智能电网监控运行大数据分析系统总体设计

电网监控数据具有多源、高维、先验、异构的特点,传统依靠人工经验的电网监控运行分析技术已无法满足大电网集中调控、一体化运行的发展要求,需要实现电网监控运行全过程信息的高效汇集和智能挖掘分析,以提高监控人员对电网实时运行状态的主动感知能力。文中通过分析现有业务系统在数据规范和分析手段等方面的局限性,阐明了建设智能电网监控运行大数据分析系统的必要性,提出了以监控业务需求为引领的"数据到模型,模型到应用"的技术路线,设计了涵盖数据接入至业务应用自下而上的整体架构,构建了统计分析中心、趋势预警中心、智能搜索中心及可视化展示中心的功能体系,取得了规范化数据接入、全过程数据处理及大数据因果分析建模等关键技术的突破,形成了事前异常趋势预警,事中快速处置和事后闭环分析的管理模式。根据示范工程的建设和试点运行情况,介绍监控运行大数据分析系统在数据规范处理、业务分析建模和监控业务管理方面的应用成效及未来应用展望。     

异构系统间数据远程调阅的方法与实现

在智能电网大运行体制背景下,上级调度需要获取大量下级调度乃至变电站的数据信息,用于分析监视整个电网调度监控系统应用现状。由于异构系统间客观存在的数据壁垒,当上下级调度采用异构系统时,数据的共享实现非常困难。文中介绍了一整套关于异构系统间数据远程调阅的方法及实现方案,解决了异构系统间数据调阅的难题,减轻上级调度系统的压力,有利于大运行模式地监视。     

基于多源监控数据的设备状态感知方法

近年来,随着智能电网的发展,电网资产及相应的量测数据呈级数增长。但复杂且非结构性电网数据对电网公司安全、稳定运行提出挑战,亟需在电网企业调度控制中心系统中构建多源异构数据平台。本文提出了一种基于电网多源监控数据的设备状态感知方法。首先建立监控数据模型及数据平台;接着采用基于聚类的深度学习方法开展设备监控调度系统状态感知和辅助决策研究;最后对所提出的状态感知方法进行实际验证。所提出方法可有效对设备运行状态进行判断与感知,实现检修业务的智能辅助决策。     

基于三维全景的变电站智能视频监控系统

基于三维全景的变电站智能视频监控系统实现了变电站各监控系统数据的综合应用,为智能电网的建设提供有效的技术及应用支撑。系统由各种接入设备和应用服务器组成,基于变电站三维动态交互、视频智能分析、智能联动、前端综合数据接入等关键技术实现,并与电网视频监控统一平台互联,具备常用的视频和高级功能。实践证明,系统对安全生产有重要意义,为＂大运行＂、＂大检修＂体系的建设起到了积极的促进作用。     

忆阻神经网络在智能电网监控系统中的应用

随着能源危机的到来,智能电网技术成为世界各国所关注的重点。而与此同时,智能发电、输电、变配电、用电以及智能调度等各个环节所取得的技术性突破也为智能电网的大规模实现提供了可能。然而,智能电网结构复杂,电气设备分布广泛,应用需求多,这些特点都给电网运行的安全性和可靠性提出了挑战。针对智能电网的安全运行问题,提出了将忆阻器与人工神经网络相结合,构建出基于忆阻神经网络的智能电网运行状态监控系统,从而可以利用忆阻器所具有的记忆功能,节省人工神经网络的权值传输时间,提高神经网络的数据训练效率,保证了监控系统的及时性和有效性。     

智能电网调度控制系统在线监测评估研究与应用

随着变电站设备监控业务的开展和交直流混合互联大电网协调控制的需要,智能电网调度控制系统接入和交换的数据种类和数量均较以往大大增加,承载的业务也更为多样化,这就对智能电网调度控制系统的在线运行分析和预警能力提出了更高的要求。研究了智能电网调度控制系统在线监测评估技术,提出在线监测评估的软、硬件架构,并在安徽省调智能电网调度控制系统中进行了工程应用,实现了智能电网调度控制系统的在线监测和智能评估预警,有效提高了系统在线监测能力和风险防御水平。     

基于智能监控平台的电网安全预警技术研究

采用目前方法进行电网安全预警时，无法获取精准的电网安全数据，存在预警准确率低、预警性能差和预警效率低的问题。提出基于智能监控平台的电网安全预警技术，通过采集层、存储层、计算层、功能层、结构层构建智能监控平台，利用智能监控平台对电网的运行状态进行监控，获得电网运行数据；采用犹豫模糊决策法且依据获取的电网运行数据构建电网安全预警模型，完成电网安全预警。实验结果表明，所提方法的预警准确率高、预警性能好、预警效率高。     

输变电设备集中监控大数据研究及应用

随着智能电网的快速发展和调控一体化运行体系的深入推进,接入调控中心的输变电设备集中监控信息数据成倍增长,如何从海量的监控信息数据中挖掘出需要的信息,直接指导监控员的工作,由被动监控转为主动监控,显得尤为迫切。国网浙江省电力有限公司针对现状率先开展了输变电设备集中监控信息大数据技术的研究与应用,基于智能电网调控技术支持系统搭建了一个由各类监控信息分析模块组成的信息分析中心,通过对输变电设备告警信息进行挖掘分析实现集中监控信息的优化整合和分类处置,可以显著提升监控员的日常工作效率。文章首先概述了输变电设备集中监控信息分析中心的总体结构,然后介绍了其采用的优化算法,最后结合浙江电网的实际运行情况,对各类监控信息分析模块进行了具体应用,其分析结果可为监控员提供相应的辅助决策,为浙江电网的安全运行提供保障。     

基于无线传感网的无人值守变电站监控系统

智能电网是当今国家重点建设项目之一,智能变电站是智能电网的重要组成部分。实现智能变电站需要实现变电站的无人值守监控系统。针对传统变电站监控系统的不足,提出了一套基于无线传感网通信协议的利用各种传感器采集现场数据和视频采集处理的无人值守的监控系统。该系统可以极大地解放管理人员,提高工作效率,降低控制成本。     

无人值守变电站智能遥视集中管理应用

变电站运维管理工作中,需要实时掌握变电站的运行状态。现有变电站内各种监控系统独立运行,为实现变电站运行管控的统一展现和集中管理,建立无人值守变电站智能遥视集中管理平台,使变电站视频监控具备智能分析功能,采用IPSAN存储方式,将各变电站视频数据汇总到管理中心,实现无人值守变电站集中监控管理。集中监控平台采用GIS地图展现变电站运行情况,汇集四遥、环动、防火、安防等功能,实现视频定点监控、关键区域监控、人员、车辆智能监控,非法进入、报警、视频智能分析、视频跟踪、报警联动。变电站智能遥视系统集中管理应用,实现变电站运行状态的集中展示,避免人员的误操作发生,提高了变电站运行可靠性,保障了电网运行安全,提高运维工作效率,降低运维成本,有助于变电站安全生产的监督和管控。     

220 kV变电站10 kV直供负荷的改善措施及其经济分析

为了协调220 kV与110 kV变电站布点关系,结合某省220 kV变电站三卷变压器10 kV低压侧直接向负荷供电（简称直供）的实际情况,对全省220 kV变电站进行统计分析,研究其直接供电的现状及运行中反映的问题,并有针对性地从技术和经济层面提出解决办法：对10 kV直供负荷供电时,将配电网规划和10 kV直供负荷相结合,优化配电网的结构,合理利用220 kV变电站的容量,由220 kV变电站向周边10 kV负荷系统直接供电,在确保供电可靠性的情况下,控制10 kV线路的送电距离。以上措施可挖掘现有电网的供电潜能,降低线路损耗,使电网布局更趋合理。     

智能变电站中高频开关电源技术应用

高频开关电源因其性能可靠、体积小、效率高等优点,已广泛应用于智能变电站直流系统中,为变电站安全、可靠运行提供保障。首先简单介绍了交直流一体化电源系统,然后分别对直流充电模块、通信电源模块、UPS电源模块作了详细分析,重点研究了高频开关电源的N+1冗余技术和均流技术。通过研究发现,这2种技术的应用提高了高频开关电源模块的可靠性。高频开关电源能够满足智能变电站对直流系统可靠性的要求。     

基于先验方差的发电机惯量辨识数据质量评估

发电机惯量是电力系统频率特性分析与在线应用的重要参数。基于发电机正常运行时机端有功功率和频率的类噪声信号可对发电机惯量进行实时辨识。然而实测数据质量存在的缺陷,导致现有算法对实测数据辨识效果较差。为解决该问题,本文以谱分析与系统辨识理论为基础,通过参考系统估计、模型参数方差估计、惯量方差估计三个步骤,建立惯量辨识结果的先验方差统计量,在进行辨识前对类噪声数据段进行评价和筛选,提升了惯量辨识的准确度。基于仿真数据和实测数据的数据评估筛选结果验证了本文提出方法的有效性。结果表明,先验方差较小的数据段,惯量辨识的准确度较高。     

基于暂态相关性分析的小电流接地故障选线方法

小电流接地系统发生单相接地故障时,接地点产生的暂态故障电流包含了整个系统中全部的暂态故障电流特征量。非故障线路的三相暂态电流主要表现为对地电容电流,考虑到系统中存在的电感影响,健全线路中的两相电流差非常小,且波形与自身的暂态零序电流明显不相关,而故障线路的两相电流差与其暂态零序电流表现出明显的相关性。利用这一特征,首先对母线电压进行小波变换,通过三相近似系数比例AR检测配电网是否发生了单相接地故障,并找出故障相;然后,运用相关性分析比较各条线路的两相电流差与零序电流的相关性,能够正确地选出故障线路,文章通过MATLAB/SIMULINK建模,验证了该方法的正确性。     

East China Market in Dire Need of Three Major Breakthroughs

Since started as a pilot project of regional power marketin June, 2003, East China power market has been actively andsteadily progressing, and has promulgated in succession amarket establishing program, market operating rules andspecifications for the functions of technical support systems.The technical support systems have been built up by stagesincluding the master station system in East China region and     

12th International Conference on Electronic Measurement & Instruments(ICEMI'2015)

正Qingdao,China 7.16-19,2015 The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world's premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products     

基于改进动态灵敏度的配电网无功优化规划

目前配电网无功优化规划多采用网损灵敏度分析等方法来确定配电网候选无功补偿点,可能选择虚假高灵敏度节点,选点分布较集中。提出一种基于改进动态灵敏度选点的配电网无功优化方法,对灵敏度和负荷阻抗矩进行修正结合并进行层次聚类,避免选择虚假高灵敏度节点,使得选点分布均匀。通过实例仿真分析,验证了该方法的有效性,并对几种灵敏度选点方法进行了比较研究,得出了一些有益的结论。     

1 000 kV特高压南阳站3/2主接线不平衡环流分析

特高压变电站1 000 kV系统采用3/2主接线,由于导电主回路电阻不平衡度较大及特高压变电站输送容量大,导致3/2主接线系统存在较大幅值的不平衡环流,极端情况下个别断路器相电流有过零甚至反相现象。结合特高压南阳站,从理论上分析不平衡环流中零序分量及其产生原因;论述了大负荷运行期间零序环流给站内二次系统带来的显著问题和严重后果;提出保护装置采用两断路器合流、单断路器最小相电流制动零序电流元件和两断路器合流制动单断路器零序电流元件的几种解决方案。以期后续交流特高压工程对此有足够的重视,供设计、施工和运行维护借鉴。     

智能变电站电缆局部放电在线监测系统的研究

介绍了一种遵从于IEC 61850通信规约的智能变电站电缆局部放电在线监测系统。首先分析了电缆局部放电的检测原理及检测方法;然后设计了基于光纤同步触发和组网的监测硬件系统,以及基于用户数据报协议（user datagram protocol,UDP）和生产者/消费者模式的高速采集,并经过专家系统判别分析后能将监测结果通过IEC 61850规约实现共享的软件系统。最后用2种不同电极结构的局部放电类型,通过模拟实验对监测系统进行了检验。结果显示设备运行良好,监控平台能够准确地监视局部放电信号,能够识别出放电类型,并能通过IEC 61850通信规约将监测结果共享。     

高压电源稳压回路的建模与滑模变结构控制

给出了一种用于X射线管的负高压直流电源原理结构,针对其中的稳压控制回路进行了分析,建立了电压控制回路的数学模型,基于滑模变结构控制理论设计了稳压控制算法。仿真实验表明,所设计的稳压控制系统在稳态性能、动态性能和鲁棒性等方面满足实际要求。