应用界标分界法的电力系统动态仿真准确度评估

动态仿真在电力系统分析方面已得到了广泛的应用,成为系统设计、运行不可缺少的工具;仿真的准确度直接决定了系统运行的安全性和经济性。针对现有仿真准确度评估方法的不足,综合了界标分界法与直接距离法,提出了基于形状相似度和数值相似度2个指标的电力系统仿真准确度的评估方法。该方法克服了在噪声干扰情况下应用规范系数法求解形状相似度时评估结果失真的问题,其评估结果可为使用人员进行模型修正提供参考依据。结合2004年某地区大扰动试验的实测数据及使用不同负荷模型进行后验仿真的计算结果,进行了算例分析,验证了该评估方法的可行性。     

模拟原动系统模型的仿真准确度评估

模拟原动系统的调速系统实现数字控制后,对原动系统的模型可以进行更精准的设置,但是模拟原动系统的仿真准确度仍没有得到定量的分析和研究.结合层次分析法和规范系数法,采用了一种定量评估模拟原动系统模型仿真准确度的方法,通过对甩负荷曲线的分时段对比分析,来得到模拟原动系统模型的仿真准确度数据.分析结果表明,该方法在评估模拟原动系统模型的仿真准确度时,能全面考虑曲线间的数值相似度和变化趋势相似度,使原动系统模型的仿真准确度评估兼具合理性和实用性.     

电力系统动态仿真准确度综合评估方法

为了克服现有全网仿真准确度评估方法上的不足,该文针对电网中发生概率较高的线路故障,选取了工程上最关注的典型电气量,在分析所选电气量动态特征的基础上,采取分时段研究的方法,针对不同时段分别提出相应的仿真误差评价指标。并根据各个阶段仿真与实测数据之间的平均误差将不同时段的指标合成,从而对电气量整体的仿真准确度给出了客观的评价。结合电气量变化特性,由单一元件的仿真准确度评估进一步扩展到对全网的仿真准确度评估,对电网模型参数的正确性给出了整体而全面的评价。通过新英格兰10机39节点系统算例验证了所提指标与方法的合理性。     

考虑元件关联性的节点综合脆弱评估模型

针对大停电事故中故障元件之间的连锁相关性,提出了考虑元件关联性的节点综合脆弱评估模型。首先从电网拓扑结构和潮流分布的不均匀性出发,根据节点线路功率关联性给出节点重要度评估模型;然后从区域负荷波动的差异性出发,根据故障关联性提出节点抗压度评估模型;最后综合考虑重要度与抗压度建立节点脆弱性评估模型。该模型综合考虑了网络拓扑结构、运行状态对节点脆弱性的影响,能有效识别负荷增长时承担主要输电任务的节点,克服了以往方法不能随系统运行方式变化动态调整节点脆弱值的缺陷。通过新英格兰10机39节点系统仿真计算,验证了模型的正确性和有效性。     

考虑元件综合重要度的电网安全性风险评估方法

从系统学角度出发,综合考虑系统中元件的结构属性、状态属性及社会属性,提出一种考虑元件综合重要度的电网安全性风险评估方法。综合元件结构重要度因子模型与元件状态灵敏度因子模型构建元件综合重要度模型,该模型克服了传统风险评估方法中对于不同元件的重要度无法表征的不足;综合考虑电网结构与状态,建立表征电网潮流分布均衡性与负荷损失的严重度模型,完善安全性风险评估指标体系。仿真结果表明,相较于传统方法,该方法对电网N-1故障风险排序更为合理,对N-k故障序列分级风险辨识度更高。     

基于相似度与神经网络的协同短期负荷预测模型

为了考虑除负荷本身外的其他因素对短期负荷的影响,提出了基于相似度与神经网络的短期协同预测模型.该模型首先通过计算负荷曲线的相似度对历史数据进行排序,然后选择与预测时刻相似度较相近的数据对未来时刻的负荷利用相似度进行预测,对于出现的误差,通过神经网络结合其他因素进行预测纠正.实验结果证明,该协同预测模型较之单纯的BP神经网络预测模型具有较高的预测精度.     

基于隔离信息相似度的配电网故障仿真培训评价方法

为解决配电网调度员故障仿真培训自动评价问题,提出了一种基于隔离信息相似度的配电网故障仿真培训评价方法。该方法通过主动隔离范围集、被动隔离范围集、失电负荷量及负荷数、误操作步骤数等构建隔离信息阵以描述调度员及教练员故障仿真培训处理的信息模型。基于人工智能推理思想,通过相似度理论描述实时和标准隔离信息阵之间的相似度以实现调度员故障仿真培训的评价。通过主动隔离范围纵向相似度、被动隔离范围纵向相似度、重要指标纵向相似度、防误操作纵向相似度实现实时和标准隔离信息阵单点元素的相似度分析。通过单点元素的相似度及欧几里德距离实现故障馈线的整体横向相似度,并结合多馈线故障及海明距离实现隔离信息阵综合相似度计算。实例分析表明该方法能较为全面的反映调度员故障隔离及转供操作对配电网运行的影响,能有效的区分不同隔离操作之间的评价档次,方法简便,具有较好的实用价值。     

高肇直流“07·1·15”故障的RTDS仿真对比研究

用实时数字仿真系统RTDS重现了2007年1月15号高肇直流极2线路故障,将仿真实验结果和实际故障录波结果进行了对比研究,提出使用残差相似度来表征动态仿真的整体误差。研究结果表明,南方电网RTDS仿真系统中的电网元件模型,尤其是直流输电系统模型是准确和可信的。     

一种利用相似度函数来识别励磁涌流的方法

提出了一种基于波形相似度的区别励磁涌流和内部故障电流的方法。由于谐波和非周期分量的存在,磁通和励磁电流的非线性,导致了涌流波形是一个非正弦波形,而内部故障电流基本上是由基频分量组成的正弦波。根据两者波形的差异,定义了两种相似度评估函数,分别从波形的长度和方向上对采样波形及其基频波形进行综合评估,相似度高的被认为是故障电流,相似度低的被认为是励磁涌流。数字仿真和动模试验的结果证明了该方法的有效性和灵敏性。     

基于弗雷歇距离的光伏组件温度计算

使用相似度评估方法中的弗雷歇距离(Frechet distance)评估不同条件下的光伏组件输出特性,并通过对温度和辐照度的分析建立关系方程,基于该方程计算光伏组件温度。经过仿真实验分析以及实测数据验证,并与国际电工委员会(IEC)标准中所定义的测试方法进行对比,证明该方法在计算光伏组件的温度方面具有较高的准确度以及实用性。     

基于欧氏动态时间弯曲距离与熵权法的负荷曲线聚类方法

为了改善目前负荷建模中聚类方法相似度衡量不准确及聚类结果质量较差的问题,综合运用k-means及熵权法原理,提出一种基于欧氏距离与动态时间弯曲距离的日负荷曲线聚类方法。首先,采用欧氏距离与动态时间弯曲距离分别衡量日负荷曲线的整体分布特性、局部动态特性与整体动态特性。然后,引入熵权法自适应配置3种特性的权重系数。最后,采用k-means聚类算法,以所提相似度衡量方法为依据,对用电日负荷曲线进行聚类。算例对某省区电网典型用户的日负荷曲线展开聚类分析,结果表明所提方法相似度衡量指标合理,且在聚类质量、鲁棒性等方面具有一定的优越性,可以真实反映该地区的用户用电特性,满足在线负荷建模的应用需求。     

基于曲线相似性分析的窃电用户判断

随着中国供电事业的迅猛发展,窃电问题日益突出,严重影响了供电企业的稳定发展。针对窃电用户的线损特点,采用时域和频域的曲线相似性分析方法,通过判断用户负荷曲线与异常馈线线损曲线之间的相似性来识别窃电行为。在时域中采用了欧氏距离、余弦距离和街区距离直接计算2种曲线的相似性,在频域中则采用自相关法、修正协方差法和Burg法先获得2种曲线的功率谱,再计算2种功率谱的相似性。实例应用表明：该方法能够迅速缩小窃电用户排查范围,准确锁定窃电用户,提升反窃电工作成效。     

基于近场扫描和相似性度量的电路板故障区域检测

故障区域检测是电路板故障诊断的重要内容之一,近年来大量研究工作致力于通过理论仿真探索电路板故障诊断方法,但仿真条件与实测环境之间的差异降低了此类方法在实际应用中的可行性。结合实测电路板数据的特点,本文提出了一种基于近场扫描和时间序列相似性度量的电路板故障区域检测方法,该方法通过近场扫描获取正常状态、故障状态下的电路板的电磁辐射数据,采用变分模态分解(VMD)方法进行原始数据降噪,此后将两种状态的数据视为两类时间序列,运用改进的时间序列相似性度量算法计算两类时间序列的距离值,根据距离值判断电路板故障区域。根据数据集实验结果,使用本文的相似性度量算法处理时间序列相对其他算法展现出更佳的度量能力,距离值的分类精度也比3种对比算法分别高出6.3%、8.4%、4.2%。同时,实测数据实验结果和理论仿真结果的一致性验证了本文方法的可行性和实用性,该方法为电路板故障诊断提供了新的实现方式。     

基于WAMS和曲线相似的同调机群识别方法*

提出了一种基于曲线相似的电力系统同调机群辨识新方法。首先获取WAMS实时监测得到的功角轨迹曲线作为基础数据,根据离散曲线相似性的定义,将各发电机的轨迹曲线分段,借助遗传算法确定分段轨迹之间的最优相似距离,保存了轨迹段的局部特性。然后整合各段相似距离得到各发电机之间的整体相似度并以此作为聚类指标,再利用层次聚类法实现多机系统同调机组分群。该方法简单可行,不受系统模型参数和故障类型的限制。最后对IEEE39节点系统进行分析计算,该仿真实验佐证了所提算法的有效性。     

用于负荷预测的层次聚类和双向夹逼结合的多层次聚类法

针对传统聚类方法对负荷曲线形状的相似性重视不足的问题,提出了一种基于相似性原理的新的聚类方法——层次聚类和双向夹逼相结合的多层次聚类方法,该方法可以同时衡量负荷曲线形状的趋势相似性和形状相似性。分别采用该方法与传统的基于欧氏距离的层次聚类方法以某省2005年负荷数据为历史数据进行预测,结果表明本文提出方法对负荷曲线形态细节以及气候因素与负荷之间的复杂相关性具有较强的识别能力。     

改进分段线性表示与动态时间弯曲相结合的负荷曲线聚类方法

聚类分析是负荷特性分类与综合的基本方法。针对现有聚类方法应用于基于电网大数据平台的在线负荷建模中在聚类质量、鲁棒性等方面表现的不足,提出一种改进分段线性表示(IPLR)的日负荷曲线降维方法。利用IPLR对数据组进行自适应降维重构的优点,与动态时间弯曲(DTW)距离适用于不等维时间序列间相似度衡量的特点相结合,构造出IPLR与DTW距离相结合的日负荷曲线聚类方法。首先,根据负荷曲线相邻及间隔采样点变化量,提取负荷曲线的特征点,对曲线进行自适应降维重构;然后,以DTW距离作为曲线相似度衡量指标,运用基于Canopy的K均值(CK-means)算法对降维数据组展开聚类分析。将所提出的方法应用于中国某省区电网典型用户日负荷曲线的分类与综合,结果表明所提降维方法与相似度衡量方法相契合,具有良好的综合性能,适用于变电站综合负荷行业构成比例解析。     

基于主成分分析的用电模式稳定性分析

用电模式稳定性分析是实施用户用电量预测的前提,其本质是考察不同历史时间段用电模式的相似性。过长的基础数据时间跨度会降低用电模式稳定性分析的可行性和准确性,而在短期内基于日用电量数据评估的用电特征指标又受随机因素干扰,难以准确反映用电模式。为此,提出一种以过往几周日用电系数和日用电波动率为原始特征指标提取用电模式主成分,进而用两个历史时间段内用电模式主成分因子载荷的欧氏距离衡量用电模式稳定性的方法。针对某小区的算例结果表明,用所提方法判定为用电模式稳定、不稳定的用户组的用电量预测精度存在明显差异,且相似性距离与预测误差存在正相关性。算例分析表明,合适的历史数据时间跨度对提升方法的适用性和准确性至关重要,所提方法采用16周历史数据较为合理。     

基于相似度比较的环状柔直配电网线路单极接地故障保护

直流配电网线路发生单极故障的概率较高,同时受过渡电阻变化范围较大的影响,故障识别难度大。首先,针对环状直流配电网的中压直流线路单极接地故障的保护问题,分析了单极接地故障后系统的零模网络。基于系统的零模网络,分别建立了区内、区外故障的数学模型,并通过Hausdorff距离算法对任意时刻零模差动电流采样信号和由区内、区外模型求得的零模差动电流值分别进行相似度比较,实现故障的快速识别和隔离,保护定值整定简单。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型,验证了所提保护方案的可行性,结果表明该方案识别准确度高、耐受过渡电阻能力强。     

基于Bhattacharyya距离的小电流接地故障选线

提出一种基于Bhattacharyya距离测度零序电流相似性的配电网小电流接地系统故障选线方法,克服小波变换等暂态选线方法存在的难以确定能量频段的问题.通过对不同故障条件下小电流接地系统零序电流分析,发现故障后半个周波内故障线路和非故障线路的暂态波形相似度很低,而非故障线路之间的相似度很高.为此,提出了采用Bhatta...