状态估计研究模式设计及应用

由于实际电力系统运行工况复杂,状态估计无法避免出现不收敛的情况,反演时难以再现断面结果,在对量测方式和参数进行调整时会造成合格率指标波动,同时也会影响实时网络分析应用系统的稳定运行。分析现有状态估计运行中存在的问题及应用需求,设计实现了状态估计研究模式分析平台。首先,通过断面管理和读取功能保存状态估计计算所需的全部信息;然后,通过研究模式反演,实现断面读取、分析调试计算;最后,通过分析对比功能,为参数和量测调整提供指标参考。上述工作使得状态估计计算结果完整再现,并且分析过程独立于实时状态估计因而不影响实时合格率,自动化专业人员可以依据分析对比功能提供的指标对量测和参数问题有目标地进行分析。通过华北分中心的实际使用,证明平台功能可满足专业人员对状态估计的分析调试需求。     

基于测量不确定度的电力系统状态估计（三）算法比较

加权最小二乘估计准则在电力系统状态估计中应用广泛,但其结果易受不良测点影响.为解决这一问题,已经提出了加权最小绝对值准则、非二次准则等估计器.应用大量算例,对已有估计准则和文中所提出的以最大测点正常率为目标的状态估计方法进行了对比研究,进一步对残差污染情况进行了讨论.算例表明,在估计结果合理性方面,当测点中不合不良数据时,文中所提出的方法与加权最小二乘估计相当,优于其他方法;当测点中含有不良数据时,文中所提出的方法大幅度优于以往状态估计方法,说明所提出的方法可较好地解决残差污染问题.     

一种用于配网状态估计的实时负荷数据模型

状态估计在DMS中具有重要作用，它是配电网络分析的数据之保证。由于配网量测装置配置量极其有限，单靠实时量测难以进行状态估计。通常需引入伪量测，实时负荷数据模型可有效地实现伪量测。日渐发展和完善的负荷管理系统和用电营业系统提供了大量负荷信息，因而该文充分利用负荷管理系统提供的数据和历史用电信息，提出了一种用于实时状态估计的实时负荷数据模型。并根据当前计算机网络技术和供电公司组网的实际情况，制定了实现实时负荷数据模型的网络连接和数据流程。仿真分析表明，该算法具有一定精度，在实际中是可行的，     

基于智能电能表数据的配电网状态估计

含有可再生能源与需求响应资源(demand response resource,DRR)的配电网系统需要精确的状态估计,以进行实时控制和调度。配电网状态估计通常依赖于智能电表的测量,但测量设备的增加不仅对通信成本要求高,同时还会导致控制问题的高复杂性。针对这些问题,提出一种低压配电网所需智能电表实时数据的分析方法及其在状态估计中的应用。同时讨论了测量值组合的作用,以减轻状态估计问题中由于大量数据产生的计算压力。通过实验验证了方法的有效性。     

基于图计算的能量管理系统实时网络分析应用研发

为满足电网现代化和智能电网对计算性能的要求,通过分析传统能量管理系统(EMS)实时网络分析应用的计算性能瓶颈,提出了结合图数据库和图计算的EMS实时网络分析应用的并行计算方法。利用图数据结构对电力系统进行建模,提出在图数据库上进行内存计算的概念和方法,研发了集成图数据库和图并行计算机制的图计算平台,开发了一套融合节点并行和分层计算机制的电网实时网络分析软件。通过节点并行和分层并行的优势,图数据库和图计算可大幅度提升EMS状态估计、在线潮流和静态安全分析等实时网络分析应用的计算速度。对实际大规模系统进行了计算验证,结果表明,与传统的EMS相比,基于图数据库和图计算原理的电力系统在线分析计算效率有显著提高。     

动态等值新方法及其在天津电网中的应用

为了研究天津电网,提出了一种基于小生境免疫算法的估计等值新方法,根据实时的联络线动态响应,将外网等值成发电机,采用小生境免疫算法对等值模型进行参数辨识.该方法成功地应用到天津电网,仿真结果表明:基于小生境免疫算法的估计等值法估计精度高、鲁棒性强、能避免早熟问题,实用性强,解决了目前估计等值法存在的参数估计难的问题.     

动态等值新方法及其在天津电网中的应用

为了研究天津电网,提出了一种基于小生境免疫算法的估计等值新方法,根据实时的联络线动态响应,将外网等值成发电机,采用小生境免疫算法对等值模型进行参数辨识。该方法成功地应用到天津电网,仿真结果表明：基于小生境免疫算法的估计等值法估计精度高、鲁棒性强、能避免早熟问题,实用性强,解决了目前估计等值法存在的参数估计难的问题。     

基于准实时数据的智能配电网状态估计

针对配电网首端量测准确度较高,而其余位置量测冗余度较低甚至没有量测量的特点,提出一种新的配电网DMS系统架构和适用于智能配电网的状态估计方法,利用准实时数据构造目标函数,依据历史记录设置不等式约束。与传统配电网方法不同,该方法可用于准实时量测在线率较低的配电网。因其是最优潮流意义下的状态估计,可以利用内点法求解。采用某市9节点配电网线路作为算例进行仿真,并对结果进行了详细讨论,同时以广泛使用的33节点配电网算例进一步验证。结果表明,所提方法计算速度快、收敛性好,可以实现智能配电网在线状态估计。该方法对于准实时量测在线率低的配电线路也有理想的估计效果,能较好地获得真实值,对线路电流的估计结果满足智能配电网高级应用的需求。     

电力系统谐波状态估计研究综述

阐述了电力系统谐波状态估计技术的概念和功能,指出谐波状态估计对于电力系统谐波监测和治理的重要意义。对现有的谐波状态估计算法进行了评述,探讨了谐波状态估计的可观性问题,给出了几种现有的可观性分析方法。介绍了谐波状态估计技术的工程应用情况,展望了谐波状态估计技术的应用前景,并讨论了该领域尚待解决的问题。     

电力系统谐波状态估计研究综述

阐述了电力系统谐波状态估计技术的概念和功能,指出谐波状态估计对于电力系统谐波监测和治理的重要意义.对现有的谐波状态估计算法进行了评述,探讨了谐波状态估计的可观性问题,给出了几种现有的可观性分析方法.介绍了谐波状态估计技术的工程应用情况,展望了谐波状态估计技术的应用前景,并讨论了该领域尚待解决的问题.     

智能电表时钟问题分析与对策

随着智能电表使用量的不断扩大,由于时钟问题造成电表故障受到社会各界的关注,因此保证电表时钟的可靠和准确十分重要。文章对智能电表相关典型时钟问题进行了分析和总结,并针对目前主流的独立RTC芯片和SoC芯片两种方案,从电路原理、关键器件选型、电池放电曲线、PCB布板可靠性以及生产工艺等方面分析了各种潜在风险。并且就两种方案存在的风险点提出了相应的解决对策:在供电回路选用低反向漏电流的二极管,提高时钟电池的寿命;增加电池激活电路,解决电池电压滞后现象;对时钟电路PCB布板提出了走线及布局等方面的原则;在软件层面提出设计规范性和测试覆盖性等原则;对生产工艺环节提出关键工艺质控点,从硬件、软件、生产工艺、质量体系等多角度对电表时钟可能故障提出了预防及解决方案。     

电网数字实时动态仿真系统的研制及其应用

介绍了电网数字实时动态仿真系统(DDRTS)的研制及其应用情况，突出了系统的设计和特点。DDRTS基于微机实时数字仿真，具有系统仿真分析和装置试验研究的功能。阐述了DDRTS研制中的关键技术和双处理器体系结构提高仿真速度的原理。大量系统仿真和试验研究的结果表明DDRTS是一套性能优越的全数字实时仿真系统。     

谐波对有功电能计量影响的仿真研究

从谐波对电能计量影响进行了分析。研究了线性和非线性负载对有功电能计量的影响,通过谐波下线性负载和非线性负载消耗电能的推导,指出在现行电能计量中存在的不合理之处。并利用实时数字仿真系统(RTDS)对搭建的模型进行了仿真实验,分析了电能表的计量情况和计量误差。由试验结果可知,当存在谐波功率时,用户实际消耗电能量与电能表读数不等,这表明目前电能计量方式存在不合理性。需要采用新的计量方式或新的电量计算方法解决这一问题。     

基于FPGA的远程实时多媒体传输系统设计

采用FPGA实现视频与音频的多业务系统的关键部分设计,论述了系统的而工作原理,数字视频与数字音频通过FPGA复接的原理,以及时钟的处理方法,最后介绍了模拟视频滤波器的设计与仿真。     

南方电网交直流混合系统RTDS建模研究

实时数字仿真器RTDS是全数字式电力系统电磁暂态仿真装置,目前主要用于电网中控制保护装置的闭环测试、交直流电力系统的研究及电力系统的高级培训等方面。RTDS大系统建模是一个新的尝试。文章介绍了建模前的准备、建模的步骤及建模过程中的主要难点及对策。     

一种电网强度在线感知的自适应虚拟同步控制策略

微电网中的储能虚拟同步发电机(virtual synchronous generator, VSG)需在并网和微电网等不同强度电网工况下切换运行。为提高VSG在工况切换前后的一次调频特性与动态响应特性,采用小信号建模与广义根轨迹分析的方法,通过向阻尼环节引入微分,提高VSG一次调频响应的准确性。建立了VSG参数与电网强度的关系,基于对电网强度的在线感知,设计自适应优化虚拟阻尼的方法,使得VSG在电网强度变化前后均具有良好的一次调频特性与动态响应特性。在RTDS-DSP硬件在环半实物仿真实验平台上构建了光-储-柴微电网模型,通过相关实验验证了所提方法的有效性。     

新型通用智能单元系统的设计

基于新型微处理器芯片MSP430F149C和多任务实时操作系统构建了一个全新的通用智能化单元系统。该系统的硬件结构可满足当前电力系统多数智能终端单元、控制单元的需求。而实时操作系统大大改变了传统的软件开发过程，能克服顺序结构软件而导致的软件代码结构复杂、可移植性和可扩张性差的缺点。配备自主开发的多任务实时操作系统后，该系统具备了智能单元的软、硬件基础。用户基于此通用系统的软件开发、升级和维护变得较容易，且设备软件的性能得到保证。实际应用表明该系统的性能好。     

CORDIC处理模块在数据处理中应用

文中介绍CORDIC原理。利用FPGA完成了1个字长32bits的32级流水栈结构的CORDIC处理模块，该模块可以应用在实时处理中的相位信息到相位因子的转换，从而提高信号处理速度。     

RTC器件X1228及其在不间断供电系统中的应用

X1228是Xicor公司开发的新型I^2C总线RTC和CPU监视器件。本介绍了其功能、原理、特点及应用，并说明了其内部寄存器的结构与使用方法。最后给出了一个实现单片机系统电源不间断供电的应用实例。     

Impact of TCSC on the protection of transmission lines

This paper presents a comprehensive analysis of the impact of TCSC on the protection of transmission lines. The TCSC is considered as a dynamical device and its transient process is modeled in order to have the response to disturbances based on its own control strategy. It is shown that not only the TCSC affects the protection of its line, but also the protection of adjacent lines would experience problems. The analysis is done first analytically by using simple models, then the power system and the protective relays are simulated in detail by Real Time Digital Simulator (RTDS). Finally, the simulation results are validated by using a commercial relay.