湖南电网毫秒级精准负荷控制 系统的工程应用

毫秒级精准负荷控制系统将切负荷控制方式,从传统的集中切变电站负荷线路方式转变为快速精准控制用户可中断分支负荷线路。文章重点介绍精准负荷控制系统的整体架构及各层级切负荷装置的功能,分析精准负荷控制系统控制策略,结合整体联调试验,阐述该系统的工程应用情况。现场联调试验表明该系统既满足传统稳控系统快速性、安全性要求,又实现企业用户可中断负荷的精准控制,提高了紧急切负荷控制的精细化水平。     

精准负荷控制系统的快速通信接口方案设计

分析了多直流馈入电网精准切负荷系统的实时性需求、控制终端业务断面流量和现有通信接入技术,提出了骨干层基于同步数字序列(SDH)传输网、终端层基于专用光纤的多级点对点通信架构,描述了精准切负荷控制系统的通信组网方式,着重介绍了稳定控制装置STM-1通信接口、多用户共享2M通道接入等关键技术实现方案。在此基础上讨论了稳定控制装置与不同类型的负荷控制终端的通信接口设计方法,并完成了样机研制和系统验证。     

紧急切负荷网荷互动终端设计与实现

鉴于调控切负荷和营销负控切负荷控制手段都无法同时满足特高压直流线路闭锁故障时负荷紧急控制和保障大型用户重要负荷供电的需要,文中提出了通过改进专变用户终端实现负荷快速控制的方法,设计了一种可满足用户可切负荷精细化采集、实时通讯、多主站安全快速控制的通用型紧急切负荷网荷互动终端,并针对现场的负荷接入、功率计算、跳闸出口设计了一种可灵活配置的解决方案,最终实现终端在用户现场应用,通过实际切负荷测试验证了终端完全满足精准切负荷系统的要求。     

基于稳控技术的源网荷友好互动精准负荷控制系统

特高压直流严重故障时的紧急切负荷措施是阻止受端电网频率跌落的必要手段。结合稳控和营销负控系统特点,本文提出了以企业可中断负荷为精准控制对象的负荷控制系统。比较分析了稳控装置负荷控制与营销系统负荷控制方式的优缺点,介绍了精准负荷控制系统的整体架构,其中重点阐述了系统各层级功能定位、负荷控制原则和防止系统误动与拒动等关键技术。本文提出的精准负荷控制系统已在江苏电网建成投运,实现了350万千瓦秒级精准实时控制和100万千瓦毫秒级紧急控制能力。     

基于有线和5G通信的精准负荷控制系统∗

为适应国网公司在各直流落点分区(省区)建设精准负荷控制系统工程需求,重点介绍了基于有线和5G通信的精准负荷控制系统架构及通信体系.研究并采用基于区域均衡控制原则的多层级划分策略、区域负荷切除全程信息感知和动态展示等创新技术,实现了毫秒级快速切除可中断负荷.试验结果表明,系统支持5G动态IP应用模式,切负荷和恢复负荷都能准确无误执行,整组动作时间控制在100 ms以内,子站5G通信网络下到终端的动作时间小于40 ms.     

基于5G通信网络的精准负荷控制系统

为有效解决3G/4G网络时延过长、带宽不足等问题,提出一种基于5G通信网络的精准负荷控制系统。首先,介绍了基于5G通信网络的精准负荷分层控制系统架构,提出了基于5G通信网络的精准负荷控制系统设计方案;然后,分析研究了基于5G通信网络的精准负荷控制通信体系架构及协议,并总结了系统的创新性;最后,通过验证表明,系统能够通过无线5G网络上传可切负荷量和用户侧终端状态信息,实现可切负荷量的计算,并依据核心控制策略,实现控制命令的下发和执行。相比光纤通信系统,无线5G通信具有建设成本低、业务接入灵活的特点,为大用户和海量柔性负荷数据的泛在接入控制、安全传输和快速响应提供了较好的解决方案。     

基于用户可中断负荷的实时负荷控制决策技术应用

当特高压直流严重故障时电网会采取紧急切负荷措施,为了实现切负荷时的精准,本文提出了基于用户可中断负荷的实时负荷控制决策技术,研究了控制决策过程中涉及的快速响应、精准控制、稳控保障等关键技术,设计了用户动态序位表、决策准备、负荷循环补备、失效开关清单等决策中使用的机制,最后模拟了实时控制决策的应用场景。本文提出的实时负荷控制决策技术已经在江苏电网大规模源网荷友好互动系统中应用,实现了在接收切负荷指令后对用户可中断负荷实时精准控制。     

山东电网精准切负荷系统的通信技术选型及建设方案研究

随着特高压直流系统的接入,山东电网呈现"强直弱交"的特点,亟需建设精准切负荷系统保障直流系统稳定。在结合山东电网精准切负荷通信需求的基础上,重点研究精准切负荷系统通信网技术选型和建设方案,提出一种利用分组传输网络技术(Packet Transmission Network,PTN)实现毫秒级控制系统的方案,有效缩短主站至子站间的通信时延,为精准切负荷系统提供安全、稳定的通信支撑。     

基于智能负载的微电网精准切负荷控制策略

随着分布式发电(DG)的大量接入,微电网的安全稳定运行正面临较大的考验,精准切负荷控制策略的重要性愈发突出。为了最小化过切量,提升负荷控制的经济性,需对微电网精准切负荷的控制策略进行改进。首先,介绍了智能负载原理,通过调节电力弹簧(ES)电压的大小实现智能负载功率的动态变化;然后分析了应用权重法与轮次法的传统精准切负荷控制策略,在此基础上提出了一种基于智能负载的精准切负荷控制策略,通过负荷的动态响应实现最小化过切量,并将其应用于权重法与轮次法;最后,算例分析表明,所述方法可有效降低系统过切量,提升负荷控制的经济性。     

网荷互动用户可中断负荷选择与恢复策略研究

大规模源网荷友好互动系统通过对负荷资源的分类、分级、分区域管理,实现对用户可中断负荷的实时精准控制,避免对变电所或线路进行整体拉闸,将电网故障的社会影响降低到最低,提升大电网故障防御能力。文中提出了在电网不同运行状态和需求场景下,参与网荷互动的用户及其可中断负荷的选择、参与策略和恢复原则,从而起到一方面实现电网频率紧急控制中的负荷快速切除与恢复;另一方面,确保在紧急控制过程中重要负荷不受影响,保障电网在紧急状态下的安全运行。     

智能变电站一体化监控系统通信服务映射与封装方法

智能变电站一体化监控系统遵循IEC 61850与制造报文规范实现全站信息的统一建模和数据传输,实现全站信息统一的接入、存储和展示。通过对智能变电站一体化监控系统通信架构的分析,针对现有站控层通信服务接口的实现方案存在一致性和扩展性不足等问题,提出了底层实时通信协议到托管抽象通信服务的封装方法,支持面向对象和跨平台技术特性,减少站控层客户端的研发工作量,为站端监测单元与数据通信网关机等提供高效易用的基础通信服务,并给出了一致性与性能测试结果,验证了方法的正确性和可行性。     

基于有序充电的电动汽车充电站在线监控系统

在分析大规模电动汽车接入对电网的影响和当前各种有序充电策略的基础上,提出基于有序充电算法的电动汽车充电站在线监控系统。系统通过开发通用总线实现数据的采集和导入,分别部署数据库服务器、处理控制服务器和Web服务器,采用B/S架构,通过Web方式发布,逻辑上分为数据层、业务逻辑层和表示层。从负荷预测管理、电池信息管理、有序充电控制、负荷曲线分析、可视化监控和数据统计分析等功能上实现充电站在线监控。最后介绍了系统的应用情况,对各主要功能进行了展示,并对未来发展趋势和研究方向提出了建议。     

提高电力负荷管理系统通信效率的新方法

无线电台通信系统是电力负荷管理系统的重要组成部分,文章参照电力负荷管理系统数据传输规约,提出了一种在应用无线电台进行电力负荷管理时,能提高数据传输通信效率的新方法。该方法充分利用主站电台的全双工特性,通过主站对数据流的控制达到提高信道占用率及通信效率的目的,文章分析了采用新方法后系统通信效率的提高情况。     

配电网30°相角差线路不停电转供的混合顺控方法及试点验证

在理论和仿真论证了30°相角差线路不停电转供的快速合解环方案基础上,根据断路器操作时间特性、控制器快速检测能力和通信延时等具体关键技术参数,提出了30°相角差线路实现不停电负荷转供的工程实现方法,包括为预防和化解断路器出现拒动的断路器组定义及选择方法,串联、并联、混联的顺序控制流程及关键时间计算方法等。针对自动化系统,提出必须研制新的站侧合解环控制子系统,并提出了相关的信息系统及自动化系统构建方法和功能设计。已成功开发了适合于变电站和开闭所安装的不停电转供自动化装置,并取得了35kV和10kV线路的成功试点投运,对试点试验验证进行了介绍和分析。     

国密体系在智能变电站的研究与应用

目前智能变电站系统安全防护主要依据IEC 62351标准实施,IEC 62351是国际标准,其涉及的安全技术主要采用国际算法RSA、AES及数字证书。针对智能变电站系统通信存在的安全缺陷,本文提出以下3方面解决方案,1)提出基于IEC 62351安全机制的智能变电站设备间通信采用国密算法与调度数字证书技术;2)发现调度主站到变电站通信协议IEC 104的安全隐患,提出安全改造方案及实现方法;3)提出站控层与过程层通信协议改造方案并采用国密算法与调度证书技术实现。通过采取以上安全措施,确保站内通信信息以及信息资源的实时性、可靠性、保密性、完整性和可用性,杜绝未授权用户的非法接入,保证通信双方身份的真实性及业务数据的可追溯性。     

大功率能量回馈型交流电子负载及其在电力系统动模实验中的应用

研究了基于现代电力电子技术的交流电子负载的控制方法和策略;为提高电子负载的动态性能,提出采用数值计算的方法得到实时参考电流,并给出了该方法的数值收敛域;提出将定阻抗工作模式下的电子负载应用于动模实验中模拟输电线路、用电负荷以及短路实验.仿真和实验结果表明,采用的控制策略和方法是有效的,所设计的实验样机不但能在定阻抗工作模式下有效地模拟恒定和突变的阻抗,而且还能将电子负载吸收的能量回馈电网,节约电能.本文所做的工作拓宽了电子负载的应用领域,是今后电力系统动模实验的发展方向之一.     

通信系统故障对电力系统实时负荷控制影响的量化评价方法

随着广域测量技术的发展,通信系统和电力网络的同步拓展使得两者之间的交互影响更为复杂。首先,提出了通信系统故障影响研究框架,并分析了电力通信业务失效对电网可观性和可控性的影响;然后,针对采用最优负荷减载算法的电力系统实时负荷控制业务,提出了通信中断故障影响的评估方法,该方法采用故障后负荷控制代价评价监控设备和通信链路故障对电网的影响;算例结果表明了所提方法的合理性和有效性。     

应对特高压换流站紧急故障的负荷快切通信关键技术研究

特高压换流站双极闭锁等导致电网严重事故问题已引发社会高度重视,事关特高压的建设发展。相对常规稳控的一片切粗暴式甩负荷手段,负荷快切精细到用户内部,极大降低了影响面。在分析了负荷快切手段应对特高压紧急故障控制过程的基础之上,设计了负荷快切通信网络框架,从稳控侧保护专用通信网、营销侧负荷快切决策系统通信网和用户侧负荷快切终端通信网三部分进行了组网方案详细设计。针对负荷快切应对电网故障处理的通信特点和通信需求,提出基于优先级标识的VLAN组网技术、基于SPQ和WFQ通信队列优化调度方法。并结合VPN组网技术及信息安全防护等通信关键技术的应用,提升故障处理过程的通信可靠性、及时性及安全性。最后以成都1100 kV特直换流站为例进行了负荷快切通信分析。