2017年, 第38卷, 第5期　
刊出日期：2017-05-01

  

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特约主编寄语
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   主编寄语

  张沛

  电力建设. 2017, 38(5): 1.

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前沿展望
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  未来主动配电网中的新型数据驱动应用：技术，展望与挑战

  董朝阳, 陈莹莹, 罗逢吉

  电力建设. 2017, 38(5): 2. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000－7229.2017.05.001

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    This paper discusses some promising innovative data-driven applications in future active distribution networks (ADN), based on the current development of smart grid. Firstly, this paper analyzes the state-of-the-art and development trends of the ADN, and then introduces some important data analytics technologies that can be expected to be applied in future active distribution networks. Based on this, this paper discusses some innovative data-driven applications and also analyzes the associated challenges in the actual implementation. 

   
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  能源互联网对电力需求侧管理变革的影响

  赵东元，高峰

  电力建设. 2017, 38(5): 11. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000－7229.2017.05.002

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   国家工业和信息化部发布《工业领域电力需求侧管理专项行动计划（2016－2020年）》，以促进工业企业科学、安全、节约、智能用电，实现以较低电力消费增长创造更多工业增加值产出。该文旨在研究能源互联网的发展对电力需求侧管理(power demand side management, DSM）的变革影响。首先分析了电力需求侧管理的基本架构，然后介绍了能源互联网的物理层、数据层、应用层3个层次的重要特征，并进一步详细分析了以上3个层次对电力需求侧管理的影响。最后，给出了一种符合能源互联网理念的工业园区电力需求侧管理技术体系。

   
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   电力电子装置智能化研究综述

  曹军威，杨洁，袁仲达，吴扣林，方太勋，杨飞

  电力建设. 2017, 38(5): 18. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000－7229.2017.05.003

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   智能化的电力电子装置是建设智能电网与能源互联网的重要基础，对电力电子装置的智能化研究具有重要的现实意义。为了推进电力电子装置智能化理论研究和实用化研制，对目前电力电子装置智能化研究现状进行了综述。该文按功能不同对电力电子装置进行了分类，针对不同类别，分析了电力电子装置智能化的主要技术，如传感、通信、控制等方面的应用进展。在分析电力电子装置智能化智能监控、故障诊断、状态评估等研究方向的基础上，总结了电力电子装置智能化研究多方面的应用情况。最后对电力电子装置智能化发展趋势进行了展望，针对若干亟待解决的问题提出了研究建议。

   
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   智能眼镜在电力行业的应用分析

  张沛，孟祥飞，邓晓洋，张浩，顾天雄

  电力建设. 2017, 38(5): 31. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000－7229.2017.05.004

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   智能眼镜是近几年被提出、而且是最被看好的可穿戴智能设备之一，具有解放双手、随时联网及动态视野分析等突出功能。首先介绍了智能眼镜的功能，对比分析了主流产品的性能参数，从应用的角度提出了评价体系，并对主流产品的技术参数进行了评估。其次描绘了智能眼镜在电力行业运行检修、物资管理和培训教学中的应用场景。最后提出了智能眼镜在电力行业中的进一步应用所需要的技术，并给出发展建议。将智能眼镜引入到电力行业中，有助于提高工作效率，降低企业成本，保证电网安全稳定运行。

   
信息物理系统
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  考虑网络攻击因素的电网信息物理系统业务可靠性分析

  茹叶棋，周斌，吴亦贝，李俊娥，袁凯，刘开培

  电力建设. 2017, 38(5): 38. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000－7229.2017.05.005

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   电网信息物理系统（grid cyber physical system, GCPS）的主要特征是信息空间和电力空间的深度融合与交互影响。针对智能电网广域实时保护控制业务，首先研究了信息业务对物理系统可靠性影响的表征方式，建立信息设备关联的业务可靠性模型。在此基础上，引入设备可靠性因子，提出考虑攻击因素的信息设备可靠性评估指标，并给出了结合层次分析法（analytic hierarchy process, AHP）和贝叶斯网络的业务可靠性量化评估方法。通过算例研究，确定了考虑攻击因素的情况下系统的薄弱环节，并分析不同冗余程度的信息系统对业务可靠性的影响，并且与已有方法进行对比，验证了所提方法的可行性和合理性。

   
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   配电网信息物理系统的典型特征与联合测试验证

  陈彬，黄建业，张功林，范元亮，王琦，汤奕

  电力建设. 2017, 38(5): 46. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000－7229.2017.05.006

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   随着多通信方式网络、分布式电源等信息物理资源的加入，传统配电网的信息流和能量流特性发生了重要转变，因此迫切需要从信息物理融合的视角去研究相关运行及控制问题。首先阐述了配电网信息物理系统(cyber physical system, CPS)的5种典型特征；其次，为完整保留能量流和信息流交互过程，从数字与动模测试验证互补的角度，提出配电网CPS数模混合测试验证平台，以支撑该领域理论分析和控制方法研究；最后，基于分布式光伏无功优化控制算例验证了平台的有效性。

   
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   智能电网信息通信系统风险评估的模糊测度方法

  崔力民, 李刚, 王天军, 石江红, 宋雨

  电力建设. 2017, 38(5): 52. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000－7229.2017.05.007

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   信息系统与物理系统的深度融合给智能电网信息通信系统的风险评估带来了新的挑战。由于电力网与电力信息网之间的耦合程度越来越深，造成电力信息通信网络的风险评估是一个多层次、多指标，且指标之间具有深度相关性的问题。在此背景下，研究了一种综合的风险评估模型。首先，构建了电力信息通信网络风险评估的指标体系。然后，利用模糊测度和模糊积分法对风险进行综合评估；其中，利用主、客观相结合的权重计算方法来确定单指标的模糊密度，将得到的模糊密度进行模糊测度后，用模糊积分算子来融合指标集合的综合估计值。最后，基于最大隶属度原则得到综合的风险评估值。通过算例分析，验证了该方法的有效性。

   
无线通信
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   能源互联网背景下5G网络面临的挑战

  周强, 刘见龙，周文安

  电力建设. 2017, 38(5): 62. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000－7229.2017.05.008

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   能源互联网需要将能量流和信息流进行耦合，建立全新的能源体系，分析现有的能源互联网架构及对信息通信技术的需求，结合目前5G网络的研究现状和发展趋势，阐述5G网络在能源互联网背景下面临的大规模传感器接入和组网技术、分布式能源管理、面向能源互联网的应用架构以及网络体验质量（quality of experience，QoE）和信息安全4个方面的挑战。能源互联网是一次重大的能源变革，信息通信技术是实现能源互联网的关键技术之一，综述能源互联网背景下5G网络面临的挑战，为未来能源互联网中信息通信技术的应用指明方向。

   
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   智能变电站就地化保护无线接入方案设计

   

  吴赛，仝杰，朱朝阳，李岩军，汪洋，刘小虎

  电力建设. 2017, 38(5): 69. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000－7229.2017.05.009

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   随着能源互联网的发展，智能电网中智能变电站得到了快速发展，继电保护装置的分布式布置已成为必然趋势。为应对智能变电站继电保护分散化布置、信息远程控制等问题，提出了基于工业无线通信技术的变电站就地化保护方案。依据变电站特点，将工业无线通信系统应用于变电站就地化保护站控层，实现对变电站现场设备监测，开发适用于变电站环境的无线通信模块，进行实验室及现场测试，试验证明该方案可实现变电站复杂环境下高可靠、实时的数据传输，为后续智能变电站就地化保护研究提供参考。

   
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   基于同步监测和深度学习的电容器介损角辨识

  王晓辉，朱永利，郭丰娟

  电力建设. 2017, 38(5): 76. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000－7229.2017.05.010

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   电容器在线监测系统中，不同位置监测装置受导线电流的干扰不同，因此工程中使用谐波分析法计算介损角存在不稳定问题。该文提出了一种基于同步监测和深度学习的电容器介损角辨识方法。首先给出了电容器电流、电压信号无线同步监测方法，以及用于深度学习的介损角表示信号Dδ(t)的计算过程。然后仿真验证方法的有效性并与基于加汉宁窗的谐波分析法进行比较。最后对深度神经网络隐含层进行了可视化分析，结果显示，该方法的正确率主要受噪声、谐波幅值比、介损角变化量等影响，且在谐波幅值比小于10%的情况下，辨识结果受频率偏移、谐波与基波相角差的影响较小。

   
电力大数据
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   电力大数据应用的判断原则

  张沛，和怡，张大海，孙艺新，程嘉许

  电力建设. 2017, 38(5): 85. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000－7229.2017.05.011

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   The power grid is producing a large amount of data with various types. It is of great significance to effectively deal with and develop the maximum value of the data, which is one of the main purposes of electric power information construction. In the power industry, big data applications has aroused the attention of domestic and overseas experts and scholars. However, the application of power big data is still in its infancy. It is necessary to identify what is the application of power big data. This paper reviews the applications of the power big data at home and abroad, on this basis, illustrates the concept of the power big data. And then combined with specific application scenarios, this paper introduces the judgment rule of power big data from the aspects of technology and value, which can provide a useful guidance for the application of power big data in electric power industry. Data is asset, so power big data will certainly provide an important technical support for the development of the power industry and economic society.

   
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   电力设备监测数据的流式计算与动态可视化展示

  李莉，朱永利，宋亚奇

  电力建设. 2017, 38(5): 91. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000－7229.2017.05.012

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   电力设备监测数据的实时分析和可视化展示是智能电网建设的重要内容。以Hadoop为代表的传统数据处理模型不能满足业务时延要求。提出基于阿里云流计算（Stream Compute）的电力设备监测数据流式计算与动态可视化展示方法，并应用Stream Compute的上下游服务搭建了用于电力设备监测数据的时频分析和可视化展示的应用系统。试验测试表明，所搭建的系统整体的处理延迟被控制在s级，能够满足电力设备在线监测及实时数据展示的性能要求。

   
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   面向油中溶解气体监测时序数据压缩的改进方法

  张炜，王英洁，邬蓉蓉

  电力建设. 2017, 38(5): 98. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000－7229.2017.05.013

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   为提高油中溶解气体监测数据的分析、传输效率，提出了一种针对时间序列数据的改进压缩存储方法。首先区别状态量和模拟量的数据类型，并创建不同数据列的二维表。其次，组合应用旋转门算法和哈夫曼算法，并在创建的数据区间索引后实现数据压缩存储。实测结果表明该方法不仅能满足对时间序列数据的高效、并发存储要求，还有利于在改进数据读取、传输效果的基础上，开展大数据分析和跨系统应用。

   
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  基于时间序列提取和维诺图的电力数据异常检测方法

   

  裴湉, 齐冬莲

  电力建设. 2017, 38(5): 105. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000－7229.2017.05.014

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   电力网络中信息系统与物理系统的深度融合，导致现代电力系统易受异常数据的影响。现有的电力数据异常检测方法未能充分挖掘数据特征，存在计算复杂、灵活性差、精度较低等缺点。提出一种基于时间序列提取和维诺图的异常数据检测方法，利用重要点分段的时间序列提取方法，将高维数据进行降维处理，并将其映射到二维平面上，构造维诺图分区，进而检测出异常数据。该方法可降低数据维度和算法复杂度，能根据序列特征灵活设定异常阈值，实现异常数据的准确检测，仿真实验证明所提方法的有效性。

   
通信技术
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   基于IPv6的配电自动化系统通信网络架构

  任征东, 栾文鹏, 王鹏，郭屾

  电力建设. 2017, 38(5): 111. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000－7229.2017.05.015

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   该文阐述了配电自动化系统的实施现状，分析了其通信网络架构存在的问题，遵循共用通讯网络的理念，提出了基于IPv6的配电自动化系统通信网络架构，阐述了IPv6的运用可呈现出的不可比拟的优越性。所提出的基于IPv6的配电自动化系统通信网络架构可以同时支持未来配电网电源侧和用户侧所需业务的接入。强调了新的通信网络架构对智能电网发展的重要性。

   
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   系统保护业务需求分析及通信技术研究

   

  王智慧，汪洋，秦璇，李艳波，王湖

  电力建设. 2017, 38(5): 116. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000－7229.2017.05.016

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   随着电网规模不断扩大，现有的“三道防线”保护策略已经无法满足复杂电力系统安全稳定运行的需要，迫切需要构建新一代大电网安全综合防御体系，进而需要建立一种高速、实时、安全、可靠的电力通信网络，以支撑交直流协控、抽蓄控制、精准切负荷、全景状态感知等系统保护功能。基于电力通信网的现状，首先对系统保护业务的通信网需求进行详细分析，包括节点分布及业务流向、传输距离、通道带宽、通信时延等；其次对目前电力传输网技术进行研究分析，提出满足系统保护业务需求的两种传输技术方案，并进行了对比分析；最后对所提出的两种技术方案的通信时延进行实验验证，为系统保护通信网建设提供理论和实践参考。

   
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   考虑电网关联度的电力通信网关键环节识别 

  崔力民1,2，耿子惠3，舒勤3，王鑫2

  电力建设. 2017, 38(5): 124. https://doi.org/DOI： 10.3969/j.issn.1000－7229.2017.05.017

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   电力通信网作为电网的支撑网络，其可靠运行对电网安全可靠运行有着重要意义。为了识别电力通信网的关键环节，提出了一种考虑电网关联度的电力通信网关键环节识别方法。首先，构建电力-通信复合系统，其次，分别构建电力系统层节点评价体系、链路评价体系和通信系统层节点评价体系、链路评价体系，然后采用TOPSIS算法分别求得电力系统层节点重要度、链路重要度以及通信系统层节点重要度、链路重要度。最后，通过特定的代数运算，将电网关联度与通信网自身的重要度结合起来，分别求得考虑电网关联度的电力通信网节点、链路重要度值，并依据重要度值，识别出电力通信网关键环节。某省实际电力通信网仿真结果表明，该方法可以有效地识别出关键环节，证明了该方法的可行性。