配电网微型PMU与故障录波装置研究与开发

针对低电压等级配电网设计开发了一种配电网微型相量测量单元(PMU)与故障录波装置。该装置具有同步相量测量、综合数据采集、设备授时以及故障录波等多个功能。装置充分考虑了硬件成本和安装难度,在满足数据准确度的前提下显著降低成本。装置采用虚拟过零相量测量算法实时测量电压相量;在故障录波中,提出了电气量偏移率与波形曲率相结合的启动判据。给出了相应的硬件设计方案。测试结果表明,该装置测得的数据准确,故障识别速度快,能满足配电网络分析的基本要求。     

基于稀疏自编码非线性自回归网络的负荷电价预测方法

准确的电价和负荷预测对现代电力系统至关重要,但由于电价与负荷之间存在较强的相关性,若不考虑其相互影响,将导致预测的精度下降。为了提高现有方法的预测准确性,在考虑价格与负荷关系的前提下,提出了一种基于深度递归神经网络的价格与负荷预测模型,即基于外部输入的稀疏自编码器的非线性自回归网络,其功能包括特征提取和预测。首先针对特征提取环节,对原有方法进行改进,提出了稀疏自编码器,可以大大提高特征提取的有效性。其次,利用非线性自回归网络进行电价和负荷预测。使用电力市场大数据ISONE 和 PJM 进 行 仿 真 验 证 ,与 级 联 Elam 网 络 相 比 ,ESAENARX在负荷预测方面将平均绝对误差降低了16%,在价格预测方面降低了7%。     

基于北斗授时的μPMU测量误差综合分析

微型相量测量单元(μPMU)的同步性与时钟源精度密切相关,目前我国电网中已投运的智能设备多以美国GPS为时钟源。伴随北斗系统(BDS)组网完成,采用北斗作为时钟源的设备将逐渐成为主流。首先,研究北斗系统时钟脉冲精度、互感器误差、基波频率及谐波等误差影响因素,揭示各环节对μPMU测量误差的作用机理。然后,评估基于北斗系统的μPMU测量装置相角误差,分析基于频率跟踪的极大似然估计相量误差。最后,评价时钟源、互感器饱和、频率变化、谐波干扰等因素产生的综合误差。通过研究关键影响因素,给出减小测量误差的主要措施。研究成果将为μPMU在配电网的大规模配置提供理论和实践指导。     

基于统计学方法的微网混合储能容量优化配置

混合储能系统是微网中平抑功率波动的关键组件,为微网配置适当的储能容量可有效提高系统的经济性。提出了混合储能系统容量优化配置的一种统计学方法。该方法提出了基于频谱分析的功率分配策略,并与频率滞环控制相结合。功率分配策略协调蓄电池和超级电容器的运行,改善了蓄电池的运行环境;频率滞环增加了蓄电池的使用寿命。该方法还探索了超级电容器、蓄电池的容量配置子算法。此外,对统计模型进行蒙特卡洛仿真,获得了混合储能系统的容量概率分布,确定了不同累计概率水平下的混合储能系统的容量。仿真结果验证了所提方法的合理性和经济性。     

变电站便携式多功能测试仪研发与应用

为解决变电站状态检测设备功能单一、操作不便、数据处理难度大的问题,设计开发了一种变电站便携式多功能测试仪。该设备集传统红外热像仪与局放检测设备系统于一体,兼具暂态地电压、超声波及高频电流3种检测方法,并建立误差校正模型以提高红外测温的准确性,通过自适应阈值降噪法实现信号降噪。经现场测试证明测试仪能满足不同变电设备状态的检测作业,并为设备状态评估提供可靠的数据参数。