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数字电网的理念、架构与关键技术 被引量:65
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作者 李鹏 习伟 +3 位作者 蔡田田 于浩 李鹏 王成山 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第14期5002-5016,共15页
随着以数字技术为代表的第四次工业革命的发展与演进,将先进数字技术与电力系统深度融合,建设数字电网是推动实现电网数字化转型的重要路径。围绕数字电网的基本理念,该文详细阐述了数字电网的技术内涵与技术特征,构建了包含传感量测、... 随着以数字技术为代表的第四次工业革命的发展与演进,将先进数字技术与电力系统深度融合,建设数字电网是推动实现电网数字化转型的重要路径。围绕数字电网的基本理念,该文详细阐述了数字电网的技术内涵与技术特征,构建了包含传感量测、边缘计算、信息连接、数字平台、跨域智能和系统安全的数字电网技术架构。在此基础上,对数字电网建设所面临的挑战及关键技术进行探讨,并对数字电网的价值体系进行展望,以期为数字电网的发展提供一些思考和借鉴。 展开更多
关键词 数字电网 技术架构 边缘计算 数据驱动 人工智能
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数字孪生虚拟电厂系统框架设计及其实践展望 被引量:36
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作者 严兴煜 高赐威 +1 位作者 陈涛 丁建勇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期604-618,共15页
随着国家“双碳”及“构建以新能源为主体的新型电力系统”等目标的提出,清洁化、数字化越来越成为电力系统面临的迫切需求。虚拟电厂基于先进的控制、计量、通信等技术聚合需求侧海量多元分布式资源,可以通过多样化的调节手段为电力系... 随着国家“双碳”及“构建以新能源为主体的新型电力系统”等目标的提出,清洁化、数字化越来越成为电力系统面临的迫切需求。虚拟电厂基于先进的控制、计量、通信等技术聚合需求侧海量多元分布式资源,可以通过多样化的调节手段为电力系统提供必要的灵活性支撑,并同时助力可再生能源消纳。而数字孪生技术利用大数据、云计算、人工智能等数字技术对分布式资源物理实体的特征、行为、过程和性能等进行虚拟建模,是实现虚拟电厂运行优化的理想途径。该文展望虚拟电厂未来技术发展方向,基于数字孪生的概念、架构和特征,提出数字孪生虚拟电厂系统,深入阐述数字孪生虚拟电厂的内涵,构建基于物理实体、数字孪生体、孪生数据、连接以及智能应用等的数字孪生虚拟电厂总体架构,分析相关关键技术,并对其未来应用实践进行总结与展望。 展开更多
关键词 虚拟电厂 数字孪生 框架设计 数字化电网
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新型电力系统背景下电力装备数字孪生技术架构及应用展望 被引量:24
3
作者 张露 鲁非 +1 位作者 刘睿 卢仰泽 《湖北电力》 2022年第3期36-44,共9页
数字化是新型电力系统的主要特征之一。加快传统电网向数字电网升级,依托数字孪生推动电网智能运行代表了目前电力行业发展的趋势。先从数字孪生的发展阶段入手,总结分析了数字孪生的基本特征。然后,详细介绍了数字孪生的通用框架,以及... 数字化是新型电力系统的主要特征之一。加快传统电网向数字电网升级,依托数字孪生推动电网智能运行代表了目前电力行业发展的趋势。先从数字孪生的发展阶段入手,总结分析了数字孪生的基本特征。然后,详细介绍了数字孪生的通用框架,以及电力装备的数字孪生通用框架模型。指出目前电力装备数字孪生的技术难点在于基于模型驱动及基于数字驱动的模型建立等。其中,基于模型驱动的建模难点在于多物理场仿真及参数反演技术。详细介绍了数字孪生在电力装备行业中的已有应用,目前主要集中在模型框架的架构及技术路线研究。总体而言,数字孪生应用于电力装备行业尚处于初步探索阶段。 展开更多
关键词 能源互联网 数字化 数字孪生 电力装备 新型电力系统 数字电网 新能源 电力电子 低碳 清洁能源
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面向数字电网的基于容器技术的边缘计算数据处理机制 被引量:21
4
作者 杨漾 敖知琪 +2 位作者 刘佳 陈若 江瑾 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2021年第5期98-103,共6页
针对数字电网中边缘计算和物联网技术的应用场景进行讨论,提出了一种基于容器技术的边缘计算数据处理模型,设计了一种云边协同的边缘侧数据处理架构,实现了基于容器技术的边缘计算嵌入式数据库和云边数据同步的关键技术。对数据筛选机... 针对数字电网中边缘计算和物联网技术的应用场景进行讨论,提出了一种基于容器技术的边缘计算数据处理模型,设计了一种云边协同的边缘侧数据处理架构,实现了基于容器技术的边缘计算嵌入式数据库和云边数据同步的关键技术。对数据筛选机制进行了研究,提出了一种根据事务操作优先级对事务进行筛选、重构的数据筛选机制;设计了基于容器技术的嵌入式数据库和云边协同的数据同步对比试验。试验结果表明,基于容器技术的边缘计算数据库的写入、查询和导出性能与嵌入式数据库性能基本相当;通过云边数据同步工具实现的全量数据同步效率提升了3倍以上,增量数据同步方式也显著提高了同步即时性。 展开更多
关键词 数字电网 边缘计算 云边协同 增量同步 事务筛选
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三维数字化电网技术辅助特高压工程施工管理 被引量:21
5
作者 蒋荣安 阎平 《电力勘测设计》 2007年第5期65-68,共4页
本论文研究了三维数字化电网技术辅助特高压工程施工应用的原理和主要内容,重点介绍了它在施工招投标、施工线路调查、工程组织管理中的应用,以及随着施工建设工程中逐步构建和完善特高压数字化档案的过程,并通过在1000kV晋东南—南阳... 本论文研究了三维数字化电网技术辅助特高压工程施工应用的原理和主要内容,重点介绍了它在施工招投标、施工线路调查、工程组织管理中的应用,以及随着施工建设工程中逐步构建和完善特高压数字化档案的过程,并通过在1000kV晋东南—南阳—荆门交流输电线路中的应用实例说明了具体的实施方式和应用情况。 展开更多
关键词 特高压 数字化电网 三维可视化
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广西构建以新能源为主体的新型电力系统的建议 被引量:21
6
作者 黄丽娟 甘涌泉 周恒旺 《广西电力》 2021年第4期1-5,共5页
在碳达峰、碳中和目标背景下,构建以新能源为主体的新型电力系统是构建清洁、低碳、安全、高效的能源体系的重要举措。本文从源、网、荷、储4个环节探讨了新型电力系统的特征,结合广西实际,从安全、可靠、绿色、高效、智能等方面分析了... 在碳达峰、碳中和目标背景下,构建以新能源为主体的新型电力系统是构建清洁、低碳、安全、高效的能源体系的重要举措。本文从源、网、荷、储4个环节探讨了新型电力系统的特征,结合广西实际,从安全、可靠、绿色、高效、智能等方面分析了广西构建新型电力系统的挑战,并提出了构建新型电力系统的建议。 展开更多
关键词 新型电力系统 高比例可再生能源 电力电子 数字电网 碳达峰、碳中和
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数字化电网体系结构 被引量:19
7
作者 唐跃中 邵志奇 +2 位作者 郭创新 曹一家 阮前途 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期115-118,共4页
以当前电网构架为基础,分析了数字化电网的关键功能要求,提出了数字化电网的体系结构。数字化电网体系结构以信息流为导向,从电网的整个信息流向,自下向上可以将数字化电网按照逻辑分为设备层、数据层、传输层、应用层和展现层,并采用... 以当前电网构架为基础,分析了数字化电网的关键功能要求,提出了数字化电网的体系结构。数字化电网体系结构以信息流为导向,从电网的整个信息流向,自下向上可以将数字化电网按照逻辑分为设备层、数据层、传输层、应用层和展现层,并采用先进的信息通信和电力控制技术实现分层集成和监控。最基础的设备层以开发智能化设备为主要特点,信息传输集成以信息集成技术为基础,分析应用模块纳入了更丰富的优化算法,以智能调度和辅助决策为主要优势。数字化电网体系结构各层次基于公共标准进行设计,具有系统性和开放性的特点。 展开更多
关键词 数字化电网 体系结构 智能化设备 信息集成 智能调度
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电力系统多模态数据融合模式及关键技术问题 被引量:18
8
作者 王波 王红霞 +3 位作者 姚良忠 董旭柱 马恒瑞 马富齐 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2022年第19期188-199,共12页
在能源转型和信息化建设背景下,电力系统中的多模态数据是客观存在,多模态数据融合是推进多种异质网络协同分析、电网可观可控的有效途径。基于此,首先对电力系统多模态数据及多模态数据融合进行剖析,给出了包含网内和网间融合的多模态... 在能源转型和信息化建设背景下,电力系统中的多模态数据是客观存在,多模态数据融合是推进多种异质网络协同分析、电网可观可控的有效途径。基于此,首先对电力系统多模态数据及多模态数据融合进行剖析,给出了包含网内和网间融合的多模态数据融合体系,并分别对2类融合的融合模式进行了划分;然后,结合研究现状对网内和网间融合存在的关键问题进行总结,给出了相应的技术解决路线;最后,从概念、融合模式和关键技术问题以及解决思路3个方面对电力系统多模态数据融合进行了总结。 展开更多
关键词 电力物联网 数字电网 多模态数据融合 网内融合 网间融合
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电网工程数字化移交工作的必要性和迫切性 被引量:18
9
作者 吴志力 韩文军 《电力建设》 2014年第2期66-69,共4页
信息化的发展为信息共享提供了可能性,而电网工程建设过程的长期性和复杂性对电网工程信息共享提出了较高要求。探讨了智能电网对数字化移交的要求,对数字化移交过程涉及的数据采集、数据整理和数据移交3个过程进行了描述,重点阐述了数... 信息化的发展为信息共享提供了可能性,而电网工程建设过程的长期性和复杂性对电网工程信息共享提出了较高要求。探讨了智能电网对数字化移交的要求,对数字化移交过程涉及的数据采集、数据整理和数据移交3个过程进行了描述,重点阐述了数字化移交工作的必要性和迫切性,并对数字化移交工作的开展提出了一些参考性建议。 展开更多
关键词 数字化移交 信息化 智能电网 信息共享 数字化电网
原文传递
数字化电网概念研究 被引量:17
10
作者 唐跃中 邵志奇 +2 位作者 郭创新 曹一家 阮前途 《中国电力》 CSCD 北大核心 2009年第4期75-78,共4页
数字化电网的概念内涵和关键技术一直缺乏一个系统的研究和阐述。通过归纳国内外数字化电网的相关研究和实践,提出数字化电网技术是利用当今和未来先进的传感、通信、控制和信息技术使整个电网系统的各环节都更加有效、经济和安全的技... 数字化电网的概念内涵和关键技术一直缺乏一个系统的研究和阐述。通过归纳国内外数字化电网的相关研究和实践,提出数字化电网技术是利用当今和未来先进的传感、通信、控制和信息技术使整个电网系统的各环节都更加有效、经济和安全的技术体系,是信息技术与电网技术融合的产物。分析数字化电网的关键技术、主要特征和核心优势表明,数字化电网可以应对当前电网面临的许多困难和挑战,但从传统电网发展到数字化电网需要一个渐进的过程。 展开更多
关键词 数字化电网 信息技术 电网稳定 经济效益
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基于Attention-BiLSTM的电网设备故障文本分类 被引量:17
11
作者 田园 马文 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2020年第S02期24-29,共6页
针对当前数字电网领域设备故障智能识别面临数据稀疏、识别准确率不高的问题,提出一种基于Attention-BiLSTM的电网领域设备故障文本的分类方法,将设备可能出现的故障识别当成一个分类任务来处理。首先,将记录电网设备故障数据的结构化... 针对当前数字电网领域设备故障智能识别面临数据稀疏、识别准确率不高的问题,提出一种基于Attention-BiLSTM的电网领域设备故障文本的分类方法,将设备可能出现的故障识别当成一个分类任务来处理。首先,将记录电网设备故障数据的结构化特征及描述故障现象的非结构化特征构造为具有上下文信息的文本;然后,将文本进行词嵌入向量表征后作为Attention-BiLSTM模型输入进行特征学习,并通过注意力机制增强对文本中与设备相关的故障特征表示,进而得到电网设备故障文本的语义特征向量;最后,通过模型的归一化(Softmax)层实现电网设备故障的文本分类。实验结果表明,该方法在主变压器、SF6真空断路器这两种故障设备数据集中,相较于不融合电网数据特征的Attention-BiLSTM方法的F1值分别提升了2.21、2.96个百分点。 展开更多
关键词 数字电网 设备故障 故障识别 特征提取 注意力机制 双向长短时记忆网络
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数字孪生技术的应用及进展 被引量:13
12
作者 龙玉江 李洵 +2 位作者 舒彧 杨濡蔓 卫薇 《上海电力大学学报》 CAS 2022年第4期409-414,共6页
数字孪生技术是以各行业中日益增长的数据库存为基础,结合各行业的数字手段,构建物理实体在虚拟空间中的孪生体模型,并基于模型结合虚拟空间技术对物理空间发展做出指导性预测。首先介绍了数字孪生技术的起源,以及数字孪生技术的分层理... 数字孪生技术是以各行业中日益增长的数据库存为基础,结合各行业的数字手段,构建物理实体在虚拟空间中的孪生体模型,并基于模型结合虚拟空间技术对物理空间发展做出指导性预测。首先介绍了数字孪生技术的起源,以及数字孪生技术的分层理念和关键技术,并对国内外各行业的基于数字孪生技术的具体应用进行了分析,归纳了数字孪生技术出现的原因和能够解决的问题;然后结合现有研究成果,分析了该技术目前存在的困境,并对其未来发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 数字孪生技术 数字建模 数字电网 优化算法
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数字孪生技术在数字电网中的应用研究 被引量:8
13
作者 张振丽 《科技创新与应用》 2022年第8期155-157,共3页
数字电网将物理电网的人、事、物在数字世界进行重构,实现能源流、价值流、信息流的融合。数字孪生指由具有多种功能的物理终端产生的数字化“孪生双胞胎”,它使用智能传感器、大数据分析、实时通信及人工智能等互联网技术,在虚拟终端... 数字电网将物理电网的人、事、物在数字世界进行重构,实现能源流、价值流、信息流的融合。数字孪生指由具有多种功能的物理终端产生的数字化“孪生双胞胎”,它使用智能传感器、大数据分析、实时通信及人工智能等互联网技术,在虚拟终端搭建一个与物理终端实时映射的“孪生”个体。数字孪生的关键技术涉及数值建模与仿真、机器学习以及将信息连接起来的物联网、云平台等领域。文章通过对数字电网概念及特征,数字孪生技术概念及应用领域进行研究,构建数字电网架构图。 展开更多
关键词 数字孪生技术 数字电网 数字电网架构图
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数字遥感技术在特高压工程前期选线工作中的应用 被引量:9
14
作者 葛旭波 张卫东 +1 位作者 李炳生 潘冬丽 《中国电力》 CSCD 北大核心 2010年第2期68-71,共4页
数字遥感技术辅助快速制定和优化可研阶段特高压输电线路路径大方案,其目的是提高前期工作的准确性和深度,并进行相关环境影响、自然灾害影响等专题分析。洛斯达前期工作平台以高分辨率卫星影像为基础,结合冰区、地震烈度和污区等专题数... 数字遥感技术辅助快速制定和优化可研阶段特高压输电线路路径大方案,其目的是提高前期工作的准确性和深度,并进行相关环境影响、自然灾害影响等专题分析。洛斯达前期工作平台以高分辨率卫星影像为基础,结合冰区、地震烈度和污区等专题数据,通过调整线路转角的方式避让房屋、自然灾害频发区域等,合理规划林木、河流、道路、电力线等的跨越,并进行快速分类统计,以准确的统计数据反映线路方案的经济指标;通过专题分析和比较,选择最优方案,提高特高压线路抵抗自然灾害的能力,并从源头估算和控制工程本体造价,实现特高压前期选线工作流程的创新。 展开更多
关键词 特高压 数字化电网 前期规划 路径优化
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基于数字电网统一功能架构的高压输电架空线路专家系统的设计与实现 被引量:9
15
作者 王奇 钱海 +4 位作者 常安 宋云海 邓红雷 林冰垠 李述文 《华东电力》 北大核心 2014年第4期698-703,共6页
输电线路是电网的重要组成部分,为解决目前高压架空输电线路运行单位信息化建设中数据分析平台、数据诊断和评价的不足、输电线路设备信息模型功能单一的问题,基于数字电网统一功能框架,设计了一种具备人工智能的输电线路专家系统,阐述... 输电线路是电网的重要组成部分,为解决目前高压架空输电线路运行单位信息化建设中数据分析平台、数据诊断和评价的不足、输电线路设备信息模型功能单一的问题,基于数字电网统一功能框架,设计了一种具备人工智能的输电线路专家系统,阐述了该系统设计的方案与框架,给出了状态评估、风险评估、经济性评估的模型和多维度评估的实现方法。 展开更多
关键词 电力网 数字电网 架空输电线路 专家系统 多维度评估
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事件检测类非侵入式负荷监测算法综述 被引量:8
16
作者 鲍海波 杨舒惠 +2 位作者 陈子民 郭小璇 黎静华 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2023年第13期94-109,共16页
非侵入式负荷监测(NILM)可实现设备级用电数据的自动监测,是数字电网建设中传感量测环节的重要技术之一。文中对事件检测类NILM算法的研究成果进行了综述。首先,对事件检测类NILM算法进行界定,对其与组合优化类NILM算法的技术差异进行... 非侵入式负荷监测(NILM)可实现设备级用电数据的自动监测,是数字电网建设中传感量测环节的重要技术之一。文中对事件检测类NILM算法的研究成果进行了综述。首先,对事件检测类NILM算法进行界定,对其与组合优化类NILM算法的技术差异进行对比分析;接着,对事件检测类NILM算法的流程及一般方法进行了整理和分类评述;然后,按照事件检测类NILM算法流程的顺序,分别从事件检测、特征提取、设备辨识3个角度对提升事件检测类NILM算法性能的关键技术进行梳理;最后,对事件检测类NILM算法常用性能评估指标进行总结,并对事件检测类NILM算法的未来研究方向进行展望。 展开更多
关键词 非侵入式负荷监测 数字电网 特征提取 设备辨识 事件检测
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数字孪生技术在电网工程中的应用研究 被引量:8
17
作者 郭俊韬 张珏 +2 位作者 郑宁敏 张浩 简思亮 《南方能源建设》 2023年第2期136-142,共7页
[目的]针对于大数据与互联网背景下的数字化转型,分析了数字孪生技术在电网工程中的应用现状。[方法]基于构建的映射实际工程的三维模型,通过融合设备本体以及生产数据,形成现实与虚拟空间的数据纽带,并建立匹配电网运维工作需求的智能... [目的]针对于大数据与互联网背景下的数字化转型,分析了数字孪生技术在电网工程中的应用现状。[方法]基于构建的映射实际工程的三维模型,通过融合设备本体以及生产数据,形成现实与虚拟空间的数据纽带,并建立匹配电网运维工作需求的智能化电网数字孪生运维平台。[结果]平台通过对各子系统数据的调用传输与集中处理,实现了站端数据的深度融合。通过全景信息展示功能,实现了电网数据的可视化展示。通过智能辅助监控,实现了全场景的设备监控与人员管制。通过智能运维作业功能,实现了虚拟空间对现实工程的反向干预指导。[结论]数字孪生技术在电网工程中的应用,实现了数字化转型中的电网可感、可看、可控,有效地提升了新型电力系统下的电网日常运维作业的工作效率与系统智能化集成度。 展开更多
关键词 数字化转型 电网工程 数字孪生 智能辅控 智能运维系统
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基于深度神经网络的数字电网安全态势感知研究 被引量:8
18
作者 周驰 周鑫 《自动化与仪器仪表》 2022年第12期107-112,共6页
针对当前电网安全态势预测效果不佳,导致电网极易受到外部入侵的问题,提出设计一个基于深度神经网络分数字电网安全态势感知系统。系统采用日志传感器进行电网数据采集;然后利用多项式回归算法进行初始数据融合;之后利用改进熵权法计算... 针对当前电网安全态势预测效果不佳,导致电网极易受到外部入侵的问题,提出设计一个基于深度神经网络分数字电网安全态势感知系统。系统采用日志传感器进行电网数据采集;然后利用多项式回归算法进行初始数据融合;之后利用改进熵权法计算出电网安全态势评估值,并通过层次分析法确定电网安全态势综合评价指标;最后将确定的评估值作为神经网络输入,并对其进行训练和学习,由此实现电网安全分类和预测。实验结果证明,本方法的预测准确率高达96%,相较于BP神经网络和RBF神经网络,本方法预测准确率分别高出了18%和34%,且本模型的MAPE和SDE预测误差分别为0.019 8和0.012 5,均低于另外两种模型。系统测试发现,本系统对数字电网安全态势感知率高达98%,均高于其他态势感知系统。综合分析可知,本系统可准确地对电网安全态势进行评估和预测,具备一定的有效性。 展开更多
关键词 深度神经网络 数字电网 安全态势感知 评价指标 评估预测
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基于数字孪生的数字电力设备思考与展望 被引量:8
19
作者 彭在兴 王颂 +6 位作者 陈佳莉 张曦 钱海 邱建 王帅兵 赵林杰 李锐海 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2022年第12期9-15,共7页
数字电力设备是数字电网的组成部分,目前对于数字电力设备的基本组成、质量特性、试验验证等问题缺少相关研究。根据质量管理体系理论结合电力设备的发展历程揭示了电力设备质量特性的发展规律。通过梳理电力设备数字化、网络化和智能... 数字电力设备是数字电网的组成部分,目前对于数字电力设备的基本组成、质量特性、试验验证等问题缺少相关研究。根据质量管理体系理论结合电力设备的发展历程揭示了电力设备质量特性的发展规律。通过梳理电力设备数字化、网络化和智能化技术现状结合电力设备质量特性的发展规律,提出了数字电力设备的基本组成、质量特性、数字孪生模型、数字数据模型及试验验证方法。根据提出的数字电力设备基本理念,明确了数字电力设备的发展路径。 展开更多
关键词 数字电网 数字电力设备 智能电力设备 质量特性 试验验证
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完善机组涉网控制提高电网可靠性 被引量:9
20
作者 田丰 陈兴华 罗向东 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2010年第1期116-119,共4页
探讨通过完善机组涉网控制,以提高电网可靠性。对数字电液调节系统(digital electronic hydraulic,DEH)若干容易忽视的涉网功能如超速保护控制OPC、负荷快速返回FCB、汽门快关FV等进行了论述。现代化大电网发生事故,反映出电力生产、传... 探讨通过完善机组涉网控制,以提高电网可靠性。对数字电液调节系统(digital electronic hydraulic,DEH)若干容易忽视的涉网功能如超速保护控制OPC、负荷快速返回FCB、汽门快关FV等进行了论述。现代化大电网发生事故,反映出电力生产、传输、电网可靠性及电力体制等问题,在普遍关注电网安全的同时,电网故障后的恢复、发电机组安全及它们与电网之间的协调,同样令人反思。文中指出设计、调试、完善相关自动保护和控制策略是改善电网稳定性行之有效的手段。 展开更多
关键词 超速保护控制 负荷快速返回 汽门快关 数字电液调节 电网 可靠性
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