调度与变电站一体化系统链路状态监测与TCP通信方案

为满足调度与变电站一体化系统双网架构下的TCP通信,提出一种基于组播的链路状态监测与TCP通信方法。该方法包括组播报文监测、智能网卡选择、实时状态判断和未知节点过滤。组播报文监测通过接收对方发送的组播报文监测到对方的通信链路状态;智能网卡选择可以根据通信链路状态和网络流量等信息选择最优网络进行通信;实时状态判断确保在通信过程中网络发生故障后能够及时中断通信;未知节点过滤能够主动拒绝系统外的未知节点发起的通信请求,保证系统的安全稳定。链路状态监测与TCP通信方法能够实现在调度与变电站一体化系统双网架构下的高效、可靠和安全的TCP通信。     

基于无线传感器网络的电网防雷技术

近年来,因雷击引起的电网故障发生率较高,各类防雷装置受成本和保护范围的限制,不可能在线路全线使用。研究了一种基于无线传感器网络的电网雷击实时监测与分析系统,根据线路的具体情况布置无线传感器节点,实时采集前端避雷器状态数据、雷击时的各种实时雷电参数,通过传感器网络多跳传送至主控监测中心,使后方人员能实时了解电网防雷设备的运行状况,及时分析雷击的形式和故障地点,为准确判断输电线路雷害成因提供证据。     

基于ZigBee无线网络的变电站进水监测系统设计

为实现变电站进水状态的实时监测,设计了一种基于ZigBee无线网络的变电站进水监测系统,给出了硬件结构及软件设计。传感器采用垂直极板电容结构,监测节点周期性地采集电容值,判断变电站是否发生进水事故,并通过ZigBee无线网络将进水状态信息上传至监测中心,运维人员可通过监测中心实时查看变电站的进水状态。实验结果表明,所设计系统具有工作稳定、自适应环境、成本低以及工程应用价值高等优点。     

光栅传感技术在输电杆塔倾斜监测中的应用

介绍了监测输电杆塔倾斜状态的几种常用方法，通过分析光纤光栅的传感原理，提出了将光纤传感技术应用于输电线路杆塔监测的设想，并设计了光纤传感系统，给出了光纤及光栅传感器的布设方式，介绍了基于TCP／IP协议组网实现远程监测的方法。     

配电设备分布式局部放电感知技术的实现方法

绝缘状态检测是发现电力设备潜在性故障、维护电网安全运行的重要手段,但由于配电网馈电线路庞杂、组网规模大等特点,导致传统在线监测方案难以实施。为实现配电设备绝缘状态的分布式感知和预警,提出了一种基于物联网(Io T)技术的分布式无线传感器网络(WSN),并论证了其可行性。首先对无线传感器网络的架构进行了顶层设计,并根据经济性、低功耗、安全性等需求提出了数据通信及传感器节点的设计思路;然后分别针对高密度/紧凑分布的配电开关柜及低密度/松散分布的电缆(附件)作为实施对象,实现了地电波(TEV)和高频电流(HFCT)传感器节点的设计,基于低功耗广域网(LPWAN)的数据传输和管理,以及对节点能耗和电池寿命的测量和评估;最后讨论了适用于无线传感器网络的设备绝缘状态评估及预警策略。该方法的研究和探索有望为更多基于物联网的配电网状态监测应用提供参考。     

基于无线公网和ZigBee无线传感器网络技术的输电线路综合监测系统

以无线公网(GPRS/CDMA)和ZigBee无线网络通信技术为基础研发了一套输电线路综合监测系统，该系统把与输电线路相关的各个监测硬件单元分别设计为独立的无线传感器节点，利用无线传感器网络进行数据收集，并通过无线公网把数据传回监测中心。文章详细阐述了监测主机以及用于监测弧垂、输电线温度和绝缘子的无线传感器节点的硬件结构和工作流程。采用ZigBee无线网络技术使得输电线路综合监测系统具有良好的可扩展性、可靠性和安全性，并且便于维护，功耗较低。     

输电线路杆塔状态监测网络低延时技术研究

为了降低杆塔状态监测结果传输时延,提高监测结果在网络中传输的时效性,提出了输电线路杆塔状态监测网络低延时技术。综合监测网络的通信功能,设计基于射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)与无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)的网络架构形式,明确此架构由通信层、主动连接层、主动移动传输层、监视层四层构成;引进节点优化模型,在确保数据信息具有对称性特点后,对其延时设计进行处理,优化设置杆塔状态监测网络中继节点;设计输电线路杆塔接地电阻在线监测结果汇聚传输模式,实现低延时技术。通过对比实验得出结论:提出的低延时技术在实际应用中可以有效改善监测网络延时较大的问题,并且能够进一步提升监测质量,从而提升整个监测网络对输电线路杆塔接地数据的监测精度,为供电企业的日常维护及工作运行提供更可靠的数据依据。     

特高压直流输电线路在线监测系统的应用分析

介绍特高压±800 kV复奉线直流输电线路在线监测装置的基本原理,结合特高压直流输电线路在线监测系统在湖州电力局输电线路状态监测中心的应用现状,就进一步深化特高压在线监测系统的建设和应用给出建议.     

基于无线传感器网络的高压输电线监测系统研究

将无线传感器网络技术应用于高压输电线路的监测系统中,通过环境传感器采集线路的应力、温度和震动等环境信息,实现高压输电线路实时环境量监测,并结合微型摄像机实现对异物侵入、违章作业、人为偷盗的远程视频监测及录像;设计了高压输电线上传感器节点的组网模式,通过遗传算法优化传感器节点的运行模式,在满足系统特定信息采集功能及网络连通性的前提下,有效地实现了网络负载的均衡配置,优化了网络的能量管理。     

基于神经网络的配电线路故障智能监测系统研究

本文设计的配电线路神经元智能监测系统是通过构建基础神经元节点,以无线传输技术作为神经元之间信号传输媒介,形成以神经元为支撑节点的智能分析网络,从而实现线路状态的综合监测与故障智能分析,可以有效缩短排障时间,整体提高配电网络运行的安全性与稳定性。文章详细介绍了基于神经元网络的故障智能监测系统的基础架构与工作原理,并就功能扩展性进行初步分析。     

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。     

电解铝整流系统建模与稳流协调控制策略

介绍了大功率直流电解铝供电系统结构,建立了包括电解槽负载模型、饱和电抗器（ＳＲ）模型以及有载调压变压器（OLTC）的整流系统模型,提出了稳流协调控制策略：OLTC可对系列电流进行离散性的粗调,SR可在一定范围内实现对系列电流的连续性微调,两者结合能有效地解决机组投入与退出、阳极效应发生等大扰动下的稳流精确控制问题。基于电磁暂态分析软件包（ＥＭＴＤＣ）搭建了6机组整流系统,对网侧电压波动、负荷波动等工况进行了仿真分析,仿真结果表明：所提协调控制策略能保持直流系统处于最佳的运行状态,可实现电解铝生产过程中电流的平稳。     

多ARM协同架构的智能合并单元设计

为降低合并单元设备成本、增强其智能化和通用化特性,利用多ARM（高级精简指令集处理器）并行处理的优势来构建智能合并单元。采用灵活的模块化方式来进行总体架构的设计,通过光纤接口方式与其他智能电子设备建立基于快速以太网的双向通信,遵循IEC 61850通信标准进行采样值报文和GOOSE报文的高速网络化传输。结合数据处理和报文传输的要求,详细阐述了采样控制和开入开出控制等核心部分的软件处理流程。采样值及GOOSE传输等相关测试结果表明,该智能合并单元工作可靠而稳定,可满足智能变电站中合并单元在实时性强、可靠性高、通信流量大等方面的要求。     

基于卡尔曼增益动态修正的动力电池SOC估算

扩展卡尔曼滤波法(EKF)被认为是一种精度较高的电动汽车动力电池荷电状态(SOC)估算法,但是观测方程误差会对SOC估算结果带来影响。对EKF滤波过程进行改进,根据观测方程的误差对原EKF滤波过程增设动态卡尔曼增益修正系数,提出基于卡尔曼增益动态修正的动力电池SOC估算法。仿真结果表明EKF法可以有效克服SOC初始值不准确所造成的估算误差,动态卡尔曼增益修正系数可以进一步减小由于观测方程误差造成的SOC估算误差,使估算误差保持在5%之内。     

级联Boost变换器输出电压纹波分析

级联Boost变换器含有两个LC滤波器,呈现四阶动力学特性,具有宽输入电压范围的特点。其输出电压纹波与电感、开关周期、电容和负载等因素有关,其中输出电压纹波受电容等效串联电阻影响较大。采用时间平均等效原理对级联Boost变换器进行直流稳态分析,分析了两个电容等效串联电阻对输出电压纹波的影响,由理论分析可知电容C1的等效串联电阻对输出电压纹波影响较小,电容C2的等效串联电阻对输出电压纹波影响较大。采用谷值电流控制策略,保证了变换器稳定地工作在较高直流电压传输比的情况下,避免了次谐波振荡现象。实验验证了理论分析的正确性。     

碱法提取煤矸石中氧化铝试验条件优化

工业固体废物煤矸石中存在有价值的氧化铝，如能将其替代铝土矿提取氧化铝，则将变废为宝。然而，煤矸石中的铝、硅主要以高岭土形式存在，活性很低，因此需要通过高温破坏煤矸石中高岭土结构，才能将其中的氧化铝转化为可溶于碳酸钠溶液的铝酸钙。为了使煤矸石中的氧化铝尽可能多地溶出，采用正交试验方法分别对采用石灰烧结法提取煤矸石氧化铝的活化和溶出条件进行了优化。试验结果表明：采用石灰烧结法提取煤矸石氧化铝，最佳条件下煤矸石中氧化铝溶出率可高达89.5%，试验所确定的最佳条件可供工业试验参考。     

关于“十三五”配电网发展的思考

配电网直接面向电力用户,是保障电力“落得下、用得上”的关键环节,也是改善民生的重要基础设施。面对“十三五”期间配电网发展“高质量、智能化”的需求,在梳理总结当前存在问题的基础上,从经济社会发展、高供电可靠性要求、分布式能源与多元化负荷接入、外部建设环境变化等角度阐述了配电网发展面临的挑战与机遇,提出了未来配电网发展面临的关键问题,并从规划建设角度提出了应对措施与建议。     

DZM与FM系列铅酸蓄电池在制造过程中的比较

根据多年的实际工作经验,从基本原理、客户要求及电池使用的角度出发,通过不同生产及工艺条件下反应生成物的不同,对DZM与FM系列铅酸蓄电池在生产制造过程中的不同进行了阐述。     

基于NW小世界的量子进化算法在无功优化中的研究

针对量子进化算法的早熟问题,提出了一种适于电力系统无功优化的NW（newman-watts）小世界量子进化算法。该算法引入了NW小世界网络模型,以一种新颖的随机加边方式动态改变种群个体的邻域拓扑结构,从而保证了整个优化过程中的种群多样性,提高了算法的全局搜索能力。应用该算法对IEEE-14节点和IEEE-57节点系统进行无功优化的仿真分析,结果表明,NW小世界量子进化算法在电网无功优化计算中具有较强的全局寻优能力和较高的收敛精度。     

新能源发展关键问题研究

2006年以来,中国新能源发展取得了巨大成就,但也面临新能源发展与电网发展不协调、局部地区风电消纳困难、新能源补贴拖欠等问题。“十三五”是中国新能源发展的关键时期,复制现有技术、依靠政府不断扩大补贴规模的新能源发展模式已难以为继。新能源发展需要处理好新能源经济激励政策调整、新能源与其他电源以及电网的统一规划、大型新能源基地市场消纳三大关键问题。