智能配电网安全态势感知系统构建与评估

智能配电网作为新一代电力系统，是推动国家能源战略转型、助力国家经济发展的重要举措，也是支撑现代智慧城市建设的关键基础设施。构建了基于大数据的智能配电网安全态势感知系统，并结合智能配电网的典型场景进行了仿真验证，结果表明基于大数据的智能配电网安全态势感知系统能对智能配电网的运行状态进行实时监控，并实现对安全风险的快速评估和有效管控。     

基于状态评估的智能配电网态势感知方法研究

针对传统智能配电网态势感知方法缺少对特征向量的一致性检测,导致评估结果不准确的问题,提出基于状态评估的智能配电网态势感知方法。构建智能配电网模型,利用最小二乘拟合法剔除智能配电网计量异常数据,建立评价指标体系,引入层次分析法计算权重。利用所得权重两两比较建立矩阵,确定特征向量,基于状态评估检测矩阵的一致性,提取特征向量矩阵最大值,实现智能配电网的态势感知。实验结果表明,基于状态评估的智能配电网态势感知方法的评估结果与实际结果吻合度极高,能够真实还原智能配电网态势。     

主动配电系统运行态势综合评价与态势利导方法

为有效反映配电系统的运行态势,提出了一种主动配电网运行态势综合评价方法,并在此基础上提出了基于网络重构的主动配电网态势利导方法。首先建立了考虑配电系统运行经济性、环保性和安全性的评价体系;其次,考虑在不同取值区间内指标提升成本与满意度之间的关系,采用能有效反映其变化规律的分段函数进行归一化处理,利用专家经验确定运行状态的参考值,并采用层次分析法确定各个指标的权重系数;再次,利用基于遗传算法的网络重构对配电网的运行状态进行利导;最后运用所提方法对某实际算例的运行态势进行了综合评价及优化重构,仿真结果表明了所提出的运行态势综合评价和态势利导方法的有效性。     

智能配电网态势感知关键技术及实施效果评价

智能配电网态势感知技术是智能配电网状态可观测性提升与系统稳定运行的重要保障。然而在实际应用过程中因场景差异性较大和实施效果的有效定量分析方法缺失,常出现其难以完成对突发事件的智能快速响应。为此,从配电网高效运维的角度阐述并分析了智能配电网态势感知及实施效果评价的涵义、框架和关键技术。首先,介绍了智能配电网态势感知技术的内涵、框架和挑战;其次,从配电网精益化运维的视角深入阐述了智能配电网态势感知在态势觉察、态势理解和态势预测等3个阶段中各自主要的关键技术;最后,为实现对差异化场景下配电网态势感知实施效果的科学评价,考虑配电网运行数据质量现状与主客观评估的模糊性,从指标体系和赋权方法 2个方面阐述了智能配电网态势感知实施效果评价的关键技术内容和发展趋势,并分析归纳了自学习评价技术的框架和理念,以期为智能配电网态势感知推广应用提供一定的评判标准,也为配电网智能调控的实现提供有力的技术支撑。     

基于历史数据挖掘的配电网态势感知方法

随着主动配电网的建设与发展,利用大量的历史数据深度挖掘配电网状态信息,快速、准确地获得配电网实时运行状态和未来发展趋势成为目前亟待解决的问题。文章提出一种基于历史数据挖掘的配电网态势感知方法。该方法为传统状态估计器提供了新的虚拟量测信息,且对配电网未来趋势进行态势预测。仿真结果表明,该态势感知方法不仅提高了配电网三相状态估计的收敛速度和收敛精度,且为配电网调度提供了准确的预测信息,为自动智能调度体系实现主动、快速、预防控制提供了技术支撑。     

基于深度学习的配电网安全态势感知研究

配电网作为电力系统的关键环节,有必要识别配电网潜在危害,避免失稳。为了解决数据中噪声干扰的问题并提高态势预测准确性,提出了一种基于深度学习的配电网安全态势感知方法。首先,采集配电网运行量,利用奇异值分解（singular value decomposition,SVD）对运行量进行降噪;其次,分析运行量与安全态势的关系,采用评估值指标评估配电网态势;最后,利用注意力时域卷积网络（temporal convolution network-attention mechanism,TCNAM）对降噪后的输入数据预测得出态势评估值,预测配电网潜在危害,若失稳,则发出预警信号。通过对IEEE 33节点系统和实际配电网系统仿真可知,TCN-AM预测效果好,且进行降噪处理后预测准确性有所提高,能够在满足预警条件后,发出相应的预警信号。所提方法在降噪处理后能够更准确地实现配电网的安全态势感知。     

基于同步相量测量装置的配电网安全态势感知方法

配电网安全态势感知是全面动态分析配电侧网络安全运行状态及潜在隐患的关键技术。针对配电网安全态势感知的快速性和准确性需求,该文提出一种基于同步相量测量装置的配电网安全态势感知方法。首先,构建在同步相量测量装置优化布点前提下的配电网网络拓扑分层模型,快速捕获系统安全态势要素;其次,提出融合信息熵值的支持向量数据描述算法,实现配电网安全态势要素中异常信息的辨识和理解;然后,采用长短期记忆网络对正常运行和故障扰动下的配电网运行趋势进行预测,并提出零序电压、电压越限裕度、支路过载严重度和电压相位变化量等安全态势预警指标,感知系统实时态和未来态的安全风险。最后采用IEEE 33和PG&E69配电网验证所提方法的有效性。结果表明,该方法提高了配电网安全态势要素获取速度和精度,缩短了安全态势要素异常辨识时间,实现对配电网各节点的安全态势感知。     

输配协同的配电网态势快速感知方法

智能配电网的发展呈现更加灵活多变的趋势,使得输配电网间的相互作用日趋显著,对配电网态势感知提出更高的要求。为提升配电网态势感知能力,文中从输配协同的角度,提出了配电网态势快速感知的方法。首先,针对预估的配电网负荷变化计算输电网的状态;其次,从配电网根节点处将输电网进行戴维南等值并辨识等值参数;最后,将戴维南等值后的输电网接入配电网感知配电网负荷变化后的态势。该方法无需多次交互输配电网信息,感知速度快,计算结果精度高。在该方法的基础上,可通过对未来状态的多步预估,预测配电网静态电压稳定裕度指标轨迹,然后根据该轨迹评估配电网静态电压稳定态势。仿真算例验证了所提方法的可行性和有效性。     

基于运行状态评估的智能配电网自愈控制方案研究

自愈是实现智能电网的重要标志之一.基于运行状态评估提出了智能配电网自愈控制系统.建立了智能配电网自愈控制体系,重点分析了实现自愈控制所涉及的基础理论和关键技术;提出了包含系统运行状态和本地运行状态2个层级的运行状态评估;基于运行状态评估实现了可进行快速/局部控制的自愈控制系统,并注重协调系统与本地元件的控制;对不同运行状态下的控制,则注重对安全性与经济性的充分协调.     

基于多时间尺度状态估计的配电网实时态势预测

为有效提升泛在电力物联网建设过程中的配电网运行安全感知能力,提出了一种基于多时间尺度状态估计的配电网实时态势预测方法,该方法可实现对配电网安全态势的快速、准确预测。首先,基于多元混合量测提出了多时间尺度递归动态状态估计方法,通过状态预测与伪量测递归变换改进了已有的量测线性等效变换方法,缩短了状态更新周期,在递归变换算法中添加了校正算法以消除伪量测波动误差,提高了状态估计算法的计算速度。然后基于状态估计得到历史估计状态,采用分区多元时间序列分析方法建立了实时状态预测模型,实现了配电网的实时安全性态势预测。最后在Matlab仿真平台中基于实际算例对所提方法进行了分析,结果验证了所提配电网实时态势预测方法的准确性和有效性。     

智能配电网态势感知和态势利导关键技术

智能配电网态势感知是配电系统可靠、经济和安全运行的重要基础。为此,从技术层面对智能配电网态势感知和态势利导的内涵、架构和关键技术进行了深入分析和阐述。首先,给出了态势感知和态势利导技术的含义和目标;其次,构造了智能配电网态势感知和态势利导技术的总体架构;最后,为了实现对配电网运行态势的全面准确把握,并为复杂配电网智能调度控制提供有力支撑,从态势觉察、态势理解、态势预测、态势呈现、态势利导5个方面阐述了智能配电网态势感知和态势利导的关键技术内容及其面临的挑战,以期为后续研究工作提供借鉴。     

基于超短期负荷预测的智能配电网状态估计

状态估计作为智能配电网自愈控制的数据出口和态势感知工具的核心板块,需要在1个数据采集周期内对全网进行1次状态估计计算,传统的配电网状态估计算法不能满足以上要求,需要研究高效的配电网状态估计算法。提出了一种基于超短期负荷预测的智能配电网的状态估计方法,为自愈控制状态评估模块和潮流计算模块提供所需数据。该算法将预测速度快、预测精度高的超短期负荷预测技术引入智能配电网状态估计,实时预测节点负荷,实现了配电系统节点负荷的实时跟踪;采用指数函数抑制不良数据的影响,提高了状态估计的精度;利用配电网潮流计算的前推回代算法计算状态变量的初始幅值和相角,提高了算法的收敛性;考虑了分布式电源接入,体现了智能电网透明开放的特点。基于IEEE36节点标准算例的计算分析,验证了算法的有效性。     

基于智能软开关的智能配电网柔性互联技术及展望

以智能软开关(SOP)为基础的柔性互联技术将给传统的配电系统建设及运行方式带来巨大变革。文中围绕以SOP为核心的智能配电网柔性互联问题,对柔性互联技术理念、特征与优势进行了详细阐述,对未来SOP在智能配电网中的典型应用场景进行了分析,并分别面向运行优化、故障恢复、优化配置、装备实现等关键技术环节,对基于SOP的智能配电网柔性互联技术研究与发展进行了展望。     

基于混合GEP的配电低压台区综合评价算法*

配电低压台区的综合评价对于智能配电网的运行监控至关重要。针对现有的这些配电网综合评估方法存在主观性强、评价指标体系复杂多样等问题,提出了基于混合基因表达式编程的配电低压台区综合评价算法。首先利用粗糙集的思想,通过对综合评价决策表依赖度的计算快速求解最优约简。在此基础上,利用基因表达式编程挖掘配电低压台区综合评价函数,最后基于该函数模型达到评价和预测配电低压台区运行状态的目的。仿真实验表明,对于复杂高维的配电低压台区综合评价决策信息,所提出的算法具有较高的挖掘效率和预测准确率,同时具有较强的实用性。     

含微型同步相量测量的智能配电网信息集成方法

随着分布式电源、柔性负荷、电动汽车的大量接入,配电网呈现出潮流双向化、源荷智能化、网络电力电子化等新特征,为提高智能配电网的可观测性,微型同步相量测量装置等新技术产品得到逐步推广和使用,为智能配电网状态监测和运行控制提供了新方法和新手段。针对大规模分布式电源、柔性负荷、电动汽车接入智能配电网实际情况以及微型同步相量测量信息与已有SCADA数据集成应用需求,提出了多源端系统数据信息集成思路和方法,构建了基于海量数据总线和高速数据总线的硬件架构和软件架构方案,通过采用主动分布式内存库、高速数据总线等技术将微型同步相量量测高密度实时数据与已有自动化、信息化系统实现信息集成和融合共享,为智能配电网高频运行状态估计、小电流故障诊断与定位、动态特性优化协调控制等高级应用提供数据信息支撑。     

蜂巢状有源配电网构想、关键技术与展望

传统拓扑结构的配电网难以适应大规模可再生能源的接入,而微网技术的规模化应用已成为未来分布式有源智能配电网的发展方向。文中提出了一种蜂巢状有源配电网拓扑,将“源网荷储”规范化配置的分布式微网群通过智能功率/信息交换基站以蜂巢状结构组合成网,实现微网的区域自治和相互间的广域互联;在对比其他变形拓扑的基础上,认为蜂巢状有源配电网是一种值得深入研究的未来智能配电网优选拓扑结构。对所提拓扑的实现方式和关键技术展开了探索性研究,初步建立了基于分层控制的通信机制、基站的经济运营模型和微网的经济调度模型。与现有配电网方案对比分析后,认为所提拓扑具有网络架构坚强、清洁能源消纳能力强、配电方式灵活和支持电力市场交易等优点。最后,分析了该新型配电网拓扑在经济性和技术性等方面面临的挑战并展望了下一步的研究方向。     

贵州智能配电网的建设实施及展望

文章以城市配网供电可靠性作为切入点,同时以未来智能电网的发展为远景出发,从贵州电网配网信息系统建设所涉及的新技术选择方向、配网智能化运维和企业经营、服务管理等为重点,介绍贵州电网配网自动化、信息化系统建设中关注的管理定位要点和技术要点。     

配电网高级应用软件及其实用化关键技术

配电网是发展智能电网的重要组成部分,也是短板所在。文中基于配电网实际的自动化水平、运行调度需求和模型特点,分析了配电网高级应用软件的关键技术。介绍了配电网高级应用软件的体系结构和功能组成;梳理了包括三相建模、三相状态估计、三相潮流计算、无功电压控制、网络重构、恢复控制和安全评估等高级应用功能的算法特点和基本思路。简要介绍了现场系统的集成架构,以及若干工程应用功能示例。     

主动配电网供电能力实时评估方法

随着主动配电网的不断成熟,科学地对它的供电能力进行灵活的实时评估,找到并突破供电瓶颈,才能兼顾配电网运行的经济性、可靠性以及安全性。针对分布式电源出力的不确定性以及电网负荷周期性变化特点,提出了一种主动配电网供电能力实时评估方法。考虑了配电网中多种分布式电源接入的情况,利用预测技术得到未来时刻的负荷及分布式电源的出力,以配电网能够承担的最大负荷为目标函数,以系统的安全运行要求为约束条件,建立了数学模型。该模型不仅能够对未来一段时间内配电网的供电能力和供电裕度进行实时评估,还能够给出限制系统供电能力的供电瓶颈序列,从而使调度人员能够根据评估结果提前采取相应措施以保证电网运行的安全性和可靠性,并针对具体的瓶颈设备进行改造,提高系统的供电能力。