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基于AMI量测信息的低压配电网拓扑校验方法

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中国电力 2019年第2期52卷 125-133页

作者：闫卫国王高猛林济铿郭凌旭蒋菱陈建国网天津市电力公司天津300010 天津大学智能电网教育部重点实验室天津300072 同济大学电子与信息工程学院上海201804

针对目前低压配电网络拓扑连接关系辨识的难题,提出了一种基于AMI量测信息的低压配电网拓扑校验方法。该方法首先借助高级量测体系AMI提供的负荷量测信息以及网络数据,得出同一配电变压器下各负荷所属耦合节点电压以及所属支路电流,然... 详细信息

针对目前低压配电网络拓扑连接关系辨识的难题,提出了一种基于AMI量测信息的低压配电网拓扑校验方法。该方法首先借助高级量测体系AMI提供的负荷量测信息以及网络数据,得出同一配电变压器下各负荷所属耦合节点电压以及所属支路电流,然后分别求得所有负荷间耦合节点电压和支路电流的相关系数,进行相关性分析,即相关性强的负荷同属于同一馈线,进而确定各负荷所属的馈线;之后根据负荷的耦合节点电压幅值大小,确定各负荷在所属馈线中的上下游关系,最后通过相关性分析结果以及负荷的耦合节点电压分布,对存在错误连接关系的负荷进行修正,最终完成低压配电网络拓扑的校验与修正。算例证明了该算法的可行性与有效性。

关键词：高级量测体系低压配电网相关性分析拓扑校验拓扑修正

配电网拓扑校验及中低压配电网电压控制策略研究

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配电网拓扑校验及中低压配电网电压控制策略研究

作者：王俊逸山东科技大学

学位级别：硕士

随着智能量测设备的不断发展,电力公司可以获取配电网终端用户的实时信息。低压配电网也可以通过智能电表获取用户数据。与此同时,城市配电网电缆比率提高,逐步形成了电缆与架空线共存的网络架构,形成中低压一体化配电网。此外,为了提... 详细信息

随着智能量测设备的不断发展,电力公司可以获取配电网终端用户的实时信息。低压配电网也可以通过智能电表获取用户数据。与此同时,城市配电网电缆比率提高,逐步形成了电缆与架空线共存的网络架构,形成中低压一体化配电网。此外,为了提高清洁能源的利用率,电力系统允许并鼓励大量光伏系统(Photovoltaic,PV)接入配电网,其运行也由被动向主动转变。然而,配电网中的功率分布和电压质量关乎配电网能否安全、稳定运行。传统的无功电压控制设备与可控PV、负荷、储能等协调配合,实现最优潮流分布。更加主动的应对PV并网带来的电压问题,减小PV随机性与波动性的影响,降低配电网的网损。本文在此背景下研究低压配电网拓扑校验以及中低压一体化电压控制策略。针对低压配电网地理信息系统中存在的拓扑连接错误问题,本文提出了一种基于电压量测数据和K-means聚类的低压配电网拓扑校验算法。针对PV并网带来的电压问题,利用灵敏度的方法研究了分布式电源注入功率对节点电压和网损的影响。推导电压灵敏度以及网损灵敏度公式。提出基于灵敏度分析的中低压一体化电压控制策略。针对光伏出力的不确定性与波动性问题,提出了一种多时间尺度的就地—集中控制策略。集中控制以模糊理论处理功率的不确定性,以自适应权重自动调节目标函数的权重。就地控制根据光伏和负荷的功率调整光伏下垂控制斜率,并利用电压灵敏度确定下垂控制参数实现低压配电网网损优化,解决短时间内功率波动引起的低压配电网电压越限。通过仿真验证,结合改进K-means聚类的拓扑校验算法能准确获取聚类数K,将待校验台区用户聚类,进而识别出拓扑连接错误的用户。基于灵敏度的中低压一体化电压控制策略能以灵敏度将传统的多目标优化转化两阶段的单目标优化,实现电压控制与网损优化。集中-就地控制策略能有效应对功率的不确定性,实现中低压配电网协调优化。

关键词：中低压配电网拓扑校验 K-means聚类灵敏度分析模糊优化就地-集中控制无功-电压控制

基于AMI数据的城市低压配电网拓扑校验方法研究

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电子测量技术 2019年第6期42卷 67-71页

作者：张波赵永红唐亮疏奇奇张良国网安徽省电力公司合肥230022 国网安徽省电力公司电力科学研究院合肥230022 国电南瑞科技股份有限公司南京211100

高级测量体系(AMI)用户量测数据的深度挖掘是当前研究热点,本文聚焦于应用AMI数据解决城市低压配电网拓扑校验的运行难题。首先分析了我国城市低压配电网的典型拓扑结构,指出低压配网拓扑中的户变和相变的内涵。然后建立了低压配电网的... 详细信息

高级测量体系(AMI)用户量测数据的深度挖掘是当前研究热点,本文聚焦于应用AMI数据解决城市低压配电网拓扑校验的运行难题。首先分析了我国城市低压配电网的典型拓扑结构,指出低压配网拓扑中的户变和相变的内涵。然后建立了低压配电网的拓扑分析模型,包括等值电路模型和数学模型,并研究了基于多元线性回归的数学模型优化求解方法。结合电网的业务运行框架,构建电网运行中低压配电网拓扑校验框架,并针对性地详细给出了户变关系和相变关系校验流程方法。最后以合肥3个典型小区为例,进行了详细的拓扑校验分析并给出户变和相变的校验判断结果,算例表明户变校验准确率达100%,而相变校验准确率达95%。

关键词： AMI 低压配电网多元线性回归拓扑校验户变校验相变校验

基于分时感知与分块回溯的低压配电网线路阻抗辨识方法

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现代电力 2023年第4期40卷 614-622页

作者：王炜韬赵健王小宇边晓燕上海电力大学电气工程学院上海市杨浦区200090

低压配电网零注入节点无量测装置、可量测节点数据单一且精度较低,导致线路阻抗难以精确估计。因此提出分时感知与分块回溯的阻抗估计方法解决该问题。首先,对简化的典型低压配电网进行拓扑分块,在用户所在块构建时序叠加方程组,求得时... 详细信息

低压配电网零注入节点无量测装置、可量测节点数据单一且精度较低,导致线路阻抗难以精确估计。因此提出分时感知与分块回溯的阻抗估计方法解决该问题。首先,对简化的典型低压配电网进行拓扑分块,在用户所在块构建时序叠加方程组,求得时间尺度的阻抗序列;其次,以模糊熵计算阻抗序列混乱度,实现用户侧拓扑校验;再次,提出轮廓系数密度聚类算法,通过对阻抗序列聚类实现优质量测数据的感知,在优质量测基础上分块阻抗估计,回溯确定各段线路阻抗边界;然后,建立含阻抗边界的非线性阻抗估计函数,实现各段线路阻抗精确估计。最后用算例验证了所提方法相较于现有方法可提升阻抗辨识精度。

关键词：低压配电网线路阻抗辨识智能电表量测数据筛选拓扑校验

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基于数据关联分析的低压配电网拓扑识别方法

电测与仪表 2020年第18期57卷 5-11,35页

作者：杨志淳沈煜杨帆乐健宿磊雷杨国网湖北省电力有限公司电力科学研究院武汉430077 武汉大学电气与自动化学院武汉430072

文中介绍了一种基于数据关联分析的低压配电网拓扑识别方法。基于低压配电网停电事件、恢复上电事件及地理位置信息,将待识别低压配电网划分为:单一配电变压器停电台区、由于10 kV配电线路停电引起的多个配变停电台区和未停过电台区。... 详细信息

文中介绍了一种基于数据关联分析的低压配电网拓扑识别方法。基于低压配电网停电事件、恢复上电事件及地理位置信息,将待识别低压配电网划分为:单一配电变压器停电台区、由于10 kV配电线路停电引起的多个配变停电台区和未停过电台区。在每类台区内筛选特征电压序列,并利用Tanimoto相似度系数计算各分组内配电变压器、分支箱、表箱、用户智能电能表之间相关性和非相关性,从而实现低压配电网拓扑识别;结合同一配电变压器台区内停电与带电状态、停电时长、地理位置、供电半径等台区拓扑校验规则,对识别出的拓扑进行校验。通过实际案例证明所提出的方法能够解决现有基于大数据挖掘方法计算量大、计算结果不准确、无法校验等问题,实现了配电变压器台区拓扑的高效、准确识别,提升了配电网的信息化水平和数据质量。

关键词：低压配电网物联网拓扑识别关联分析拓扑校验

基于服务追踪的增强安全型变电站控制模型研究

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基于服务追踪的增强安全型变电站控制模型研究

作者：袁韩英湘潭大学

学位级别：硕士

变电站是电网的重要组成部分,为实现线路运行方式切换、设备检修和变压器元件投入/退出等,经常需要对变电站设备进行控制倒闸操作,但误控制操作导致电气事故的情况却时有发生,严重影响电网的正常运行。显然变电站控制操作的安全是实现... 详细信息

变电站是电网的重要组成部分,为实现线路运行方式切换、设备检修和变压器元件投入/退出等,经常需要对变电站设备进行控制倒闸操作,但误控制操作导致电气事故的情况却时有发生,严重影响电网的正常运行。显然变电站控制操作的安全是实现电网安全稳定运行的基础,为增强变电站控制操作的安全,本文做了以下相关研究工作：(1)通过分析现阶段变电站控制及其防误闭锁体系机制存在的缺陷和不足,提出利用服务追踪来增强控制及闭锁防误功能设计方案。(2)电力拓扑的准确,是保障闭锁规则生成可靠的前提。针对电力拓扑的误报或漏报,导致闭锁生成错误的情况,设计含服务追踪的电力拓扑校验方案,通过引入多数据源来加强电力拓扑的正确性辨识;为保证拓扑校验方案的实时性,采用多代理并发行为在线分析计算,并利用JADE开发平台完成方案的实验仿真。(3)本地人机接口和远方控制中心等多方控制主体,存在同时控制操作导致跨间隔闭锁失败的情况,给电网的运行带来安全威胁。提出基于服务追踪和预约逻辑的变电站层闭锁设计方案来解决同时操作问题;完成了改进的变电站层闭锁及算法实现;设计了服务追踪功能的产生及配置实现方法,并通过SCL Manager软件进行了设计的实验实现。(4)分析IEC61850标准的变电站控制模型,根据变电站控制操作流程,构建了变电站控制行为参数在设备中的具体追踪映射实现机制;通过结合拓扑校验及改进的闭锁功能,深入具体的完成改进的增强安全控制和交互分析设计。设计方案思路遵循IEC61850标准,能提高变电站系统的开发性、通用性和可扩展性,便于实现工程应用,对于推广变电站自动化、智能化过程中采用增强控制操作的安全实现,有很好的借鉴作用。

关键词：变电站控制服务追踪拓扑校验多代理技术闭锁 IEC61850

新型建筑智能化平台空间节点网络拓扑匹配算法研究与实现

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新型建筑智能化平台空间节点网络拓扑匹配算法研究与实现

作者：洪德健安徽建筑大学

学位级别：硕士

近年来,随着物联网、虚拟现实、人工智能等新兴技术的突飞猛进,云计算、大数据基础设施的不断完善,建筑智能化行业得到快速发展,楼宇自动化系统也随之发展。然而,该系统在实际运行中智能化效果并不理想,存在管理层信息量过大、系统现场... 详细信息

近年来,随着物联网、虚拟现实、人工智能等新兴技术的突飞猛进,云计算、大数据基础设施的不断完善,建筑智能化行业得到快速发展,楼宇自动化系统也随之发展。然而,该系统在实际运行中智能化效果并不理想,存在管理层信息量过大、系统现场配置困难与跨系统功能难以实现等问题。究其原因是楼宇自动化系统集中式分层系统架构阻碍了自身的发展。为突破传统架构的禁锢,国内相关学者开展了相应研究,基于建筑智能化系统新型架构的创新理念,提出基于扁平化、无中心建筑控制管理的解决方案,拟构建新型建筑智能化平台。该平台将整栋建筑划分为多个建筑空间单元,每一个建筑空间单元都与一个“智能节点”相对应,智能节点又称为CPN(Computing Process Node)。因此,在平台构建过程中,CPN网络“拓扑设计”与“拓扑校验”问题是构建新型建筑智能化平台需要解决的关键性问题。本文研究成果为解决两个关键性问题提供有效的理论基础与技术支撑。具体工作如下:首先,为解决CPN网络拓扑设计阶段的“拓扑设计”问题,本文设计一种基于建筑平面图空间CPN网络拓扑关系提取流程方案。该方案对建筑平面图中的各种构件的图元信息进行分析与预处理,实现对建筑平面图中空间CPN网络拓扑关系提取。同时选取适合的AutoCAD二次开发工具,在Visual Studio2010平台上完成空间CPN网络拓扑关系提取软件的开发。该软件不仅减少平台设计阶段的工作量,还为空间CPN网络拓扑匹配过程提供了匹配条件。其次,为解决CPN安装调试阶段的“拓扑校验”问题,本文提出了基于VF2优化的新型建筑智能化平台空间CPN网络拓扑匹配算法。该算法不仅使用基于已匹配点的剪枝策略,还加入非递归思想,节点度优化匹配顺序及邻居信息筛选策略。通过实验分别从平均匹配时间和调用验证函数次数两个指标验证该算法优于VF2算法,表明本文的拓扑匹配算法效率更高。最后,基于新型建筑智能化平台空间CPN网络拓扑匹配算法,通过Twaver程序框架在MyEclipse平台上设计开发了拓扑匹配软件。该软件可以与空间CPN网络拓扑关系提取软件共同使用,以拓扑关系提取软件生成的空间CPN网络拓扑为匹配条件与新型建筑智能化平台中实际的空间CPN网络拓扑进行匹配。施工人员基于算法匹配结果进行接线故障排查,达到新型建筑智能化平台空间CPN网络拓扑纠错目的。

关键词：新型建筑智能化平台 CPN 拓扑设计拓扑校验拓扑匹配

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配网低压拓扑图自动成图技术探讨

机电信息 2020年第3期 17-18页

作者：黄国政黄孟哲邓瑞麒易晋詹一佳广东电网有限责任公司江门供电局

针对目前配网低压拓扑图成图存在的问题进行探讨,提出了通过对低压开关进行拓扑编号自动生成拓扑的方法,把每台开关所处的连接关系用拓扑编号表示出来,利用开关台账建立其拓扑模型,通过编程展现各供电台区的低压拓扑图。本方法可有效解... 详细信息

针对目前配网低压拓扑图成图存在的问题进行探讨,提出了通过对低压开关进行拓扑编号自动生成拓扑的方法,把每台开关所处的连接关系用拓扑编号表示出来,利用开关台账建立其拓扑模型,通过编程展现各供电台区的低压拓扑图。本方法可有效解决配网低压拓扑图成图和模型维护困难的问题。

关键词：低压拓扑图配电网拓扑校验