数据挖掘在电力系统中的应用综述

电力系统各种数据现已呈现爆炸性增长态势,数据挖掘技术将会扮演越来越重要的角色.主要介绍数据挖掘技术及其相关的应用,以及数据挖掘的交叉产业标准(CRISP-DM)和主要方法.结合电力系统的自身特点,分析数据挖掘在电力系统当前的主要应用动态及应用前景.     

基于节点注入功率的配电网运行拓扑辨识

配电网安全监控和数据采集系统(DSCADA)采集的遥信数据存在抖动和误动情况,导致基于遥信数据的配电网拓扑信息可靠性不高。通过微型同步相量量测单元(μPMU)多次采样的节点注入功率,构建基于节点注入功率量测的支路电压偏差的方差模型。采用Kruskal算法得到以支路电压偏差的方差为线路权重的最小生成树,实现对配电网拓扑运行结构的辨识。在此基础上,对比分析节点注入功率量测的采样次数以及网络复杂程度对拓扑辨识误差的影响。IEEE 33和IEEE 123节点系统仿真结果表明,该配电网运行拓扑辨识算法具有较好的可靠性和实用性。     

配电网重构的逐级开关状态互换法

配电网重构是一个多目标、多约束、离散的非线性组合优化问题。根据配电网的特点,结合开关交换原理和网络构建算法,提出了开关状态互换的概念,并对其实现优化的原理进行了详细分析,表明可以收敛到最优解。利用启发信息简化寻优途径,在求解过程中运用禁忌思想,避免不必要的重复计算,大大加快收敛速度。将配电网供电恢复和优化重构统一考虑,并考虑了电容器的投切,为运行人员提供满足系统电压、容量和拓扑约束的配电网运行结构和开关操作列表,构建了配电网的优化运行方式。算例表明该算法是有效的。     

考虑可中断负荷和需求侧竞价的供电电价模型研究

需求响应(DR)是需求侧管理在竞争性电力市场中的发展,已引起电力部门和用户的广泛关注。以需求侧开放的电力市场为背景,在基于原-对偶内点法最优潮流的实时电价算法基础上,考虑用户参与可中断负荷和需求侧竞价项目对系统负荷的影响,建立了计及需求响应的供电电价模型。IEEE14节点算例表明了该模型的有效性,计算结果分析也验证了需求响应可平缓供电电价。     

电力市场清除价的TS多模型预测

建立基于TS多模型的电价预测模型,通过对于电价的突变特性有很强处理能力的FCM模糊聚类算法对数据加以分类,并在每一类中建立对应的局部模型,详细讨论了局部模型数据点的选取、隶属度函数的确定等问题,从模糊的角度将局部模型的结果归一化作为最后的输出。采用实际电力市场数据进行仿真分析,预测结果说明提出的TS多模型用于电价预测的有效性。     

基于路径计算的配电网网架规划

提出了一种配电网网架规划的方法。通过计算供电范围内的路径数，将负荷点分配到路径上，较好地解决了使用遗传算法时难以进行编码的问题。在辐射状网架规划完成后，计算待规划区域的路径矩矩阵，该矩阵反应了配电网联络线的建设费用。在此基础上，进行配电网的联络线优化，实现中压配电网闭环设计的要求。     

调度自动化系统紧急容灾备份方案

为避免各类因素造成调度自动化系统故障和数据丢失,研究了一套调度自动化系统紧急容灾备份方案.调度主系统设在调度大楼,主站备份系统设在远离主系统的异地.正常运行时,所有变电站等现场信息向2套系统同时传送数据;当调度主站系统发生故障时,现场信息依然可以传送给备份系统;调度主站系统恢复正常后,备份系统可将故障期间的数据信息导入调度主系统.给出了该方案实现流程图.所研制的系统已安装在某220 kV变电站投运,当调度主站系统故障时,紧急容灾备份系统及时、准确地保存了数据,表明该方案是可行的.     

不对称配电网络潮流计算的研究

配电网络具有输电系统明显不同的特点,从而使一些适用于输电网网络的潮流算法无法适用于配电网络。将传统的前代／回代法扩展用于网络结构对称,负荷不对称的开式三相不对称配电网潮流计算,对具有单环的配电网络则采用分步潮流算法,算例证明了该算法的可行性和优越性。     

海上风电机组主要机械故障机理研究

分析了海上风电机组三种维修方案的优缺点,表明采用在线检测更加经济.对风机叶片发生故障机理进行了分析,并建立数学模型.分析了齿轮箱、发电机及液压系统机械故障机理,为在线检测提供理论参考.