计及负荷不确定性的配电变压器重过载风险预警

传统配电变压器重过载预警方法主要基于确定性的预测,容易忽视由于负荷不确定性带来的风险影响。针对该问题,提出计及负荷不确定性的配电变压器重过载风险预警方法。首先,采用门控循环单元分位数回归算法预测配电变压器在不同分位点上的负荷水平,并结合核密度估计方法进一步得到未来负荷的概率密度函数,以提供反映负荷不确定性的预测信息;其次,通过效用函数描述配电变压器承受重过载事故的严重程度,结合电力系统风险理论,评估配电变压器可能面临的重过载风险水平;最后,根据预先定义好的标准划分重过载风险等级,进而生成涵盖风险详情的告警信息。结合广东省某地区配电网展开具体的算例分析,验证了所提方法的可行性和有效性。     

计及负荷增长风险的配电变压器选型方法

为解决配电变压器选型问题,提高农村电网配电变压器经济运行水平,提出了配电台区用电结构划分及多重负荷特性指标方法,构建了配电变压器优化配置技术框架。结合多种配电变压器选型方案,采用决策树法量化分析了最大负荷增长率的变化带来的风险成本,建立了计及负荷增长风险的配电变压器全寿命周期成本模型,模型考虑了配电变压器过载运行引起的故障成本和负荷中断成本。基于农村电网负荷特性指标计算分析了多种类型和容量的配电变压器全寿命周期成本,提供了配电变压器优化选型配置方法。研究成果有助于提高农村电网配电变压器运行的经济性和可靠性。     

基于大数据的配变重过载预警分析

本文旨在利用大数据技术对电力数据进行系统挖掘,提供精准负荷预测,为供电安全监视、预防性控制和紧急处理提供依据。文章结合西安地区配电网运行中存在的问题,综合分析配变重过载的外部环境、配变运行信息、配变属性信息、配变供电客户类型等因素,应用大数据机器学习算法、大数据预处理技术、数据挖掘建模技术、大数据可视化技术等,分析研究各影响因素对设备重过载影响的相关性和重要程度,使用分类预测挖掘手段及随机森林算法,分析计算影响变量和目标变量,建立关系模式挖掘模型,构建配变重过载分析及预警模型,完成模型验证与纠偏,实现配变未来一周重过载情况准确预警、配变安全系数评价、重过载配变因素及特征分析与展示等,为电网运维提供有力支撑。通过基于大数据的配变重过载预警分析,提高运维工作效率,实现电网安全可靠运行。     

基于实际运行数据的配电变压器故障原因多维度分析

基于近4年来湖北配电网的200台故障配电变压器样本数据,对配电变压器运行故障原因进行了多维度分析。首先对200台故障配电变压器的故障原因进行了统计分析,进而分析了故障配电变压器与投运年限、天气、气温等非电气因素的关系,并同时分析了重过载、三相负荷不平衡、以及两者综合作用等电气因素对配电变压器故障率的影响。分析结果对配电变压器相关运维经验进行了具体验证,即投运年限并非造成变压器故障的主要原因,恶劣天气和异常气温容易诱发配电变压器发生故障;长期处于重过载或严重三相负荷不平衡工作状态下的配电变压器更易发生故障,特别是在两者综合作用下的配电变压器发生故障的概率更大。该分析结论可为配电变压器故障预测方面的研究提供理论依据。     

基于统计数据的配电变压器过载状况分析

配电变压器过载容易引起故障停电,不利于配电网安全稳定运行。基于统计数据,从区域分布特性、时间变化趋势和户均容量过载特性3个维度对某供电公司配电变压器过载状况进行分析,挖掘配电变压器过载分布特征、变化趋势,提出相关建议,为治理配电变压器过载问题提供参考。     

高过载配电变压器的设计优化方案

<正>0引言高过载能力配电变压器技术主要针对农村配电变压器全年绝大部分时间处于轻载运行状态,年平均负载偏低,但用电负荷时段较为集中,春节及农忙期间农村用电负荷急剧增长,造成变压器短时段严重过载甚至烧毁等情况,解决农村春节及农忙时期的安全稳定供电,同时确保农村配电变压器的运行经济性。2014年,国家电网公司制定了Q/GDW 11190—2014《农网高过载能力配电变压器技术导则》(以     

基于实时最优恒定功率的电动汽车有序充电策略

大规模电动汽车无序接入充电会与电力系统基础负荷"峰峰相叠",加大系统峰谷差,造成配电变压器重过载和系统网损增大等后果,从而威胁电网的安全运行.为了实现电动汽车有序充电,在以负荷波动差作为网损分析指标的基础上,提出基于实时最优恒定功率的电动汽车有序充电模型.根据常规负荷预测曲线和电动汽车充电基础数据求解实时最优恒定功率,在满足配变最大容量等约束的前提下,以系统负荷波动差最小为目标形成电动汽车有序充电方案.最后通过MATLAB平台作算例仿真,以IEEE 33节点系统为例的仿真结果表明:所提有序充电策略能够更有效地实现系统负荷"移峰填谷",达到平抑负荷波动和降低系统网损的目标,从而验证了该策略的有效性.     

居民小区电动汽车充电负荷有序控制策略

针对当前居民小区电动汽车充电设施建设中遇到的配电变压器供电容量限制及物业管理方缺乏运营积极性等实际困难,研究了电动汽车充电负荷有序控制策略,主要目标包括预防配电变压器过载和实现充电收益最大化。首先提出了网格选取法,在保证变压器不过载运行的同时,灵活规划电动汽车的充电时段。进而基于峰谷分时电价构建了充电电费支出最小的目标函数,并基于遗传算法设计了求取最优网格选取结果的方法与步骤。最后,采用蒙特卡洛法进行算例仿真和分析验证。结果表明:网格选取法隐含了配电容量限制条件,简化了电动汽车的有序充电规划,更利于采用寻优算法进行求解。所求取的有序充电策略能有效实现负荷移峰填谷、降低电费支出,同时提高运营方的充电收益及参与积极性。     

基于负荷特性的户均配变容量分析

结合河南省部分地区典型小区配电变压器的特点,首先对户均配变容量的影响因素进行分析,在充分调研不同典型小区居民负荷特性的基础上,对居民负荷及用户数进行预测;之后确定了典型居民小区的配变容量的选取,并对配电变压器的经济运行区间进行分析;最后对典型居民小区现有的配变容量进行了优化,并对配电变压器的投资进行了经济效益分析、敏感性分析等。提出了配变容量优化方案。     

配电网10 kV线路接入配电变压器容量限额研究

为解决现有配电网10 kV线路接入配电变压器容量控制限额不精准、不合理,未能结合当地实际情况进行差异化制定的问题,梳理了某市近6年配电变压器负荷运行数据,分析影响线路负载能力的因素;建立了10 kV线路接入配电变压器容量计算公式,计算出典型配电变压器负荷需用系数平均值和不同负荷性质下配电变压器的同时率,制定出不同负荷发展阶段、不同负荷性质、不同10 kV线路目标接线模式和供电能力下的10 kV线路接入配电变压器容量控制限额。     

基于关注指标和深度学习的台区配变重过载预警方法研究

针对现行配变重过载治理方法过于被动的问题,结合电力大数据和深度学习技术提出了一种适用于大规模配电网分析的台区配变重过载预测方法。首先基于配变负载特性建立重载关注指标并建立二级过滤系统筛选出重过载风险较高的台区配变及其日期作为预测对象。然后充分考虑内外影响因素,建立卷积神经网络-门限循环单元深度学习模型实现负载率预测并转化为预警等级。实例证明了所提方法的有效性。     

基于大数据挖掘的电力变压器健康状态差异预警规则策略

考虑到模糊边界问题以及变压器个体之间的差异性特征,提出了一种基于大数据挖掘的电力变压器健康状态差异预警规则策略。应用模糊C-均值法辨识变压器的最优特性,通过概率图验证该方法能最大限度地反映变压器的个性化特征,且所选特征下的全套溶解数据符合Weibull模型。然后对溶解气体分布特征与缺陷/故障率进行关联分析,计算出相应的报警阈值。将气体浓度和气体增加率与已建立的警告相关联,可以识别变压器的运行状态。在此基础上,提出了基于不同阈值的预警规则,并将其应用于现场运行的变压器。试验结果表明,提出的方法准确率高达98.21%,证明了提出方法具有良好的状态监测性能。     

考虑用户行为及户均容量优化的配变容量规划

配电网是连接输电网和用户之间的关键部分,而在配电网规划过程中,配电变压器的规划又是其中的关键。目前配变容量的规划一般将重点放在负荷预测以及经济性上,缺乏对于用户用电特性和户均配变容量的分析,这使得规划结果可能不能满足负荷需求。为解决上述问题,提出了一种考虑用户行为及户均容量优化的配变容量规划方法,从负荷特性、用户数目以及负荷总量等方面分析用户行为并计算出配变的经济运行区间,并在对户均配变容量进行分析的基础上对配变容量进行优化,利用上述规划方法对实际配电网的配变进行规划,算例结果证明了有效性和实用性。     

计及有序充电的配电变压器扩展规划建模

针对集群电动汽车接入引起的配电容量不足及投资经济性问题,首先对纯住宅区和商住两用场景下的典型配电变压器基础负荷曲线进行聚类分析,根据负荷特性对电动汽车充电负荷进行细化建模,并考虑负荷的发展趋势,建立起配电变压器综合负荷的自然增长模型。在此基础上,根据有序充电和新建配电变压器2种手段的互补优势,提出了计及有序充电的配电变压器扩展规划方法,以投资方案全寿命周期成本最小为目标,建立长时间尺度下的组合决策优化模型,确定有序充电和新建配电变压器的最佳组合形式。以某新建居民小区为例,建立该小区配电变压器的负荷自然增长模型,并采用所提组合决策优化模型,确定小区最佳的有序充电控制应用时间、新建配电变压器投运时间、配电变压器容量和型号,最终通过多个影响因素的对比分析,验证了所提方法的有效性与经济性。     

厂用电变压器满负荷并环运行讨论

针对厂用电变压器在并列操作过程中容易造成过负荷的情况,讨论了变压器在并列时由于各变比的差异而引起的循环功率,造成变压器负荷分配不合理的问题,介绍了使变压器在较佳的状态下运行,在不同运行工况所采用的调整手段,以及变压器在并列操作中应注意的问题。     

三相不平衡对配电变压器带负载能力的影响研究

配电网中三相不平衡问题普遍存在,三相不平衡会使配电变压器单相过载导致损耗增加、热点温度升高,进而加快绝缘老化速度、降低变压器带负载能力及运行寿命。文章推导了配电变压器在三相不平衡运行时的绕组热点温度的计算模型,并基于绕组热点温度限制和容许过载倍数限制对三相不平衡时配电变压器的过载能力进行评估,最终给出了各负载类型运行区域的约束条件,为油浸式配电变压器的安全、经济运行提供了参考。     

Thermal aging characteristics of insulation paper in mineral oil in overloaded operation of transformers

A sudden capacity increase in demand during the summer peak, or in contingencies such as malfunctioning transformers, may cause an overload in normal transformers. In this paper, on the basis of overloaded transformer operation in distribution substations, thermal aging testing in oil was carried out under various overload patterns, such as short‐term overload and long‐term overload, but with the winding insulation paper's lifespan loss kept constant. From the results, various characteristics, such as the mean degree of polymerization and production of furfural and (CO₂ +CO), and their effects on the lifespan loss of the insulation paper, were obtained. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 182(2): 1–8, 2013; Published online in Wiley Online Library ( wileyonlinelibrary.com ). DOI 10.1002/eej.21292     

基于数字孪生的光伏高比例配电网过载风险预警方法

在构建以新能源为主体的新型电力系统背景下,分布式光伏将呈现极高比例并网趋势。高比例光伏出力的随机性会加剧配电网潮流的不确定变化,给配电设备带来严重的过载风险,载荷安全问题突出。基于此,提出一种基于数字孪生的含高比例光伏配电网载荷安全分析和预警方法。论述了孪生配电网过载风险安全预警的实现机理和功能方案。根据相关标准分析设备过载耐受能力,并建立不确定场景下载荷安全预警等级。基于历史运行数据建立配电网源荷随机行为的马尔科夫模型,采用吉布斯算法对该模型进行蒙特卡洛随机抽样。根据配电网当前运行状态,结合孪生配电网超实时计算能力,对配电网未来随机场景快速仿真并计算过载风险指标,评判载荷安全性。算例分析验证了所提分析方法的有效性及合理性。算例结果表明,该方法能够得出高比例光伏配电网在分析时段的载荷安全态势,为电力系统调度人员提供了一定的参考依据。     

商业大楼中的电动汽车与温控负荷联合优化调度

随着电动汽车数量的日渐增加,其无序充电会给电网带来新的负荷高峰,从而造成局部变压器过载的情况。本文在电动汽车大量接入而配电网未来得及改造的背景下,以电动汽车向楼宇反向服务(V2B)技术为支撑,考虑到温控负荷的负荷反弹特性及可调度性,将温控负荷与电动汽车充放电协同调度。电网对温控负荷实行折扣电价,对电动汽车负荷考虑电池损耗而实行高价补偿。考虑室温的舒适度、电动汽车充放电次数、变压器容量等约束条件,以电网补贴成本最小和商业大楼的总电费最小为目标进行优化。结果表明,温控负荷与电动汽车负荷具有互补特性,两者联合调度可以达到在电网补偿费用最小的情况下变压器容量不过载的目的。     

微机型变压器过负荷联切装置及其应用

结合保定电网分析了事故情况下220 kV变压器过负荷问题的严重危害,提出了利用微机型自动装置来解决变压器过负荷问题.变压器过负荷联切装置采用了分"多级多轮"联切负荷的解决方案,使装置在动作过程中可以根据变压器实际过负荷的情况分级分轮地切除过负荷部分,从而达到最佳的切负荷的目的.它具有智能化和自适应的特点.