基于大数据分析的10 kV配网停电作业时长预测优化研究

传统的10 kV配网作业停电时长预测主要依赖于前期现场勘查和工作负责人经验估算。随着配网作业手段的不断进步及用户供电可靠性、优质服务要求的不断提高,对10 kV配网预安排停电预测的精细、准确程度也提出了较高的要求。针对目前停电时长预测与实际完成偏差仍然较大情况,本文提出了一种基于大数据分析的10 kV配网停电作业时长预测方法。通过开展近三年配网停电事件分析,归纳整理影响预测准确度的不同因素,从标准化作业时长典型基准库、标准化作业时长优化调整机制、标准化作业时长后评估体系以及综合停电时长预测模型四个方面展开深入研究,优化提升综合停电作业时长准确预测能力,为停电作业预测偏差管控提供一个可参考、易操作的高效辅助工具。生产作业实际应用表明,这种基于大数据分析的10 kV配网停电作业计划时长预测方法,可以较好的提升停电作业时长准确预测能力,降低可靠性预测偏差,发挥可靠性目标管控作用,助力停电信息发布等优质服务工作精准开展。     

基于云模型的配电网故障停电风险综合评价

建立了基于云模型的故障停电风险综合评价模型,通过该模型可实现对配电网运行设备风险严重度的定量评估。以某试验区配网为例,进行故障停电风险评价,证明了该评价模型的合理性和有效性。     

基于历史故障信息的配电网设备故障概率建模

以架空裸导线和110 kV/10 kV油浸式变压器这2类10 kV配电网的主要设备为研究对象,结合实际历史故障记录信息对2类设备的故障进行机理分析,确定故障成因,并分析各主要因素对设备故障的影响。研究表明,架空裸导线的故障主要与运行年限、负载率、环境温度、风速、降雨、雷击、鸟害和外部异物有关,110 kV/10 kV油浸式变压器的故障主要与运行年限、负载率、环境温度、降雨、鸟害及用户因素有关。基于威布尔分布对设备老化失效进行拟合,基于泊松回归模型对导线过电压、空气间隙放电及过电流故障和变压器过电流故障进行拟合。基于设备故障因素间的耦合关系分析,建立设备故障概率模型。以某实际配网历史故障数据为例对所提方法进行验证,结果表明拟合故障概率能够反映真实故障概率的趋势,且误差较小。     

考虑负荷最大概率分布与故障风险的配电变压器优选方法

针对我国农网较多居民变压器长期轻载运行、损耗偏大的问题,在保证设备可靠运行的前提下,提出了一种考虑负荷最大概率分布与故障风险成本的配变优选方法。首先,通过考虑配变的经济运行区间及台区负荷的分布情况,对比分析了传统配变选型方法和文中所提选型方法的差异;建立了一种综合考虑配变负载最大概率分布特征、故障概率和额定容量的故障风险成本模型,并基于此,构建了考虑选型故障风险成本的配变全寿命周期成本(lifecyclecost,LCC)模型。最后,通过对某地区10kV配电网变压器选型的实例测算,验证了所提方法的经济性和正确性。     

基于生成对抗网络和随机森林算法的配变低压跳闸预测

配变台区低压跳闸预测对供电部门掌握配电网运行态势至关重要。针对传统处理样本不平衡抽样方法容易造成信息丢失、引入噪声的缺陷,提出了一种领域清理(neighbourhood clean rule, NCL)欠采样和生成对抗网络组合的不平衡数据处理方法。首先采用NCL欠采样合理清除正常运行样本;然后采用稀疏自编码器学习大规模配变影响因素的内在特征,使用生成对抗网络去拟合、生成新的特征表示,并对其解码得到新跳闸样本;最后为了处理高维特征输入下的分类问题,使用随机森林分类器对目标配变进行低压跳闸预测,并依据跳闸概率进一步建立风险等级划分机制。以某地区配变为例进行建模预测,实验结果表明,所提模型在目标配变的预测准确率为99.65%,能有效预测低压跳闸事件和定位高风险台区。     

考虑空调削负荷能力不确定性的孤岛最大运行时长评估

在不影响用户用电舒适度前提下,孤岛可以运行的最大时长是其运行能力的一种体现,对于故障后孤岛网络的划分和运行优化都具有一定的指导作用。为了评估故障后所形成的孤岛网络的最大运行时长,该文根据空调的热负荷模型,考虑初始控制温度以及室外温度预测误差等不确定性,建立轮控策略下空调削负荷能力的概率模型;根据风机、光伏、负荷功率预测误差的概率模型,空调负荷削减能力的概率模型,以及孤岛内微型燃气轮机和储能等装置的可调度性,建立孤岛运行时长及功率缺额概率双层评估模型,对不同功率缺额概率阈值下的孤岛最大运行时长、不同运行时长下的孤岛最大功率缺额概率、运行不同时长的概率进行评估。基于改进的IEEE 13节点系统进行仿真验证。结果表明,所提孤岛运行能力概率评估模型能够更加真实反映系统运行时长,提高评估结果的可信性。     

基于 K-means的城市配电网运行状态分层评估策略

为了应对主动配电网中监测点有限、运行信息不完备给状态评估带来的挑战,提出了K-means分层评估策略.该策略包含基础层、中间层和输出层三部分.基础层采用了K-means聚类算法,将局部区段的不完备历史监测信息进行无监督分类,并根据历史故障记录信息,评估每簇中的各评估区段的故障概率.中间层提出了区段复合故障概率求解算法,根据监测区段实时采样数据矩阵到各簇的距离,计算实时监测数据属于各簇的概率,并结合每簇中各区段发生故障的概率,求得各区段发生故障的复合概率.输出层提出了最大复合概率评估算法,以各区段发生故障的最大复合概率作为整体运行状态评估系数,评估主动配电网运行状态等级.上述策略在某城市配电网的MATLAB/Sim-ulink模型上进行测试,测试结果表明,所提出的策略可有效发现主动配电网的脆弱区段,科学评估主动配电网的实时运行状态.     

配电网设备故障停电风险实时评估

实现配电网设备故障停电风险的实时评估对供电可靠性的提高、停电损失的降低有积极意义。提出包含设备故障率和设备故障停电影响程度的配电网设备故障停电风险评估模型,设备故障率综合考虑了实时系统因素及环境因素,设备故障停电影响程度考虑了损失负荷、损失电量、停电用户小时数、停电用户级别加权户数4个指标。以某配电网为例实现对配电网设备故障停电风险的实时评估,结果达到了实时评估的要求,证明了所提方法的准确性。     

基于实时运行数据挖掘的配电变压器状态评估

随着配电网在线监测的广泛应用,利用海量的运行数据进行设备健康状态评估,主动干预配电网设备缺陷和故障预警,提高有限人力资源的利用效率成为配电网运维的发展方向。通过对智能公变监测终端采集的配电变压器实时运行数据进行分析,选取反映设备健康状态的指标,在状态评价通用模型的基础上,采用变权综合和平均变权方法,建立了基于实时运行信息的配电变压器状态评估模型。算例表明评估结果及趋势与故障记录相吻合,验证了该评估模型的有效性,反映了在配电变压器缺陷的早期诊断和预警方面具有应用前景。     

基于K折验证的配电网故障转供可靠性评估研究

针对现阶段配网故障后快速、合理地拟定负荷转供措施的要求,介绍了一种基于K折验证的配网故障转供可靠性评估方案.根据配网多种供电方式,按照停电前后的能量平衡方程建立负荷转供效果评估指标.以损失功率最小为前提,考虑在运设备的运行状态、自身特性和外部环境等多因素,构建基于多种因素的故障转供评估模型的等式和不等式约束条件.采用基...     

基于数据挖掘的配网设备故障智能检测研究

以准确和高效检测配网设备故障为研究核心,提出基于数据挖掘的配网设备故障智能检测方法。采用基于时间序列的配网设备运行数据预处理方法,预处理配网设备运行数据中的噪声点异常数据,提高数据质量;将预处理数据导入基于数据挖掘的配网设备故障智能检测模型中,计算配网设备运行故障的概率,定位存在故障的配网设备位置,实现配网设备故障智能检测。结果表明:配网设备故障检测精度高,可实时检测配网设备故障。     

基于设备状态评价的配电网动态可靠性评估

在传统的配电网可靠性评估中,通常以设备故障历史统计结果为基础进行计算,无法体现设备状态的动态变化情况,难以支撑实时可靠性分析,为此,该文提出了一种基于设备状态评价模型的配电网动态可靠性评估方法。首先,依据现有城市配电网故障记录,分析确定配电网设备故障因素;其次,将以历史统计结果得到的配电网设备基准故障率与配电网运行设备状态相结合,得到考虑配电网设备运行年限、运行状态以及运行环境因素等实际状态的故障率模型;再次,提出了基于状态评价模型的配电网可靠性评估方法,该方法可实现配电网的动态可靠性评估,同时可挖掘出配电网的薄弱环节;最后,通过算例分析验证了方法的有效性。     

基于信息融合的750kV电网二次设备状态评估

针对单一状态评估方法不能全面有效利用750 kV电网二次设备多种运行信息的问题,提出了基于信息融合的750 kV电网二次设备状态评估方法.利用自检信息,通过模糊综合评价法实现设备的状态评估;利用运行状态信息,通过马尔科夫预测法实现设备的状态评估;利用隐藏故障数据,通过隐藏故障判断实现设备的状态评估.在此基础上,通过DS证据理论将三种评估方法的评估结果进行融合,得出最终的评价结果.仿真结果表明,与单一评估方法相比,基于信息融合的状态评估结果更符合750 kV电网二次设备的实际运行状况.     

基于机器学习算法的配网线路重复跳闸概率预测研究

为了降低配网10kV线路重复跳闸对配网安全的威胁及减少对用户生产生活的影响,通过分析10 kV配网线路历史故障数据、缺陷数据、负荷数据及气象数据,提取影响线路重复跳闸的数据特征信息.首先,采用机器学习算法,对不同影响因素下的数据分别建立重复跳闸预测模型,然后对未来一个月内不同影响因素作用下的结果进行分析,构建10 k V线路重复跳闸预测模型,得到一条线路重复跳闸的概率.最后,针对部分线路进行算例分析,结果表明,通过对不同影响因素进行分析,建立的配网线路重复跳闸模型可以有效预测线路重复跳闸概率,能够为配网线路检修及停电事故预防提供决策支持.     

基于AHP的多因素中压配网线路风险量化评估方法研究

为提高配网风险管控手段及确保设备安全可靠运行,针对配网重跳闸的影响因素及停电事件的危害程度,首先采用机器学习算法对配网跳闸概率进行预测,其次结合层次分析法,确定配网风险的各影响因素的权重,计算得到在不同影响因素共同作用下配网的重跳闸概率,然后计算在不同线路的停电危害程度值,采用风险量化的定义对配网重跳闸的风险进行量化.最后,采用某地区高频重跳闸线路对线路运行风险量化方法的可行性进行验证.实例验证结果表明,采用此方法可有效评估配网线路风险,能够为配网风险管控提供决策支持.     

基于在线监测技术的电流互感器故障诊断方法

电流互感器在电力系统运行中至关重要,为能及时发现设备内部潜伏性故障,充分应用在线监测技术评估设备状态。以某220 k V电流互感器应用在线监测技术发现设备内部潜伏性故障为例,首先剖析停电例检试验项目,对比各项目优缺点;其次提出采用SPM-2型容性设备在线监测装置对电流互感器在线监测,解析该装置的工作原理,并给出应用电流互感器在线监测技术评估设备状态的方法;最后以某220 k V电流互感器应用在线监测技术发现设备内部故障为例,验证电流互感器在线监测技术的正确性。此外,通过案例分析过程得知,绝缘故障总是有一定的潜伏和发展时间,在线监测明显优于停电例行试验。     

基于状态检测技术的干式电压互感器故障诊断

单一方法难以准确判断配网中干式电压互感器故障原因。基于状态检测技术对故障及同批次同型号正常的电压互感器进行停电、带电检测与运行状态仿真,综合分析其绝缘与电气性能,准确判断出故障原因,从而有针对性地提出制造工艺或系统运行方式的改进等预控措施。通过对10 kV干式电压互感器故障分析实例,验证了采用状态检测技术诊断干式电压互感器的有效性及必要性。     

红外测温发现耦合电容器内部缺陷一例

电力系统的大多数设备异常或故障,最初都伴随着局部或整体的过热或温度分布相对异常。红外热成像诊断技术通过非接触方式检测设备运行状态,简便、安全、实时、直观,且被测设备不需停电。下面介绍一起红外测温发现220kV耦合电容器内部缺陷的处理案例。[第一段]     

基于智能算法的10kV配电网线损评估

为更全面、准确地评估10kV配电网线损水平,提出了一种基于粒子群算法(PSO)优化BP神经网络(BPNN)的较为准确有效的10kV配电网理论线损预测方法。首先筛选和构建5个电气特征指标描述10kV配电网结构和运行状态;其次采用惯性因子和学习因子动态调整的粒子群算法,全局搜索BP神经网络的权值和阈值来构建PSO-BPNN线损评估模型;通过对训练样本集的学习,拟合电气特征指标与线损之间的非线性关系,进而对测试样本集线损进行预测。最后应用某地区10kV配电网的实际样本数据验证了所提方法的有效性与合理性。     

一种220kV母线实时倒闸操作风险量化模型

总结了深圳电网"4.10"大面积停电事件,从调度运行的角度分析了220 kV母线倒闸操作的风险,提出了计及人员精神状态、设备老化程度、停电社会影响和气象条件等因素的220 kV母线倒闸操作风险量化模型,能够基于电网实时运行状态,提供具备参考价值的操作建议及风险预控措施,有效预防母线倒闸期间的大面积停电事故。