直流微网中双向高变比DC/DC变换器阻抗特性分析

摘要： 在线安全稳定预警与辅助决策是智能电网调度中不可缺少的技术之一。从全网实时数据生成、安全稳定预警与辅助决策3个层面来研究在线安全稳定预警系统的功能构建与应用模式。利用在线实时态及时发现电网运行中的薄弱点和风险点,并给出相应的辅助控制策略;利用在线研究态进行预想方式和应急方式分析,制定相应的事故处理预案,以大幅提高电网安全运行水平,降低大范围停电风险。实例仿真结果表明：调控运行人员可以全方位、不间断、全周期地监视电网运行情况,有助于实现电网安全稳定运行的实时监控;有助于发现各种运行方式存在的问题,并且有针对性地提出改进或预防措施。     

电力系统继电保护定值在线安全预警系统

距离保护Ⅲ段在大潮流下误动是电网发生连锁故障的重要诱出。基于故障信息系统,提出距离Ⅲ段的定值在线校核模块。模块在调度端的故障信息系统主站完成预想事故计算,将计算得到的节点电压和线路电流的修正量发送给相应的各个变电站中的故障信息系统子站,通过子站召唤保护装置的定值和实时模拟量,与修正量叠加,完成预警性校核。此在线校核模块的优点在于调度端与各厂站交换的信息很少,并实现了全网并行校核。     

智能电网通信技术的研究

智能电网具有高速、双向、实时、集成的通信系统,能够实时监视和控制电网运行,预防事故发生和及时清除故障。研究了智能电网的通信技术,设计了集光纤通信、新一代3G/4G移动通信、无线局域网WLAN(IEEE 802.11)等先进通信技术的智能电网通信系统,遍布整个电网的通信设备将信息在各种测量装置、控制设备和执行元件之间进行相互传递,以保证电网安全、可靠、经济地运行。     

基于设备运行风险等级的检修策略研究

鉴于电力设备检修策略与设备运行风险的相关性,采用风险理论,综合考虑设备故障率及设备退出运行对系统经济性、安全性的影响,通过设备实时状态信息推算设备故障率,以设备自身资产和资产损失度衡量经济性,由线路过载、变压器过载、电压越限、失负荷等多项指标反应系统安全性;对设备运行风险评估结果,采用ALARP原则进行风险等级划分,依据设备运行风险等级制定检修策略。实例应用表明该策略有效可行。     

基于蒙特卡洛方法的继电保护风险评估

现在的继电保护评估和维修策略的制定,大多只关注设备本身,对继电保护本身故障引起的系统风险研究不多。电网中一条线路故障断开后,其他线路会承担原线路潮流,可能造成线路过载,线路继电保护可能误动,扩大事故的范围。在一定条件下,这种连锁故障甚至会造成较严重的事故。提出了一种面向电网运行风险的继电保护风险评估算法。运用蒙特卡洛抽样算法对电网进行故障仿真,抽样得到初始故障和线路保护误动的情况,判定风险后果是否出现,循环进行仿真直到满足结束条件,最终计算得到继电保护设备面向电网的风险值。根据继电保护风险评估结果,可对继电保护设备按风险大小进行分级,安排不同的维修或更换策略,优化维修资源配置     

基于大数据的告警信息处理和故障设备定位技术研究

电网故障发生后,巡维中心主站可以从电网运行控制中心的各主站系统收集到关于故障事件的大量告警和状态信息,这往往给运行人员造成很大的工作压力,也难以保证对事故告警判断和处理的正确性。提出的巡维中心驾驶舱(运行管理系统)的告警信息处理和故障设备定位功能将各主站信息收集至巡维中心一体化信息平台实时库后,采用大数据存储和数据挖掘技术,对故障的特征以及与设备的关联关系实现提取,结合周边变电站信息,对告警变电站的运行状态进行在线实时分析和推理,采用决策树技术定位发生故障或出现危险情况的具体设备和故障原因,协助运行人员及时地分析和处理事故。     

多指标分析的电炉企业财务风险预警模型

电炉企业财务风险的影响因素种类较多,单一的风险预警方法会导致计算误差较大,为此设计多指标分析的电炉企业财务风险预警模型。该模型由风险识别、风险监测和风险预警子模型组成,其中,风险识别和风险预警是对风险预警评价的基础和分级的重要依据。采用卡尔曼滤波技术对财务信息进行滤波,分别从偿债能力、偿债能力、投资能力、资本运作能力、成长力、产业影响等六个方面建立了财务风险在线预警指标,划分财务风险等级详情,实现财务风险在线预警。实验结果表明,该模型能够有效剔除电炉企业异常财务数据中的边缘数据,准确聚类不同种类的财务数据,对财务风险预警的误报率较低、实时预警效率较好。应用该模型能够对电炉企业财务风险进行实时、准确的预警,有效保障电炉企业财务数据的安全性。     

问责风机脱网

一起风电脱网事故,引发一场行业大讨论,电网企业、风电场、风机制造商却在互相推诿。4月初,国家电监会发布甘肃酒泉风机大规模脱网事故的通报,自此,一场遍及整个风电行业的问责声四起。风机制造商、风电场、电网企业均未能幸免。到底谁的责任？电监会是这样定论的：事故发生主要由风电设备、风场管理、电网接入以及运行安全监管等四方面问题导致。     

基于设备状态与调度运行的电网风险评估方法及应用

电网风险辨识评估对于降低电网风险水平,保证电网安全稳定运行意义重大。考虑不同电力设备故障影响因素,分别构建环境暴露型和环境封闭型设备故障率模型。基于蒙特卡洛抽样模拟确定系统状态概率,并采用最优切负荷模型确定系统故障负荷损失。为进一步分析电网停电对不同用户区域产生的影响,构建考虑地区用户分类的单位停电损失函数,从而计算停电导致的不同损失后果。结果表明,停电损失由大到小排序为以服务业为主的中心城区、以工业和居民为主的城市副中心、高能耗工业聚集的城市郊区。风险评估结果贴近实际情况,具有一定的推广应用价值。     

基于省地一体化的地区电网运行风险评估技术

为了提高风险评估的全面准确性,方便调度员掌握全网运行风险的实际情况,提升地区电网运行风险的感知能力,设计了基于省地一体化的地区电网风险评估系统。提出了适用于地区电网运行特点的风险评估模型和计算方法;基于预想故障分析,考虑地调负荷转供和负荷削减的调控措施,实现了省地一体化联合风险评估功能。结合算例分析,证明了本系统的可行性和实用性。     

二次设备集中安防运维及主动感知和诊断预警关键技术的研究

  目的  针对当前电力监控系统安防要求持续更新的难题和安防整改现场作业效率低下、效果不可控的问题,以及部分二次设备无有效整改方案而大面积脱网运行的现状,研究了二次设备集中安防运维及主动感知和诊断预警关键技术。  方法  变电站内统一部署合规并网装置,利用基于深度信念网络的多类支持向量机入侵检测和基于自适应概率标记的IP反向追踪技术筛选录波数据、主动感知和追溯诊断入侵威胁,采用基于威胁和对抗分析相结合的风险预警和综合评估技术进行影响评估和等级评定,利用现有的录波主站系统拓展安防运维管理业务,形成集中运维管理的模式。  结果  实践结果表明,该方法可实现变电站二次设备安防体系集中管理和运维效率大幅提升的目标。  结论  结合广西电网运行案例,证明了该方法在解决二次设备现场安防整改问题中的有效性和可行性。     

Distributed energy storage node controller and control strategy based on energy storage cloud platform architecture

Based on the energy storage cloud platform architecture, this study considers the extensive configuration of energy storage devices and the future large-scale application of electric vehicles at the customer side to build a new mode of smart power consumption with a flexible interaction, smooth the peak/valley difference of the load side power, and improve energy efficiency. A plug and play device for customer-side energy storage and an internet-based energy storage cloud platform are developed herein to build a new intelligent power consumption mode with a flexible interaction suitable for ordinary customers. Based on the load perception of the power grid, this study aims to investigate the operating state and service life of distributed energy storage devices. By selecting an integrated optimal control scheme, this study designs a kind of energy optimization and deployment strategy for stratified partition to reduce the operating cost of the energy storage device on the client side. The effectiveness of the system and the control strategy is verified through the Suzhou client-side distributed energy storage demonstration project.     

基于数据挖掘的预警技术在一体化输电设备监测中的应用研究

数据挖掘技术能自动地分析数据仓库的海量数据,挖掘出丰富的预警知识,对电力设备安全运行起着重要的作用。基于时间复杂度的考虑,首先通过改进的层次聚类算法对输电设备监测的历史数据进行挖掘,获得设备运行状态的运行库,对于实时在线监测数据利用回归方法得到设备运行状态的实时预测值,然后利用相关的报警规则实现输电设备监测的预警,最后给出了基于输电设备运行状态挖掘的预警系统设计。     

基于云雾边协同理念的“电网一张图”维护与自动更新策略研究

为了实现智能电网“源-网-荷-储”协调互动优化运行的目标,需要对发、输、变、配、用“物理一张网”进行数字建模,构建为各个业务部门提供数据服务的“电网拓扑结构关联一张图”。文章在介绍智能电网构成和云雾边技术架构的基础上,提出了基于变电站自动化系统和智能台区分别建设能量管理系统的雾节点和边节点,对“电网一张图”提供在线维护和自动更新的策略,然后讨论了这一策略涉及到的图数据库与电力图计算、电网图模型在线更新、低压配电网拓扑结构辨识等关键技术。此策略将“源-网-荷-储”各种环节以“电网一张图”的形式紧密连接,为智能电网的高效运行提供了技术基础。     

基于数据融合的风电变桨系统故障预警研究

随着风电机组装机容量的不断攀升,同时带来并网发电率低、机组故障率高等缺点,导致风电机组整体利用率较低。为此提出一种基于数据融合的风电变桨系统故障预警方法。首先结合SCADA系统中的运行统计信息和历史数据,采用Relief特征参数选择方法筛选出与风电变桨系统故障相关的特征参数;然后采用数据融合的方法,建立基于MSET技术的风电变桨系统故障预测模型,并采用滑动窗口法进行故障预警阈值的确定;最后以上海某风场1.5 MW双馈异步风电机组进行实例分析,结果表明该方法可提前发现风电变桨系统故障征兆,实现对风电变桨系统的早期故障预警。     

基于核主元分析和GRU神经网络的电站辅机故障预警研究

为解决电站辅机运行工况多变、结构复杂以及故障频发等问题,提出了一种基于核主元分析(KPCA)和门控循环单元(GRU)神经网络的电站辅机故障预警方法。通过核主元分析法提取电站辅机设备故障征兆参数,进行原始数据的约简。采用GRU神经网络进行电站辅机设备故障预警模型的建立。以神华福建某电厂HP843/Dyn中速磨煤机为例进行故障预警模型的训练、测试以及验证,该方法可以有效且提前发现中速磨煤机故障征兆。     

A control strategy for energy storage system based on wind power prediction error interval

由于风能的间歇性和随机性,风电功率预测的精度依然较低。随着大规模风电的集中接入,不确定性风电功率并网运行会加重电力系统的调控负担,同时会对日前调度计划安排带来不利影响。储能系统具有对功率和能量的时间迁移能力,被认为是平抑风电功率波动性、提高风电功率确定性的有效手段。本文从电力系统安全角度分析了制约风电上网规模的原因,使用基于时间序列的自回归模型预测风电功率,提出利用储能平抑风电功率预测误差区间的方法,对比考虑最大预测误差的传统调度方法,采用风电平均入网容量、风电发电量、电网空间利用率等评价指标评估所提出方法的有效性。     

计及实时老化状态的大型变压器本体绝缘故障率预测模型研究

故障率是电力系统中一项可靠性评估参数,通过故障率计算可靠性指标与设备故障损失对于电力系统的规划与电力系统的运行至关重要。为此,提出一种考虑老化失效的大型变压器本体绝缘故障率预测模型,即先建立变压器的温升老化失效模型,得到变压器实时的老化速率及运行状态;其次,建立多状态马尔可夫故障率预测模型,对变压器本体绝缘实时故障率进行预测;最后,利用比例故障率模型结合老化失效过程对变压器当前的状态转移速率进行修正,进而得到更加精确的变压器实时预测故障率。算例分析表明,通过老化失效模型对多状态马尔可夫故障率预测模型进行修正,能够更加精确地对变压器本体绝缘实时故障率进行预测。     

Large-Scale Integration of Wind Generation Including Network Temporal Security Analysis

This paper presents a methodology to assess large-scale wind generation projects that considers their effect on network security. The proposed method is based on contingency analysis, including temporal study. Inputs to the simulation are grid model, forecasted load, conventional generation profiles, and wind variability of proposed projects. A time-step simulation is run for the time horizon to produce benefit indices for every location (bus) in the system. The congested transmission elements that require expansion are identified and ranked as part of the simulation. Each wind project in the proposed portfolio can result in benefits or costs for grid security. Policy makers can then use the method to design policies that ensure preservation of long-term system security. Developers could use the tool to identify security effects and assess their wind portfolios. Measuring network security and determining benefits of large-scale wind projects is a complex planning task that involves several aspects: temporal wind variability, spatial distribution of flows, multiple load and generation profiles, and numerous possible contingencies. All these wind project development aspects must be isolated to identify and correctly assign security costs and benefits