考虑台风时空演变的配电网移动储能优化配置与运行策略

针对台风极端灾害下配电网难以保障安全可靠用电的问题,考虑台风时空演变对配电网线路故障状态的影响,提出了一种基于场景概率的鲁棒优化配电网移动储能配置与运行策略,以提升配电网弹性.首先,将配电网所在地理区域网格划分后建立映射坐标系,并根据气象信息建立台风灾害时空演变模型,从而构建配电线路故障率时空特性矩阵.然后,基于线路故...     

基于联合卡尔曼滤波的配电网多源异构数据融合

由于传统方法没有对配电网多源异构数据采集的时间进行配准,导致配电网多源异构数据融合时误差大、效率低。针对该问题,提出了基于联合卡尔曼滤波的配电网多源异构数据融合方法。构建了数据纠偏机制,采用最小二乘法对数据采集的时间配准,并采用拉格朗日插值方法对时序数据填充,计算数据关联性。在此基础上,采用联合卡尔曼滤波算法将相同数据融合到同一个类中,以此实现配电网多源异构数据融合。实验结果表明,所研究的数据融合方法不仅能够根据需求一直追踪需求的融合误差,还能够降低节点电压与功率估计的相对误差、提高配电网多源异构数据融合的效率。实验结果不仅证明了所研究融合方法的有效性,还证明了联合卡尔曼滤波算法在数据融合中的适用性。     

极端气象条件下配电网大范围停电贝叶斯网络建模和停电概率预测方法

极端气象事件可引发配电网大面积停电事故,造成严重的经济损失。合理评估和预测极端灾害引发停电风险是实施应急预防所需的关键技术。区别于针对单一设备的灾害停运模型,文章考虑灾后设备停运事件的时空相关性,利用历史灾损记录和灾害数值模拟数据,构建灾害时间贝叶斯网络模型,进而根据灾情快速推理配电网停电范围和停电概率。以IEEE 14节点系统为测试对象,通过仿真算例验证了所提方法的有效性和正确性。     

智能配电网大数据应用需求和场景分析研究

智能配电网中存在大量异构多源的数据,其中的数据规模和特点符合大数据的各项特征。首先总结配电网大数据的来源和特征,然后从智能配电网中的应用场景出发,分别从配电网负荷预测、运行状态评估与预警、电能质量监测和评估、基于配电网数据融合的停电优化等方面进行分析。从不同系统和不同数据结构角度,对多源数据融合中的不良数据辨识进行重点分析,同时还归纳了配电网大数据关联模型建模方法和配电网大数据分析手段。通过在配电网中运行大数据的分析技术,能够为智能配电网开展分析提供强有力的计算和分析条件,大数据的分析结果可为配电网规划和安全运行提供数据支撑,也可有效提升配电网各类资产健康水平。     

极端灾害下考虑应急转供的配网停电过程仿真方法

提出了新的灾害下配电网故障模拟方法,其中综合考虑了台风灾害对设备运行可靠性影响以及关键负荷最优应急转供策略执行效果。首先,对极端灾害进行时空建模,评估受灾配电网元件和关联馈线停运概率;其次,分析关键负荷复电最优转供路径,形成应急供电拓扑;进一步,设计时序蒙特卡洛仿真流程,模拟气象条件、设备停运和应急转供等不确定因素影响下配电网停电随机动态过程。最后,采用IEEE算例构建灾害场景,证明了所提仿真方法的有效性和实用性。     

计及恶劣天气时空相关性的弹性配电网储能电站多层规划方法

针对恶劣天气下配电网应对极端事故的系统弹性提升问题,提出了计及复合自然灾害时空相关性的配电网储能电站多层规划方法。首先建立了恶劣天气下考虑暴雨强度与风速相关性的联合灾害强度概率分布模型,通过对复合灾害强度分布特征与配电网元件运行风险之间的多维时空相关性分析,构建了计及复合自然灾害时空相关性的配电网故障风险模型。其次提出了复合灾害天气下提升配电网运行弹性的储能电站多层规划策略,构建了考虑灾害时空分布特征的储能配置-风险建模-配网调度的储能电站规划模型架构,并基于Benders分解将其转化为三层混合整数非线性规划问题进行高效求解。通过典型配电网的仿真测试和对比分析可知,所提方法能够有效提升恶劣天气下配电网应对故障风险的运行弹性和恢复能力,保障灾害事件下配网重要负荷的可靠供电。     

基于配电网一张图的运营指挥系统研究

在泛在电力物联网的背景下,实现配电网数据的统一建模和管理具有重要意义。然而传统的配电网中一般包含有多个信息管理系统,多个子系统之间是相互独立的,信息孤岛现象突出,存在着信息综合利用率不高、业务相互的交叉共享不够、自动化设备也未能充分发挥功效等问题。为此,文章依据图数据库、时空数据分析、可视化展示等技术,基于"配电网一张图"的设计理念,研发出一套多源配电网时空数据管理系统,利用配电网的拓扑结构实现了对配电网多源数据的统一建模和信息融合,实现了对配电网运营的统一指挥管理。     

基于大数据的配电网电压时空特性研究

配电网供电电压合格率评价采用分类、抽样、加权计算区域电压合格率,存在以点带面,不能反映局部和时段特性等问题。融合配电SCADA系统、营销系统、地理信息系统等多源数据。提出户-变-线-站分层聚合,分析配电网电压的空间特性;基于高频的采样信息,提出分时段计算馈线、台变供电电压合格率,并识别警示时段,分析局部电压的时间特性。实现对配电网供电电压合格率的时空特性精细刻画。广西某配电网数据计算显示,提出的电压时空特性分析方法能够精确反映配电网电压细节,对馈线、台变供电电压不合格率进行排序,并识别出时段性低电压。     

主动配电网多源协同优化调度架构分析及应用设计

风电、光伏等间歇式能源的并网以及储能装置、柔性负荷等可调资源的接入,对主动配电网的优化调度提出了更高的要求。针对主动配电网的运行特征,提出了多源协同优化调度的总体架构和应用框架,研究了多源数据融合、主动配电网快速仿真、多源协同优化调度策略以及多源协同优化调度策略评估等关键技术,设计了计及时间尺度、空间尺度、运行状态的"三维"优化调度目标,提出了配电网—馈线—自治区域的空间维度优化调度策略和长时间—短时间—实时的时间维度优化调度策略,并研究了优化调度策略的评估方法,最后设计了主动配电网多源协同优化调度的应用场景。     

台风灾害下的弹性配电网研究综述与展望

近年来,由于全球气候变暖、生态系统破坏等影响,世界范围内极端气象灾害频发,对配电网造成的影响和带来的损失已不容忽视,亟需建立能够预防、抵御极端灾害并快速恢复关键负荷的配电网,即弹性配电网.首先介绍弹性配电网的定义与特征,而后聚焦台风这一极端天气灾害,综述现有的弹性配电网在配电网规划、灾前预警、灾后恢复、弹性评估与弹性提...     

基于智能电网设备运维检修阶段的多源BIM数据存储方法研究

针对智能电网设备运维检修阶段多源数据动态性较高的特点,研究面向智能电网设备运维检修阶段的多源建筑信息模型(building information modeling, BIM)数据存储方法。利用数据接口适配器连接电力系统各运维检修相关系统,采集电网设备运维检修多源数据,所采集数据利用数据转换引擎转换为多源BIM数据,传送至MySQL数据库。从MySQL数据库中调取整合后的运维检修多源数据,构建电网设备多源BIM数据模型。利用边缘节点采集多源BIM数据信息,选取压缩感知算法重构多源BIM数据,形成重构数据与稀疏字典原子并上传至云端服务器,构建完备稀疏字典,实现多源BIM数据存储。仿真结果表明：该方法存储面向智能电网设备运维检修的多源BIM数据,上传内容与读取内容一致,存储性能优越。     

基于改进深度降噪自编码网络的电网气象防灾方法

电网运维数据表明电网故障的主要原因已由电气设备制造工艺水平、现场运维水平等因素转向雷电、山火、大风、冰灾等自然气象因素,电网防灾减灾也应重点关注气象致灾。针对气象与电网故障之间的关联特点和规律,提出了一种基于改进深度降噪自编码(SDAE)网络的电网气象防灾方法。以气象历史数据和电网运维检修数据为基础,利用合成少数类样本过采样技术(SMOTE)降低原始数据集的不平衡度,自编码网络通过非监督自学习和有监督微调完成气象信息特征的提取和气象信息与电网故障映射关系的建立,并通过融入稀疏项限制和加噪编码来改善网络的鲁棒性。算例分析表明,所提出的基于SMOTE和SDAE的网络电网气象防灾方法,能够准确、全面地建立气象信息与电网故障之间的关联映射关系,能够对给定的气象条件是否会导致发生电网灾害事故进行准确的预判。     

基于FloodArea的台州10 kV配网设施暴雨灾害临界雨量研究

目前,由于台风和暴雨等强降雨极端天气而造成的暴雨灾害问题已呈频发之势,很多城市对气候变化带来的突发极端天气灾害仍缺乏防范措施。部分城市基础建设的防范标准已经跟不上历史气候的变化,如配网变电站和配电室等设施,较易在洪涝灾害中发生故障。基于水动力学原理,以降雨导致的有源淹没为基本假设,利用高分辨率的地理信息数据和基于FloodArea模型的GIS栅格分析技术,对台州地区由降雨造成的洪涝灾害进行淹没模拟计算。然后模拟不同降雨情景的淹没范围和水深。结合10 kV配网承灾体的信息分布情况,确定研究区域内配网设备不同致灾等级下的临界面雨量。     

基于多源信息时间序列匹配的电网故障诊断方法

随着调度中心自动化水平的不断提高,包括数据采集与监控系统(supervisory control and data acquisition,SCADA)、广域测量系统(w ide-area measurement system,WAM S)、继电保护信息系统(relay protection information system,RPIS)等在内的多数据源系统的量测信息汇集到调度中心的统一数据库中。为了充分挖掘多源信息在调度运行中的应用场景,将多源信息应用于电网故障诊断中,提出了一种基于多源信息时间序列匹配的电网故障诊断方法。首先,介绍了多源信息数据库的组成、电网时间序列的结构以及针对不同数据源系统的生成规则。其次,利用事件顺序(sequence of event,SOE)记录、信息保护动作信息和相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)电气量信息在故障发生时划分可疑故障区域,生成未知故障的电网时间序列,并与根据可疑故障区域内的可疑元件的保护配置信息生成的基准时间序列集合进行匹配,识别出故障元件、故障类型、故障时间、故障演进过程等详细故障信息。最后,采用实际算例验证了所提方法的可行性和有效性。     

基于多预测模型融合的电力变压器安全预判

为解决传统分析措施未能将多源异类的数据信息纳入电网设备故障征兆分析及基于小样本单一算法难以较好应对多种故障类型设备诊断的问题,构建一种不同类型电网设备相关数据的统一化、标准化方法。采用卡方分布算法通过对数据相关性挖掘进行特定故障类型征兆集的选择,以避免层次分析法、格林兰验证等故障征兆集分析方法存在人工经验干扰。构建了一种多算法融合决策方法来避免单一算法决策的弊端。通过实例验证了对电力设备的单一故障类型寻找故障征兆集比针对设备选择故障征兆集具有更好的简约效果与预判准确率。实例还验证了所提融合算法效果好于单一算法。     

配电网大数据应用综述

在智能电网的配电侧,安装了难以计数的传感、采集和测量装置的配电自动化系统,含有电网拓扑、设备运维等信息的高级配电管理系统以及与用户互动的需求侧管理系统等多个来源的数据汇集在一起,构成了配用电的大数据环境,这为企业通过挖掘应用支持配网运营决策提供了条件并带来了挑战。论文对配用大数据的应用进行了综述,介绍了配用电大数据的概念、发展和特点,以及大数据在智能用电、数据驱动的新型用电预测技术和协同调度三个方面的潜在应用前景,重点介绍了基于配用电大数据的电网运营驾驶舱技术,同时也给出了云计算、物联网、Hadoop等大数据技术并介绍了相关应用。此外,还阐述了配用电大数据数据处理的实时性、异构多数据源整合和适用于不同结构特征配用电大数据的态势感知与知识提取三个技术难点,并对配用电大数据的发展进行了展望。     

基于GIS的电网气象灾害监测预警系统的研制

基于GIS的电网气象灾害监测预警系统接入多种形式的气象源数据,将气象灾害与电网设备GIS数据进行关联分析,建立电网运行领域可靠的灾害性天气预警模型,对涉及的电网设备进行预警。采用多种数据解析技术将XML、二进制等数据文件解析为预设格式数据;采用时序图技术实现各种气象信息的时序播放,展现其变化趋势;利用基于等值面提取形成的气象色斑图展示气象要素的地区分布情况和变化趋势。系统的研究与应用,对科学安排电网规划、运行,有效实现电力设施的防灾、减灾及电网安全运行精细化管理,具有重要作用和社会价值。     

大数据技术在配电网全时序运行效率分析中的应用

近年来随着配电网智能化升级改造,各类运行量测数据不断积累。由于传统的分析工具和方法限制,海量数据尚未应用到配电网运行效率分析中,其价值尚未挖掘。目前配电网运行效率分析主要对全网最大负荷时刻的电网运行断面,或假设的所有设备最大负载运行情况进行模拟分析,采用全年平均值分析设备的日常运行状态,无法准确反映出电网设备的运行区间,存在一定的局限性。主要论述了运用大数据技术进行配电网全时序运行水平分析的方法和流程,以及全时序分析过程中常见异常数据的类型和数据清洗方法。并以某地区10 kV配电变压器负载率指标的全时序分析为例,验证了大数据技术在配电网运行效率分析中应用的可行性。该方法可实现全时段监测跟踪电网运行情况,有助于识别电网运行问题的发生规律和严重程度,为电网运行方式调整和电网项目投资提供有效参考。     

基于最优编码集及智能状态估计的电网故障诊断方法

当电网发生故障时,大量的遥信告警和变位信息上传到调度端,使得调度人员很难在短时间内对故障设备及故障类型做出准确的判断.因此提出了利用分组遥信数据识别故障类型,利用人工智能方法纠正差错遥信的电网故障诊断方法.对于此,将各种设备的标准遥信数据映射到故障诊断空间中,求取最优编码集,把故障遥信的故障空间编码值和故障空间最优编码...     

基于多源数据融合的省级电网电压暂降互动平台

针对当前电压暂降相关系统存在重监测、少应用、无互动等问题,构建基于多源数据融合的省级电网电压暂降互动平台。首先,根据供电公司、敏感用户和治理产商三方的实际需求设计平台的功能体系与总体架构;其次,通过建立母线关联映射表和全网暂降特征库实现多源数据的关联和特征提取;再次,在多源数据融合基础上实现电压暂降严重程度评估、风险预警、即时感知与快速定位、辅助治理决策等功能;最后,构建暂降治理参与者信息共享与互动机制、建立暂降协同防治体系。目前,所提平台已在某省电网投入实际应用,反映良好。