综合能源站电气二次状态评估方法研究

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随着我国能源互联网建设的不断推进,作为核心节点的智慧综合能源站的重要性愈发凸显。智慧综合能源站是综合能源服务的核心,与传统变电站以及智能变电站相比,其依托广泛分布的变电站,集成了变电、储能、充电、光伏等,是电网运行监控和管理的支撑节点。其二次系统是电力系统的重要组成部分,对保障整站甚至电网的安全稳定运行具有重要意义。智慧综合能源站二次系统虽然仍以变电站二次系统为主体,但融合了综合能源部分的二次设备。其二次系统在组成上与变电站二次系统存在较大差异,且实际运行经验不足。与此同时,考虑到变电站设备检修方式的不足导致的二次设备质量问题给电网稳定运行带来的安全隐患,开展针对智慧综合能源站二次系统状态评估从而实现状态检修势在必行。作为状态检修的基础,二次系统的状态评估研究具有理论与实际意义,本文的研究内容如下:首先,依据智慧综合能源站结构组成,从变电站模块以及综合能源部分中选取作为评价对象的二次设备。结合二次设备自身功能特性、监测信息以及相关技术规范,对二次设备的特征量进行了分类。建立了包含合并单元、测控装置、保护装置、智能终端、通信网络、同步对时装置、电池管理系统七个主要设备的评价指标体系,从历史运行状态、实时运行工况、通信性能、装置工作性能四个方面对评价指标体系进行了层次化设计。其次,在二次设备评价指标体系的基础上,将评价指标分为两类,针对第一类观测数据较多的指标,提出了主、客观组合赋权法。其中客观赋权法基于数据驱动,能实现对整体、个别恶劣指标的“惩罚”作用,适当提高恶劣指标的权重.再次,提出了基于灰色理论与云模型的二次设备状态评估模型。基于改进灰色关联分析计算二次设备指标评分,给出逆向云以及等级云模型数字特征的计算方法;针对第二类数据较少的历史运行状态统计类指标建立云模型评估其运行状态;对实时运行工况、通信性能、装置工作性能指标通过云相似度求取状态评估结果。最后,合成两类指标的评估结果,得到设备最终评价结果。最后,在二次设备状态评估模型的基础上,重点分析在功能与结构上联系紧密的变电站模块二次系统的监测、控制、保护功能。利用Petri网的因果关系描述与分析功能,建立了基于Petri网的二次系统状态评价模型,实现对系统状态变化的推理以及系统整体性能的状态评估。
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