湖南电网电能质量智能化监测分析系统

介绍了湖南电网电能质量智能化监测分析系统,该系统包括电能质量监测管理、电能质量评估和电能质量预测与预警等3个模块,实现了湖南电网电能质量干扰源的管理、监测和智能化分析,可为保障电网的安全经济运行提供重要支撑。电能质量监测管理模块实现了干扰源监测点的管理和监测数据的实时展示;电能质量评估模块可进行电压偏差、谐波、三相不平衡、频率偏差、电压波动与闪变等单指标评估,还建立了基于短板效应的电能质量综合评估单元,可反映某地区电网的电能质量整体情况。此模块还可对电气化铁路、直流换流站、新能源发电、非线性大负荷等进行专项电能质量分析;电能质量预测与预警模块可依据大量历史监测数据,利用灰色预测、线性回归预测和随机时间序列预测等智能算法,对相关电能质量指标的进行预测,并且对未达到指标要求的区域或重要用户群进行预警,以提示可能的电能质量风险。     

基于DDRTS的电能质量实时仿真平台

正确检测和分析电能质量扰动对治理和改善电能质量具有重要意义。基于数字动态实时仿真系统DDRTS构建了电能质量实时仿真与分布式监测平台。该平台应用DDRTS提供的电磁暂态仿真软件进行电能质量扰动实时仿真,通过高速接口设备将电网各节点的仿真数据实时输出给电能质量监测装置。利用该仿真测试平台可实现各种电能质量扰动的实时仿真,进行电能质量检测和分析方法的验证以及电能质量监测装置和分布式监测系统的性能测试。     

基于DDRTS的电能质量实时仿真平台

正确检测和分析电能质量扰动对治理和改善电能质量具有重要意义.基于数字动态实时仿真系统DDRTS构建了电能质量实时仿真与分布式监测平台.该平台应用DDRTS提供的电磁暂态仿真软件进行电能质量扰动实时仿真,通过高速接口设备将电网各节点的仿真数据实时输出给电能质量监测装置.利用该仿真测试平台可实现各种电能质量扰动的实时仿真,进行电能质量检测和分析方法的验证以及电能质量监测装置和分布式监测系统的性能测试.     

电能计量装置异常数据动态辨识研究

现阶段计量自动化系统中电能量数据比对模块的故障判断准确性不高,故障处理流程自动化功能单一,极易发生漏判、误判。为此,设计开发了一套电能计量装置异常数据动态辨识及处理系统,通过对设备档案的归集、建档以及电能量数据的采集和归集,建立电能计量装置异常数据动态监测判定规则库,实现对用户电能量数据监测、异常判断,并根据异常情况自动派发异常工单,现场接单实时处理,真正实现异常数据动态检测和故障闭环处理。经实际运行验证,该系统远程查询及数据分析功能上线使用后,整体运维效率提升约28%。     

现代电能质量监测技术的发展动态

简述了电能质量特点,监测目的、要求及内容。提出以现代通信技术和Web技术为平台的电能质量监测技术正在向网络化、智能化、标准化的方向发展。指出电能质量监测系统应适应信息电力新概念的提出,充分利用已建立的电力信息网络,更广泛地获取电网的动态信息,对电能质量的各项指标进行实时监测和综合评估,为电力商业化运作提供可靠的指标数据,保障各级电力用户的正常用电秩序和监督管理。     

电能质量在线监测系统应用分析

介绍了电能质量在线监测系统的主要组成部分,系统的功能特点,电能质量监测指标。分析了电能质量在线监测系统高性能波形记录、高精度测量、c／s与B／S相结合的架构以及数据完整性保护等关键技术。提出建立统一电能质量在线监测系统指标评估规范、指标监测规范、系统型式规范的建议。指出采用网络化、智能化电能质量在线监测系统,能够全面实时掌握监测点电能质量的稳态、暂态、瞬态指标变化情况及预测未来变化趋势,有利于优化调整电网结构,综合治理谐波污染源,提高电网经济运行水平和保障供用电双方利益。     

广州电网电能质量在线监测系统及其高级应用

在电能质量在线监测系统的建设中,会存在需要不断完善和深入研究的问题.广州供电局有限公司在研发基于综合数据平台的电能质量在线监测系统的过程中,开发了综合数据平台以及包括区域电能质量评估及染色、准实时数据平台、暂态事件管理与电网故障信息关联等高级应用功能.应用案例表明了该系统的有效性.     

基于GPRS的配电变压器监测和用电管理一体化系统

针对低压配电网络管理手段落后的现状,提出了基于通用分组无线业务(GPRS)无线数据通信技术的配电变压器监测和用电管理一体化解决方案。该系统以集数据采集、无功补偿和数据通信功能于一体的配电变压器监测和动态无功补偿装置为基础数据平台,基于GPRS无线数据通信网络构建通信平台,利用配电变压器监测基础数据扩展高级应用功能构建用电管理平台,实现线损分析、负荷预测和控制、电能质量服务等功能。现场应用实践表明,系统性能先进可靠,可有效促进供电部门管理水平和电网供电质量的提高及运行经济性。     

基于虚拟仪器和CORBA的分布式电能质量监测系统

提出了一种基于虚拟仪器和公共对象请求代理体系结构(CORBA)技术的分布式电能质量监测系统实现的框架结构,实现对电能质量指标的测量和监控。系统由在线监测模块、数据传输、中心监控站和远程诊断中心等组成,实现了数据采集、分析处理、诊断和报警等功能。数字测量仪器采用实验室虚拟仪器开发平台LabVIEW软件开发,实现硬件测量功能。网络通信中采用CORBA技术实现异构环境下中心控制站与各监测仪之间的远程访问和控制。系统仿真和现场测试均表明该系统能够基本实现电能质量各项指标的监测和分析功能,并具有实时性好、可靠性高、开发成本低等特点。     

NSQ2000电能质量在线监测系统在兰州石化公司的应用

完整的电能质量采集数据是提出电能质量有效控制措施的基础,也是解决电能质量问题的前提.文中分析了电能质量监测的现状,结合NSQ2000电能质量在线监测系统在兰州石化公司成功运用的案例,概述了电能质量采集装置的结构和功能、通讯组网方式、重要电能指标的算法,着重介绍了NSQ2000的结构和具体功能,提出电能质量管理不仅仅是对数据进行简单的汇总和统计,最主要的是要引入专家系统加以分析、建模,从而实现电能质量的评估和预测的智能化.     

基于多传感器数据融合的档案存放安全性预警系统研究

针对目前电力档案存放安全性预警工作存在的信息反馈滞后、预警干预机制不完善、风险管控能力较弱等问题,开发了一款基于多传感器数据融合的档案存放安全性预警系统。通过构建面向多维参数的传感器集群网络,引入改进过的多传感器数据融合算法并融入预警分类器建立面向电力档案的动态预警模型,在MATLAB2016b环境下进行模型效能仿真验证,较好解决了多维应用背景下的电力档案存放安全性预警过程中人力耗费与实际效能失衡、信息反馈滞后等问题,具有动态预警精准、泛化预警能力强、风险管控变化趋势预估效率高等优势。以国家电网某省电力公司为效能评价载体,利用VS2012平台开发了验证环境并对模型进行了实证分析,分析结果表明,所提模型可以实现全方位的电力档案存放安全性动态预警,在预警实时性、模型拟合度、信息过载处理效率等方面具有明显优势。     

大电网安全分析、预警及控制系统的研发

在对互联电网安全稳定问题进行了系统梳理和综合研究的基础上,提出了综合性的大电网安全稳定分析、预警及控制方法,完成了包括全过程安全评估、沙盘推演、广域分析及控制、专家系统等前沿技术的研发.所开发系统在调度自动化系统平台上完成了系统集成,并在国家电网仿真中心的数字电力系统上完成了测试     

孤岛交直流混合微电网群多级功率管理策略

为实现孤岛交直流混合微电网群的稳定优化运行,提出一种多级功率管理策略。该策略包含两部分:多级功率分配控制策略和多级功率互动管理策略。多级功率分配控制策略通过功率自治级、功率互助级和功率平衡级等三级控制,实现系统功率的分散管理。考虑系统互联通信正常和通信故障2种运行情况,提出一种适用于交直流混合微电网群的多级功率互动管理策略,实现各功率分配级之间合理的切换管理,保证孤岛系统的供电质量,并减少系统功率互动损耗。设计事件触发控制器,实现多级功率互动管理策略仅在事件触发时刻进行数据交换,降低系统对通信网络的要求。最后,通过MATLAB/Simulink仿真平台验证了所提控制策略的有效性。     

考虑外网等值的江西电网模型拼接实现方法研究

新一代EMS系统需要一个信息完整而且正确、可靠的实时电网模型.电网模型重建是要保证内部电网模型的正确性,同时实现外部电网模型的动态等值及其与内部电网的在线合并.提出了考虑外网等值的模型拼接实现方法,在分析网络模型重建的算法基础上探讨了网省电网模型拼接的关键技术问题.利用华中电网模型数据和江西电网的在线数据进行了计算,结果表明该算法在速度和精度上都能满足在线应用.开发的算法和软件模块江西电网投入在线运行,并致力于应用在新EMS系统中.     

在线暂态安全预警软件开发范式的研究与实现

为提高在线暂态安全预警系统的可复用性和可维护性,提出一套软件开发范式.该范式综合运用架构分析、设计模式、框架、单元测试等方法,提高了开发效率与软件质量.运用"分层模式"进行架构分析;利用"策略"模式解决了灵活改变动态元件模型的功能需求;构建了一套具有开放架构的分布式任务调度框架,为"安全预警与决策支持系统"中的功能提供全面支撑;采用"订阅/发布"模式设计了人机界面,方便系统配置的改变;采用"单元测试"方法确保软件质量.现场实践表明,基于该范式开发的系统易于维护且具有良好的扩展性.     

考虑风电计划跟踪的储能调度模糊控制系统研究

风储联合发电可在一定程度上确保风电功率并网计划的可靠实现,其关键技术离不开有效的储能能量管理与控制。提出了一种储能双层模糊控制策略。首先,利用改进的遗传算法优化自适应神经模糊推理系统,以获得未来风电功率。然后,结合实际储能荷电状态与风电功率并网计划动态跟踪调节需求,经双层模糊控制规则反复修正储能系统吞吐功率,确保储能系统的安全工作与功率计划跟踪目标的多任务执行。最后,利用现有仿真平台,采用风电场实际运行数据,通过将仿真结果与传统模糊控制进行对比,验证了所提策略的优越性。仿真结果表明,双层模糊控制策略能够在降低储能荷电状态越限次数的同时,进一步提高风电机组并网发电能力。     

电压骤降和瞬时供电中断概率评估的蒙特卡罗仿真

对动态电能质量中最主要的两个问题——电压骤降和瞬时供电中断进行了研究，提出了基于非序贯蒙特卡罗模拟和电磁暂态仿真相结合的电能质量概率评估新方法和相应的概率评估指标体系。算法利用蒙特卡罗仿真得到各种故障信息，并考虑保护设备的参数及各种故障类型，通过仿真程序PSCAD／EMTDC对蒙特卡罗模拟法随机产生的各种故障形态进行仿真计算，最后分析统计得到系统和敏感负荷点电能质量的各项概率指标。文中以RBTS标准测试系统为例进行了计算分析，算例表明了模型和算法的有效性。计算结果对规划调度有重要的参考价值。     

基于功率逐级切换控制的内河船舶负荷转供策略

针对我国内河流域港口岸电的船舶负荷转供过程的研究,为抑制并网后直接切断船侧柴电系统引起的逆功率与负荷波动问题,提出一种基于船侧负荷由船电转供至岸电的功率逐级切换控制方法。通过分析岸电对船侧负荷转供过程中的功率波动现象,给出基于功率超调和动态响应时间为指标的逐级切换的条件,以船侧负荷的电能质量指标为标准,通过对船侧同步电机的输出功率进行逐级调速控制,以降低功率波动以及频率偏移对负荷的负面影响,提高供电质量。通过SIMULINK平台搭建岸电系统模型进行仿真,对这一方法的仿真结果表明了所提出的策略的正确性和有效性,能够实现岸船两侧电力系统的并网后负荷的平稳过渡。     

PEMFC并网发电系统建模与优化控制

结合质子交换膜燃料电池（proton exchange membrane fuel cell,PEMFC）电化学特性、气体流量特性及温度特性,考虑FC模块的效率及寿命,建立基于PSCAD/EMTDC的PEMFC发电系统自定义动态模型,提出PEMFC组中FC模块运行优化算法及其并网控制策略。FC模块运行优化利用先进先出算法,实现FC模块等时运行,DC/DC变换部分采用Boost电路电压外环、电流内环的双环控制,实现DC电压平稳输出,DC/AC并网逆变器采用功率外环、电流内环的双环控制的定功率控制策略,实现系统友好同步并网。通过PSCAD/EMTDC软件平台,仿真验证了所提系统的正确性和有效性。     

电网山火灾害特征及风险预警技术

为了有效预报山火发生导致的大面积电网线路跳闸停电事故,文中利用2008—2017年广东电网山火点数、过火面积和主网跳闸频次数据,研究了该省电网山火灾害年际变化趋势并提出了一种基于偏最小二乘(PLS)法的电网山火风险预警模型。研究发现粤东和粤北地区为山火敏感易发地带,且其架空线路覆盖区内山火发生有明显增加趋势。另外,文中基于历史气象数据、植被数据和地形数据,采用PLS挑选主要的山火预报影响因子,结合应用统计学原理建立了一种优化的电网山火风险预警模型。通过广东电网实际运行山火跳闸案例测试,验证了文中所提方法预测电网山火发生时间和地点的准确性。