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。     

“四表合一”集抄系统建设综述

针对电、水、气、热供应公司各自独立建设集抄系统,存在软硬件功能重复,导致资源浪费,运维成本高且工作量大等问题,提出了电、水、气、热供应公司集约共建集抄系统的可行性。现状调研结果表明,传统的“四表合一”推进方法,会涉及各供应公司之间责权利协调问题;而如果政府部门主抓落实,则“四表合一”可建成落地。调研还注意到,某供电公司为实现“四表合一”研制的智慧能源网关,可成功规避以往“四表合一”遇到的协调困难,为“四表合一”建设提供了新的思路。并指出,可将更多种生活需量数据信息的集抄统一考虑,拓展这款智慧能源网关的功能,进而为综合能源、能源互联网计量提供相应技术支撑。     

基于CAPSO-BPNN的计量装置运行状态预警方法

文中选取能反映电能计量装置各类设备运行状态的不同指标,建立状态综合评价指标体系,运用多层次模糊综合评价法对运行状态进行评价。在获得状态评价分值的基础上,建立CAPSO-BPNN预警模型对其未来运行状态评价分值进行预测,参考状态评价标准发出状态警报。文中结合具体算例对预警方法的应用进行了详细说明,经算例分析表明:文中方法具有一定的可行性,可为电能计量装置运行状态预警技术提供理论上的参考依据。     

基于云平台管理系统的智能表数据采集器的设计

近年来,"多表合一"工程得到了国家高度重视,在国家政策的号召下,国家电网公司利用现有用电信息采集系统,积极建设"多表合一"。依据最新的T/CEC 122-2016《电、水、气、热能源计量管理系统》系列标准进行设计基于云平台的智能表数据采集器,并从总体方案、主要硬件设计和主要软件设计等几个方面进行了介绍。     

电能计量装置健康度的综合评估与趋势预测方法

为有效解决电能计量装置的计划检修任务重、重复检测、针对性不强等问题,提出了一种电力计量装置健康度的综合评估方法以及电能计量装置健康度的趋势预测方法,为电能计量装置的状态在线检修优化提供辅助决策。首先,从电能计量装置的运行状态、配置方式以及运行工况等方面,提出了一种电能计量装置的健康度综合评价指标体系。并采用序关系分析法求取电能计量装置综合评估指标的赋权值,从而实现电能计量装置健康度的综合评价。其次,基于电能计量装置的综合评估结论,提出了一种基于灰色GM(1,1)模型的电能计量装置健康度预测方法,并通过天津市电力公司的实际运行进行案例验证。健康度评价和预测的结果可对电能计量装置的现场状态检修进行有效指导,并能及时发现电能计量装置的运行隐患,为电能计量装置状态检修策略优化提供理论依据。     

基于自适应权重FAHP的电能表运行状态评价

智能电能表作为电能计量装置的核心设备,其运行状态直接影响着电能计量的准确性和公平性,因此对电能表运行状态进行准确评价至关重要。针对现有的电能表状态评价方式存在的问题,提出了一种新型电能表运行状态评价方法。以电能表现场试验、基本信息和运行监测指标为基础建立了运行状态评价体系;针对评价体系指标众多,各项指标重要性横向比较困难、缺乏客观性的问题,建立了基于模糊层次分析法(FAHP)的运行状态评价模型;考虑到异常状态值的淹没问题,提出了通过权重自适应调整对运行状态评价模型的改进,动态反映各个指标对电能表的影响。算例分析证明了FAHP可得到合理的评价权重系数,权重自适应调整算法避免了单个子指标异常越限的淹没,评价结果更加准确、合理。     

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。     

电能表状态检验功能建设

随着智能电能表和用电信息采集技术的推广应用,电能表运行监测手段较之机械表有了质的飞越,远程监测电能表运行状态已成为可能.通过与用电信息采集系统、营销业务应用系统、计量生产调度平台(MDS)等信息系统实现数据收集,将各个系统中针对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类计量装置数据进行有效整合,建立计量装置综合评价基础数据库,通过评价结果与现场检验策略相结合,就可以实现对电能表进行状态评价,从而指导现场检验工作.及时地对运行状态全面评价,提前识别运行不稳定的计量装置,做到防患于未然.     

考虑压缩机不同运行状态的IES气网潮流分布式计算方法

压缩机运行状态的改变会造成气网工况变化,进而对电-气-热综合能源系统的稳态潮流产生影响。为求解压缩机不同运行状态下的综合能源系统气网潮流,文中分别对综合能源系统各子网络和能量耦合环节建模。考虑压缩机5种工作模式和2种驱动方式,针对含有多台不同运行状态压缩机的天然气网络,基于牛顿-拉夫逊法,提出保留压缩机管道整体求解的气网潮流计算方法,并拓展一种分离压缩机管道等效求解方法,以分布式计算方法顺序求解综合能源系统潮流。通过2个算例,验证了所提保留压缩机管道整体求解方法的精确性和有效性,弥补了现有气网潮流计算模型无法处理复杂气网工况且收敛性、通用性差的缺点,揭示了压缩机运行状态的改变对综合能源系统潮流的影响。     

多能互补综合能源系统综合评价研究进展综述

面对日趋严峻的能源和环境问题,综合能源系统因其能源综合利用率高、供能灵活以及对环境友好等特点被认为是一种未来能源供给和能源建设的重要方式之一,能实现电、气、冷、热等多种能源互补和协调利用。梳理了国内外有关多能互补综合能源系统的基本概念和综合评价的研究进展,分析并总结了多能互补综合能源系统评价的指标选取原则、主要的评价指标及综合评价的典型应用场景,最后对多能互补综合能源系统评价研究工作做了总结与展望。     

基于综合能源计量数据的区域用能特性分析

用户耗能的时空分布特性对于电网规划具有重要的参考价值,是电网建设的重要依据。电力运营商通过新型计量设备分析居民的用电行为,从而促进电网高效运营。针对区域用户画像问题,提出基于综合能源计量数据的区域用能特性分析方法。利用“多表合一”用能采集系统,引入用户的燃气消耗数据,基于层次聚类与自组织映射（self organized maps,SOM）聚类方法刻画用能特征分布,通过仿真实验说明所提方法在用能特性分析问题上具有实用价值,有利于挖掘高耗能区域,能帮助电力运营商制定规划方案。     

基于综合能源计量数据的区域用能特性分析

用户耗能的时空分布特性对于电网规划具有重要的参考价值,是电网建设的重要依据。电力运营商通过新型计量设备分析居民的用电行为,从而促进电网高效运营。针对区域用户画像问题,提出基于综合能源计量数据的区域用能特性分析方法。利用“多表合一”用能采集系统,引入用户的燃气消耗数据,基于层次聚类与自组织映射（self organized maps,SOM）聚类方法刻画用能特征分布,通过仿真实验说明所提方法在用能特性分析问题上具有实用价值,有利于挖掘高耗能区域,能帮助电力运营商制定规划方案。     

基于测量不确定度理论的电能计量装置整体误差性能评估与控制研究

电能计量装置的准确性关系贸易结算的公平公正、电网运行的经济安全。现有相关技术标准规定了电能表、互感器的误差控制要求,但对由电能表、互感器及其回路组成的电能计量装置的综合误差性能指标,尚缺乏准确量化的定义。文中以测量不确定度理论为基础,论述了不同典型条件下电能计量装置的各标准不确定度分量、合成标准不确定度以及整体扩展不确定度的计算评定方法与允许综合误差限值的确定方法,为电能计量装置综合误差性能评估,以及电能表、互感器装出前的优化组合选配提供技术依据与方法。     

基于能源管理的智慧能源网关技术研究

智慧能源网关采用集成设计的理念,建立电能表、水表、气表的多表数据通信链路,实现能源智慧管理方案。在法制计量设备与计量管理系统主站之间建立了直接的通信采集链路,解决了电、水、气表数据同一网络传输的方案,提升数据传输的效率,避免网络的重复建设。研究智慧能源网关技术在能源管理系统中的应用,有利于能源全面管理和智慧管理,有利于提升互动式需求的应用。     

综合能源系统能效评估的终端低碳运行研究

供电商向综合能源供应商的转型发展在能源互联网大背景下顺应而出。提出一种分层综合能源服务商低碳运行模式,上层综合能源服务商保证源端供能设备低碳运行,下层综合能源服务商保证终端耗能设备低碳高效运行。基于综合能源系统低碳指标,优化终端用户节点混合供能运行模式,并通过终端用户侧碳减排率以及全天综合能源利用率对不同低碳供能模式进行评估分析。通过优化仿真可得出,电蓄热锅炉的加入对于混合供热节点处的碳减排效果显著,而在混合供热节点处燃气锅炉的辅助供热对综合能源利用率提升具有明显成效。     

考虑系统耦合性的综合能源协同优化

综合能源系统(IES)具有多能耦合的特点,可实现电、热、天然气等能源的综合利用,可以最大化地发挥各能源间的协同作用和互补效益。在此背景下,文中构建了一种耦合电能、热能以及天然气能的IES结构,并给出能源耦合度等定义用于IES耦合性的定量分析;建立了以成本为目标的IES优化运行模型,优化模型同时考虑了电、热、天然气网络约束;针对系统运行时的电、热、天然气耦合问题,提出一种基于拉格朗日松弛的协同优化方法,实现了IES多能源优化时的解耦处理;最后,基于71节点的IES测试系统进行仿真分析,验证了所提模型及方法的有效性,并对IES优化结果与系统耦合性的映射关系做了定量分析。     

考虑富氧燃烧技术的电–气–热综合能源系统低碳经济调度

富氧燃烧技术能实现燃煤机组二氧化碳的近零排放,是实现低碳调度的有效手段。该文提出将富氧燃烧技术引入电–气–热综合能源系统,并建立低碳经济调度模型,该模型可兼顾经济性和低碳性。首先,通过挖掘富氧燃烧电厂运行机理,研究其内部能量时移特性,并与燃烧后捕集电厂进行比较,分析其对降低碳排量的优势;其次,建立以运行成本、维护成本、折旧成本、碳交易成本等综合成本最低为目标函数的电–气–热综合能源系统低碳经济调度模型。并通过CPLEX求解。最后,对IEEE-30节点电网模型、7节点气网模型和6节点热网模型的综合能源系统进行仿真,验证模型的有效性。该文研究可为综合能源系统的低碳调度运行提供参考。     

面向绿色生态乡镇的综合能源系统关键问题及展望

乡镇作为经济社会发展的重要一环,相比于城市,在自然资源禀赋、用能特性及能源设施基础条件等方面都具有自身独特特征。通过总结绿色生态乡镇的特征以及目前存在的问题,综合考虑乡镇清洁能源资源及冷、热、电用能需求,为实现电、气、冷、热多能互补,源、网、荷互动优化,从乡镇综合能源系统的多能源协同规划、运行优化、综合评价3个方面提出面向绿色生态乡镇的综合能源系统关键问题,对乡镇综合能源系统的未来发展方向进行了展望。     

海上油气工程微能系统的能效评估与优化运行

目前海上油气工程微能系统的能源利用效率缺乏有效评估手段,无法有效对比各运行方式下的能源利用效率,使得难以合理选择运行方式。为了优化海上油气工程微能系统的运行方式,根据系统的物质能量流结构,运用能源集线器矩阵建模方法,建立了海上油气工程微能系统的标准化模型;提出了海上油气工程微能系统的综合能效评估指标,并利用信息熵计算指标的权重分布情况;提出了综合考虑能效水平与经济性的海上油气工程微能系统优化模型,并对比了优化前后的能效指标值和综合能效评估结果。计算结果表明,优化运行方案能显著提高系统的能源利用效率,使综合能效评估结果最优。     

考虑典型日经济运行的综合能源系统容量配置

电、热、冷、气等能源供应网络耦合的综合能源系统通过多种能源优势互补,能够促进可再生能源就地消纳,实现资源的优化利用,提高综合能源利用率。针对区域内由电、热、冷、气多种能源耦合形成的综合能源系统,文章基于不同季节典型日光伏出力和负荷特性曲线,考虑典型日系统经济运行,建立计及投资成本与收益的经济-环境效益最大化的区域综合能源系统容量配置优化模型,并基于改进的自适应粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法进行优化求解。最后,以深圳市某园区为实例,验证本模型和方法的有效性,实现综合能源系统的科学容量配置,为综合能源系统的规划设计提供理论依据和技术支撑。