虚拟母线技术及其应用(二):虚拟母线负荷预测

与系统负荷不同,母线负荷水平较低,波动性强,规律性弱,可预测性差,引入虚拟母线技术有利于提高母线负荷预测的工作水平与预测精度。在电网中存在一些紧密联系的连通的局部网络,其内部各母线对关键断面具有相同或相近的发电机输出功率转移分布因子(generation shift distribution factor,GSDF),同时其内部母线的负荷曲线具有一定的相似性,这些母线所组成的连通局部母线组为虚拟母线。根据虚拟母线概念,提出一种新颖的聚类预测方法:虚拟母线负荷预测方法;对虚拟母线负荷预测与独立预测的精度进行了比较,分析了预测误差的形成机理,提炼出预测误差的数学表征;针对虚拟母线聚类判据对于提高预测精度的有效性进行了分析;采用河北南网的实际数据验证了虚拟母线负荷预测方法的有效性。     

基于模糊C均值聚类算法和最小二乘支持向量机的母线负荷预测研究

电力系统中的母线具有数量众多、负荷波动性大等特点,为提高预测精度,提出一种基于模糊C均值(fuzzy c-means,FCM)聚类算法和最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LSSVM)的母线负荷预测方法。利用改进的数据横向比较法对异常负荷进行修正。在此基础上,结合FCM算法将供电区域中具有相似负荷变化规律的母线进行聚类,选取聚类后的母线负荷数据对LSSVM模型进行训练和预测,并通过配比公式进行负荷分配。经数据验证,方法有助于提高母线负荷预测精度。     

基于VMD和贝叶斯优化LSTM的母线负荷预测方法

新型电力系统背景下,为提升母线负荷预测的精确性与稳定性,针对母线负荷噪声,提出一种考虑变分模态分解（variational mode decomposition,VMD）降噪优化和长短期记忆网络（long short-term memory,LSTM）的母线负荷预测方法。通过VMD将母线负荷分解为多个平稳的固有模态函数余项,将其分解项去除噪声后进行重组,达到降噪优化效果;对降噪后的母线负荷序列构建基于LSTM的时序预测模型,利用贝叶斯优化方法对网络初始超参数进行优化,以提高时序预测模型的精度。算例研究结果表明：利用VMD对母线负荷进行降噪优化后再进行预测,有利于预测结果更加稳定,且贝叶斯优化寻参解决了因初始参数设置不当而使预测结果精度不高的问题。该文方法可运用于母线短期负荷预测,并为电网调度运行提供了决策依据。     

基于多级负荷智能协调的母线短期负荷预测

为提高母线负荷预测精度,提出一种基于多级负荷智能协调的母线短期负荷预测方法。首先对预测母线负荷序列进行历史负荷与当前负荷的相关性分析,再进行系统空间母线与预测母线的相关性分析,根据两次相关性分析结果合理设置算例,得到预测网络的最优输入方式,然后利用长短时记忆网络(LSTM)建立母线短期负荷预测模型,最后运用吉林省某地区的实测数据将提出模型与反向传播(BP)神经网络和支持向量机(SVM)的预测结果进行对比分析,验证本文提出的预测模型具有更高的精确度。     

母线负荷预测的实用算法

母线负荷预测是制定电网运行方式的基础,预测的精度将直接影响到后续安全校核的分析结果以及电网输送能力的计算和运行方式的安排。综合考虑母线负荷的特点,根据历史样本数据类型,考虑天气、节假日、企业生产变化、母线负荷的转供等因素,提出一种新的母线负荷预测的实用算法。所提方法基于相似日的模式匹配原则,依照与待预测日模式的相似度大小确定其间的分配系数权重,进而预测母线负荷。通过Matlab对一实际电网进行仿真,结果证明了所提方法的精确性和实用性。     

母线负荷预测的实用算法

母线负荷预测是制定电网运行方式的基础,其预测的精度将直接影响到后续安全校核的分析结果以及电网输送能力的计算和运行方式的安排。综合考虑母线负荷的特点,根据历史样本数据类型,考虑天气、节假日、企业生产变化、母线负荷的转供等因素,提出一种新的母线负荷预测的实用算法。所提方法基于相似日的模式匹配原则,依照与待预测日模式的相似度的大小确定其间的分配系数权重,进而预测母线负荷。通过MATLAB对一实际电网进行仿真,结果证明了所提方法的精确性和实用性。     

考虑分布式电源接入影响的母线节点净负荷预测模型和方法研究

含分布式电源的母线节点由于分布式电源带来的不确定性,影响了母线节点负荷预测的精确度。为了降低分布式电源对预测的影响,提高母线节点负荷预测的精确度,采用两阶段还原法,研究了全社会用电量预测方法和新能源发电负荷的预测方法,并运用两阶段还原法对某省的母线节点净负荷进行预测,结果表明两阶段还原法提高了预测精确度。讨论的方法对于考虑分布式电源接入的母线节点净负荷预测具有重要的现实意义。     

基于XGBoost与Stacking模型融合的短期母线负荷预测

母线负荷预测对于电网安全稳定调度具有重要意义,但母线负荷随机波动性较强,其负荷类型因供电区域的差异而不同。为此,提出一种基于极限梯度提升(XGBoost)与Stacking模型融合的短期母线负荷预测方法。基于XGBoost建立多个母线负荷预测元模型,组合构成Stacking模型融合的元模型层,连接一个XGBoost模型对元模型进行融合,整体构成综合预测系统,并采用粒子群优化算法优化系统参数。通过对具有不同负荷属性的220 kV母线进行实例分析,验证了所提方法的有效性与适用性。     

基于母线负荷预测改进的省地协同发电计划优化方法

省级电网进行发电调度优化时,其母线负荷中蕴藏的地区电网可调资源没有充分发挥其作用,从全局利益出发协同省地两级调度资源实现联合优化,可提高资源利用效率。该文提出了基于母线负荷预测改进的省地协同发电计划优化方法,根据母线负荷源荷属性进行分类,将地区有源网的电源成分和负荷成分分开考虑,改进母线负荷的预测方法;分析了地区电网节点电源和负荷在省调母线上的汇聚原理并提出母线功率转移矩阵,建立了母线可调度能力的求解模型,提出了母线价格–功率关系函数的生成方法;将母线负荷作为省地协同发电优化调度的媒介,构建了省地协同优化调度模型。算例结果表明省地协同方法可实现全省范围内电源的协调互补,提高电网安全经济运行水平。     

基于粗糙集的默认规则挖掘算法在电力系统短期负荷预测中的应用

将基于粗糙集的默认规则挖掘算法(Mining Default Rules Based on Rough Set,MDRBR)用于电力系统短期负荷预测,首先采用基于Gini指标的粗糙集离散化算法对气温、湿度等影响负荷的条件属性进行离散化,同时兼顾了条件属性和决策属性。在此基础上,通过计算规则的信赖度和支持度形成不同层次上符合初定阈值的带粗糙集算子的网络规则集,能减少因噪音的影响而产生的多余规则,提高规则产生和实际分类的效率,使所产生的分类规则集大大缩小,提高在使用规则时检索规则的效率。在负荷预测时自上而下逐层搜索规则网直至找出与所给信息相匹配的规则。粗糙集算子反映了规则的重要程度,同时作为选择规则的标准。实际应用表明,该方法能有效去除噪音,提高默认规则的挖掘效率,从而提高负荷预测的精度,具有一定的实用性。     

220 kV变电站10 kV直供负荷的改善措施及其经济分析

为了协调220 kV与110 kV变电站布点关系,结合某省220 kV变电站三卷变压器10 kV低压侧直接向负荷供电（简称直供）的实际情况,对全省220 kV变电站进行统计分析,研究其直接供电的现状及运行中反映的问题,并有针对性地从技术和经济层面提出解决办法：对10 kV直供负荷供电时,将配电网规划和10 kV直供负荷相结合,优化配电网的结构,合理利用220 kV变电站的容量,由220 kV变电站向周边10 kV负荷系统直接供电,在确保供电可靠性的情况下,控制10 kV线路的送电距离。以上措施可挖掘现有电网的供电潜能,降低线路损耗,使电网布局更趋合理。     

智能变电站中高频开关电源技术应用

高频开关电源因其性能可靠、体积小、效率高等优点,已广泛应用于智能变电站直流系统中,为变电站安全、可靠运行提供保障。首先简单介绍了交直流一体化电源系统,然后分别对直流充电模块、通信电源模块、UPS电源模块作了详细分析,重点研究了高频开关电源的N+1冗余技术和均流技术。通过研究发现,这2种技术的应用提高了高频开关电源模块的可靠性。高频开关电源能够满足智能变电站对直流系统可靠性的要求。     

基于先验方差的发电机惯量辨识数据质量评估

发电机惯量是电力系统频率特性分析与在线应用的重要参数。基于发电机正常运行时机端有功功率和频率的类噪声信号可对发电机惯量进行实时辨识。然而实测数据质量存在的缺陷,导致现有算法对实测数据辨识效果较差。为解决该问题,本文以谱分析与系统辨识理论为基础,通过参考系统估计、模型参数方差估计、惯量方差估计三个步骤,建立惯量辨识结果的先验方差统计量,在进行辨识前对类噪声数据段进行评价和筛选,提升了惯量辨识的准确度。基于仿真数据和实测数据的数据评估筛选结果验证了本文提出方法的有效性。结果表明,先验方差较小的数据段,惯量辨识的准确度较高。     

基于暂态相关性分析的小电流接地故障选线方法

小电流接地系统发生单相接地故障时,接地点产生的暂态故障电流包含了整个系统中全部的暂态故障电流特征量。非故障线路的三相暂态电流主要表现为对地电容电流,考虑到系统中存在的电感影响,健全线路中的两相电流差非常小,且波形与自身的暂态零序电流明显不相关,而故障线路的两相电流差与其暂态零序电流表现出明显的相关性。利用这一特征,首先对母线电压进行小波变换,通过三相近似系数比例AR检测配电网是否发生了单相接地故障,并找出故障相;然后,运用相关性分析比较各条线路的两相电流差与零序电流的相关性,能够正确地选出故障线路,文章通过MATLAB/SIMULINK建模,验证了该方法的正确性。     

East China Market in Dire Need of Three Major Breakthroughs

Since started as a pilot project of regional power marketin June, 2003, East China power market has been actively andsteadily progressing, and has promulgated in succession amarket establishing program, market operating rules andspecifications for the functions of technical support systems.The technical support systems have been built up by stagesincluding the master station system in East China region and     

12th International Conference on Electronic Measurement & Instruments(ICEMI'2015)

正Qingdao,China 7.16-19,2015 The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world's premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products     

基于改进动态灵敏度的配电网无功优化规划

目前配电网无功优化规划多采用网损灵敏度分析等方法来确定配电网候选无功补偿点,可能选择虚假高灵敏度节点,选点分布较集中。提出一种基于改进动态灵敏度选点的配电网无功优化方法,对灵敏度和负荷阻抗矩进行修正结合并进行层次聚类,避免选择虚假高灵敏度节点,使得选点分布均匀。通过实例仿真分析,验证了该方法的有效性,并对几种灵敏度选点方法进行了比较研究,得出了一些有益的结论。     

1 000 kV特高压南阳站3/2主接线不平衡环流分析

特高压变电站1 000 kV系统采用3/2主接线,由于导电主回路电阻不平衡度较大及特高压变电站输送容量大,导致3/2主接线系统存在较大幅值的不平衡环流,极端情况下个别断路器相电流有过零甚至反相现象。结合特高压南阳站,从理论上分析不平衡环流中零序分量及其产生原因;论述了大负荷运行期间零序环流给站内二次系统带来的显著问题和严重后果;提出保护装置采用两断路器合流、单断路器最小相电流制动零序电流元件和两断路器合流制动单断路器零序电流元件的几种解决方案。以期后续交流特高压工程对此有足够的重视,供设计、施工和运行维护借鉴。     

智能变电站电缆局部放电在线监测系统的研究

介绍了一种遵从于IEC 61850通信规约的智能变电站电缆局部放电在线监测系统。首先分析了电缆局部放电的检测原理及检测方法;然后设计了基于光纤同步触发和组网的监测硬件系统,以及基于用户数据报协议（user datagram protocol,UDP）和生产者/消费者模式的高速采集,并经过专家系统判别分析后能将监测结果通过IEC 61850规约实现共享的软件系统。最后用2种不同电极结构的局部放电类型,通过模拟实验对监测系统进行了检验。结果显示设备运行良好,监控平台能够准确地监视局部放电信号,能够识别出放电类型,并能通过IEC 61850通信规约将监测结果共享。     

高压电源稳压回路的建模与滑模变结构控制

给出了一种用于X射线管的负高压直流电源原理结构,针对其中的稳压控制回路进行了分析,建立了电压控制回路的数学模型,基于滑模变结构控制理论设计了稳压控制算法。仿真实验表明,所设计的稳压控制系统在稳态性能、动态性能和鲁棒性等方面满足实际要求。