智能配电网自愈控制技术发展与展望

大规模分布式电源、柔性负荷、用户互动负荷等接入占比不断增加,配电网运行方式日趋复杂多变,分布式电源出力的随机性、波动性以及电动汽车等多元化负荷时空不确定性,为智能配电网实现自愈控制带来新挑战。微型同步相量测量技术在配电网中的应用,增强了其可观测性和精准数据支撑能力。文章基于国内外研究现状,分析了智能配电网自愈控制实际需求,明确了基于同步相量量测的快速感知、精准协调控制等新支撑技术与实现方法,设计了新技术支撑下智能配电网自愈控制架构,再结合大数据、云计算、物联网、移动互联以及人工智能等先进技术的应用,能够实现多类型、弱特征故障的准确检测和精确定位,挖掘分布式电源可调控潜力及供电支撑作用,提升智能配电网安全可靠和经济高效运行水平。     

基于改进 K-means聚类算法的行业用电画像∗

随着大数据研究的深入以及配电网自动化的建设,电力大数据日益得到重视.如何基于配电网大数据实现电网用户感知,支撑配电网相关业务,是当前电力公司关注的重点问题.首先对用户年行度数据进行预处理,通过改进K-means算法对用户用电数据进行聚类;随后结合用户所属行业信息,从用电特征对行业用电进行画像;最后基于实际数据实现行业用电画像,验证方法的有效性.     

泛在电力物联网下的配电网典型配置模式研究

泛在电力物联网是传统工业技术与以物联网为代表的新一代信息通信技术深度融合而产生的一种新型电力网络运行形态。配电网是泛在电力物联网建设中极为关键且能够快速见效的重要组成。文章研究泛在电力物联网下的配电网典型配置模式,通过对配电网中低压设备的全域识别及设备间广泛互联,实现配电网状态全面感知、数据融合和智能应用,使得配电网运行更安全、管理更精益、投资更精准、服务更优质。文章给出的配电网"站-线-台-户"的典型配置模式覆盖广泛、易于扩展,为泛在电力物联网建设提供了参考。     

电力市场环境下智能配电网的发展应用分析

阐述了智能电网研究发展、电力市场建设的背景情况、概念和特性,分析了智能配电网优先发展的物理基础、技术支撑、以及市场驱动和经济效益,对我国智能配电网的技术进步进行了分析和介绍。最后,从电力市场环境下的全局视角,阐释了智能配电网革新将作为智能电网建设的首要切入点,以及它所带动的技术革新以及社会、经济收益。     

智能配电网电力调度信息集成系统研究

信息集成整合是实现智能配电网兼容、自愈、互动、结构优化以及经济调度运行的重要基础性保障。在分析当前建设电力调度信息集成系统重要性和设计原则的基础上,结合包括输电、变配电、用电以及分布式发电等环节的配电网多信息源集成体系结构要求和技术路线,推导分析了调度信息化的数据架构,提出了基于四大类信息集成整合的配电网电力调度信息集成系统,尤其对电力调度数据信息及应用功能于一体的集成整合等功能特性进行了认真探讨。     

配电网用户侧异构电力物联设备安全研究综述及展望

随着配电网用户侧异构电力物联设备（简称为“配电网用户侧物联设备”）接入电力系统,电力系统的安全防护边界变得日益模糊,使得基于物理隔离装置的安全防护体系无法成为保护电力系统运行安全的壁垒。考虑到设备的网络风险特征,配电网用户侧物联设备的网络安全给电力系统运行带来了新的隐患。为了更好地揭示电力系统在大规模配电网用户侧物联设备接入场景下所面临的安全威胁,并为制定相应的安全防护措施提供参考,对配电网用户侧物联设备的安全研究进行了全面的综述与展望。结合设备各组件间的通信架构,分析了目前配电网用户侧物联设备的网络安全脆弱性以及潜在的攻击手段;考虑配电网用户侧物联设备终端的运行特性,揭示其异常动作对电力系统造成的安全影响;从设备的“端”“管”“云” 3个方面重点综述了目前配电网用户侧物联设备各组件的主要安全防护研究;对该领域未来需要深入探索的研究方向进行了展望。     

基于数据驱动的客户侧需求响应资源精准唤醒

需求响应工作是多元融合高弹性电网建设的重要组成部分,通过引导和激励电力用户参与电力系统削峰填谷需求,能够有效促进电力供需平衡和保障重点用户用电,提升能源利用效率。为落实当前精准识别需求响应、切实提升响应效率要求,需要准确、快速、精准识别用户侧高潜力需求响应资源,因此,通过收集用户电量相关基础数据,构建用户需求响应分析模型,精准识别需求响应潜力用户,明确用户削峰填谷潜力和柔性可调节负荷潜力等级;利用用户生产经验建立特征分析模型,精准识别用户生产班次、节假日用电等特征并生成特征标签,有效支撑基层需求响应工作的精准实施,推进需求响应工作的开展。     

泛在电力物联网环境下新一代智能电能表技术展望

随着泛在电力物联网建设方案的提出,智能电能表作为电力物联网感知层末端重要的传感设备,其技术功能被赋予更多的要求。新一代智能电能表既要兼顾传统计量功能又要考虑泛在电力物联网环境下业务的需求,其技术发展方向是保证感知层设备智能化升级、实现业务终端全连接、提升边缘智能水平的关键。文章基于IR46国际标准,从电能表的计量特性、电能表功能多元化发展方向、实时嵌入式操作系统应用等多角度,探讨新一代智能电能表的技术发展方向。     

面向电力市场的用户侧电力电量预测综述

对电力电量准确预测,把握其不确定性和随机性对电力市场的管理和发展具有重要意义。该文首先对电力市场及其环境下电力电量预测进行了简要概述;其次,从数据预处理、预测方法和预测场景3个角度出发,对面向电力市场的用户侧电力电量预测研究现状进行了总结与分析,详细阐述了新兴负荷、考虑分布式电源的接入、考虑需求响应、面对特殊事件与极端环境和面对综合能源系统5个场景下用户电力电量预测现状;最后,对现有研究面临的挑战进行了分析,并对未来研究方向进行了展望。     

基于电力大数据的用户用电感知研究

在基于电力大数据对用户提供多元化服务的研究中,发现电网在不同时刻停电,不同用户的停电感受不一样以及在调度计划制定时,由于不同线路所带用户不同,需进行差异化服务。为此,提出基于电力大数据的用户用电感知研究。首先通过电网内部系统及外部系统进行数据采集,然后基于大数据从多维度进行数据处理和分析,建立了用电需求模型和用户用电感知模型并进行了深入应用。通过该模型可以实现有限投资供电可靠性提升最快,最大限度满足用户需求;可最大限度实现不同行业、类别的用户用电互补,提高设备利用率;可实现用电感知最低时段停电,停电涉及用户更精准。该模型的引用实现了电网规划、用户接入、调度运行的智能决策,使电网规划投资更精准,固定投资提升可靠性最快,提高设备利用效率和用户满意度。     

泛在电力物联网在智能配电系统应用综述及展望

构建泛在电力物联网作为支撑建设坚强智能电网以及能源互联网的重要内容，对保障电网弹性安全运行、实现异质能源友好接入、服务用户精细化用能具有重要意义。配电网作为电力系统连接产－销两端关键中间环节，依靠泛在电力物联网技术将全面提升其深度感知与精细控制能力，促使配电网由传统的“源→荷”单向供能模式向“源荷”双向能量流动模式转变，并赋予配电网能源数据共享、服务提供的新型角色。文章从泛在电力物联网基本概念、体系架构、典型功能、关键技术，以及泛在电力物联网在配电系统中的典型应用等方面进行综述，并对泛在电力物联网未来的发展和挑战进行讨论。     

城市配电网智能感知系统建设与应用分析

随着电网的快速发展，城市配电网信息系统不断增多，信息孤岛、集成和整合不足的应用现状已不能适应新时代电网的要求。在现有的配网自动化系统基础上，提出了一种城市配电网智能感知系统。首先，结合泛在电力物联网的建设理念，依托关键数据，对不同系统中的相关联信息进行整合；其次，构建出一个相对完善的、先进的配网调度智能感知系统，用于支撑配网调度的相关业务；再次，结合EMS、DA提供的实时信息，利用人工智能研判技术，对配用电网络的运行状态进行分析研判；最后，通过信息监控感知，将用户停电信息研判精准定位，实现配用电网络实时、准确和全面的运行状态监控，缩短业务流程，及时传送运维抢修，提升了配网运维质效。所建系统试运行后，用户停电研判信息准确，极大缩短了用户抢修时间，提升了配电网管理和服务水平。     

浅析智能配电网在电力营销中的应用

随着国民经济与各行各业的发展,电力市场的内部竞争越来越激烈,新时期的电力营销是面向广大用户的一项综合型服务,能够为广大用户提供及时、优质、全面的电力营销服务,并提供适应市场发展及用户需求的电力产品。良好的电力营销离不开高质量的配电网支持,本文首先分析了智能配电网与电力营销的特点,着重探讨了智能配电网配电自动化系统、抄表智能化、智能仪表、营配一体化信息通信平台在电力营销中的应用。     

电力电子设备谐波对配电网电压骤升的影响研究

分析了相关电力电子设备的结构特性、谐波产生原因与叠加机理,探讨了电力电子设备在配电网中谐波注入并引起配电网用户电压骤升的原因,构建了谐波对配电网电压影响的仿真模型;在配电网现场测量了多台电力电子设备的实际谐波含量,并以这些测量数据和实际农村低压配电网、IEEE 33节点中压配电网算例为基础,通过多个运行场景进行仿真对比,对用户电压大幅提升现象进行了验证,最后提出了治理这类电压骤升的措施。     

数据驱动下窃电智能分析系统的研究

近年来,随着智能电表的推广及用电信息采集系统建设的逐步完善,电网公司积累了海量用户用电数据, 为大数据技术在电力领域的应用提供了基础。文章基于数据挖掘思想,针对行业分类及用户特征,对海量的多元计量 数据进行分析,从中挖掘出窃电用户的关联性多维度特征参量,基于神经网络构建数据驱动下的窃电预测模型。实验表明该方法具有较高的工程应用价值,为窃电预测提供了一种有效的方法和途径。     

基于配电物联网技术的台区拓扑自动生成方法研究

随着配电物联网的建设发展,低压台区数据的深度融合、低压配电网全景感知的精益化管理等深化应用在智能配电网的发展中已经必不可少。低压配电网拓扑网络结构是台区智能化应用的基础,而台区拓扑的自动生成一直是技术难点,为此提出一种以融合终端为核心,基于配电物联网的拓扑自动生成技术。首先,基于智能融合终端与用户高速电力线载波(high speed power line carrier,HPLC)智能电表的深度数据交流采集,充分利用智能电表采集的用户数据,形成用户特征信息集合,通过电压数据计算任意智能电表之间的相关性,判断其是否处于同一表箱。然后,通过数据集合中其余电气量数据,计算分支箱与智能电表之间最优解集,研判计算数据。最后,通过仿真算例和实际试点应用效果验证所提方法的可行性,并对未来拓扑生成技术的发展方向提出展望。     

基于降噪自编码器、奇异谱分析和长短期记忆神经网络的空间电力负荷态势感知

精准的空间电力负荷态势感知结果是配电网精益化规划的基础。随着配电网中可采集负荷数据深度和广度的增加,如何运用这些数据实现对空间电力负荷精准的态势感知具有重要意义。该文提出一种基于降噪自编码器、奇异谱分析和长短期记忆神经网络(denoising autoencoder,singular spectrum analysis and long-short term memory neural networks,DAE-SSA-LSTM)的空间电力负荷态势感知方法。首先在态势觉察阶段,使用降噪自编码器对每个Ⅰ类元胞负荷实测数据分别进行编码提取各自的主要负荷变化特征,并根据该特征进行重构历史元胞负荷数据以降低由于测量、通信等原因造成的噪声干扰;然后在态势理解阶段中运用奇异谱分析方法对态势觉察后的元胞负荷数据进行分解得出周期性较强的低频分量序列和随机性较强的高频分量序列;最后在态势预测阶段采用不同的长短期记忆神经网络模型分别对低频分量和高频分量进行预测,并将两预测结果进行叠加得出目标年的Ⅰ类元胞负荷预测值,在此基础上运用空间电力负荷网格化技术求得基于Ⅱ类元胞的空间电力负荷预测值。实例分析结果表明,该方法相比于其他4种空间电力负荷态势感知方法,具有更高的预测精度。     

多元数据融合的智能配电网负荷分析预测管理系统

针对多元大数据在智能配电网中的应用问题,为实现配电网的精益管理、科学预测和合理规划,文章开发了多元数据融合的智能配电网负荷分析预测管理系统。对软件系统的总体框架进行了设计;对软件系统的各功能模块进行开发和介绍;给出了软件系统的一个应用实例。该系统充分利用海量的历史负荷数据进行负荷特性分析,建立负荷特征库以及业扩信息库,通过对新接入用户进行信息匹配实现负荷管理及最大负荷预测。此外,该系统建立负荷预测方法模型库,可提供不同维度的负荷预测功能,从传统的地区负荷预测转变为馈线负荷预测,结合馈线现状以及业扩信息优化用户接入决策。总的来说,该系统具有功能模块数据链路互通、不同功能之间能提供信息支持、整体采用模块化设计思想等特点,可满足电网企业的日常应用需求。     

智能配电网大数据应用技术与前景分析

通过将大数据技术应用到智能配电网中,不仅可以提高数据采集、数据整理、数据分析以及数据存储等工作效率,而且还能够让用户得到更加精准且优质的电力服务。针对智能配电网大数据技术的应用场景与应用前景展开了分析。     

智能配电网大数据下的归一化负荷建模

本文研究用于智能配电网用电行为分析的归一化负荷建模,获取变电站综合日负荷曲线和电力用户日负荷曲线数据,对数据进行预处理,剔除无效数据,采用聚类算法进行聚类分析,建立归一化负荷模型。并基于归一化负荷建模所得区域用电特性,建立与之相匹配的配电网规划基本参数,实现配电网规划模型设计。