变电站为中心配电网单线图：(二)初始自动布局

基于前文提出的支撑变电站为中心配电网(SCDN)单线图自动生成的数据—图形模型,阐述了第一阶段的接线图初始布局策略,重点解决SCDN馈线群以本变电站10 kV母线为中心的辐射布局问题。首先提出包含模块设计的整体流程,以及成图数据预处理;根据馈线拓扑分析,获取馈线群布局规划,并提出基于干线—支线拓扑模型的支线—干线布局模型。在对环路特性研究基础上,提出了环路和非环路的支线—干线布局模型及计算策略。继而提出了SCDN单馈线分裂图形的水平初始布局计算方法、SCDN单馈线分裂图形目标扇面角和旋转角计算方法、SCDN扇面拼接计算方法及广义开闭所虚拟联络开关节点简易聚合方法,从而形成SCDN初始图形。以5个实际110 kV变电站对提出的模型及算法进行了验证。     

变电站为中心配电网单线图(一)基于广义开闭所的图数模型

变电站为中心配电网(SCDN)是解决大规模复杂中压配电网(MVDN)态势感知可视化的一个核心概念,但作为态势底图的SCDN单线图自动生成并没有得到很好解决。重点解决支撑“数据驱动”单线图自动生成的数据-图形模型,续文提出两阶段单线图自动生成算法。首先提出广义开闭所(GS)概念,给出了GS元模型及基于GS馈线图形分裂和聚合原理,并依据配电网技术导则讨论了GS元模型的适应性;通过提出的分解方法,将MVDN分解成以高压变电站10 kV母线为主供电源、GS为互联枢纽、接入大量广义负荷的SCDN子网。其次,SCDN单馈线分裂图形通过GS节点聚合,形成可自动组装的SCDN递级图形构成模型。最后,提出适应自动布局布线、基于干线-支线拓扑模型的SCDN图形及数据模型,并进行了案例分析。为后续2篇论文的SCDN单线图自动生成提供了模型支撑。     

基于改进引力-斥力算法的配电网馈线单线图分块布局

配电网馈线单线图有时需要根据拓扑连接关系生成,既要获得良好布局效果又要满足成图的快速性,为此提出一种基于改进引力—斥力算法的分块布局方法。首先,确定配电网主干线,基于主干线对电网进行分块布局,以降低维度、提高计算效率;其次,块内布局时对引力—斥力算法加以改进,即根据深度优化分支节点并改进主干线节点质量与距离,使线路分布均匀、避免与主干线过近及减少交叉;最后,为了避免相邻分块的分支交叉,对每个分块添加虚拟节点,优化边界分支布局。对算法优化前后图形效果进行了对比,并给出图形分块对时间的影响,仿真结果表明馈线单线图布局清晰、交叉点少,算法计算时间短,能够满足用户需求。     

调度大屏输电网潮流图自动生成（一）自动布局

调度大屏输电网潮流图的自动生成,可分解为单线图布局、单线图布线、实时数据接入3个步骤.文中研究布局问题,将其分解为供区布局求解和供区内变电站布局求解,以降低求解的维度,提高求解效率.提出了基于Java脚本控制的可缩放矢量图形(SVG)人工辅助布局工具以及自动求解算法.对供区内变电站布局求解,建立了考虑布线效果的目标函数,即线路交叉尽可能少,相连变电站之间距离尽可能短,避免布局-布线多次循环;并提出了一种基于模拟退火算法的自动布局算法,它在变电站地理坐标离散化或其他任意的初始解上进行计算,可获得全局优化解.布局后再进行优化走线,最后自动生成的电网调度单线图,布局清晰,效果良好.     

辐射接线模式的配电馈线单线图自动绘制算法

研究基于CIM_SVG的电网数据模型基础上的配电线路单线图自动布局算法,给出了一种辐射状单线图自动绘图的完整方案。提出一种馈线分级分支的干线-支路模型,结合CIM_SVG数据模型垂直、水平逐级交叉布置馈线各支线;应用面向对象思想建立一种支线图元区域模型,通过模型数据判别图形中的极不对称支线以及重叠或交叉区域,进而根据判别的结果对图形的整体对称化处理以及重叠或交叉区域的消除,最终完成整条馈线的绘制。最后以10 kV辐射状配电馈线为例对算法进行验证,结果表明算法能在数秒内完成典型配电网络布局,适用于更广泛的配电网可视化分析应用。     

基于地理信息的输电网单线图自动生成新算法

提出一种基于地理信息的输电网单线图自动生成新方法,该方法在电网节点布局问题的一般数学模型中引入了关键节点的地理信息,先采用带约束的罚函数法求得单线图节点的初始布局,然后对初始布局进行优化得到最终布局。新方法仅用少量关键节点的地理信息即可实现电网节点的自动排布,不仅改善了单线图自动生成算法的性能,而且节点排布结果美观清晰,更符合调度员的使用习惯。算例测试表明了新方法的有效性。     

改进引力-斥力算法在配电网单线图自动生成中的应用研究

为了解决现有配电网单线图自动生成后需要大量人工调整才能满足实际需要的问题,基于配电网单线图自动生成系统,提出了一种结合改进引力-斥力算法和地理坐标信息的单线图生成方法。采用分块法对布局进行降维,并结合地理坐标信息进一步优化引力-斥力算法。根据地理信息确定主干线,自适应调节节点间自然连接长度,通过父节点与子节点之间的关系限制节点的移动方向,完成配电网馈线单线图的自动生成。通过仿真与优化前结果进行对比分析,验证了该方法的可行性。结果表明,与优化前相比,该方法能生成线长均匀、信息丰富、清晰易读的配电网馈线单线图,满足电网企业对单线图自动成图方法的实时性需求。     

输电网单线图自生成的新方法

提出了一种输电网单线图自生成的改进算法,完善了节点布局的数学模型,引入多目标以及分区约束项,提出了一种适合求解该优化问题的遗传算法,并设计了相应的交叉和变异算子。提出了走线过程中局部优化算法,减少了线路之间的交叉。基于上述算法,搭建了以CIM/SVG作为输入输出模式的图形系统,具有良好的交互性和兼容性。对某实际电网进行了单线图自动生成,计算效率和图形效果都满足工程实用的要求。     

输电网单线图自生成的新方法

提出了一种输电网单线图自生成的改进算法,完善了节点布局的数学模型,引入多目标以及分区约束项,提出了一种适合求解该优化问题的遗传算法,并设计了相应的交叉和变异算子.提出了走线过程中局部优化算法,减少了线路之间的交叉.基于上述算法,搭建了以CIM/SVG作为输入输出模式的图形系统,具有良好的交互性和兼容性.对某实际电网进行了单线图自动生成,计算效率和图形效果都满足工程实用的要求.     

地区电网运行单线图的智能自动布局

提出了一种应用人工智能算法实现地区电网运行单线图自动布局的新方法.通过图模一体 .化技术生成标准变电站接线图,根据变电站个数和形状等因素确定布局区,在布局区依次进行变电站定位和线路走线形成一种布局方案,并建立了以线路总长度最短为优化目标的数学模型.提出了分类随机扰动失活粒子和相似粒子以保持粒子活性和搜索前期种群多样性的改进粒子群优化算法,应用该算法求解按固定布线顺序走线的最优布局,最后优化布线顺序以进一步减少线路交叉.应用实例表明智能自动布局的结果美观且能有效支持调度决策.     

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     

微电网概率性最优的储能容量研究

针对可再生能源发电受外界环境影响较大、难以控制,接入微电网后对其安全运行带来很大挑战的问题,指出在微电网中接入储能装置可有效地解决此问题;研究了微电网孤岛运行时储能容量的确定方法,提出了一种概率性最优的储能容量确定方法：计算了微电网调度出力与负荷需求的功率差额,并根据其概率函数密度曲线确定储能系统的最大充放电功率;根据储能系统不同时刻其充、放电量累计值的概率函数密度曲线,求出其最优储能容量,使电网能实现经济效益最优和可再生能源利用率最大。采用该方法确定微电网储能容量,具有求解方法简捷、所需储能容量小的特点。     

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。     

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。     

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。