电力系统电气工程自动化中智能化技术的运用探讨

随着信息技术的出现及普及,电力工程的发展模式迎来了全新的变革,通过对信息技术的有效引入,我国的电力系统电气工程在自动化领域取得了重大突破,对生产力与生产质量都形成有效的提升。然而在相互融合的过程中,仍然存在一些技术性的漏洞,需要智能化技术进行补强。基于此,本文对目前智能化技术在我国电力工程自动化体系中的运行状况展开研究,并对智能化未来的发展方向做出预测。     

基于古诺模型的热电厂电锅炉和储热优化配置

将电锅炉和储热系统集成到电热联合系统中是提高系统灵活性以及风电消纳的可行方案。为了综合考虑不同热电厂多主体配置电锅炉和储热系统,兼顾考虑调峰市场的出清价格,提出了一种基于古诺模型的多个热电厂博弈电锅炉和储热系统优化配置模型。从热电厂主体角度出发,构建基于古诺模型的热电厂年化调峰净收益最大为目标的上层优化模型;其次,以组合场景下的总燃料成本消耗最小和弃风最小为目标建立含电锅炉和储热系统的最优调度模型。最后分别基于实际9节点系统的仿真算例,验证了所提模型的合理性和有效性。     

考虑受端电网运行安全的台风条件下海上风电场协调运行策略

台风是导致海上风电大规模脱网的重要因素，极易造成受端电网的严重供需失衡，进而影响区域电力系统的安全稳定运行。因此，首先针对实际台风路径，建立了基于Rankine漩涡模型的台风数学模型，并提出了减缓风力骤降影响的方法；随后，充分考虑受端电网的运行安全需求，提出了含储能的海上风电场协同运行策略，以系统安全性、稳定性和运行经济性为目标，综合考虑弃风量和储能调节能力等因素，对海上风电的弃风量进行了优化；最后，对含储能海上风电接入的受端电网系统进行了仿真分析，结果表明该策略在保证受端系统安全性和稳定性的同时，可最小化海上风电场的运行成本。     

输配电协同故障预案在线生成及应用

为及时发现和处理输电线路中的故障，防止对配电网造成更加严重的影响，设计了输配电协同故障预案在线生成系统，系统对线路进行全方位监测，计算并定位线路故障，同时生成故障应对预案；利用改进PEARSON方法，避免由于电流曲线不同而发生误判，系统检测到故障后，进行故障隔离和故障定位操作。进行线路故障定位测试，系统的平均定位误差为0.442%,故障定位误差最小为0.32%,进行故障诊断分类测试，系统的故障分类准确率最大为98.78%。     

含分布式电源配电网的快速故障区段定位

分布式电源(distributed generator,DG)的接入使配电网的结构发生改变,导致传统的配电网故障定位算法失效。本文针对含DG的配电网故障定位问题,提出了一种快速判断故障区段的矩阵算法。结合配电网的运行特点,以配电网运行网络中节点和馈线区段间的邻接关系为依据,优化了网络描述矩阵,并提出相应的故障判据。结合不同类型DG的故障特性对算法的通用性进行了分析。该算法网络描述简单直观,运算量小,通用性强,判断迅速准确。最后,本文验证了该算法在复杂配电网单一故障和多重故障下故障区段定位的有效性。     

计及UPFC的电力系统双线性抗差估计

统一潮流控制器（unified power flow controller ，UPFC）作为柔性交流输电系统（flexible AC transmission systems，FACTS）的重要组件之一，对电力系统安全稳定运行起着重要的作用，而对含有UPFC的电力系统进行有效的状态估计也是电力系统电力电子化的必然要求。对UPFC模型进行抗差状态估计虽然能够有效抑制坏数据，但是存在模型复杂，计算效率低等问题。文章基于新型UPFC拓扑模型，采用双线性方法对含该UPFC的电力系统进行抗差状态估计。该方法通过选取有效的中间变量，对电力系统和UPFC组件的非线性量测方程进行分步线性化处理，在保证计算结果误差水平处在同一量级，能够工程应用的前提下，有效提高了状态估计的计算效率。对修改后的IEEE标准系统和南京西环网实际系统进行仿真测试，通过与WLAV测试结果对比，在保证相应精度的前提下，获得接近加权最小二乘法（weighted least squares，WLS）的计算速度，验证了本文方法的有效性和实用性。     

基于贝塞尔曲线的智能汽车避障轨迹规划方法研究

开展了一种基于贝塞尔曲线的智能汽车避障局部轨迹规划,即路径规划和速度规划方法研究。路径规划时,为了适应各种形状道路,将道路笛卡尔坐标转换为Frénet坐标,以路径的长度、曲率和连续性,以及车辆碰撞风险为代价函数,其中引入危险势场理论,描述车辆碰撞风险,并采用序列二次规划方法来求解路径规划这一非线性优化问题;速度规划时,以行车效率和舒适性为目标,实现速度规划,该方法可以通过调整各子目标函数的权重来满足不同驾驶需求。为了验证基于贝塞尔曲线轨迹规划算法的有效性,设计了直道和弯道上静态和动态避障场景的仿真实验,结果表明,提出的轨迹规划方法能够在各种形状道路上完成避障任务,且避障过程中车辆状态变化平稳,能够保证乘坐舒适性。     

HSDG故障诊断方法在自动化检定系统中的应用

针对智能电能表自动化检定流水线生产故障不易发现、发现不易处理等问题, 文章引入了一种基于分层符号有向图(HSDG)的故障在线诊断方法. 该方法首先对自动化流水线进行建模和分层, 给出了自动化检定流水线的分层符号有向图模型; 并结合动态核偏最小二乘支持向量回归模型计算各节点符号, 输出模型样本; 最后文章给出了基于“离线分析”和“在线诊断”的故障诊断完整流程. 实例验证表明, 该方法故障诊断速度快、故障辨识能力强, 具有鲁棒性, 其诊断结果具备一定的解释能力, 在生产中具有一定的指导意义.