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[成果] 1700520395 北京
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2018
成果简介:特高压±800kV直流输电技术是世界上电压等级最高、输送容量最大、送电距离最远、技术水平最先进的输电技术,是解决中国能源资源与电力负荷逆向分布问题、实施国家“西电东送”战略和电力跨区域大范围输送的核心技术。特高压±800kV直流输电技术为世界首创,在国家科技支撑计划、国家“973”计划、国家自然科学基金的支持下,科研、高校、设备制造等160多家单位联合攻关,攻克了特高电压、特大电流下的绝缘特性、电磁环境、设备研制、试验技术等世界级难题。2010年自主建成了云南-广东、向家坝-上海特高压±800kV直流输电示范工程,投运以来一直保持稳定可靠运行。该项目取得了一系列重大技术突破和创新。首次揭示了特高电压下的污秽外绝缘沿面放电机理,首创多因素多目标控制的外绝缘配置方法,提出了双12脉动阀组串联主接线型式,实现了800kV特高电压、复杂环境下的绝缘可靠配置;提出了极导线任意布置下同走廊多回线路离子流场计算方法,首创交、直流电磁环境叠加模拟试验方法,实现了工程技术方案最优与生态环境友好的和谐统一;首次成功研制世界上通流能力最大的换流阀,电压最高、容量最大的换流变压器等特高压直流成套设备;构建了完备的特高压直流试验技术体系,建立了国际领先的试验研究平台。特高压±800kV直流输电技术在设备参数、可靠性、损耗、占地、经济性等方面,与以往输电技术相比具有全面优势,创新成果处于国际领先水平,具有完全自主知识产权。获授权发明专利114件,形成国家标准54项,行业标准38项,出版著作32部,建立了世界首个特高压直流标准体系,推动国际电工委员会(IEC)成立了专门的直流输电技术委员会,秘书处设在中国,已发布国际标准4项,在编7项,极大提升了中国在国际电工标准领域的话语权。特高压直流工程满足了中国东、中部地区的用电需求,推动西部资源优势转化为经济优势,促进东西部地区协调发展,使西南水电、西北风电太阳能资源的集约开发和大范围消纳成为可能,为加速能源革命、实现能源绿色低碳发展、应对全球气候变化奠定了技术基础。已建成9回特高压直流工程,输送总容量6360万千瓦,年输送电量超过3000亿千瓦时,其中清洁能源占比超过80%,每年减少东中部地区煤炭消耗1.7亿吨,减少二氧化碳排放2.6亿吨,是“大气污染防治行动计划”的主要输电通道。后续规划建设11项工程,输送总容量约1亿千瓦。特高压直流技术研究和工程应用极大提升了中国电工装备制造的自主创新能力和国际竞争力,电工装备成为中国制造的“金色名片”。中国成功中标巴西美丽山水电送出±800kV直流一、二期项目,实现了中国特高压输电技术、标准、装备、工程总承包和运行管理全产业链、全价值链输出。特高压直流输电技术是国际上公认的中国领先世界的技术,是能源电力领域的重大创新,是世界电力工业发展史上的重要里程碑,实现了中国创造和中国引领,社会和经济效益特别显著,对加快中国能源转型升级,促进“一带一路”建设具有特别重大的意义。
[成果] 1700390185 青海
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:该成果是由自换相桥式电路通过电抗器并联在电网上,适当调节桥式电路交流侧输出电压的相位、幅值和波形,使电路吸收或者发出满足要求的电流,实现优化电能质量的目的;通过改变电压源的幅值连续平滑调节装置的无功输出,提升功率因数和稳定电压;通过控制电压源的波形,检测系统中的谐波,在装置输出中叠加一个与系统谐波相位相差180度的谐波与系统内的谐波抵消;通过控制电压源的相位,改变与系统的有功交换;采用分相控制,达到平衡三相负荷的目的。在供电形势较为复杂的农村配电台区,可有效的解决功率因数低,三相不平衡、电压波动、无功、谐波等主要问题。特别适用青海农村牧区电网实际,装置已通过国家电控配电设备质量监督检验中心的型式试验,安全可靠,安装过程简便,停电时间短,适合安装在城市、农村的高损台区。成果达到国内领先水平。
[成果] 1700510557 河南
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:该项目属于动力与电气工程学科。目前河南省配电网投资相对不足,自动化程度比较低,现有的调度运行管理模式、配网管理模式已经不能适应城市发展的需求。在电网“三集五大”建设背景下,为推进配网调度运行的集约化、精益化管理,该项目将配网调度、监视、控制业务及其技术支持系统的多源数据资源进行有效整合和综合应用,最终实现配网调控一体化管理。该项目以提升配电网运行状态仿真分析、配网故障预判及调度控制能力为目标,从典型多源数据的收集与分析、仿真算法、软件开发和调控运行四个方面开展研究及应用工作。首先,对已有信息系统的既有数据进行融合集成,同时辅以必要的配网运行数据采集,实现PMS系统、主网SCADA系统、GIS系统、营销系统等多维度数据的融合集成,建立完整的配网数据模型,形成配网多源数据综合分析服务平台。其次,建立配网数据模型实现了配网数据视图逻辑一体化,在此基础上开发了具有配电系统扩展模型库、配电网故障分析判别方法库、规则库的智能配电网运行状态仿真评估监视系统,并拓展了配网安全管理、故障抢修流程管理、负荷转移、科学调度、危险点提示等功能。该项目系统基于配电网多源数据的融合分析处理,可以实现配电网运行状态仿真和故障研判,包括配电自动化故障信息的研判、用户报修信息故障研判、用电信息采集故障信息研判和人工置入的故障信息研判,为配网的规划设计、故障处理和分析、状态检修、运行方式优化等提供了有力的支撑,实现了电网量化运行管理配网管理由“定性”向“定量”转变。在配网线路正常运行时,可以动态了解负荷水平、负荷分布,停供电信息,改变对线路的“盲管”状态;在配网线路出现故障时能快速定位故障类型、故障位置,并进行相应的响应处理,大大改进故障时响应速度和处理时间,降低人力成本,提高配电工作管理水平和工作效率。该项目研究过程中已获得发明专利授权3项、实用新型专利授权6项。基于配电调控一体化模式的智能配电网运行状态仿真评估监视系统已在国网河南省电力公司开封供电公司、濮阳供电公司、新乡供电公司和国网山西省电力公司大同供电公司进行了实际应用,截止2016年12月已累计产生经济效益约1096万元。项目成果为智能配网的发展奠定了坚实的数据基础,进一步推进了配网调度运行的集约化、精益化管理,在智能配网自动化建设过程中起到辅助和推动的作用。随着规模化应用,通过降本增效,将会取得更显著的经济效益及社会效益。
[成果] 1700510527 河南
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:该技术是在大数据背景下,基于混合云架构的启航物联网解决方案在电力能耗监控领域的一个代表性应用示范,该技术有三大功能:一是将能耗监测与环境温湿度监测系统有机融合;二是业务层用于各行业的配电、用电的实时性、安全性、可靠性监控;三是实现能耗数据“互联网+”跨平台共享(目前已和中移物联网OneNET平台实现数据共享)。解决在大数据背景下数据的获取、管理和分析的需要,为国家和行业制定能源政策提供参考,为公众提供“互联网+”下的能耗实时监测,从改变用电行为到养成节能的习惯。该技术2017年获得1项发明专利,2014年到2016年获2项软件著作权。该技术综合应用了云技术、物联网和大数据技术。云技术的应用,将云平台技术应用于电力能耗监测平台的建设,降低了能耗平台的建设费用,使得节能减排政策可以在基层企事业单位落到实处。物联网技术为实现工业能耗监控提供一个便捷的技术手段;大数据技术的应用,将便捷地为政府、行业、社会公众提供有关能耗的各类信息服务,为能源互联网建设打好基础。该技术电力能耗监控私有云提供了一种混合云C/S架构的分布式物联网解决方案,涉及到的感知层终端设备、云平台服务器软件、应用层客户端软件均为该公司自主研发的核心知识产权产品。启航物联网智能解决方案配备有EAL5+的金融级别的安全加密技术,旨在解决物联网技术应用过程中亟待完善的安全保障问题,配合该公司研发的物联网智能监控终端,使基于私有云平台、公有云平台通过中间件技术衔接的物联网技术在大型、专业化应用中能够更安全、更可靠、更实时、更智能。当前中国节能减排已上升为国家战略,节能成为各行业必须要面对的课题,“要做到有效节能,关键是能够监测能耗”。2015年3月5日十二届全国人大三次会议上,李克强在政府工作报告中首次提出“互联网+”行动计划,推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合。2015年6月24日召开的国务院常务会议通过了《“互联网+”行动指导意见》,提出具体措施推动互联网与各行业深度融合。在“互联网+”行动的指导下,现有能耗监测产品的升级换代将成就大数据时代下的能源互联网的构建,进而将加快促进形成经济发展新动能,所以该技术产品的市场应用前景不可估量。该技术应用定位于各行业的能耗及温湿度监测、智能配电监控、电气火灾监控等产品在“互联网+”背景下的升级换代市场。2015年10月该技术参加首届中国“互联网+”大学生创新创业大赛,获得国家银奖;经河南省教育厅、河南省人社厅、河南省工信委、河南省商务厅、河南省财政厅以及河南省团委联合评审为河南省选拔赛一等奖。2015年11月该技术入围第四届中国创新创业大赛电子信息类行业总决赛,获得河南赛区暨“河南省科技创业雏鹰大赛”企业组优秀奖。
[成果] 1700240346 广西
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:技术领域:该发明涉及电网,具体是电网电力电子设备和装置及方法,更具体是快速准确检 测指令信号的电能质量调节方法。背景技术:随着科学技术的发展进步,社会的电气化、信息化程度不断提高,一方面,现代电 力电子技术快速发展,各种非线性负荷和具有非线性特征的电力电子设备和装置在电力系 统和电力用户中大量应用,如变频调速器、晶闸管变流设备、开关电源、家用电器等的广泛 应用,向电网中引入严重的谐波污染,以及电力机车、轧钢设备等大型用电设备的使用,还 会使电力系统产生电压下跌或上升、电压波动的现象,这些问题导致电能质量恶化;另一方面,各种复杂的、精密的、对电能质量敏感的用电设备的不断普及,如精密实验仪器、高精度电流谐波和各种电压瞬时扰动是电网中最常出现的两类问题,通常针对电流谐波 使用并联有源滤波器对其进行抑制,而对于电压质量问题,包括电网电压谐波及电压瞬时 波动,则常常需要依靠串联有源滤波器解决,然而两种有源滤波器(APF)都存在功能单一的 缺点,而电力系统中的电能质量问题往往呈现出多样性和复杂性,当各种电压电流质量问 题同时存在并且加上其他形式的干扰时,功能单一的有源滤波器就不能很好地改善电能质 量了,例如,对于同一配电母线上既有电压敏感负荷,又有非线性负荷,还有冲击负荷的情 况下,就需要同时安装电压补偿器和电流补偿器。若针对每一种电能质量问题都分别采取 一种类型的调节器,这样多种装置同时使用将会大大增加治理措施的成本,还会增加装置 运行维护的复杂程度,并且各装置之间还存在着协调配合的问题,影响联合运行的可靠性, 既不经济,也不现实。于是,对能够同时解决多种电能质量问题的装置的研究便由此产生即多功能电能质量调节器。在这种系统中,并联侧有源滤波器(PAPF)和串联侧有源滤波器 (SAPF),通过公共的直流母线组合到一起,既能补偿负载引起的谐波、无功电流等问题,又能补偿电源电压骤升、骤降、不对称、闪变、波动等电能质量问题,是一种具有综合功能的电能质量调节器。多功能电能质量调节器是串、并联型APF的组合,调节器采用三相三线制左串右并 的形式连接,串联侧APF通过变压器与主线路连接,滤除电网电压谐波和抑制电源电压的波 动;并联侧APF滤除负载电流谐波和改善功率因数。多功能电能质量调节器的研究 还处在实验阶段,制约其发展的一个关键因素是如何能够准确快速地检测出电压电流指令 信号。由于对指令信号的检测是多功能电能质量调节器可靠工作的先决条件,检测方法的 快速性和准确性直接关系到补偿效果的好坏,而现有的指令信号检测方法大多需要进行复 杂的坐标变换,存在运算量较大、实时性不好和难以实现的问题,并且当供电电压存在波动时检测精度容易受到影响,同时,需要使用大量的传感器对电压电流进行检测,导致调节器 的补偿精度受到影响,这些因素都制约了电能质量的调节效果。发明内容:针对多功能电能质量调节器所使用指令信号检测算法普遍存在运算量较大、 实时性不好,以及在供电电压存在波动时精度容易受影响的问题,该方面的目的是对多功 能电能质量调节器并联侧指令信号检测方法进行优化,提出一种快速准确检测指令信号的 电能质量调节方法。
[成果] 1700510570 河南
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:该项目属于电子与通信技术学科。随着电力信息化建设进程的推进以及电力调度自动化水平的不断提高,各种生产和管理信息逐渐多元化,为了实现对上层业务的高效承载,有必要建设新一代的多业务传输平台,而PTN技术的出现正好迎合了电力通信网发展的新需求。但是,PTN承载电力各安全分区业务的隔离效果能否达到要求亟需进行进一步的研究和验证,而且PTN在承载电力不同安全分区业务时,PTN服务优先级、系统中MAC地址学习及定位错误等问题也亟待解决,如何实现PTN设备同时传输信息类和控制类业务,缺乏详细的仿真和测试数据支撑;而且,在对PTN现网运行方面,缺乏相应的安全策略和评价方法来对业务传输方面进行指导和规范。以PTN安全承载各类生产通信业务为目标,该项目在PTN仿真及网管系统、配置方法和安全评价方法三个层面开展技术研究和成果应用,主要工作内容如下:1、构建了适应于电力通信PTN网络的仿真模型以及网管系统。深入研究PTN安全隔离机理,分析PTN技术的安全隔离可靠性,确定PTN的电力业务应用范围;同时,构建了适应于电力通信的仿真模型和网管系统,为PTN运行安全分析、安全隔离、倒换策略制定提供精确可信的仿真计算支持。2、进行PTN多业务隔离理论分析,提出了VPLS实现方法、标签映射方法等,解决PTN系统中业务配置、MAC地址以及端口兼容等问题。提出了PTN系统业务配置优化方案、MAC地址映射路径以及路由容量共享方法,为PTN设备在电力系统大规模应用,满足电力信息传输安全可靠隔离提供了技术保障,提升了PTN系统的业务传输能力和安全风险防控能力。3、提出了PTN安全评价方法,在电力通信网中进行安全性能验证,并研制多种PTN现网试运行现场测试工具。通过对SDH、PTN业务及安全隔离特性研究及PTN安全测试,提出满足电力网业务承载需求的评价方法,并在河南省多个地市公司进行局部现网验证,通过两年的现网运行,在测试中通过业务VLAN隔离、隧道/伪线隔离、端口隔离等不同层面的隔离技术,可满足业务隔离特性的需求。同时在测试过程中,研制出多种现网试运行现场测试工具,解决了现场测试工作效率较低的问题。项目取得集理论、技术和应用系统于一体的系列成果。通过河南省电力公司的鉴定,认为该项目对PTN网络安全承载电力各类业务传输具有重要指导作用,具有很强的创新性和实用性,达到国内领先水平。已获授权发明专利5项、实用新型专利3项,发表论文7篇,其中核心3篇,EI收录1篇,ISTP收录2篇。项目成果已广泛应用,覆盖河南省电力公司18个地市公司,完成国网河南信通公司、信阳供电公司、新乡供电公司电力生产业务的可靠传输,并在河南恩湃电力技术有限公司开展示范应用,累计节约成本1908万元。该研究成果可在国家电网公司全国范围内进行推广,形成示范效应,并推广至其他行业系统。
[成果] 1700390153 青海
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:西宁供电公司负责建设的“泉湾-康南110kV线路工程”被国网公司列为2013年资产全寿命周期管理“工程设计方案比选”关键业务试点工程。建设工程全寿命周期管理是现代管理理论-系统论、控制论和信息论与建设项目相结合而产生的。其基本思想:从项目的初期想法到项目拆除的整个寿命周期的全过程管理。由于输电线路建设具有很强的时间性、地域性和资源性,而输电线路全寿命周期设计,是应用全寿命周期管理理论,对线路工程前期规划、方案设计、设备采购、施工安装、运行维护、回收利用等各个阶段进行全系统、全过程、全费用的管理和优化。通过输电线路的设计、施工、运营等环节的充分结合,以使项目创造最大的经济效益、社会效益和环境效益,实现线路工程全寿命周期内功能匹配、寿命协调和费用平衡。全寿命周期设计的最终目标是尽可能在质量、环保等条件约束下缩短设计时间并实现产品全寿命周期最优。输电线路全寿命周期设计建设,是公司资产全寿命周期管理的一个重要环节,是公司标准化建设重要组成部分。输电线路全寿命周期设计建设,有利于管理理念和方法创新,有利于节约环保,有利于新技术推广应用,有利于电网安全可靠运行。因此,开展输电线路全寿命周期设计研究,对保证电网供电质量,减少电网故障造成的经济损失,节约资源、能源、促进环境友好及可持续发展等具有十分重要的意义。成果达到国内先进水平。
[成果] 1700390152 青海
TM6 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:智能变电站是智能电网的重要基础和支撑,是电网运行数据的采集源头和命令执行单元,是智能电网建设的重要组成部分。2009年5月,国家电网公司智能变电站试点工程建设正式启动。在不同电压等级、不同地域选取了47座新建变电站作为试点工程。在国网青海省电力公司智能变电站建设也如火如荼进行,截止2014年年底,国网青海省电力公司已建设并成功投运12座智能变电站,在原理研究、设计优化、设备研制、标准制定等方面取得了许多创新成果和较大进展,但由于系统较多、功能分散,智能变电站建设理念、技术方案、建设运维管理等方面仍存在问题,如一次设备智能化水平不高、厂站信息重复处理、功能定位不适合专业化建设运维等等问题有待进一步解决。成果达到国内领先水平。
[成果] 1700470381 北京
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:研究目的: 该项目旨在以大能源观为指导,研究能源与电力协调配置理论,提出能源与电力协调配置方法及模型,解决分布式能源与常规发电能源联合配置、新能源集中与分散开发模式选择、天然气发电合理发展类型及规模布局等问题,给出实证研究方案。 研究采用了能源电力协调配置情景构建-电力发展情景细化-能源电力发展质量评价的思路。首先构建能源电力协调配置情景,再进一步细化电力发展情景,通过能源电力发展质量评价,对不同的能源电力发展情景的发展质量、发展效益,以及技术经济性对比分析。 主要科技创新点: 一是构建了能源与电力协调配置模型并进行实证分析。基于多区域投入产出理论,以二次能源为切入点,构建了统筹兼顾区域间、能源行业间、过程环节间三层次配置的模型结构,形成了实物型、价值型、混合型三种发电能源与电力协调配置模型,提出了求解模型的实用化算法,并在陕西电网和山东电网进行了实证分析; 二是构建了分布式与常规能源联合配置模型并进行实证分析。采用“分布式能源分区分类分型“的研究思路,针对分布式能源特征,充分考虑配电网特性变化对电源及电网发展规划影响,构建了分布式与常规能源联合配置模型,并进行了实证分析; 三是构建了新能源开发模式和发展趋势评价指标体系。从技术成熟度、商业成熟度、资源条件需求等方面进行量化分析,研究新能源开发模式发展的影响因素,构建新能源发电开发模式和发展趋势评价指标体系; 四是研究了天然气发电利用方式及布局方法。研究大型燃气发电对电力系统调峰调频、消纳新能源等方面的作用,以及对电价的影响等。建立天然气分布式能源系统在配电网中的运行模拟模型。 成果产生的价值: 课题研究成果已经为政府、国家电网等相关部门采纳应用。《关于新时期中国新能源发展战略的思考》等作为重要资料上报中办国办;上报国家电网公司总部领导的《中长期新能源发展关键问题研究》等内参、研究专报材料在支撑国家电网促进新能源发展相关决策、把握“十三五“期间电力发展关键问题等方面发挥了积极作用;对省市电网公司支撑本地能源与电力协调发展提供了有效指导,在山东省和陕西省电网“十三五“规划编制过程中,能源与电力协调发展、分布式能源与常规发电能源联合配置、气电发展类型及布局等相关研究成果得到了重点应用。研究成果作为国家电网公司能源研究实验室的核心研究工具之一,为研究和制定电网发展规划、发展战略提供“十三五“及中长期能源供需分析预测支撑。
[成果] 1700450239 广西
TM6 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:数字仿真已成为电力系统规划、运行与控制中不可缺少的辅助手段。大量的计算与试验结果表明负荷模型对电力系统动态仿真结果影响很大,对潮流计算、短路计算、安全分析、电压稳定等也有一定影响。在临界情况下,还有可能根本改变定性的结论。因此,精确建立负荷模型对电力系统安全稳定运行分析具有重要意义。负荷建模主要采用统计综合法,但是,统计综合法存在如下问题:由于终端负荷种类繁多,通过实验确定各类终端负荷特性有一定的难度且随着现代控制技术,特别是电力电子技术的应用,造成负荷随电压、频率变化特性呈非线性同时,各类终端负荷在综合负荷中的比例构成受时间的影响是时变且不规律的,从而导致比例构成不易确定。该发明的目的在于克服统计综合法难以考虑负荷的时变性、精度低和总体辨识法不易收敛以及收敛精度不高的不足,提供一种收敛速度快,能考虑负荷的时变性且精度较高的基于综合出线负荷模型的负荷建模方法。为了实现上述目的,该发明采用以下技术方案:一种综合出线负荷的变电站负荷建模方法,所述变电站包括母线、出线、感应电动机、无功补偿装置、配电网设于配电网内的配电网负荷。配电网负荷与母线电连接,每条出线一端通过母线与配电网负荷电连接,每条出线另一端与各个感应电动机一一连接,无功补偿装置与母线电连接其中,条出线还与感应电动机的静态负荷电连接母线包括进线侧母线和出线侧母线,所述变电站负荷建模方法包括如下步骤:获取实测及标准参数数据;建立出线负荷模型,并根据实测数据对模型参数进行辨识;建立综合负荷模型,并基于实测的数据,对综合模型的参数进行辨识。该发明的综合出线负荷的变电站负荷建模方法,从负荷特性较单一的出线入手,基于辨识理论,首先获得每条出线的负荷模型,且各出线的负荷模型参数可并行进行辨识,大大提高了模型辨识的收敛速度和精度基于现场采集到的汇总母线的电压、频率、有功、无功等数据,对各出线的权值进行辨识,避免了权值选择的主观性。该发明能有效地提高所建负荷模型的精度,从而提高电力系统数字仿真结果的精度和可行度,进而提高电力系统规划和运行水平。该发明公开了一种综合出线负荷的变电站负荷建模方法,该发明采用“自下而上”的方法建立负荷模型,首先对每条出线的负荷进行并行的建模,有效减少辨识的数据量,降低辨识的复杂程度,提高辨识的收敛速度而后,基于变电站母线的实测数据,对每条出线负荷模型、配电网模型以及无功补偿模型所占的有功负荷和无功负荷所占的比例进行辨识,获得整个变电站的综合负荷模型。避免了权值选择的主观性,提高负荷建模的精度。该发明具有有效地提高所建负荷模型的精度提高了电力系统数字仿真结果的精度和可行度,进而提高电力系统规划和运行水平的特点。
[成果] 1700441139 浙江
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:针对110kV及以下保护各制造厂家采用的硬件平台和保护原理不同,继电保护装置设备种类繁多,各省公司设备运用、运行情况各不相同,导致保护装置原理配置、整定项目、通信接口都存在很大差异。国网公司在110(66)kV及以下电压等级标准化设计尚处于起步阶段,还没有形成完整的110kV及以下电压等级继电保护组屏方案的标准化体系,因此迫切需要开展110kV及以下继电保护标准化设计,特开展该项目研究。
[成果] 1700450966 广西
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:风电功率的强随机波动性给电力系统的运行调度带来极大的挑战,合理制定旋转备用计划,对含有大规模风电电力系统的安全可靠、经济运行具有重要意义。旋转备用配置过高,系统运行的经济性下降;配置过低,系统运行的安全性和可靠性难以保证。在现有公开技术中,未能很好地协调好旋转备用配置的安全性和经济性这一对矛盾,且计算过程复杂,不便于在实际运行中使用。针对现有技术的缺陷,该发明的目的在于提供一种满足多种场景鲁棒运行的最小旋转备用调度方法,旨在解决现有的调度方法对风电场景的适应性差和调整范围较大甚至不能调整、计算复杂、实用性差的问题。该发明包括下述步骤:建立满足多种场景鲁棒运行的最小旋转备用调度计划模型;其中,使得系统为了应对所有风电功率场景所需配置的正、负调节量的均值最小为目标获得所述最小旋转备用调度计划模型的目标函数;所述最小旋转备用调度计划模型的约束条件包括系统功率平衡约束,正、负调节量限制约束,机组的运行约束,机组出力的爬坡约束和机组的最小启停时间约束;采用优化约减场景方法生成S个场景和场景对应的概率;将所述S个场景、所述场景对应的概率代入所述目标函数及所述约束条件中进行求解,获得一个鲁棒的机组的出力计划以及系统每个时段所需的最小正、负旋转备用;当风电功率变化时,在出力计划的基础上,根据所述出力计划对机组的出力进行调整,从而适应风电功率变化实现功率平衡。该发明考虑了系统的功率平衡、正/负调节量约束,机组的出力约束、爬坡约束和最小启停时间约束,满足系统运行的基本要求。且从目标函数和约束函数的形式看,所建立的模型均为确定性约束,求解简单、方便。所得的调度计划以较小的调节量满足风电功率可能出现的场景,避免了调度计划的大幅度调整,减轻运行调度人员的负担。同时,该发明基于实际可能发生的风电功率场景,引入为满足各场景系统所需的正调节量(正旋转备用)和负调节量(负旋转备用)为优化变量,得到能同时满足所有场景的一个鲁棒机组出力计划和旋转备用计划。为含大规模的风电电力系统的旋转备用制定提供理论依据和有效方法。该发明提出了一种满足多种场景鲁棒运行的最小旋转备用调度计划模型。该模型实现了用一系列常规的、易于求解的确定性约束表征风电功率的随机特性,以较小的调节量满足风电功率可能出现的场景。模型计算简单、结果实用,具有很强的鲁棒性。
[成果] 1700470046 北京
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:同步网是面向通信传输网和业务网的基础支撑网络,为整个电力通信网和电力业务提供同步基准信号。传统的同步网只能为电力业务提供频率基准信号,不能提供时间同步基准信号,而且传统的同步网缺少统一的标准与规划,造成网络安全可靠性较低、质量较差等问题。时间同步依赖GPS和北斗,尚未形成地面授时网络,也存在安全和可靠性问题。急需优化频率同步网并建设时间同步网以适应智能电网建设和全球能源互联网的发展需求。若建设独立的时间同步网,网络资源无法共享,且难以实现统一监控管理,因此需要将传统的频率同步网和时间同步网进行融合,制定完整的时频标准规范体系,构建统一的时频同步网。项目主要创新点包括: 1)首次提出了时频融合的同步网网络架构,采用基于PTP技术的优先级分区复用、PDV噪声抑制等方法,有效解决了时频融合组网问题; 2)采用C++代码和模块化设计,首次建立了多模式、多参数、多功能仿真模型,研制了具备电力同步网规划验证功能的仿真平台; 3)提出了动态权重的多源算法,研制了多源高精度同步信号生成样机,有效提高了输出时间的精度和稳定性; 4)首次提出基于PTP信号的时频综合算法,研制了时频同步终端样机,实现了高精度时频同步信号同源输出; 5)首次采用同步网网管和监测相统一的开发模式,研制了支持多厂家、多协议、多模式的时频同步网管监测系统,解决了时频同步网统一运维管理与监控问题。 项目研究成果已应用于国网公司“十三五”通信网规划,有效指导了国网公司频率同步网优化改造建设及同步网网络资源优化配置,推动了电力时频融合同步大规模组网技术的发展。项目最终形成研究报告23项,标准14项(已发布5项),发明专利9项(已授权3项),软件著作权3项,论文25篇,基于多同步源的高精度同步信号生成样机1台,时频统一同步终端样机1台,规划验证仿真平台软件1套,同步网网管监测系统1套,并在国网信通公司、国网冀北公司成功试点应用。 项目已通过中国电机工程学会鉴定,项目提出的电力时频融合同步网网络架构、精确时间协议优先级分区复用规划方法、一种抑制分组网络PDV噪声的方法、基于PTP技术传输时间信号的时间偏差修正算法具有创新性,在电力行业达到国际领先水平。
[成果] 1700470042 北京
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:架空线覆冰长期以来都是电力输电线路的天敌,造成的危害将导致电力线路和变电站停运,以致大面积停电事故发生。OPGW光缆挂点高、运行温度低、缆径小,覆冰更严重,是线路倒塔、跳闸事故发生的主要诱因。但出于线路防雷需求,OPGW与铁塔之间的连接方式基本都采用逐塔接地方式,使得用于导线融冰的几种技术及装置都无法应用于OPGW线路除冰;且OPGW中光纤对应力和温度极为敏感,对融冰的技术条件和实施方案提出了更为苛刻的要求,一旦融冰电流控制不当,对光缆将产生严重损伤,甚至损毁,造成通信中断,进而影响电网的安全稳定运行。因此,OPGW融冰问题始终是线路融冰的技术难点,未得到解决。亟需突破OPGW线路电气可靠绝缘设计技术、覆冰状态实时监测和OPGW融冰电流温度控制技术等难题,实现线路安全融冰。 项目创新性地提出了适用于线路绝缘化改造和非绝缘化改造的OPGW融冰技术方法和整套技术解决方案;攻克了耐高温、耐高压、抗腐蚀融冰用绝缘导线关键技术,在国内外首次研制出具有自融冰功能的OPGW及附件系列产品;提出了光纤式覆冰厚度测量方案,解决了温度交叉敏感和风噪干扰问题,显著提高了覆冰预测可靠性和准确性;提出了基于覆冰厚度和光纤温度监测数据自动反馈的OPGW融冰过程自动化控制技术,搭建了集OPGW覆冰融冰在线监测技术和融冰电源温度自反馈调节功能于一体的OPGW融冰控制平台,实现了自动化融冰,保证了OPGW融冰安全性。建立了OPGW动态覆冰与融冰过程计算模型,提出了带并联间隙绝缘子设计布置取值方法和融冰电流计算方法,解决了OPGW在绝缘化改造方式下融冰时易发生冰闪、击穿和光纤烧断等的技术难题。提出了可融冰OPGW连接和融冰电源接入方法,研制了可融冰OPGW综合接续盒集光纤、融冰导体和融冰电源接入于一体,开发了轻型化可移动融冰电源,解决了灵活应对微地形、微气象条件影响的局部融冰问题。 项目共申请发明专利22项,授权发明专利7项,授权实用新型专利9项;授权软件著作权3项;发表论文19篇,编制标准3项;研制装置样机系统9台套。项目成果先后在湖南雪峰山、国网湖南省电力公司和国网江西省电力公司、国网北京市电力公司所辖覆冰区段内得到广泛应用。经反馈,项目经济效益显著,为覆冰期OPGW线路运行维护工作节省了大量开支,有效避免了因OPGW覆冰导致的通信系统及线路故障,保障了电网、通信网运行安全。 项目研究成果得到中国电机工程学会组织的成果鉴定高度评价,项目整体研究成果达国际领先水平。
[成果] 1700441268 江苏
TM6 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:随着国网公司智能电网总体规划的逐步推进,智能变电站作为其中一个重要的环节,已经进入大规模建设和实用阶段。智能变电站配置文件相当于常规变电站的设计图纸,是调试、运维及改扩建的直接依据。SCD文件配置的正确性,尤其是虚端子以及虚端子连接所涉及到的跳合闸、采样回路,对智能变电站的安全运行至关重要。然而,智能变电站虚端子关联配置工作量大、配置文件无管控、无校核、无记录等现状比比皆是。另外针对变电站保护、测控装置国网开展了大量网络压力测试,但是对于后台主机、远动装置等设备却没有做,现场运行安全存在隐患。智能变电站中的每个装置间传输的虚端子信息需要一一配置,原先应在设计阶段完成护装置之间的配合工作,全部需要在施工、调试过程中去完成。然而这种基于虚端子的配置仍然沿用传统的端子排图设计方法,实际的工程中由于全站需要连接的端子成千上万而工作量巨大,而且非常容易出错,经常需要反复修改配置下装调试,给智能变电站工程的建设和调试带来很多困扰。另一方面,IEC61850标准所倡导的面向功能对象建模的优势没有体现,模型在GOOSE和SV通信层面上完全没有意义。智能变电站配置文件基本采用个人存储、集成商管理等方式,无法保证智能变电站配置文件的规范、正确、标准。智能变电站技改、大修以及检修时可能修改智能变电站配置文件,缺少工程项目配置文件流转管控。智能变电站配置文件缺乏面向运维工作人员查阅、审核以及维护智能站配置文件的技术工具。另外,由于MMS客户端报文压力测试需要数百个装置MMS连接同时并发操作,这根本无法用实际装置来实现。几乎所有智能变电站客户端设备都没有开展过大流量MMS报文压力测试,运行变电站也基本没有开展大规模雪崩试验,智能变电站也未经受大规模连续性故障,运行存在一定安全隐患。因此研究多装置的MMS服务器端仿真测试系统已是当务之急。
[成果] 1700441279 浙江
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:国网杭州供电公司基于全景数据的重大活动供电保障技术支持系统从应用数据集成化、电网设备一体化、保电资源可视化、保电管理精细化的理念出发,构建实时监测、辅助分析、应急指挥三大核心功能应用,实现运行状态、周边环境、故障抢修、保障资源等信息的实时管控以及突发情况下信息联动、现场互动、故障辅助分析,实现了保电任务动态更新、电网运行状态在线监测、保电指令快捷下达、人员物资可视化调配、故障抢修实时管控、现场疑难远程诊断,有效提升了电网监测能力和应急响应速度,强有力地支撑完成了第一届至第三届世界互联网大会及G20杭州峰会的供电保障,实现了“设备零故障、客户零闪动、工作零差错、服务零投诉”的重大活动供电保障目标。
[成果] 1800120622 天津
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:随着社会的发展,能源消耗不断增加,可再生能源的开发利用成为各国可持续发展战略的重点。其中,以分布式形式接入的清洁能源成为配电系统中可再生能源的主要形式。微网技术的兴起主要是为了解决分布式电源并网带来的技术和管理上的问题,是分布式供电技术的重要发展方向。由国网天津市电力公司牵头承担的国家863计划课题“基于先进能效管理的智能微电网关键技术研究与示范”,针对微网发展需求,重点研究微电网规划评估、运行控制、接入计量、家庭能效、运维支撑、运营政策等领域关键技术,解决当前新能源高效、经济、可靠利用的技术难题,为能源优化利用提供坚强的技术保障。主要创新点如下:在微电网规划评估研究方面,提出了计及区域综合能效、分布式能源消纳、用户分布式能源自用率等多种目标的区域多微电网协调规划方法,建立了微电网综合性能评价指标体系及量化评估方法,并开发了区域多微电网规划设计与综合性能评价软件,为工程项目前期规划和后期评估提供了理论依据和实践指导。在微电网运行控制研究方面,提出兆瓦级微电网并网/孤岛运行控制技术,研制了兆瓦级混合储能系统,并网/孤岛双模式切换暂态过程时间≤10毫秒,实现了重要负荷不间断供电;建立了基于高精度数值天气预报的光伏网格化预测模型和负荷预测模型,提出了多尺度微电网能源供需预测技术及能量管理策略,提出了楼宇负荷参与电网调峰的主要控制模式,完成了区域分布式光伏网格化预测与调度运行控制系统和基于能效管理的微电网能量优化控制系统开发;提出了区域多微电网动态组网和多能源协调优化控制技术,开发了区域多微电网能量协调优化控制系统。在微电网接入计量研究方面,建立了考虑合同电价、实时电价和竞争电价的计量体系,提出分布式电源双向计量解决方案;提出了基于频率自适应算法的双向计量方法,实现分布式电源畸变、扰动下的电能准确计量,研制了三种微电网双向计量电能表。在微电网家庭能效研究方面,提出了单户家庭的微电网电能消纳策略和基于负荷聚集商的区域家庭的微电网电能消纳策略,确定了微电网与家庭能效管理应用整体组网方案,研制了含分布式电源的家庭用能采集终端;研发了具有家庭微电网能源消纳管理特征的能效管理系统,提高了家庭能效管理节能效率。在微电网运维支撑研究方面,提出了基于直接和间接观测量的微电网关键设备状态评估方法和评分原则,实现了基于状态评估和风险评估的微电网状态检修优化策略;研发了微电网互动服务支撑平台,研制了基于对称加密授权技术的可授权现场服务终端和基于多无线通讯接入技术的区域多微电网智能终端,构建了完整的互动服务支撑技术装备体系。在微电网运营政策研究方面,搭建了基于分布式能源的微电网推广关键影响因素体系,分析了不同类型用户对微电网的需求,建立了不同类型微电网收益计算模型,提出适用于多种典型微电网应用模式的产业政策建议,构建了可推广、可复制、可运营的微电网典型应用模式。
[成果] 1700450961 广西
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:智能电网的发展方向是建设具有灵活、清洁、安全、经济和友好等性能的电网,节能发电智能调度是实现智能电网关键的一环。与传统的调度系统相比,智能调度具有“多目标”、“可控制”、“自适应”、“自处理”、“自决策”和“快速性”等特征。所谓“多目标”是指系统能协调“安全”、“经济”、“节能”和“环保”等多目标,可根据不同的任务状态制定不同的目标函数,最终达到总体最优的运行状态,即“多目标趋优”。“可监控”指可监测及控制设备的运行状态,出力情况及电网的潮流分布。“自适应”指可根据系统运行方式及实际情况设置运行参数,或充分利用风能及水情预测确立相应的约束。智能电网下,广而多的分布式发电的接入,随时都会导致系统功率失衡,因此应在调度过程中加以考虑和应用其预测结果,确立相应的备用及出力等约束,从而提高系统运行的经济性和可靠性。“自处理”系统能自动处理目标函数及约束的变化,并采用合理的算法解算出满足安全、经济、环保及节能的调度计划,指导系统运行。“快速性”主要指系统具有较强的负荷跟踪能力,能快速响应负荷的波动。大规模风电并网后,传统的人工协调调度方式不能满足智能电网下调度的要求。市场上急需一种具有更高的“可控制”、“自适应”、“自处理”、“自决策”和“快速性”等特征性能的智能电网发电调度系统。该发明的目的在于针对现有技术即传统面向对象编程的节能调度系统缺乏自主性、快速性和智能性等不足,提供了一种智能化、自决策、快速性等性能更高的基于JADE开发平台的智能电网发电调度多Agent系统。该系统包括:总调度计算Agent,以及各自独立与总调度计算Agent相链接的调峰调频Agent、发电序位管理Agent、市场管理Agent、目标管理Agent、机组管理Agent、安全管理Agent、检修管理Agent、备用管理Agent、负荷管理Agent和新能源机组管理Agent。每一个Agent均设有负责添加和更新行为的初始化模块、描述Agent所能完成功能的行为模块、负责激活行为模块中推理机行为的执行模块、信息储存模块(各Agent之间传递信息的模块,定义了收信人、发件人、发信息的目标、消息内容、传递的语言)和通信模块(负责消息的匹配、以及存储消息传递应遵循的规约)。该发明具有的优点:该发明基于JADE开发平台,充分利用多Agent的智能分散协调控制优势,建立智能电网下节能发电调度多Agent系统模型;当运行状况发生变化时(如风速、可用水量和机组出力等),各Agent能感知外部环境和条件的变化,通过相互协调、协商,获取所需知识和数据,按照定义的规则,启动推理及解算器,实现预期目标;同时各Agent相互独立,达到并行工作的效果,从而大大缩减调度决策时间,满足智能电网的目标和要求。通过应用实例表明,该发明适用于智能电网的发电调度,且具有很强的自适应性、快速性、自决策性等。
[成果] 1700600182 辽宁
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:配用电网络是城市电网的基础,关系经济社会发展的大局,其对智能电网的研究发展起关键作用,配用电系统的智能化研究主要在于实现自动化、信息化、互动化,它对提高电网的自适应能力,提升供用电质量意义重大。 该项目实施前,国内配用电通信接入网多采用单一通信介质及其相关技术加以实现,难以满足智能配用电自动化的建设需求。之前在国内并没有开展新一代宽带无线通信技术融合多种介质的配用电通信架构体系的研究和应用,致使配用电通信系统缺乏技术承载和关联性,制约了配用电自动化系统的快速发展。为此大连、沈阳供电公司联合华北电力大学进行产学研合作,进行攻关,率先在国内系统地研究宽带无线通信技术、新一代中低压电力线载波技术、光纤复合电缆技术、无线自组织网络技术与无源光网络技术等多种介质通信技术在智能配用电自动化领域内的融合方案和典型模式,取得了突破性的技术和创新成果。 配用电通信网络不仅是支撑智能配用电网的基础和关键,而且与智能电网的整体创新研究与发展相结合。配用电网位于电网的末端,具有终端节点数量众多、分布广泛、相对分散稀少、节点密度不平衡。传统的配用电通信网络存在数据采集规范度不高,通信规约不统一,传输误码率高,单个节点通信带宽低、通信实时性差等弱点。该项目旨在全面解决以上问题。 在智能电网建设过程中,配用电网规模不断扩大,配用电设备大幅度增加,用户对供电可靠性和电能质量的要求也相应提高,这就需要不断对传统配用电网进行技术创新与信息化改造,通过建立双向互动的通信交互网络,满足经济社会发展对电能需求的不断提升。通信质量的好坏很大程度上决定了智能配用电自动化系统的优劣,因此,建立可靠的配用电通信架构体系,以满足配用电系统的智能化发展需要是关键所在。
[成果] 1700520202 辽宁
TM6 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:该项目属于电力系统及其自动化学科,产、学、研、用单位协同攻关完成。保护控制系统作为智能变电站的核心,是保障电网安全稳定运行的第一道防线。传统保护控制系统面向元件构建,设备过度重复配置,系统构成复杂、安全隐患难以消除。近年来国内外大停电事故原因分析表明,保护控制设备的不正确动作常是造成电网灾难性停电事故的罪魁祸首,如2006年中国某省电网由于线路保护误动作引发了5市大范围停电;2015年乌克兰电网保护控制数据网络遭受攻击,30座变电站的控制设备误动作,直接导致首都基辅在内的3个区域电网停电。中国电网规模已跃居世界第一,典型省级电网的保护控制设备近十万台,亟需通过体系优化消除故障隐患、提升保护控制系统整体可靠性。构建高可靠性的智能变电站保护控制系统是世界性难题,突出表现在:①变革现有体系架构、实现保护控制功能优化集成并灵活适应各电压等级工程应用难度极大。②与传统变电站私有规约不同,智能变电站采用开放式通信规约,促进了数据共享的同时也加剧了信息安全隐患,而相应的安全防护手段尚属空白,提高保护控制数据的采集容错及安全防护能力十分困难。③电网特殊运行工况下现有保护控制原理尚不完善,故障特征信号精确提取、故障性质准确判别难度很大。该项目团队依托国家重点基金等项目,历时8年从“保护控制体系优化、数据容错及安全防护、保护控制原理优化”三方面攻克了上述难题。①在国际上首次提出了智能变电站高可靠性保护控制系统集成方案,研制了功能可在线重构的通用软硬件平台,构建了适应不同数据采集方式的保护控制动态模拟测试平台,解决了传统保护控制系统结构复杂、故障隐患难于排查的世界性难题。②提出了冗余A/D和采样波形系数相结合的异常数据辨识方法,发明了网络数据路径自动规划技术,提出了核主成分分析和球向量机学习机制相结合的保护控制数据网络入侵防御方法,保障了保护控制数据的可靠采集及安全传输。③提出了自适应突变量距离保护、自适应重合闸、站域差动保护等优化原理,克服了系大幅振荡时突变量距离保护易误动的缺陷,提高了输电线路故障性质辨识成功率,解决了常规差动保护在变电站采集数据缺失或品质劣化时功能失效的技术难题。该项目获省部级科技进步一等奖3项,授权发明专利59项,出版专著6部,发布国家标准3项、国家电网公司企业标准37项,发表SCI论文22篇、EI论文60篇。院士专家组成的鉴定委员会认为“项目成果整体达到国际领先水平”。近三年来该项目直接经济效益42.83亿元。整体成果率先在辽宁省电网建设中得到应用,并陆续推广到国家电网公司范围内3074座智能变电站,实现工程建设和运维节支20.43亿元,工程应用中保护控制设备数量最高减少84.6%。通过优化体系、提高集成度促进了智能变电站保护控制系统整体可靠性的显著提升,对保障电网安全、促进国民经济健康发展发挥了重要作用。
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