基于工业以太网与现场总线的煤矿电力监控系统

完善的电力监控系统对于提高煤矿供电质量、保证安全生产至关重要。本文中基于工业以太网和现场总线技术建立的煤矿电力监控系统可以实现电力系统运行监控、实时数据采集与分析、故障报警与事件记录,且具有丰富的图形显示、人机交互操作、数据统计及报表功能,必将在煤矿生产中发挥重要作用。     

矿区电力调度系统自动化电气设备运行方式的改造思路

随着社会的不断进步,对电力系统的安全可靠运行提出了更高的要求。在电力系统中不仅要保持良好的工作状态,而且还要降低能源的消耗。电力调度系统是电力系统的辅助系统,对电力系统的安全、平稳运行起到了一定的促进作用。文章介绍了电力调度系统对煤矿安全生产的影响,并探讨了其自动化电气设备运行方式的改造过程。     

新能源电力系统的规划及应用研究

在当前大多数电力系统生产仿真方法中,尚未全面考虑新能源发电的输出特性。根据风电发电和光伏发电的历史运行数据,采用统计方法对其进行了功率输出特性的分析。在此基础上,以最低生产成本或最佳节能减排效果为优化目标,建立以电力平衡、电力平衡和峰值平衡为基础的大规模集成新能源发电的电力系统运行模型。利用所提出的电力系统运行模型,基于中国西北电网进行了运行仿真,分析了不同系统运行条件下的新能源电力条件。仿真结果很好地验证了所提出的电力系统运行模型在大规模新能源发电产业电力系统的适应分析中的有效性。     

电力监控系统无线接入安全风险的模糊评估方法研究

随着新能源的不断发展,新能源电站无线网络安全威胁的防御问题日渐突出,为电网的安全稳定运行带来了挑战。从现有安全风险评估方法出发,从模糊分析理论入手,提出了一套电力监控系统无线接入安全评估方法;建立了一种针对电力监控系统无线接入风险的、由多层评估指标体系构成的安全评估模型,该安全评估方法根据实际运行中的各种工况,建立二级、一级评估指标,实现了安全风险的分层评估。结合具体实例对所得数据进行分析,结果表明本文提出的方法能够有效实现无线网络接入的安全评估。     

基于耦合算法的煤矿瓦斯涌出量预测模型研究

针对煤矿回采工作面瓦斯涌出量系统的时变性、非线性、复杂性、不确定性等特点,提出了混沌免疫粒子群算法(CIPSO)与Elman神经网络的耦合算法(CIPSO-ENN)用于非线性动态绝对瓦斯涌出量预测。算法通过实时的对其权值、阈值寻优,建立了基于CIPSO 和ENN 的耦合算法的绝对瓦斯涌出量预测系统模型,并利用矿井监测到的各项历史数据进行试验,结果表明该模型较其他预测模型其辨识收敛速度、预测精度和鲁棒性等性能都有明显的提高。     

基于物联网技术的电力设备数据实时采集系统

以实现电力设备数据实时采集和通信为目的,设计基于物联网技术的电力设备数据实时采集系统。依据标识体系感知和采集电力设备的运行状数据,并对数据进行标准化化处理,通过物联网将电力数据传输到数据整合层,通过加权队列调度算法解决电力设备数据在通信传输时,突发数据流量产生的网络拥塞问题,并对横向和纵向进行整合、存储。测试结果表明,该系统可靠完成电力设备不同运行状态下的信号数据采集,采集结果的有效值误差和峰值误差小,最大程度降低拥塞率,保证数据实时通信。     

数据实时分析的电力安全生产监测系统设计

为实时掌握电力安全生产情况并查看全面、可靠、详细的电力安全生产数据，及时进行生产异常预警，以电力安全生产监测目的和内容为基础，结合大数据技术，设计数据实时分析的电力安全生产监测系统。通过数据采集单元采集电力安全生产数据，通过通信设备将数据分别传送至本地监控站和数据分析层，本地监控站分析数据后，在权限范围内实行调度和管理，权限外的则传送至监控中心层；数据分析层采用大数据标签分类以及分析接收的全部数据，获取数据中的异常数据，向监控中心层发送异常预警；监控中心层则通过监控显示服务器查看预警结果。测试结果显示:系统各项功能运行正常，通信效果良好，能够完成电力安全生产数据的实时传输，避免缓存时间较长导致数据丢失或者损坏，全面检测电力安全生产情况。     

计及随机网络约束的含可再生能源电力天然气耦合系统优化

为解决风电弃风和运行成本的问题，提出了考虑随机网络约束的电力天然气耦合系统与压缩空气储能系统的联合优化模型。分析了电力天然气混合系统的运行方式，建立了两阶段电力天然气耦合系统运行优化模型。第一阶段针对日前市场，第二阶段针对实时市场，分别考虑相应的电力系统约束、天然气系统约束以及耦合系统约束，并考虑随机网络约束，利用混合整数非线性规划求解。通过仿真分析，说明混合系统在风电弃风、负荷削减以及运行成本方面的影响。     

煤矿采场智能岩层控制原理及方法

煤矿采场智能岩层控制是智慧矿山及智能化开采的重要组成部分,是由“试误岩层控制”向“精准岩层控制”、由“静态岩层控制”向“动态岩层控制”发展的关键路径,是当前和今后一个时期采场岩层控制领域的重要发展方向之一。明确了采场智能岩层控制的内涵:即运用现代信息技术、人工智能技术及方法等,以采场智能装备系统为载体,实现开采全过程的采场围岩自动化、智能化控制。采场智能岩层控制分为3个关键环节:开采过程中的环境及设备运行数据的感知与汇集、动态分析与状态判别、实时决策控制与反馈。分析了矿山数据的构成、感知汇集方法及利用方式,矿山数据的主要用途为:岩层控制效果与事故灾害特征评价的大数据关联分析、为人工智能模型提供学习样本及分析对象、作为动态数值计算的反演分析参照对象、作为数据可视化与开采实景虚拟的信息来源。给出了采场智能岩层控制的动态分析与状态判别、实时决策与控制的技术路径,提出了采场智能岩层控制的关键科学问题:① 环境及设备运行数据的感知汇集方法与技术;② 矿山数据实时快速分析方法与技术;③ 采场智能岩层控制的关联分析与模型;④ 矿山数据可视化与开采场景虚拟构建;⑤ 基于大数据的快速动态数值计算原理及算法;⑥ 采场智能岩层控制“感知-分析-控制-反馈”全过程算法集成与系统构建。结合工程实际介绍了基于支持向量机和动态数值计算的采场智能岩层控制初步应用。     

包含静止同步补偿器的电力系统鲁棒镇定

研究包含静止同步补偿器(STATCOM)的单机一无穷大电力系统鲁棒镇定控制。首先，从系统级角度讨论了系统的动态数学模型，为消去系统非线性，引入了直接反馈线性化技术，考虑到系统的参数不确定性，所得到的系统模型为一个包含不确定项的线性系统，基于系统的代数黎卡提方程的解，对上述线性系统，引入反馈控制，结合前述的直接反馈线性化技术给出的补偿控制规律，得到原系统的鲁棒镇定控制器，在仿真实例中，考虑了在反馈线性化补偿控制规律中有无静止同步补偿器的附加控制作用2种不同的情形，输电线路发生三相对称短路故障，在此暂态过程中，考察所给控制器的控制效果。图2。参10．     

基于改进蒙特卡洛法的智能电网实时运行风险评估

蒙特卡洛法需使用大量电网抽样数据,花费的风险评估时间长,提出一种改进蒙特卡洛法实现高效智能电网实时运行风险评估。从多方面考虑,构建智能电网风险评价指标体系,明确蒙特卡洛法存在抽样次数多及方差系数大的问题;将交叉熵重要抽样法与分散抽样法相结合,构建近似函数,令原本电网中微小概率事件转换为大概率事件,减少算法抽样次数和方差系数,提高算法的计算效率。实验表明,所提方法能够有效识别正常状态下及元件失效条件下的电网实时运行风险,并通过失效线路负荷转移的方式有效降低了智能电网实时运行风险。     

基于多维度数据融合的电网机组故障自动诊断系统

设计基于多维度数据融合的电网机组故障自动诊断系统,降低电网异常运维次数、提升电网安全性。系统数据采集层使用采集器和智能移动终端采集电网机组数据后,利用网络通信层将电网机组数据传输至数据存储层的SQL数据库存储,服务层调用数据存储层内的电网机组数据完成消息推送、故障查询等功能,并将电力机组数据推送至逻辑层,逻辑层利用多维度电网机组数据,构建基于深度置信网络的多维度数据决策融合模型,结合推理机诊断电网机组故障,并通过人机交互层将接收到的电网机组故障诊断信息以可视化方式呈现给用户。实验表明:该系统通信损失值较低,可保障电网机组数据完整,具备较好的数据融合性能,且故障诊断精度高,可降低电网异常运维次数,应用性较好。     

基于VSC-MTDC的城市电网增容研究

国民经济迅速增长、城市建设不断推进的进程中,城市用电设施以及工业产量急剧增加,使得用电负荷在城市中迅猛增长,造成城市中已有的支撑电源不足的问题。采用多端柔性直流输电系统（Voltage Source Converter based Multi-Terminal Direct Current,VSC-MTDC）对城市电网进行增容,这一输电系统相较于传统的交流输电来说,效率较高。通过对应用于城市电网增容中的这一多端柔性直流输电系统的换流站故障退出运行、静态稳定分析以及动态稳定分析研究,得出其既可以作为城市重要负荷的安保电源,又能够独立控制有功功率、无功功率,而且能较好地隔离受端电网故障,其正常运行状态相当于一个无惯性发电机,能够及时抑制电压波动,对提高电网的电能质量具有重要意义。通过PSCAD/EMTDC仿真验证表明多端柔性直流输电应用于城市电网增容的正确性和可行性。     

光伏能源高效利用研究

光伏发电大规模并网给电网的稳定运行带来巨大挑战,光伏发电系统功率输出具有非线性、间接波动性和不确定性等特点,在未来光伏发电一体化程度极高的电力系统中,不仅要在不出现电力短缺的情况下保持供需平衡,还要尽可能多地利用光伏能源,光伏功率预测和储能装置在电力系统运行中的应用就是必不可少的一环.提出了一种基于光伏功率预测来确定和...     

改进粒子群算法的输配电网分布式电源规划研究

研究基于改进粒子群算法的输配电网分布式电源规划方法,以期缩短输配电网网损、降低运行成本、保证电力系统稳定运行。以总投资与运行成本最小、分布式电源有功网损最低、电压稳定裕度为目标函数,结合分布式电源的容量、电压、电流约束条件,建立输配电网分布式电源规划模型;应用改进粒子群算法,通过初始化粒子群参数、例子迭代次数及速度设定、粒子潮流和网损计算、粒子适应值分析等步骤,求解分布式电源规划模型,输出最优规划方案。实验结果表明,该方法可以实现输配电网的电源规划,规划后输配电网电压稳定,所产生的有功网损小,可降低输配电网的总体运营成本,更好地满足实际电力工作需求。     

基于物联网的广域电力安全监督系统研究

现代电力系统接近稳定运行,分布式电源广泛增长,电网通过铺设更新的输电线路等,最终导致了电网运行和控制的复杂性。缺乏监测和适当的控制可能导致称为停电的网络灾难性故障。在智能电网中利用物联网技术是加快电网系统信息化的重要途径,有利于电网基础设施的有效管理。防灾和减少输电线路是物联网最重要的应用领域之一。先进的物联网传感和通信技术可以有效地避免或减少自然灾害对输电线路的损害,提高输电线路的可靠性,减少经济损失。针对智能电网建设和发展的特点,扩展了物联网在输电线路在线监控系统中的应用,并结合广域测量系统,构建了一套基于物联网技术广域电力安全监督系统,具有较高的抗干扰和系统敏感性。     

基于改进Raft算法的电力数据共享机制

随着智能电网的快速建设和运营,电力公司内部各变电站之间数据的安全共享已成为一个急需解决的问题。基于联盟区块链技术,设计了基于区块链的电力数据共享模型;电力公司的各个电力调度中心构成区块链节点,实现电力数据的安全管理和存储;电力信息采集终端部署数据采集传感器,实现电力数据的全面采集。为实现数据的安全共享,基于改进的Raft算法,设计了电力数据的上链流程、领导者选择流程、电力数据共享流程。实验中从数据存储时延和数据读取时延2个维度,验证了本文算法在保证数据安全共享的前提下,较小的增加了数据读取和存储的时延。本文算法较好的解决了数据安全共享的问题。     

智慧型电力应急预案模式在故障线路快速定位方法中的应用研究

现有电力应急预案在响应突发事故导致的输电线路故障情况时,体现出准确性和时效性的明显不足问题,归其根本是因为在响应初期无法做到准确及时地定位出故障线路位置,从而使得应急响应存在滞后性。而智慧型电力应急预案以事故的推理机制为基础,在考虑系统的状态运行条件下,实现无脚本的动态应急响应。在智慧型应急预案下,动态应急响应的关键在于准确及时地定位出发生故障的输电线路位置。通过将电力网络的APTS简化模型和改进遗传算法相结合,构建出一种在智慧应急预案下的故障线路快速定位方法。该方法具有定位速度快和定位精度高的优点,具有很强的实用性。最后,以广州市某小型配电网为例验证了其合理性和可行性。     

基于B+搜索树算法的用电侧线损数据采集与溯源方法

对用电侧线损的监测是确保用电侧正常输配电的关键,也是整个电网运营的重要指标和基础,基于B+搜索树算法构建了一种高效稳定的用电侧线损数据采集和溯源方法,通过该方法可以快速地从用电侧网络中的线损监测模块中快速获取线损数据,并对异常线路进行溯源定位,能够有效避免输配电网络故障扩散导致严重的停电事故。同时结合实际算例对所提算法进行分析,验证所提方法的快速性和准确性,对于工程实践具有一定的参考价值。