风力发电厂监控通信原理及模型——IEC 61400-25标准介绍

风力发电厂是一种分布式能源系统,需要设备与设备之间以及设备与电网之间有良好的配合。国际电工委员会最近制定了IEC 61400-25系列标准,该标准是IEC 61850标准的延伸,专门面向风电厂的监控通信。本文在概要介绍IEC 61400-25标准体系结构的基础上,重点介绍了风电厂监控系统通信原理、建模方法、信息模型和信息交换模型,并说明了如何把信息映射到特定的工业通信协议上的方法。     

基于APROS的发电厂电气系统仿真模型

对发电厂仿真系统中复杂的网控系统NCS(Net Control System),利用APROS图形自动化建模系统进行建模。该系统是以模块化建模为基础,以图形连接信息表达模块连接信息、具有完善的图形编辑功能和友好的用户界面。利用该系统对某发电厂NCS和1号单元机组分散控制系统DCS(Distributed Control System)中电气系统进行数学建模,再建立仿真模型,提高了建模效率、准确性和规范性。     

应用于电网故障诊断的统一信息模型

将故障诊断所需信息进行分类,采用扩展变电站配置语言(SCL)文件对一次元件静态信息和保护配置信息进行描述.使用基于IEC 61850标准的通信方式传输保护和开关动作信息.将获取的故障诊断相关信息进行统一建模,建模方法参考IEC 6197.的公共信息模型(CIM)和IEC61850的分层模型,并结合故障诊断的应用特点进行了适当扩展.该方法解决了故障诊断难以获得完备信息和标准化信息的问题,使故障诊断系统真正达到实用化.     

基于IEC 61970/61850的电动汽车充电站监控系统建模方案

根据电动汽车充电站的需求,充分考虑未来发展趋势,以IEC 61970/61850系列标准为技术基础,提出汽车充电站监控系统建模方案,建立汽车充电站系统模型、设备信息模型、通信模型,并介绍建模方法.给出了站内智能电子设备(IED)信息集成的实现以及系统方案的应用前景.     

基于IEC61970和IEC61850协调的电网故障诊断信息模型

为解决电网故障诊断难以获得完备信息和标准化信息的问题,对故障诊断的信息需求进行了分析。在IEC61970和IEC 61850协调的基础上,设计了应用于故障诊断的统一信息模型。该信息模型采用统一建模语言描述,建模方法参考参考IEC 61970的公共信息模型和IEC 61850的层次模型,在全网范围建立起一次设备与二次装置的关联。探索了生成统一信息模型的转换规则。得到了一种整合故障诊断所需各种信息的可行方案,对推动故障诊断实用化的进程有积极意义。     

基于IEC 61850标准的电动汽车换电站监控系统建模方案

阐述目前电动汽车换电站系统与关键设备管理现状,分析电动汽车换电站监控系统架构和功能需求,基于IEC61850系列标准提出电动汽车换电站系统建模方案,建立换电站系统关键设备信息模型,通过采用抽象数据建模方法,建立换电站中智能电子设备(intelligent electronic device,IED)的信息配置模型。提出的电动汽车换电站关键设备建模方法,解决了换电站关键设备通信模型标准化的问题,推动了充换电设备与系统之间信息交互的规范化和标准化,为下一步换电站系统集成提供了统一的信息模型支撑。     

变电站在线监测系统的一体化建模与模型维护

通过对变电站在线监测系统接口与功能规范的分析,提出从在线监测智能电子设备(IED)到站端监测单元与状态监测主站的一体化建模方法。针对变电站在线监测系统主要关注一次设备及其部件的实体信息的特点,采用公共信息模型的电力系统资源类和资产类,建立变电站在线监测系统的电网结构与一次设备模型,并给出站端监测单元与状态监测主站之间的模型共享实现方案,以减少建模的工作量,保障模型的一致性。以IEC 61850模型为基础,对状态监测数据接入规范进行扩展,建立在线监测IED与站端监测单元的设备参数与数据模型,并给出在线监测IED与站端监测单元之间数据映射的实现方法,以实现在线监测数据模型的源端维护。     

基于CIM的电网建模若干问题研究

针对省、地级电网调度系统的要求,基于IEC61970系列标准中的公共信息模型（CIM）,提出了2级电网建模系统的设计方案。通过该建模系统以及省调与各地调能量管理系统之间的互操作,可以自动生成各级调度系统所需的详细电网模型。重点介绍了在建模过程中遇到的若干实际问题,包括：电网模型范围的划分原则、CIM文件解析、电网模型层次的确定和CIM模型拼接等,并针对这些问题提出了相应的解决方案。以福建省实际电网数据进行测试,结果表明,该建模系统创建的电网模型可以满足多种电网高层应用软件的需求。     

基于IEC61850标准的电动汽车充电桩监控信息模型研究

为了实现电动汽车充电站监控系统的标准化管理,应用IEC61850建模技术和UML建模方法,在分析交流充电桩的监控功能及信息量基础上,在间隔层通信管理机中建立交流充电桩的逻辑设备、逻辑节点、数据的信息模型。讨论了通信管理机与站控层监控主机之间的报告和控制机制的信息交换模型,分别给出了实现交流充电桩信息交换的数据集/报告控制块实例、控制属性及服务流程。应用表明,该研究内容可提高电动汽车充电站监控系统设备间互操作性和运行管理效率。     

微电网环境下飞轮储能系统信息建模与分布式运行机制

主要研究了在微电网具有分布式发电及设备运行机制环境中,飞轮储能系统的信息建模方法与分布式运行机制。应用IEC61850机制,建立微电网环境中的飞轮储能系统的信息模型,以将具有机电一体化设备特征的飞轮储能系统顺利转化为电力系统领域内的生产设备,并有效地与周围其他电力设备进行通讯与信息交换。重点说明了信息模型内部逻辑节点的建模方法。在基于IEC61850机制的飞轮储能系统信息模型基础上,进一步综合应用IEC61499分布式控制机制规划与描述FESS的充放电运行过程,研究了逻辑节点向标准功能块的转化方法。通过IEC61850和IEC61499对微电网中的飞轮储能系统综合应用,说明了2种机制结合应用的有效性,同时也为有效控制电力系统中飞轮储能系统的充放电过程提供技术途径。     

基于IEC61850的智能发电站建设

智能发电站是智能电网的重要组成部分,它代表了发电站新技术的发展方向。对智能发电站的IEC61850标准,面向对象建模技术,在线监测技术等主要技术环节进行了介绍了,分析了其目前发展情况。     

电力综合资源战略规划模型与应用

综合资源战略规划是综合资源规划理念在国家战略规划层面上的扩展,为电力市场条件下实施电力需求侧管理提供了新的理论支撑。文中建立了将作为需求侧资源的能效电厂与供应侧资源同等纳入电力规划的综合资源战略规划模型,该模型以全社会的供应侧与需求侧的总成本最低为目标,以用电量、负荷、能效电厂的装机容量、常规电厂的装机容量、污染物排放水平为约束条件。通过美国综合资源战略规划的算例验证了模型的规划效果,与传统规划预计的结果相比,应用该模型规划可实现全社会的总成本最低,而且减少了供应侧的装机和污染物的排放。     

基于数字化技术的发电厂电气二次一体化方案

提出了基于IEC 61850标准的数字化发电厂电气二次系统一体化解决方案,阐述了方案目标、核心技术和优势对比。该方案横向融合发电厂电气各专业,统一信息源,优化设备功能,丰富站控层信息,并且通过过程层面向通用对象的变电站事件(GOOSE)和采样测量值(SMV)技术可以大量节省电缆,减小占地面积,节约现场投资,提高自动化水平;该方案纵向与厂级管理系统以及生产、调度、集控等系统之间信息充分贯通,提高了发电厂的运行效率。     

发电厂新营运模式下AGC的实施

对发电厂在“厂网分开、竞价上网”新营运模式下自动发电控制（AGC）的实施方式作了探讨,这是一种以独立发电公司为单元的,以负荷经济分配为基础的新的电网调度形式。通过分析当前AGC方式及发电机组最新的控制水平,介绍了有杉实时的厂级监控信息SIS系统,实现实时成本核算和竞价上网,完成机组经济负荷调度AGC的方法。在新营运模式下,电网调度AGC对一个独立发电公司进行实时负荷指令,需要经过电厂经济负荷分配再落实到每台机组。     

含多类型资源虚拟电厂鲁棒竞标模型研究

虚拟电厂(virtual power plants, VPP)能有效聚合分散的多类型需求侧资源时,是需求侧资源参与电力市场的有效方式。但是VPP的市场行为无法直接采用传统的火电竞价模型进行描述,线路输电约束等出清过程中考虑的物理条件也会对虚拟电厂内部资源管理策略产生影响,基于此,文章以风电、储能、燃气轮机及需求响应负荷组成虚拟电厂为研究对象,考虑VPP内部风电出力不确定性以及聚合对象的调节能力,建立市场环境下 VPP 多类型资源鲁棒竞标模型。该模型采用库恩-塔克 (Karush-Kuhn-Tucker,KKT) 条件等值市场出清模型,并将其作为约束条件在VPP决策中进行考虑。算例表明该模型可以根据市场现状优化VPP内部多类型资源组合出力,提供经济可靠的竞标策略,有效提高VPP经济效益。     

"一厂两站"方案在电厂接入系统的应用

"十五"后期,浙江省将面临严重缺电局面,今后5年将建设10GW的发电工程。利用原有老的发电基地建设新的电厂,即所谓"一厂两站"方案,不仅解决厂址资源紧缺的矛盾,且具有建设周期短投资少的优点。通过工程运用实例,说明"一厂两站"方案在解决大中型电厂扩建工程接入系统的有效性,具有应用前景。     

邻矿燃煤空冷电厂开展循环经济模式研究及示例

我国从2009年1月1日起施行<循环经济促进法>为电力行业指明方向.一般燃煤空冷电厂在循环经济减量化水耗方面虽有所突破,但煤炭资源得不到综合利用,废弃物不能资源化,矿井排水不能作为发电部分水源等问题仍未较好解决.只有开展循环经济,方能从根本上缓解长期以来资源、环境与发展之间的尖锐矛盾.论述了未开展循环经济之前的一般燃煤...     

某内陆核电厂水文地质条件研究

随着核电厂设计技术的不断换代更新,核电厂建设也开始由沿海向内陆转移。内陆地区因地质、地质构造、地形地貌等条件的不同,在水文地质条件方面与沿海地区有很大区别,并且内陆地区淡水资源丰富,地下(表)水一旦受到放射性核素的污染,不仅危害大,持续时间长,而且治理难度大。因此,避免或减少地下(表)水污染及地下水对核电厂厂址工程的危害,进行专门的水文地质研究是非常必要和紧迫的。本文以广东某内陆核电厂为例,对内陆核电厂水文地质研究的主要方法和内容进行探讨,以便为类似工程的水文地质研究提供参考。     

基于IRP的电厂信息化系统

目前的电厂管理信息系统大部分由于数据组织不合理,造成信息弧岛丛生。系统地介绍了信息资源规划IRP(Information Resource Planning),阐述了电厂实施IRP的主要内容。通过对电厂功能、数据需求分析．建立发电企业信息标准、功能模型、数据模型和结构体系模型,为电厂建立各种应用管理系统打下基础．从而解决企业的信息共享问题。