电力系统机电/电磁暂态仿真数据转换系统

针对目前电力系统机电暂态仿真与电磁暂态仿真各自相对独立的现状,从电力系统机电暂态/电磁暂态转换仿真的需求出发,提出并编程实现了一种基于PSS/E和EMTP软件的电力系统机电/电磁暂态仿真转换系统,该系统可以直接将机电暂态仿真数据转换为电磁暂态仿真数据,为机电暂态与电磁暂态两种原本相对独立的仿真搭起了桥梁。并以实际上海电网为例,结果表明该系统能准确地实现电力系统机电暂态仿真到电磁暂态仿真数据的成功转换。     

基于ATP-EMTP的故障接地电弧仿真研究

单相自动重合闸是保证电力系统安全与供电稳定的有效措施之一,在超高压电网中尤其明显。想要提高自动重合闸的成功率,必须对线路故障进行识别,避免盲目重合。通过基于ATP的电磁暂态仿真软件对超高压其中某一段线路模拟故障进行建模与仿真,研究了两种故障(永久性故障和瞬时性故障)情况下,一次、二次电弧的动态特性及其对故障电压的影响,EMTP仿真数据能有效区分故障类型,可靠地实现自动重合闸。     

面向电网规划设计的电磁暂态仿真研究与应用

  [目的]  为了在特高压与超高压电网规划设计中对相关电气设备电磁暂态特性进行评判,需要进行电磁暂态仿真专题研究。  [方法]  提出影响此类仿真结果的关键因素主要有电力系统潮流与短路资料、输电线路物理结构与电气参数资料、变电站主要电气设备详细电气参数资料的完整性与准确性以及仿真工具的适用性。  [结果]  基于权威的电磁暂态仿真软件,提出了进行潜供电流与恢复电压、工频过电压、操作过电压以及变压器中性点加装小电抗等电磁暂态特性仿真时应遵循的主要条件与要求,并阐明了相应的仿真结果与应用。  [结论]  研究成果已用于电网规划与输变电工程设计,可满足电力系统电磁暂态仿真要求。     

基于电磁暂态仿真软件雷电过电压仿真误差研究

电磁暂态仿真软件(ATP-EMTP)是电力系统用于雷电暂态过电压仿真的主要软件,主要运用于电力系统的初步防雷保护设计以及对现有防雷措施进行改造研究。仿真结果的精确性直接关系到整个防雷保护设计以及改造的成效,因此对仿真软件的精确性研究至关重要。主要采用目前雷击输电线路仿真电路模型,对雷电流模型输出以及雷击点电流进行检测,同时对比计算出雷电流模型设置参数为3kA以及雷击点作用电流3kA两种情况下四点过电压的误差率。仿真实验结果得出了雷电流电源模型与实际作用电流的误差率,同时得到该雷电流误差率导致的各点过电压误差率。通过对仿真软件误差研究,不仅为提高雷电过电压仿真精确性提供了相应的参考意义,同时保证了电力系统的耐雷水平,降低了雷击跳闸率,提高电力系统的供电可靠性。     

非线性元件算法的建模与仿真

介绍了一种电力系统电磁暂态仿真非线性元件算法。针对在电力系统电磁暂态领域广泛应用的EMTP（电磁暂态程序）和EMTDC（直流电磁暂态程序）技术存在一定的局限性,在此技术基础上提出了一种新的算法,并对非线性元件二极管进行算例证明。新算法为所有非线性元件提供了一种真非线性元件算法,解决了补偿法求解过程中遇到的假非线性元件精度低和拓扑约束的问题,即可求解任意拓扑结构的非线性网络。     

智能变电站继电保护调试技术的研究

以往人工现场调试继电保护的方式难以发现智能变电站信息交传输的潜在隐患,提高了智能变电站信息故障风险。为此,本文分析了智能变电站继电保护的特点,认为继电保护调试工作要充分利用智能变电站的信息一体化功能与自我诊断功能,考虑变电站的IEC61850标准,据此设计了智能变电站继电保护调试系统。系统集成了ADPSS仿真模块、SCD文件可视化模块、智能变电站仿真分析模块,对一次系统的电磁暂态仿真生成IEC 61850标准报文,由SCD文件可视化模块显示,在仿真分析模块分析继电保护的调试结果。此系统利用智能变电站信息一体化优化排除变电站可能存在的运行故障,充分发挥继电保护作用。     

大型风电场并网运行系统暂态稳定性分析

采用时域仿真方法研究了大型风电场接入电网后的电力系统暂态稳定问题,建立了风力机传动部分两质量块的风力发电机数学模型,用PSAT软件对大容量风电场接入的电力系统进行电网侧故障的暂态仿真,以lEEE 39节点算例进行分析.仿真结果表明,风电场并网后系统的暂态稳定性降低,通过加入TCSC改善了系统的暂态稳定性.     

光照水光互补工程过电压计算分析研究

本文根据光照水光互补工程的电气接线方案,结合工程七种运行工况,拟定过电压计算的仿真计算模型,采用电力系统电磁暂态过程模拟软件,分析研究了雷电侵入波过电压、特快速暂态过电压、单相接地故障、甩负荷等故障情况下的工频过电压、断路器三相合闸和单相重合闸时的操作过电压计算成果,为工程安全稳定运行提供可靠的依据。     

恢复性涌流对变压器差动保护的影响

随着电力系统规模和容量的不断扩大,对变压器差动保护性能的要求越来越高。在建立变压器暂态数学模型的基础上,分析了变压器区外故障切除后的电磁暂态全过程,详细阐述了变压器恢复性涌流的产生机理,找出了影响恢复性涌流的主要因素。仿真结果表明,恢复性涌流中的二次谐波本身不造成差动保护的误动作,电流互感器的暂态传变误差所形成的差流才是差动保护误动的原因．因此,现场中要特别注意TA的选型．     

采用STATCOM抑制次同步谐振的理论与仿真研究

针对静止同步补偿器（STATCOM）在抑制次同步谐振（SSR）方面的理论与应用进行了研究。分析了STATCOM抑制SSR的基本工作原理;提出了STATCOM抑制SSR的控制策略,并设计了相应的控制器,以IEEE第一标准模型为例,采用特征值分析和时域仿真分析2种方法验证STATCOM对SSR的抑制效果。此外,利用PSCAD／EMTDC电磁暂态仿真软件,建立了锦界电厂串补送出系统的电磁暂态仿真平台,并进行了相应的仿真分析。仿真结果表明,STATCOM~有效抑制SSR的发生,为解决国内外交流串补输电工程中的SSR问题提供了参考,也为STATCOM装置的应用提供了依据。     

220 kV高压单芯电缆同相并联输电方案分析

针对实际工程需要,探讨了在220 kV高压输电领域采用同相并联电缆输电的方案.应用PSCAD/EMTDC仿真软件计算了4种同相2根并联电缆排列方式下的电流分配和不平衡系数,推荐了几种同相电流分配最均匀、不平衡系数最小的排列方式,对电缆线路工程设计提供技术支撑.同时,针对同相并联电缆的输电方式,在变电站GIS布置方式、继电保护及系统通信设计方面给出了建议.     

智能变电站IED即插即用实现方法研究

鉴于实现变电站内IED间的即插即用是智能变电站建设的目标之一,研究了智能变电站IED即插即用的实现原理,在全面遵循IEC61850通信标准的基础上,提出一种基于JINI技术的智能变电站IED即插即用实现方法,根据智能变电站工程建设实际情况,设计了智能变电站SSD文件,通过该文件不仅实现了智能变电站IED在一次系统中的功能定位及通信配置,且实现了IED间SV、GOOSE信息的自动匹配,并通过试验进行了验证。     

岩滩扩建工程500 kV变电站雷电侵入波过电压研究

500kV变电站一旦发生雷害事故,将直接影响整个电力系统的安全可靠运行,雷电侵入波沿线路传入变电站会引起站内电气设备出现过电压,严重威胁到设备的绝缘水平。为确保变电站内电气设备能在避雷器保护范围内安全运行,基于岩滩水电站扩建工程500kV变电站新的接线方式,建立了水电站设备数值模型,并采用电磁暂态分析程序ATP/EMTP对设备过电压进行了仿真计算。结果表明,岩滩水电站变电站进线段杆塔绝缘性强;500kV线路绕击侵入波是重点防范对象;工频电压对500kV变电站的雷电侵入波过电压影响显著。     

基于IEC61850的MMS通信仿真测试系统的研究与实现

基于IEC61850标准设计了基于IEC61850MMS通信的仿真测试系统,实现了IEC61850J]~务器通信模块的仿真,对下通过与过程层设备通信实现交流量（SMV）数据的采集和控制量（GOOSE）数据的交互,对上通过IEC61850J]~务器通信模块将四遥信息及时向监控后台的上传,同时实时响应监控后台的各种命令,实现了全站各数字化装置的仿真,对智能变电站技术的研究和工程测试联调发挥了重要作用,文中详细介绍了站控层仿真测试系统的设计原理和体系架构,并对各个功能模块的实现进行详细的阐述,对其应用场景和实际使用效果也进行了详实描述。     

110 kV雪山智能变电站联调测试中若干问题探讨

为精确校验与考核110kV雪山智能变电站三层两网构架下各智能电子设备(IED)及通信网络系统的关联可靠性,结合系统联调测试结果,分析了合并单元(MU)时延偏差、同步性能对主变差动动作性能的影响,为智能变电站系统联调测试工程化实践积累了宝贵的经验。     

基于RTDS-PXI的电磁-机电暂态混合实时仿真研究

提出了基于RTDS—PXI的电磁一机电暂态混合实时仿真方案,其采用并行的数据交互方式,将运行在RTDS上的电磁暂态程序和自主开发的机电暂态程序通过PXI进行实时接口．实现了电磁一机电暂态混合实时仿真。最后在搭建的RTDS—PXI混合实时仿真平台上进行了与小规模全电磁暂态仿真的对比分析,结果表明所提出的方案是可行、有效的。     

New concept and procedure for reliability assessment of an IEC 61850 based substation and distribution automation considering secondary device faults

Smart grid is a power grid consists of extensive monitoring systems which deal with the monitoring of attributes such as current, voltage, power, and energy at distribution transformers, substations transformers, distribution switching devices and smart meters. Smart grid with advanced communication technologies can be used for several purposes such as efficiency and reliability improvement. IEC 61850 is the core standard in the smart grid domain for distribution and substation automation. This paper introduces a vision of modern substation and distribution systems using the IEC 61850. Network operators mainly assume that the modern substation and distribution systems based on the IEC 61850 are reliable for a long-time of operation. However, similar to any other systems, the implemented IEC 61850 might fail because of the operational failures or aging failures. This paper proposes a novel method for reliability evaluation of modern substation and distribution systems. A typical IEC 61850 based distribution and substation system is developed and analyzed using the proposed method. The fault tree analysis (FTA) is used to quantify the reliability of the system. The technique is implemented and demonstrated on the Roy Billinton test system (RBTS). The analysis is further extended on a 400/63 kV substation with a breaker- and-a-half configuration. In addition, the technique proves to be robust under different operations. The results verify the feasibility and applicability of the proposed method.     

智能变电站二次系统防雷设计

针对智能变电站特点,结合当前站控层、间隔层、过程层设备布置形式,分析了各层设备所处的电磁环境及可能遭受的雷击入侵,提出了智能变电站二次系统防雷方案设计。     

变电设备状态接入控制器的研究

针对常规变电站在线监测装置专业各异、厂家较多、多套监测系统并存、信息无法共享的现状,研究了智能变电站的在线监测系统新型装置变电设备状态接人控制器,提出了基于IEC 61850标准通信规约的设计方案。介绍了系统结构、装置硬件要求、通信环境,研究了通信功能、基于IEC 61850的11服务、12接口、数据处理、配置管理、自管理、web展示等功能,给出了实现与应用方法。该装置能规范状态监测通信和不同类型监测数据的即插即用,占地空间小,结构简洁,易于维护,为实现智能电网的信息化、自动化和互动化奠定良好的基础。