基于层次分析法的电能计量装置运行状态评价方法

针对现行电能计量装置运行监测现状中存在的不足,提出了一种基于层次分析法电能计量装置运行评价方法。从各方面选取能够反应电能计量装置运行状态的指标,采用1~9标度法制定相应的权重系数,结合层次分析法进行模糊量化运算,构成状态评价体系;根据状态评价结果,得到电能计量装置运行状态模糊性评价结论。由案例分析可知,该方法能对目标用户进行异常识别并得出概率性异常系数。     

基于信息融合的低压智能电能表动态评价模型

针对智能电能表状态评价技术有待完善的问题,基于信息融合理论建立了一种新的低压智能电能表动态评价模型。该模型对低压智能电能表可靠度进行分析的同时,综合考虑计量异常、全事件、电能表过载率、时钟电池异常4种状态因素,采用熵值法实时计算各项指标权值,并且结合地区影响因素,对低压智能电能表进行动态状态评价。基于威布尔分布理论构建电能表可靠度子评价模型,应用贝叶斯公式建立计量异常和全事件子评价模型,引入泰尔指数评价地区影响因素。采用实际运行数据对该评价模型进行验证,结果表明所提模型合理、可行,能够对智能电表进行有效评价。     

电能计量装置运行误差分析及状态评价方法研究

电能计量装置的运行误差直接对供用电双方贸易结算的准确性产生很大的影响,因此对于电能计量装置的运行状态评价显得尤为重要。本文将电能计量装置分为电能表、电流互感器、电压互感器和二次回路四个部件进行分析,总结了对各个部件运行误差的影响因素。此外,还从电网运行工况的角度对电能计量装置运行误差的影响进行了分析和说明。针对现行电能计量装置周期现场检验的不足,本文提出了新型运行状态评价方法。该方法通过对电能计量装置运行状态进行监测,来获取运行环境下的电压、电流、频率等运行状态数据,结合现场周期检验得到的误差数据,再加上实际电网运行环境对电能计量装置运行状态准确性、可靠性的影响,对其进行综合评价。该方法从各方面提取了多项指标,并制定相应的权重,共同构成状态评价标准。根据状态评价结果,提出相应的电能计量装置检验策略。     

基于K-means++算法的三相电能表评价模型研究

三相电能表是电网公司进行电能计量的重要设备,建立其评价模型有着显著的意义。检定误差是评价三相电能表质量的指标之一,进行人工处理的工作量巨大。针对这些问题,提出了一种基于K-means++算法的三相电能表评价模型。首先定义了一种计量性能指标,综合考虑了与检定误差相关的因变量。随后,针对三相电能表的四种检定条件,分别采用K-means++算法对计量性能指标进行聚类,得出四组结果。在此基础上建立了三相电能表厂家决策指标。最后,给出评价模型在K值大于2时的一般推广。所提方法可为电网公司三相电能表厂家选择提供参考。     

基于PCA-SVR的电能计量装置误差评估算法

针对目前电能计量综合误差计算方法无法实时评价电能计量装置误差的问题,提出了一种基于PCA-SVR的电能计量装置误差评估算法。该方法首先对互感器二次信号有效值进行主元分析(PCA),通过Q统计量及其贡献率对电能计量装置进行计量状态检测和异常定位。然后建立正常计量状态下电能计量装置合成误差的多参数降维模型,通过支持向量机回归(SVR)得到互感器实际工况下的计量误差,与在线监测获得的二次回路误差、电能表误差合成得到综合误差。本文方法可以实现电能计量误差的状态评价和合成误差的实时评估,最后通过仿真验证了本文方法的准确性。     

基于分层网络的电能表运行状态评价

现有的电能表状态评价大都从孤立微观的角度对电能表运行状态进行评估,没有从更大的视角对台区电能表进行整体评价。孤立地对单个电能表进行状态评价,有可能造成对整个台区运行风险的误判。为了更加全面细致掌握电能表及台区的运行状态,我们提出了一种分层网络模型。方法是基于用电采集系统和计量生产调度平台的历史数据,根据各指标的状态对电能表质量,预期寿命和故障率进行评分,依据评分将电能表状态划分为稳定、正常、关注、严重和预警五个等级。基于台区终端记录的电能表异常事件数据,利用深度决策森林(Deep Neural Decision Forests)模型将台区中的异常事件等级程度划分为严重、重要、较重要和一般四个等级,模型分类正确率达到86.58%。实验结果表明,方法能够准确判断电能表的运行状态和整个台区的运行风险情况,为实现电网可靠稳定运行创造了条件。     

基于变权重模糊综合评判法的保护装置状态评价

为提高保护装置状态评价的准确性,提出了一种基于变权重模糊综合评价的保护装置状态评价方法。提取保护装置的主要影响因素,并增加新的指标,进一步完善保护装置状态评价指标集,并对各项指标采用极值处理法进行标准化处理;以模糊层次分析法(FAHP)和熵值法确定的组合常权重为基础,引入变权原理调整各指标的权重系数。同时,选取半梯半岭型隶属函数分布模型求取模糊关系矩阵,并与三角形分布模型进行了对比;最后,利用加权平均算子对保护装置进行状态评估。算例分析表明,该状态评估方法能更准确地反映保护装置的运行状态,可为状态检修、风险评估提供分析方法和定量依据参考。     

模糊层次灰关联在给水泵状态评价中的应用

针对给水泵运行工况复杂、准确评价难的问题,阐述了模糊层次分析法及灰关联理论,建立了模糊层次灰关联的评价模型。提出了一种基于模糊层次灰关联的给水泵状态评价方法,即采用模糊层次分析法(FAHP)确定各指标的权重系数,对灰色关联系数加权得到灰色关联度,由给水泵被评估参数和等级标准参数的相关度评价结果得出给水泵所处的状态。计算结果表明,该模型用于给水泵状态评价有效可行,能提高给水泵的安全性和经济性,为检修决策提供了依据。     

电能计量算法在双向计量频繁切换下的性能分析和改进

随着光伏发电等分布式能源的普及应用,电能表在现场运行中可能会频繁遇到电能双向变化的情况,而在当前电能表的标准体系中,涉及双向电能计量的要求只规定了正向或者反向下电能表的电能计量准确度,并未对双向切换时的电能计量准确度做出明确要求.文中提出了电能表双向计量的试验模型,基于该模型分析出现有电能计量算法的缺陷,并提出了改进算法一以快速脉冲为单位进行正反电能抵消.改进算法二直接以功率区分方向进行电能累计.经过仿真实验表明:改进的电能表电能计量算法能够很好地满足双向计量频繁切换的应用,解决了现有电能表在双向电能频繁变化时会抵消较多的电能,导致电能计量超差的情况.     

基于改进灰色聚类法的配电台区电能表质量评价方法

针对配电台区电能表运行的质量评估问题,采用改进灰色聚类法建立电能表运行质量评估方法。所建立的方法首先制定电能表质量评估指标体系,将指标划分为准则层和指标层进行确立。接着制定模糊评价矩阵,通过事件关联分析对各个指标层因素的初始权重构建归一化后的修正系数,同时考虑到的近期数据与历史数据方差的偏差进一步修正权重系数。最后制定评估模型中不同灰度的白化权函数,通过德尔菲法对白化权函数中的参数进行确定。基于灰色聚法步骤和模糊评价矩阵计算得到各个指标层状态量以及准则层状态量,得到电能表质量评估结果。仿真算例表明,所建立的模型适用于配电台区电能表运行质量评估,为电能表的排查和检修计划制定提供指导。     

基于改进优化隶属度函数的便携式电量计量装置综合评估方法

便携式电量计量装置可以在保证电力用户正常用电的情况下,对电能表更换过程中用户实际使用的电量进行计量和监测.文中提出了一种基于改进优化隶属度函数的便携式电量计量装置综合评估方法.从商务和技术两方面建立了便携式电量计量装置的综合评估指标体系;为了避免现有隶属度函数选择和指标权重确定方法中存在的单一性和主观性问题,提出了一种改进隶属度函数优化构造方法,提高了评价结果可信度;进而结合序关系法和均方差法确定各指标的权重向量,并给出了便携式电量计量装置综合评估的算法步骤.研究结果表明,文中所提出的综合评估方法能对便携式电量计量装置做出有效评价,具有较高的可信度.     

基于主从博弈理论的社区微电网-配网能量交易模型研究

随着全球环境污染问题及化石能源短缺问题日趋突出,分布式光伏大量接入配电侧导致微电网环境下的能量管理愈发困难.为实现微电网能源高效消纳及资源合理配置,提出了一种基于主从博弈的能量交易优化模型.针对光伏产消型社区微电网建立一种新型区域电力市场模型,并根据电网分时电价模型及内部交易电价模型提出市场交易模式选择方案.提出基于数据驱动的产消者负荷模型,并搭建用户经济模型.基于主从博弈理论提出售电用户(主导方)与购电用户(随从方)的博弈模型,并结合微分进化算法提出该模型的求解流程.算例验证了该优化模型对于提升社区收益、促进能量消纳的有效性.     

风机异常及缺失数据的填补方法研究

风机异常数据和缺失数据的识别和填补对于风机运行状态的评估和未来风速的预测具有重要意义。本文考虑到SCADA数据中某些风机可能存在异常数据和大量缺失数据的情况,首先对数据进行错误数据的识别剔除,再对缺失数据进行分类,对于个别不连续点缺失的情况进行均值填补;对于连续缺失并有旁侧风机数据参考的情况下,基于同时间段临近风机数据,先建立风向填补模型,绘制连续完整的风向数据,再分风向区间分别使用SVM方法建立风速填补模型;对于无旁侧风机参考状态下的缺失数据,使用NAR神经网络进行逐点填补。本文采用某风场实测数据进行数据验证,并与其他几种传统神经网络填补方法进行比较,测试结果表明本文提出的方法性能优于其他模型。     

基于ESMD-PE和ADBN的短期电力负荷预测

为了改善短期电力负荷预测性能,提出了一种基于极点对称经验模式分解（ESMD）-排列熵（PE）和自适应深度信念网络（ADBN）的组合预测新方法。为了提高预测精度以及降低原始负荷序列复杂度简化预测模型输入,首先运用ESMD方法将原始负荷序列分解成为一系列复杂度互异的模态函数,然后运用排列熵计算各模态函数的熵值并对复杂度相近的模态进行重构得到新的子序列;在综合考虑各影响因素的基础上,对新序列分别构造不同的DBN预测模型,最后叠加预测结果;由于DBN模型中无监督训练阶段学习率通常采用全局统一的常数型参数,将自适应学习率引入到对比差度（CD）算法中,通过自动调整学习率改善模型的收敛速度,同时预测精度也有提高。通过算例分析,文章提出的ESMD-PE-ADBN模型的MAPE值与RMSE值分别为1.03%和90.91MW,预测效果最佳。     

考虑用户需求的配电网规划对象选优分析方法

针对目前配网规划中过于追求电网侧可靠性指标,但用户需求考虑、投资优先次序难以量化等问题,本文提出一种考虑用户需求的配电网规划对象选优分析方法。首先,从供电可靠性水平、用户需求和电网经济因素三个层面建立了一套配电网规划综合评价指标体系,在可靠性方面关注与期望水平的差距,用户需求方面关注用电体验,电网经济因素方面关注停电缺供电量;其次,通过改进型“拉开档次”法计算各配网综合评价值,并据此排序,在年度总投资一定时,以方案总体综合评价值最大为目标函数来实现配电网对象选优,以有效安排多个配网规划的优先顺序;最后,以韶关地区配网为例,验证了本文提出的配电网规划对象选优分析方法具有实际应用价值。     

基于改进经验模态分解和支持向量机的风电功率预测研究

风电大规模接入给电网安全运行带来了较大的挑战,风电预测是主要的解决措施之一.针对风电功率信号的非线性和非平稳性特征,提出了一种基于改进经验模态分解(IEMD)和支持向量机(SVM)的风电信号组合预测方法.首先,阐述了EMD的基本原理和优缺点,针对其分解非线性非平稳信号时的采样率问题,提出了一种消减欠冲现象的改进方法.其次,以辽宁某风电场提供的风电数据为研究实例,利用IEMD将风电信号分解为一组较为平稳的子序列分量;然后,运用SVM理论分别构建风电信号低频和中频分量的EMD-SVM和IEMD-SVM组合预测模型,并在MATLAB中仿真对比了两种模型的预测结果.研究结果表明,IEMD-SVM的组合预测模型在分解风电信号时能够有效减少欠冲点数目,较好地表现原信号的整体趋势,与EMD-SVM预测方法相比具有更高的精度和准确度.     

基于阻抗变化的主动式无线充电系统金属异物检测方案

金属异物混入无线充电系统中时,不仅会影响系统的传输效率,严重时甚至会导致火灾等安全事故的发生。文中提出了一种基于阻抗变化的主动式金属异物检测方案,通过在无线电能传输系统发射线圈表面添加一层检测线圈阵列并给检测线圈施加激励源,解决了被动式检测方案无法实现掉电情况下检测的难题;对检测线圈的结构进行设计,与传统的检测线圈方案进行了对比,解决了传统检测方案的检测盲区问题;对检测线圈回路的谐振频率选取原则进行了探讨,选取偏离谐振点的频率,提高了检测灵敏度。通过搭建有限元仿真模型,研究了检测线圈方案对不同类型金属异物的检测效果。实验结果表明,不同类型金属异物混入无线电能传输系统中时,所设计的检测方案能有效地检测出金属异物的存在。     

基于时间序列压缩动态时间弯曲距离故障区段定位

针对基于暂态零模电流相关系数法的配电网故障区段定位方法存在数据处理量大且需要时间同步问题,提出一种基于时间序列压缩的动态时间弯曲(DTW)距离的小电流接地故障区段定位方法。先对终端控制单元(FTU)采集的故障录波数据预先处理,只提取故障发生后一个工频周波内的初始值、极值以及两极值点之间数据变化差值最大的两点,再将新的时间序列上传至主站,最后由主站采用动态时间弯曲距离算法求取两相邻FTU零模电流的相似性来进行故障区段定位。通过算法对比分析可得,在抗同步误差能力和信号幅值反应能力上,DTW算法较强于相关系数法;在直流分量表达能力上,两算法效果基本一致。此外,数据压缩后的新时间序列在DTW距离上的相似度表达能力基本与原时间序列相同,但数据处理量减少了至少一半以上。大量ATP/EMTP仿真说明文中所提方法能在不同故障角、接地电阻、故障位置下准确判出故障区段。     

基于小波阈值去噪的直流充电桩电能计量算法研究

针对直流充电桩输出电压、电流中包含纹波导致直流电能计量准确性降低的问题,在研究直流电能计量算法基础上,分析纹波如何影响直流电能计量精度,并给出采用经典滤波法后的仿真结果,说明了经典滤波方法的有效性。提出了一种基于小波阈值函数去噪方法的现代滤波算法,对直流充电桩充电实测数据进行去噪处理,同时将改进函数与传统的软、硬阈值小波去噪法分别进行仿真结果对比分析,得到了趋势相同的直流充电数据,验证了改进小波阈值去噪算法对提高直流充电桩计量精度效果最好。     

20kV电压等级经济性比较论证

为研究20 kV电压等级的技术经济特性,在均匀负荷密度下建立数学模型,采用年总费用法分别对220/110/10 kV、220/110/20 kV、220/110/35 kV、220/35/10 kV、220/20 kV、220/35 kV这6种变电层次进行分析,得出年总费用法的目标函数和约束条件,并利用罚函数法解决此非...