新型电力系统下5G+云边端协同的源网荷储架构及关键技术初探

低碳高效的新型电力系统建设给源网荷储各环节带来了全新的挑战。面向新形势下的电力系统运行需求，提出一种5G+云边端协同的源网荷储协同运行架构并阐述了其关键技术。首先，通过对新型电力系统中源、网、荷、储各环节技术特征进行分析，明确其关键变革及特性；进而，提出了5G+云边端协同的技术概念，将原有的信息化技术有机结合，探索构建纵向贯通、横向互联的技术支撑平台，并将其应用于新型电力系统的源网荷储协同运行过程中，将源网荷之间以电网为枢纽横向串联的链式关系扩展为横向交叉连接、纵向各领域云-管-边-端拓展的多维网状关系，克服传统源网荷技术局限性；最后，对所述架构下的关键技术进行分析，明确新型电力系统下5G+云边端协同的源网荷储技术发展需求，为后续的技术推进提供可借鉴方向。     

基于联合卡尔曼滤波的配电网多源异构数据融合

由于传统方法没有对配电网多源异构数据采集的时间进行配准,导致配电网多源异构数据融合时误差大、效率低。针对该问题,提出了基于联合卡尔曼滤波的配电网多源异构数据融合方法。构建了数据纠偏机制,采用最小二乘法对数据采集的时间配准,并采用拉格朗日插值方法对时序数据填充,计算数据关联性。在此基础上,采用联合卡尔曼滤波算法将相同数据融合到同一个类中,以此实现配电网多源异构数据融合。实验结果表明,所研究的数据融合方法不仅能够根据需求一直追踪需求的融合误差,还能够降低节点电压与功率估计的相对误差、提高配电网多源异构数据融合的效率。实验结果不仅证明了所研究融合方法的有效性,还证明了联合卡尔曼滤波算法在数据融合中的适用性。     

面向新型电力系统的源网荷储一体化电力平衡方法研究

在新型电力系统建设的要求下和双碳目标的约束下,电力系统中的新能源比例、新型负荷比例不断提升, 新能源电源相较于传统电源不确定性更高,受自然条件的影响较大,波动更大,给电力系统稳定带来了冲击.从规划角度来看,新能源的大规模建设势必会改变区域电力系统的组成结构,传统方法的电力平衡已不能满足新型电力系统下的电力电量平衡需求.为解决新型电力系统建设中电力电量平衡计算问题,提出新的源网荷储一体化电力平衡方法,以曲线拟合的方式替代传统的断面式电力电量平衡,能更好地适应新型电力系统建设,节约电网投资.     

企业多源异构数据库数据集成的研究

由于企业间数据的交互和共享越来越广泛,迫切需要对异构数据库数据进行集成。本文简要介绍了在大型企业中普遍存在的多源异构数据库状况,及几种行之有效的数据集成方法,同时以一种用对照表完成结构差异较大的数据库数据转化方法为例,详细阐述了多源异构数据库数据转化和共享的思路。     

新型电力系统的六要素分析

面向碳中和目标,能源电力系统的安全高效、绿色低碳转型及数字化智能化技术创新已成为全球发展趋势及我国能源科技创新的关键抓手。该文从国家宏观战略层面探讨了能源革命对建设新型电力系统的要求,阐述了新型电力系统的变革历程,从化石能源为主导的传统电力系统,到高比例新能源和高比例电力电子为主要特征的“双高”电力系统,再到新能源为主体的新型电力系统,分析了演化过程中不同阶段电力系统的关键要素。在此基础上,总结凝练了新型电力系统的六大关键要素“源网荷储碳数”,阐述了六要素之间的耦合关系。最后,聚焦“碳”与“数”2个新兴的关键要素,分别从低碳化与数字化2个视角对建设新型电力系统的关键技术进行了探析与展望。     

面向新型电力系统灵活性提升的国内外辅助服务市场研究综述

我国传统辅助服务市场的参与主体与市场机制无法应对未来高比例新能源主导型电力系统的灵活性挑战。该文借鉴国内外最新研究成果与项目经验,从灵活性资源和市场设计角度综合提出面向新型电力系统灵活性提升的辅助服务市场发展思路。首先从源网荷储角度对灵活性资源进行分类并做特征比较,分析国内外辅助服务市场中灵活性资源的应用现状与前景;然后从市场设计角度总结辅助服务产品多元化、管理方式本地化、价格机制合理化与跨省区资源共享化的灵活性提升方案;最后提出面向灵活性提升的我国辅助服务市场发展思路。     

面向新型电力系统源网荷储协同的电力平衡方法

在 “双碳目标”的背景下,提出了构建以新能源为主体的新型电力系统.而新能源快速发展和新型用能设 备广泛接入,对传统配电网规划提出了挑战.源网荷储协同的电力平衡是新型电力系统规划的核心,新型平衡资源考虑得越多,电网越经济,但风险也越大,反之亦然,因此需要对平衡进行折中和优化.以负荷预测为基础,综合考虑源网荷储等各方面灵活资源,通过叠加电能替代负荷、常规负荷、新能源出力、用户侧主动削峰填谷、电网侧调峰、 基于激励的需求响应、政府主导有序用电等,得到总负荷曲线、净负荷曲线、自然削峰后曲线、电网侧调峰曲线、平衡曲线与电力需求,创新性地提出了一种面向新型电力系统源网荷储协同的电力平衡方法和流程,助力新型电力系统 建设.     

基于多源异构数据的一体化仿真平台

为了解决多源数据造成的数据管理混乱和电网建模工作复杂繁重的现状,在功能需求分析的基础上,基于Windows平台采用C#开发了具有多源数据融合能力的一体化仿真平台。该平台能够对PSDB数据、PSD-BPA数据以及PMS数据进行整合,能够根据需求自动形成不同运行方式下的PSASP、PSD-BPA潮流和机电暂态仿真文件,能够根据基于平台具有的电网图形自动形成用于EMTDC电磁暂态仿真分析的psc文件。     

基于多源异构数据融合的综合管廊电力舱系统保护

针对综合管廊电力舱运维数据的利用和分析不足、未实现基于大数据的智能运维的问题,提出了一种新的综合管廊电力舱状态分析判断方法,旨在保护综合管廊电力舱系统,提高安全性,提升运维水平.首先,将来自管廊电力舱的多个分布式数据源采用中间件技术进行数据层融合.其次,将具有相似特性的数据分配到同一子空间,并提出一种新的既能保持数据集...     

面向新型电力系统的电力通信网需求及应用场景探索

构建以新能源为主体的新型电力系统,有效支撑微电网、分布式电源和新能源的大范围接入,打造多能互补、双向互动的能源互联网,对于未来电力通信网的发展提出更高的需求和更大的挑战。针对新型电力系统的电力通信网建设开展研究,构建新型电力系统网络架构并分析未来发展方向;深度剖析新型电力系统对通信网安全及网络性能的需求,构建面向新型电力系统的通信网架构;重点聚焦5G对新型电力系统的影响,选取分布式能源和“源网荷储”等典型场景,搭建5G与新型电力系统的深度融合方案;最后,依托自主研制的终端设备对源网荷储负荷控制类业务开展试点应用,验证了该5G终端可降低通信网传输延时,能有效支撑源网荷储负荷控制类业务建设及应用。     

基于源网荷储优化的电力系统协同控制方法

受重复放电影响,电力系统各区域的调频控制偏差与电压基频波动较大,为此提出基于源网荷储优化的电力系统协同控制方法.采用多维小波分解方法分解电网系统各发电机组的调频信号频谱,降低重复放电对各区域的影响.根据分解结果结合电力系统电路构成获得微分方程,并对微分方程进行推算与Park变换.在此基础上,提出电力系统协同控制模型的构建目标,考虑源网荷储优化拓展元素构建电力系统协同控制模型.模型主要以源网荷储优化思想作为框架,对源网荷储电力系统协同优化元素进行拓展,实现多源横向互补与源网荷储纵向协调.结果 表明,源网荷储优化力度在30％～60％时,电压基频越来越稳定,并且调频控制偏差较小,说明所提方法实现了性能突破.     

湘西凤凰县域新型电力系统“十四五”建设规划分析

“双碳”目标下,为加速推进具有清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动基本特征的新型电力系统建设,通过全面总结湘西凤凰县域的电网发展现状,客观分析“十四五”时期凤凰新型电力系统发展形势,提出了湘西凤凰县域新型电力系统“十四五”建设规划思路和目标,通过源端清洁化和终端电气化构建清洁低碳能源供应体系,以新型配电网工程建设、配电网灵活性资源建设和源网荷储协同互动工程的有机结合,打造凤凰县域新型电力系统综合示范,并进行了预期成效分析,为湘西公司编制计划和制定措施提供重要理论依据,对“十四五”时期加快推动凤凰电网向能源互联互通、共享互济转型发展,打造凤凰能源互联网新业态、新模式具有重要指导作用。     

多源异构数据融合的电力变压器状态评价方法

在设备运行维护中,记录了设备运行状态的非结构化数据尚未被挖掘并利用。为此,基于深度学习思想,提取运行检修过程中产生的设备缺陷记录的语义信息,并结合结构化的检测数据信息,提出了一种多源异构数据融合的电力变压器状态评价方法。该方法首先建立可识别电气专业术语的自定义词典,利用深度语义学习网络构建缺陷记录与缺陷等级间的深层映射关系;继而将基于结构化数据的计算结果和基于非结构化数据的计算结果进行加权求和,得到了不同运行状态下的隶属度。实验结果表明,所提出的非结构化信息挖掘方法具有98%～99%的分类准确度,且基于多源异构数据的变压器运行状态评价准确度达96.67%,可较准确地评估设备运行状态。     

基于数据驱动的源网荷储协同控制系统网络攻击关联性分析

源网荷储协同场景下,能源系统发展呈现多方数据交互频繁、多源数据融合的特点。随着安全防护大区外的终端接入不断增加,系统外部接口的多样化发展给传统以边界为核心的网络防护构架带来挑战。为保障源网荷储协同控制系统的安全,并对网络攻击进行有效识别,提出基于数据驱动的网络攻击异常事件关联规则分析方法。首先分析系统日志文件,建立异常事件序列;其次利用FP-Growth算法,生成源网荷储协同控制系统异常事件与网络攻击场景的关联规则;最后利用灰色关联分析算法,实现异常事件与攻击场景的在线匹配,建立源网荷储协同控制系统网络攻击关联分析框架,并验证了所提方法的可行性与有效性。     

多源异构电网参数融合方法及工程应用

调度中心各专业独立构建与维护各自模型参数库,缺乏协同机制导致多源电网运行参数一致性差。针对性提出一种多源异构电网运行参数融合方法。提出了对象名称匹配知识库的概念,提炼了交流线路、主变绕组及发电机3种对象名称的特征向量与匹配规则,并将其应用于两级相同专业对象名称匹配和同级不同专业对象名称匹配,实现了不同系统参数名称之间的互相辨识及对应;引入参数差异度指标衡量不同来源电网参数之间差异的大小,通过纵向参数融合与横向参数融合手段实现多源异构参数的有机融合,显著提高了不同来源参数之间的一致性。南方电网220kV及以上大模型中的应用实践证明,该方法对于提高不同专业参数的一致性、改善基础数据的质量具有重要作用。     

基于电力GIS的多源数据通信研究

电力GIS与MIS的异构系统中存在的数据孤立问题一直难以得到有效解决,在电力GIS平台的基础上采用多源数据通信技术可实现各应用软件系统的数据共享.设计了GIS与MIS之间的应用接口模型.构建基于XML的数据交换平台,解决了跨平台的异构数据交换.提出了基于中间件技术与XML数据标准的多源数据通信策略,利用具有面向对象技术和组件式思想的中间件技术,通过可视化软件开发工具,将各系统的不同组件统一,最终形成多源数据通信平台.基于多源数据的理论线损计算和电网GIS专题图分析两个应用实例说明以上多源数据通信策略和算法的合理性.     

基于智慧计量实验室的多源异构检测数据智能提取技术研究

本文旨在解决智慧计量实验室中多源异构检测数据的提取与处理问题,首先对计量实验室检测数据类型和异构类信息提取面临的问题进行分析,提出基于图像处理的检测数据提取技术路线;其次,设计了一种基于可微分二值化网络（DBNet）和卷积循环神经网络（CRNN）的检测数据智能提取技术,实现了对多源异构数据的自动检测、识别和提取。在此基础上,研制了多源异构检测数据智能提取装置,并进行了验证,结果表明,该装置能够有效地提取纸质报告或表单中的检测数据等关键信息,具有较高的准确性和较快的响应速度,为智慧计量实验室的数据管理和分析提供了有力支持。该研究对于推动智慧计量实验室的建设和试验检测数据应用具有重要意义。     

基于数字孪生模型的输变电设备多源异构数据边缘侧智能采筛方法

输变电设备日复一日的运行和使用,会产生海量的数据,该数据呈现体量大、类型多样、来源广泛等多源异构的数据特点,而数字孪生技术在输变电设备的多源异构数据中的应用也越来越频繁。为此,对基于数字孪生模型的输变电设备多源异构数据的概念、特点、数据分析、数据预处理、数据融合等进行详细介绍,对数字孪生技术在多源异构数据上的应用进行阐述,相关现状的总结和叙述可为数字孪生模型的输变电设备多源异构数据边缘侧智能采筛提供一定的理论支撑。     

新型电力系统背景下源网荷储一体化项目友好性评估方法

随着双碳目标和新型电力系统的发展,源网荷储一体化项目逐渐成为电网内不可忽视的一种新业态,但项目的无序接入,会引起电网运行问题。从交互方式、系统接入、内部配置、规划进度共4个维度优选指标,通过层次分析法、熵权法和逼近理想点法构建了一套源网荷储项目对电网友好性的评估方法,该方法是新型电力系统建设过程中的重要探索。通过该方法对某省级电网源网荷储申报项目进行排序,其结果与该省源网荷储申报项目的优选结果一致,验证了方法的合理性和有效性。