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220～750kV变电站二次系统故障诊断方法

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人工智能科学与工程 2024年第2期 61-68页

作者：陈丹李佳怡任大江李钧超国家电网国网宁夏电力有限公司经济技术研究院

针对目前智能变电站二次系统故障诊断存在训练效率低、检测结果不准确的问题，提出了一种基于梯度提升决策树(gradient boosting decision tree, GBDT)多分类器的智能变电站二次系统故障诊断方法。通过分析保护系统装置的报警信息、自... 详细信息

针对目前智能变电站二次系统故障诊断存在训练效率低、检测结果不准确的问题，提出了一种基于梯度提升决策树(gradient boosting decision tree, GBDT)多分类器的智能变电站二次系统故障诊断方法。通过分析保护系统装置的报警信息、自检信息、采样值信息和故障维护记录数据，建立了智能变电站二次系统故障分类和故障特征信息，提高响应速度和收敛速度。将历史故障数据输入到GBDT多分类器中，通过训练实现故障的有效分类。实验阶段，GBDT多分类器训练对于保护系统故障诊断的准确度为99.05%。与RNN和RF相比，GBDT多分类器具有较高的准确率和高效的训练效果，且在故障特征信息误报的情况下具有较高的准确度。

关键词：电力系统变电站二次系统故障诊断故障特征梯度提升决策树

考虑柔性负荷接入的E-SOP与网架协同规划方法

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电力系统及其自动化学报 2024年第3期36卷 59-64,74页

作者：王亮王春义张晓磊梁荣朱郯博李伟鹏国网山东省电力公司济南250001 国网山东省电力公司经济技术研究院济南250021

针对传统的配电网规划方法对柔性负荷的考虑缺失而导致灵活性不足的问题,提出一种考虑柔性负荷接入的储能-智能软开关网架协同规划方法。首先,对可转移与可削减柔性负荷的不确定性进行建模分析,采用蒙特卡罗抽样实现电动汽车等柔性负荷... 详细信息

针对传统的配电网规划方法对柔性负荷的考虑缺失而导致灵活性不足的问题,提出一种考虑柔性负荷接入的储能-智能软开关网架协同规划方法。首先,对可转移与可削减柔性负荷的不确定性进行建模分析,采用蒙特卡罗抽样实现电动汽车等柔性负荷的功率特性精细化模拟;其次,充分考虑分布式电源和柔性负荷的时序特性,构建考虑柔性负荷接入的储能-智能软开关与网架协同规划模型;最后,以改进的IEEE33节点系统为例验证所提模型和方法可有效提高新型配电网规划的灵活性。

关键词：柔性负荷协同规划需求响应储能-智能软开关

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超/特高压GIS绝缘可靠性提升研究综述

高压电器 2024年

作者：陈刚郭冲李平冯英葛栋张鹏飞黄河许渊国家山东省电力公司中国电力科学研究院有限公司国家电网有限公司

超/特高压GIS绝缘故障率升高，严重威胁电力系统的安全稳定运行，其绝缘可靠性提升已经成为普遍关注和亟待解决的重大问题。文中从GIS放电原因与防控措施、真型试验及设计改进、缺陷识别与监测预警等方面入手，综述了超/特高压GIS绝缘... 详细信息

超/特高压GIS绝缘故障率升高，严重威胁电力系统的安全稳定运行，其绝缘可靠性提升已经成为普遍关注和亟待解决的重大问题。文中从GIS放电原因与防控措施、真型试验及设计改进、缺陷识别与监测预警等方面入手，综述了超/特高压GIS绝缘可靠性提升的关键措施与研究进展：产品设计方面，超/特高压GIS设计与工艺匹配度不足，未充分考虑工艺实施、运输及运行等因素，造成盆式绝缘子表面积聚异物、合闸片破损等问题；零部件制造工艺与检验方面，GIS关键组部件质量管控不严与卡脖子问题并存，常规的工频耐压、局部放电、冲击耐压等静态耐压试验可以在一定程度上检出绝缘缺陷，但对潜伏性缺陷存在检测盲区，绝缘考核的针对性和灵敏度有待提升；带电检测方面，现行的GIS局部放电在线监测策略对绝缘沿面缺陷的检出率较低，偶发性局部放电的检测往往被忽略，导致故障预警的及时性与准确性不高，采用“偶发性局部放电+X射线+高灵敏组分”相结合的检测技术可以有效提升故障预警的成功率。进一步需要推进全寿命周期异物产生与放电机理研究，深化GIS绝缘设计与微粒抑制技术，提升绝缘试验对缺陷检出的有效性，同时加快GIS关键组部件质量提升及国产化，提高GIS故障预警能力，并在此基础上构建GIS全寿命周期健康评估能力，切实提升超/特高压GIS绝缘可靠性。

关键词：超/特高压GIS 绝缘可靠性异物防控试验有效性带电检测

多种材质障碍物对甲烷-氢气预混燃气的促爆影响

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高压物理学报 2024年第1期38卷 179-188页

作者：焦一飞熊晓曼任昊米红甫何国钦李品魏鑫国家电网四川省电力公司经济技术研究院四川成都610041 重庆科技学院安全工程学院重庆401331

选取3种不同弯曲强度障碍物进行氢气-甲烷混合气体爆炸影响实验研究,以探究不同环境下的促爆危险性。实验过程中采集爆炸管道内火焰图像以及上下游压力。通过分析火焰图像以及爆炸压力数据后发现,爆炸后膨胀燃气推动流场加速在障碍物后... 详细信息

选取3种不同弯曲强度障碍物进行氢气-甲烷混合气体爆炸影响实验研究,以探究不同环境下的促爆危险性。实验过程中采集爆炸管道内火焰图像以及上下游压力。通过分析火焰图像以及爆炸压力数据后发现,爆炸后膨胀燃气推动流场加速在障碍物后方产生涡流,流场在不同材质障碍物后产生不同的涡流强度,导致燃气后期火焰峰值速度差异以及管道内爆炸超压差异。实验证明了促爆强度与障碍物材质的相关性。在本研究中,促爆强度与障碍物弯曲强度成正比,在氢气加入后,燃气基础反应加快,3种材质障碍物管道内爆炸压力峰值开始产生明显差异。通过上述结果可以得出,环境内障碍物以及粗糙壁面会影响燃气促爆效果,由于材料本身特性影响而产生差异,并且这种差异受燃气自身燃烧速率的影响。

关键词：燃气爆炸障碍物促爆实验预混燃气

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基于加权宽度学习的异常用电辨识研究

电网技术 2024年第5期48卷 2095-2102,I0075,I0076-I0083页

作者：姚影陆俊肖琦龚钢军徐志强辛培哲北京市能源电力信息安全工程技术研究中心(华北电力大学) 北京市昌平区102206 国网湖南省电力公司经济技术研究院湖南省长沙市410004 国家电网北京经济技术研究院北京市昌平区102211

针对异常用电与正常用电样本类别不平衡关系及现有模型训练耗时、缺乏可扩展性的问题,提出一种基于加权宽度学习(weighted broad learning system,WBLS)的异常用电辨识模型。首先,考虑到样本间类别不平衡关系,在目标函数中使用样本权重... 详细信息

针对异常用电与正常用电样本类别不平衡关系及现有模型训练耗时、缺乏可扩展性的问题,提出一种基于加权宽度学习(weighted broad learning system,WBLS)的异常用电辨识模型。首先,考虑到样本间类别不平衡关系,在目标函数中使用样本权重约束每个类对模型的贡献,样本权重根据样本分布情况个性化赋予,并通过岭回归广义逆高效地建立WBLS辨识模型。其次,基于新增加的用电样本数据,通过增量学习算法对模型进行更新和重构。实验结果表明该模型提高了对异常用电样本的辨识精度,并在增加用电样本的情况下,可以快速地对旧模型进行更新和扩展。

关键词：异常用电加权宽度学习类不平衡增量学习

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基于机器学习的配用电场景信号覆盖优化技术

电波科学学报 2024年第3期39卷 518-525页

作者：谷毅富子豪王登政江璟陈之怡国家电网有限公司北京100031 国网经济技术研究院有限公司北京102209

配用电场景是电力系统的重要组成部分,其无线网络设计对于提高配用电终端的信号质量、实现全面监测和管理、提升电力系统效率、支持智能化决策和控制,以及促进能源管理和节能减排具有重要的意义。本文面向配电网典型场景,提出基于机器... 详细信息

配用电场景是电力系统的重要组成部分,其无线网络设计对于提高配用电终端的信号质量、实现全面监测和管理、提升电力系统效率、支持智能化决策和控制,以及促进能源管理和节能减排具有重要的意义。本文面向配电网典型场景,提出基于机器学习的配电网场景覆盖优化技术。首先,根据实际电力业务终端和需求,建立配用电典型场景环境模型;其次,利用射线追踪技术生成信道大数据,并建立基于广义回归神经网络(general regression neural network, GRNN)的路损预测模型;最后,联合总覆盖率、平均单节点覆盖率、重复覆盖率作为奖励值,利用强化学习优化节点部署位置。仿真结果表明,所提GRNN路损预测模型可精确预测路损,所提联合多维指标的奖励函数计算方法可有效提高网络收敛速率。本文所提算法对配电网无线网络规划和设计具有重要意义。

关键词：配用电覆盖优化机器学习强化学习信道建模

新型电力系统背景下配电网二次系统体系架构及发展方向

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电力建设 2024年第8期45卷 11-23页

作者：董朝武娄奇鹤王登政肖智宏韩柳辛培哲国网经济技术研究院有限公司北京市102209 国家电网有限公司北京市100031

随着分布式电源、电动汽车接入电网的比例越来越高,配电网发展面临的形势日趋复杂,亟须构建能够适应新型电力系统建设需求的配电网二次系统,以提升配电网的局部自治和故障自愈能力。首先,分析了新形势下配电网发展面临的挑战,并从数据... 详细信息

随着分布式电源、电动汽车接入电网的比例越来越高,配电网发展面临的形势日趋复杂,亟须构建能够适应新型电力系统建设需求的配电网二次系统,以提升配电网的局部自治和故障自愈能力。首先,分析了新形势下配电网发展面临的挑战,并从数据采集、传输、存储和应用四个环节梳理了现有配电网二次系统的发展现状及存在的问题。然后,针对配电网二次系统各环节存在的问题,提出了“管住中间、放开两端”的配电网二次系统发展思路,对配电网二次系统各环节的未来体系架构进行了探讨和展望,为新型电力系统背景下的配电网二次系统建设提供了参考。

关键词：新型电力系统配电网二次系统体系架构

提高特高压直流运行可靠性的分接开关优化控制策略

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电力建设 2024年第4期45卷 37-45页

作者：马玉龙宋胜利王玲尹健李明马为民卢亚军张俊国网经济技术研究院有限公司北京市102209 国家电网有限公司北京市100031

换流变分接开关是特高压直流工程的关键设备。近年来出现多起因分接开关故障引起的直流强迫停运甚至设备损坏事件。在特高压直流输电工程运行过程中,减少分接开关动作次数可以减少对分接开关的应力冲击,降低设备故障概率,提高系统可靠... 详细信息

换流变分接开关是特高压直流工程的关键设备。近年来出现多起因分接开关故障引起的直流强迫停运甚至设备损坏事件。在特高压直流输电工程运行过程中,减少分接开关动作次数可以减少对分接开关的应力冲击,降低设备故障概率,提高系统可靠性水平。针对目前特高压直流工程中已有的分接开关控制策略,均提出了相应的优化控制策略。对于送端换流站,提出适当增大触发角控制死区及解锁前预调分接开关的策略。对于采用预测型关断角控制的受端换流站,提出直流电压动态调控策略及其改进策略。对于采用定直流电压控制的受端换流站,提出适当增大关断角控制死区及解锁前预调分接开关的策略。所提出的分接开关优化控制策略原理清晰,对已有控制策略的改动小,便于实施,已应用于在运、在建的特高压直流工程中。理论分析、仿真计算和换流站现场运行数据均表明分接开关动作次数大大减少,具有良好的应用前景。

关键词：特高压直流分接开关控制优化可靠性

新能源接入下配电系统混合储能选址定容优化策略研究

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太阳能学报 2024年第1期45卷 423-432页

作者：孙东磊赵龙孙凯祺王艳孙毅王耀国网山东省电力公司经济技术研究院济南250021 山东大学电气工程学院济南250061

为实现含分布式电源配电系统混合储能的选址定容,构建一种考虑混合储能特点的双层优化模型,从而提升配电网运行经济性和稳定性。首先,选取蓄电池和超级电容器构成混合储能系统接入配电系统,充分发挥混合储能的高效充放电和高能量吞吐;其... 详细信息

为实现含分布式电源配电系统混合储能的选址定容,构建一种考虑混合储能特点的双层优化模型,从而提升配电网运行经济性和稳定性。首先,选取蓄电池和超级电容器构成混合储能系统接入配电系统,充分发挥混合储能的高效充放电和高能量吞吐;其次,提出考虑混合储能特点的混合储能选址定容双层优化模型。上层优化以混合储能全寿命周期成本最小为目标,以配置容量和接入位置为优化变量,其中运行维护成本需由下层计算;下层优化以网损最小为目标,建立混合整数二阶锥潮流优化模型,并将规划结果反馈上层。最后,以IEEE 33节点配电系统为例,结果表明相较于单一储能,所提的混合储能形式及其优化配置策略能在保证配电网运行经济性的同时,提高配电网在可再生能源高比例接入下的运行稳定性。

关键词：可再生能源储能系统选址全寿命周期成本二阶锥规划配电系统