT中运用频域切片,提取电力信号中的多重振荡模态,进行重构和参数辨识。考虑到SWT将小波系数挤压至中心频率,采用 K-means聚类方法准确求出重构前振荡信号中心频率,并自动选择信号重构频域区间。最后,通过仿真算例验证该方法的有效性。

摘要:随着交直交传动方式在高速列车上的普及,接触网电压波动甚至失稳现象出现频率日趋上升,影响了设备安全及正常的运行。研究发现高速列车运行在再生制动模式下时对电网稳定性有很大影响,为实现牵引变流器再生制动能量回收,同时确保电网与牵引变流器的级联系统稳定运行,该文在非理想电网情况下,通过阻抗分析法推导产生稳定性问题的原因,并在Simplorer、Maxwell、RMxprt、Matlab/Simulink仿真环境下进行联合仿真验证,结果表明:改善参数可以有效抑制级联系统的振荡问题,提高列车运行可靠性。

摘要:为研究变电站现场三相空心电抗器对附近线路的磁场干扰及不同材料的屏蔽特性,在建立三维电磁场仿真模型基础上,研究高电导率材料与高磁导率材料对空间磁场的变化情况,并阐明其变化原因。同时利用有限元仿真结果中的矢量磁位对电抗器附近线路的感应电压进行计算,对不同屏蔽材料下的电压抑制效果进行讨论。结果表明: 采用高磁导率材料屏蔽时需要将三相屏蔽体连通才能取得良好的屏蔽效果,同时高磁导率材料边缘大量磁力线的穿出可能造成附近区域线路的干扰增强。因此,采用高磁导率三相连通屏蔽还需要考虑变电站现场线路的分布情况。

摘要:气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)局部放电故障类型识别是故障预警和制定检修计划的重要基础,对维护电力设备的安全稳定运行意义重大。在此背景下,首先分析常见的几种 GIS故障类型;然后,在超高频传感器采集到的图谱信号处理和分类上,由于卷积神经网络(CNN)和深度置信网络 (DBN)融合而成的复合神经网络模型可以快速实现有效特征信号的提取和故障类型准确分类,因此该文融合 CNN 和 DBN,建立复合神经网络的主体结构,并利用该网络进行 GIS局部放电故障类型识别;最后进行实验验证。结果表明该复合神经网络模型识别故障的准确性最高可达99%。

摘要:通过建立35kV 线路的仿真模型,研究线路在有避雷线无避雷器、无避雷线有避雷器以及有避雷线和避雷器这3种情况下,线路耐雷水平的差异以及杆塔分流系数的变化情况。仿真结果表明:在同样的接地电阻下,杆塔在有避雷线无避雷器时的分流系数要比有避雷线和避雷器时的分流系数至少大20%。另当接地电阻小于20Ω 时, 线路在无避雷线有避雷器的情况下,其耐雷水平是有避雷线无避雷器情况下的1.8~2.0倍;而线路在有避雷线和避雷器的情况下的耐雷水平是有避雷线无避雷器情况下的1.9~2.3倍。当接地电阻分别为20、15、10、5Ω 时,线路在有避雷线无避雷器的情况下的耐雷水平的提高效果不到其他2种情况的60%。研究结果对于35kV 线路的防雷保护具有一定的指导作用和参考价值。

摘要:针对电力行业大量采用民用消费级无人机进行输电线路巡线可能存在的信息安全隐患展开风险分析。首先,结合无人机实时性要求高、通信链路不稳定、GPS导航信号易篡改和飞航路径需保密等特点,指出应用专业级无人机进行输电线路巡线需要解决的信息安全问题。接着提出无人机及地面控制系统中基于对称密钥的控制信号、 航拍数据加密通信与存储、密钥分发机制和基于无人机惯性导航系统的虚构 GPS信号综合评估与甄别方法,以及基于云安全的无人机恶意软件检测的加固措施,所提方法为专业级巡线无人机的信息安全提供保障。

摘要:为适应电力调度系统中响应多用户静态安全分析计算的并发性和扩展性需求的不断发展,通过分析静态安全分析计算的特点,并将其与 Docker技术结合,提出一种基于 Docker技术的静态安全分析云计算应用方法。首先, 设计该应用方法的运行架构,对不同的潮流计算算法制作对应的 Docker容器镜像;随后通过 Protobuf按照给定格式实现用户和容器之间数据交互,根据计算请求动态创建新的容器或分配空闲容器,并在计算结束后释放容器资源;所提方法利用 Docker技术提高云平台计算资源的利用率,满足静态安全分析计算功能的并发要求。最后,对实际算例进行分析,结果表明,该方法可以提高云平台下静态安全分析计算功能的并发性和扩展性。

摘要:当前架空输电线路主要安装限制雷电过电压避雷器,限制操作过电压无间隙避雷器的安装及应用仍是空白,这种避雷器在±1100kV 昌吉—古泉特高压直流输电线路上首次安装,可将全线操作过电压限制在1.5p.u.以下,从而缩减间隙值、减少杆塔尺寸及交叉跨越距离,大大节省工程投资。该文提出在线路直线塔和耐张塔上安装避雷器的多种方案;通过对比分析,选用外挑支架悬挂式安装避雷器方案为最佳方案;并在此基础上分析避雷器静、 动态荷载,创新设计塔头布置型式、选型引流线及设计连接金具。通过实际工程中的安装和运行,首次验证特高压直流线路安装无间隙避雷器的可行性,为线路安装避雷器提供范例。

摘要:针对电力物联网 D2D通信中的模式预选问题,提出多播重传机制。首先,通过分析 D2D 传输的集中式和分布式2种重传方案的优势和不足,提出一种新的基于重传模式预选的 D2D 多播重传方案。新方案通过簇头汇总 D2D多播 ACK 状态和簇内链路质量,避免了集中式方案中上行汇报信令开销太大的问题;同时,通过让簇头来决定重传方案后再上报基站的方式,避免了分布式重传方案中预留资源带来的资源浪费问题。簇头充分考虑 D2D 链路差异,根据 D2D链路质量自适应地选择最优传输节点,可充分利用 D2D 链路的多信道分集增益。理论分析和计算机仿真验证方案在信令开销和传输效率方面的有效性。