云平台下输变电设备状态监测大数据存储优化与并行处理
摘要：结合大数据技术提升输变电设备状态评价的广度和深度,并解决实际应用问题成为目前电力行业新的挑战。针对输变电设备状态监测大数据可靠存储和快速访问两方面大数据处理核心问题,基于开源的Hadoop云计算实验平台进行了数据分布策略、数据块尺寸调优、集群网络拓扑规划三方面的存储优化研究和大数据并行分析的研究。提出计及数据相关性的多副本一致哈希数据存储算法,能将具有相关性的数据在集群中聚集,提升数据处理执行效率。基于数据相关性多副本一致哈希数据分布,应用Map Reduce并行编程模型设计实现了多数据源并行连接查询算法和多通道数据融合并行特征提取算法。将两种算法在实验室搭建的集群上测试运行,结果表明,多数据源并行连接查询的执行时间仅为标准Hadoop方案的32%,多通道数据融合并行特征提取算法执行时间仅为标准Hadoop方案的35%。融合集对分析和关联规则的变压器故障诊断方法
摘要：结合集对分析和关联规则各自的特点,提出了一种电力变压器故障诊断的新方法。该方法通过分析变压器运行中各故障征兆参数之间的关联性,建立了故障类型集合;通过对比计算关联规则的支持度与置信度,同时引入变权公式,得到故障类型和故障征兆的权重系数,有效避免专家意见或经验的主观性的问题;根据集对分析的可扩展性,采用5元联系度提高变压器故障诊断中处理不确定性因素的精度。实例对比分析表明,与关联规则、集对分析方法相比,该方法具有较好的诊断效果,在多故障问题处理中也表现优异。智能配电网大数据应用需求和场景分析研究
摘要：智能配电网中存在大量异构多源的数据,其中的数据规模和特点符合大数据的各项特征。首先总结配电网大数据的来源和特征,然后从智能配电网中的应用场景出发,分别从配电网负荷预测、运行状态评估与预警、电能质量监测和评估、基于配电网数据融合的停电优化等方面进行分析。从不同系统和不同数据结构角度,对多源数据融合中的不良数据辨识进行重点分析,同时还归纳了配电网大数据关联模型建模方法和配电网大数据分析手段。通过在配电网中运行大数据的分析技术,能够为智能配电网开展分析提供强有力的计算和分析条件,大数据的分析结果可为配电网规划和安全运行提供数据支撑,也可有效提升配电网各类资产健康水平。电力系统静态安全状态实时感知的相关向量机法
摘要：在信息物理系统（cyber physical systems,CPS）深度融合背景下,提出一种安全状态实时感知的相关向量机（relevance vector machine,RVM）数据驱动方法。RVM是贝叶斯概率框架下基于核函数的学习方法,通过多层先验的超参数设置获取模型参数的稀疏解,并采用伯努利分布获得分类后验概率。该方法首先根据日前市场的运行与调度规则,产生运行条件,构造安全评估特征集及事故安全分类;然后将基于距离的Relief算法用于特征排序,筛选出与分类紧密相关的特征子集;最后通过RVM分类学习对系统安全状态进行辨识。IEEE 30节点系统测试结果表明,RVM方法的极度稀疏性、高分类精度、概率输出在实时安全状态感知中具有显著优越性。融合电网和交通网信息的电动车辆最优充电路径推荐策略
摘要：目前关于电动汽车充电路径推荐的研究大多从电动汽车与电网间的交互,以及电动汽车与交通网间的交互两个方面独立开展工作,很少将大规模电动汽车、配电网与道路交通网三方面作为一个整体开展研究,为此该文提出＂车–网–路＂系统概念,并进行初步研究。在此基础上,对＂道路交通网–配电网–大规模电动汽车＂系统模型进行完善,该模型包括含有3种拓扑结构的10 kV配电网模型、基于北京市三环以内实际道路情况的道路交通网模型和以快速充电方式充电的大规模纯电动汽车（battery electric vehicle,BEV）模型,并建立配电网评价体系。基于路段权值思想和Dijkstra最短路径算法,提出一种大规模电动汽车最优充电站推荐和路径规划方法。在此基础上,利用Matlab和MATPOWER软件,对12000辆纯电动汽车从上午6点到中午12点在路网中的行驶和充电情况进行仿真。结果表明,采用所提最优充电路径推荐策略,可一定程度上解决大规模电动汽车的充电行为带来局部道路交通拥堵以及配电网节点压降过大、线路功率损耗过多等安全、经济问题。基于鲁棒均值–方差优化的发电自调度算法及鲁棒代价分析
摘要：解除管制电力市场背景下,发电厂商作为价格的接受者,需向电力交易中心提供发电交易策略来最大化自身的收益,从而形成发电自调度的优化模型。然而,当考虑电价不确定性时,发电商一方面希望最大化收益,另一方面需要最小化不确定性带来的风险。为此,该文建立了一种鲁棒均值方差优化模型,以收益最大化和风险最小化为多目标,进而获得多目标优化的Pareto前沿。通过等价转化发现,鲁棒均值方差模型与非鲁棒均值方差模型具有相同的数学形式,均为一个二阶锥优化。进一步分析了鲁棒模型对收益、风险以及Pareto前沿的代价。最后采用30节点系统对鲁棒均值方差优化的发电厂自调度模型以及鲁棒代价进行详细的分析和对比,结果证明提出方法和分析的正确性。基于全概率公式的含风电配电系统概率潮流计算
摘要：针对风电出力不满足正态分布的特点,对风电出力分段离散化,并将多个风电场的离散化结果进行组合得到系统风电出力状态的所有组合,将问题转换为求解风电注入功率确定的多个条件概率分布问题。利用全概率公式整合多个条件事件的原点矩以计算系统状态变量的期望和方差。基于所有条件概率分布满足正态分布的特点,将所得的多个Gauss函数按全概率公式累加的方法得到同时考虑风电随机性和负荷随机性的概率密度函数,摒弃了传统的Gram-Charlier级数拟合概率密度函数的方法。以IEEE 33节点配电网络接入多个风电场为例对所提方法进行验证,并与多个抽样规模的蒙特卡罗模拟法进行对比,结果证明所提方法具有与千万次抽样的蒙特卡罗模拟法等同的精度。直流逆变站电压稳定测度指标及紧急控制
摘要：特高压直流逆变器在大功率传输有功功率的同时,需要由大容量容性滤波器和电容器组补偿其无功消耗。以逆变器和补偿器为主要部件的直流逆变站,其综合动态无功特性会对受端交流系统电压稳定性产生显著影响。该文分析了交流电压大幅波动过程中,逆变站综合动态无功需求特性,以及交流戴维南等值系统无功供给能力特性;揭示逆变站因电压降低无功需求增大,以及交流系统因联系电抗增加无功供给能力降低,导致无功供需失衡,是直流威胁受端系统电压稳定的根本原因。提出基于交流戴维南等值参数的逆变站动态电压稳定测度指标,定量评估直流逆变站馈入受端系统的电压稳定裕度;基于该指标,提出改善受端系统电压稳定性的直流电流控制策略。仿真结果验证了稳定测度指标及电流控制策略的有效性。云模型理论在互联电力系统负荷频率控制中的应用
摘要：针对负荷频率控制系统具有不确定性问题,提出一种基于云模型理论的多区域互联电力系统负荷频率自适应PI控制方法。该方法以区域控制偏差量e作为云模型发生器的前件,PI控制器参数的整定值P和I作为云模型发生器的后件,建立适于负荷频率控制的一维云模型PI控制器。同时分别从频域和时域角度模拟不同情况下的负荷扰动,采用云模型控制器对PI控制器参数自调整,实现电力系统的负荷频率控制。仿真结果表明,在满足各种负荷扰动情况下,所提方法可有效地跟踪功率波动所引起的频率偏差,满足负荷频率控制指标,具有更强的抗干扰性和鲁棒性,其控制效果明显优于传统PI控制器。基于投影寻踪最佳方向的同调机群识别方法
摘要：提出一种基于投影寻踪最佳投影方向的电力系统机群同调识别新方法。引入投影寻踪方法对广域量测时间序列建模,将其投影到低维子空间中,通过优化算法寻找并提取反映机组同调特征的关键投影方向向量,用于判断机组的同调性。所提方法计算简单,易于实现,基于实测数据进行分群,可避免模型参数对分群的影响,实现同调机群在线辨识。研究结果表明,电力系统在振荡过程的同调机群构成与系统功率振荡模式间存在对应关系,通过对典型两区域互联交直流系统和南方电网的仿真分析,验证了所提方法的有效性和可行性。核电机组原动机调节系统实测建模与仿真研究
摘要：随着核电在我国能源领域所占比重越来越高,核电机组与系统的交互影响日益引起重视。建立精确的控制系统模型来研究核电机组对电网扰动的动态响应,有利于提高研究电网稳定水平的能力。该文提出一种适用于压水堆核电站机组原动机调节系统的数学模型。通过△w-△δ坐标系,从机理上研究了模型参数对电力系统动态稳定的影响。结果表明：存在一个分界频率将频域分为正阻尼区域和负阻尼区域,该分界频率由原动机调节系统参数确定。通过对核电机组进行现场参数测试和在电力系统分析综合程序上进行仿真试验,验证了原动机及其调节系统模型与参数的准确性,并得出一般性结论。原动机调节系统模型参数对电力系统稳定性有重大影响,对其进行现场实测建模十分必要。提出的原动机调节系统模型及实测建模方法适用于压水堆核电站机组,建立的数学模型可用于电力系统稳定分析计算。大型燃煤电站机炉耦合热集成系统
摘要：针对传统电站机炉两侧在热质传递过程中均存在的＂能级不匹配＂现象。文中提出一种新型机炉耦合热集成系统,该系统基于炉侧空气吸热过程、汽轮机回热过程的能量品位变化规律,提出将炉侧与汽机侧的吸热和放热过程充分交叉融合,通过机炉之间烟气、蒸汽、给水和空气等多工质传热过程间的充分集成,更好地实现空气预热过程和回热加热过程的能量梯级利用。结合某典型1000 MW超超临界燃煤机组的实际运行数据,分析了新型热集成系统的传热特性和节能收益。结果表明：新型热集成系统可使机组供电煤耗降低4.02 g/（kW·h）,年节煤收益达1525.49万元,系统节能效益显著。商业V2O5-WO3/TiO2催化剂SCR脱硝过程中PM2.5的排放特性及影响因素研究
摘要：针对V2O5-WO3/TiO2商用催化剂,采用电称低压冲击器（ELPI）、PM10/PM2.5采样器、X-射线衍射（XRD）、场发射扫描电镜-能谱分析（FSEM-EDX）等对SCR烟气脱硝中形成的细颗粒粒径分布、形貌、元素及物相组成进行了测试分析,并研究了烟气组分及反应条件对SCR脱硝系统出口细颗粒物性的影响。结果表明,SCR脱硝过程中会形成不少亚微米级颗粒,主要成分为硫酸铵以及硫酸氢氨,晶型呈块状。细颗粒生成量随反应温度的升高和NH3/NO摩尔比的增加而增加,在脱硝效率较高时,颗粒物形成量也趋于增多;烟气中SO2、H2O和O2浓度的增加均会导致细颗粒物形成量的增加。导致细颗粒物产生的主要原因可归结于催化剂的活性组分对SO2的氧化以及SCR脱硝反应中NH3的逃逸。喷雾洗涤冷却室内雾化液滴粒径变化规律的实验研究
摘要：用马尔文激光粒度分析仪对喷雾洗涤冷却室冷模装置内雾化液滴粒径进行了实验测定,考察了不同工况下,洗涤冷却室内雾化喷头所在平面处以及气体出口处液滴粒径的变化规律。实验为装置内进一步的传热传质研究提供了一定数据支持。研究显示,在错流气体作用下,洗涤冷却室内雾化喷头所在平面的近喷头区域影响液滴粒径的主导因素为喷雾流量,而远离喷头区域液滴粒径则受气体流量和喷雾流量的共同影响,随气体流量增加,液滴聚结作用增强,粒径增大。实验发现,气体出口处液滴粒径主要受气体流量的影响,随气体流量Qg由300 m^3/h上升到500 m^3/h,气体出口液滴的Sauter平均直径（Sauter mean diameter,SMD）D32由60μm左右上升到了85μm,根据颗粒沉降公式进行计算得到的值与实验值比较,两者趋势一致。高温钠热管再启动特性研究
摘要：主要试验研究了不同的冷却方式对组合式吸液芯高温钠热管和三角沟槽吸液芯高温钠热管的再启动特性的影响。高温热管的冷却方式不同,其内部工质钠凝结的位置也不同,文中试验测试了高温钠热管的冷却水流量和冷却时放置角度的不同对热管再启动特能的影响。试验结果表明：不论是组合式吸液芯高温钠热管还是三角沟槽吸液芯高温钠热管,其停止工作时冷却水流量不同,以及冷却时放置的倾斜角度不同对热管的再启动时间的影响均可忽略不计。所以,在实际工程应用中文中研究的高温钠热管在不同的冷却方式下停止工作对其再启动性能没有影响。并网逆变器中数字控制延时对系统稳定性的影响及其优化设计
摘要：数字控制系统中不可避免地存在延时,而延时环节会改变系统的相位特性,影响系统稳定性。文中以逆变侧电感单电流环控制为例,在模拟域和数字域下分析了系统的稳定性,系统地研究了数字控制系统中的延时时间对稳定性的影响,在此基础上,详细分析了保持系统稳定的延时时间范围。并从改善系统稳定性的角度,提出了一种数字控制延时的优化设计与延时调整方法。在一台并网逆变器上进行实验,试验结果验证了分析的正确性和所提出方法的有效性。光伏并网逆变器集群的谐振原因及其抑制方法
摘要：并网逆变器大规模接入弱电网时可能产生大量低频谐波,严重影响了电网电能质量。针对这一问题,首先分析常规逆变器控制方法在逆变器集群和弱电网情况下的局限性,建立含变压器和电网阻抗的逆变器集群模型,揭示开关管放大非线性干扰、逆变器并网电流参考、周围并联逆变器电流干扰和电网电压扰动对并网逆变器的影响机理,指出高电网阻抗是引起逆变器集群谐振的主要原因。然后从改善逆变器性能的角度出发,提出一种有源谐波电导法,在不改变电路拓扑的情况下,有效抑制逆变器谐波电流的输出,提高了逆变器的抗干扰能力,从而避免谐振现象发生。最后通过仿真复现谐振现象,并证明所提出方法的有效性。电感双电容自调节逆变系统输出电压质量的控制
摘要：适当地选择元件参数,电感双电容电路（inductorcapacitor-capacitor,LCC）能代替传统逆变器中的电感电容型/电感电容电感型滤波器,还能自动调节其输出电压。负载变化时,只要保持输入电压不变,LCC将自动调节其输出电压,使其等于负载变化前的状态。因此,在三相逆变系统中,只要保持输入电压对称,则无论负载是否对称,LCC逆变系统输出电压的稳态分量总是对称的,不对称负载对LCC逆变系统的输出电压没有影响。在输入端引入另一个由负载电流控制的电压分量,LCC则能补偿非线性负载引起的谐波输出电压,从而有效控制输出电压的质量。根据LCC逆变系统的自调节特点,提出参数在线调节的前馈控制方式,在满足控制精度的前提下,提高了控制的响应速度和稳定性。通过仿真和实验验证了该文提出的逆变系统、控制系统和控制方法的正确性。
