基于响应的电力系统广域安全稳定控制

以国内外发生的大面积停电事故为例,分析传统电力系统安全稳定"三道防线"措施存在的失效风险,提出构建防止电力系统发生稳定破坏和大面积停电的电力系统安全稳定超级防线——基于响应的电力系统安全稳定控制系统。并介绍了该系统的框架、基于响应的电力系统广域安全稳定控制的关键技术及基于响应的广域安全稳定控制技术研究的新进展。     

基于"三道防线"的广域保护系统及算法研究

为满足大规模互联电网对运行安全性和可靠性的要求,防止发生大规模系统崩溃事故,提出了一种基于“三道防线”的广域保护系统,在借助电力通信系统条件下可获得电力系统广域保护的运行信息,针对不同的运行阶段采取不同的保护和控制措施,使原有的各条防线不再独立运行,而是相互配合协调动作。广域保护系统运行信息的获取使性能优越的保护和控制算法成为可能,为此,进一步提出基于保护元件——智能电子装置(以下简称IED)关联系数(kr)和动作系数(ka)的广域继电保护算法,算例结果分析表明,该算法能够快速、准确地判断故障位置,并能够克服IED拒动带来的动作延时过长、切除线路范围过大等缺点,大大提高大规模互联电网运行的安全性和可靠性。     

电力系统新型广域后备保护系统的设计

提出了一种新型广域后备保护系统的设计,该系统从整个电网的角度基于多点测量信息对电力系统的故障进行分析,有效解决了常规后备保护出现的级联跳闸等技术难题,增强了电力系统安全运行的可靠性.文中讲述了该广域后备保护系统的组成、功能,并比较了该广域后备保护系统与传统后备保护相比的优点.     

基于WAMS的潮流转移识别算法

针对威胁电网安全运行的连锁跳闸问题,分析了现有后备保护存在的缺陷,提出了一种基于广域测量系统的潮流转移识别算法,引入了用于估算发生潮流转移后电网潮流分布的潮流转移因子的概念,并给出了严格的定义与计算方法,提出了可识别潮流转移的广域后备保护方案.在3机系统进行了潮流转移仿真,结果表明该广域后备保护方案具有良好的识别潮流转移能力.     

广域测量技术在电力系统中的应用

阐述了广域实时动态监测系统对电力系统安全稳定运行的重要性,介绍了该系统在国内外的工程应用情况,概述了子站、主站和通信系统的结构及功能,探讨了广域动态监测系统面临的问题,展望了广域动态监测系统的发展方向和在电力系统中进一步的应用前景.     

应对电网灾变的有限广域智能保护初论

2008年初我国冰雪灾害造成电网大范围停电和严重破坏,对热点研究的广域保护课题提出新的要求:在以往重点研究大电网稳定破坏事故中保护适用性的基础上,还必须应对极端自然灾害导致网架破坏而引起的特殊问题.有限广域智能保护的基本理念是以提高电网安全第一道防线的性能为着眼点,利用有限广域信息与人工智能技术,研究能适应复杂大电网并对各种电网灾变具有自主应对能力的一种新型电网保护系统.介绍有限广域智能保护的关键技术,将有助于从原理性探索向应用研究的转化.     

新一代智能变电站层次化保护系统

坚强智能电网建设要求继电保护提高自身性能的同时,也需要加强与安稳控制的优化协调。提出面向区域电网安全稳定的层次化保护控制系统的概念,该系统在传统保护配置的基础上,设置基于信息共享的站域保护控制和广域保护控制。介绍了层次化保护控制系统的架构及功能配置,对比分析了其与现有保护、广域保护的性能,给出应用功能示例。研究结果表明,所提出的层次化保护控制系统可作为今后智能变电站建设的应用方案推广实施。     

对构建山东500kV电网广域保护系统的探讨

分析了当今电力系统广域保护的研究现状,并结合山东500kV主网的实际情况,简要分析了为其构建广域保护(稳控系统)的可行性,并由实际运行的初步框架提出搭建广域保护系统的一种方案。     

基于广域一体化理念的网络保护系统研究与实施

针对常规保护系统保护对象主要面向单个电力元件,保护设备之间缺乏有效的信息共享的问题,提出并实施了新的基于广域一体化理念的网络保护系统.在研究开发的网络保护系统中,利用电压、电流的同步采样信息以及开关量信息,完成对区域电网多个元件的保护,实现故障点快速定位,不依赖延时实现选择性,优化了保护性能.文中详细地介绍了网络保护系统的结构、功能及工程实施情况.     

基于数据网的新型广域后备保护系统实现

在分析传统保护局限性的基础上,论述了广域保护提出的背景及其现状,研究了广域保护的性能、功能组成、功能划分和功能结构。以河南省电力公司洛阳供电公司管辖的某220kV局部输电网为基础,提出一种基于数据网的新型广域后备保护系统的硬、软件设计方案,并给出了该方案的意义、原理及保护算法。动模试验和现场试运行的结果验证了该方案的可行性和正确性。     

Developments of power system protectionand control

Synchronized wide area communication has become a mature technology, which makes the real-time interaction between the substations and the wide area protection and control system possible. However, the present protection and control system to handle this real-time data has been recognized to be deficient. This paper begins by reviewing the development history of power system protection, with special attention paid to the recent development in the field of wide-area and integrated protections, in order to look into the future development of protection and control systems. Then the concept of integrated wide area protection and control is introduced, where it can be shown that a hierarchical protection and control system provides the protection and control for wide area or regional power substations/plants and their associated power networks. The system is mainly divided into three levels: the local, the substation/plant, and the wide area/regional. The integrated functions at each level are described in details with an aim to develop an optimal coordination mechanism between each level. The key element in the proposed system is the wide area real-time protection and control information platform, which not only enables the merger of three lines of defence for power system protection and control, but also provides a perfect tool for the application of cloud computing in substations and power networks.     

Developments of power system protection and control

This paper begins by reviewing the development history of power system protection, with special attention paid to the recent development in the field of wide-area and integrated protections, in order to look into the future development of protection and control systems. The paper will then turn to recent developments in the field of protection and control integration. The concept of integrated wide area protection and control is introduced, where it can be shown that a hierarchical protection and control system provides the protection and control for wide area or regional power substations/plants and their associated power networks. The system is mainly divided into three levels: the local, the substation/plant, and the wide area/regional. The integrated functions at each level are described in details with an aim to develop an optimal coordination mechanism between each level. The key element in the proposed system is the wide area real-time protection and control information platform supported by a synchronized wide area communication network between the substations and the wide area protection and control system, which not only enables the merger of three lines of defence for power system protection and control, but also provides a perfect tool for the application of cloud computing in substations and power networks.     

广域型保护控制设备分布式协同测试技术研究与应用

安全稳定控制系统、广域保护等区域电网保护控制系统是保障电网稳定运行的重要手段。由于传统测试方法难以于装设现场实现广域型保护控制设备动态性能测试,因此,提出了基于实时仿真的分布式协同测试方法。通过融合全数字实时仿真装置(ADPSS)、电力调度数据网、基于GPS/BDS的卫星对时系统以及规约转换等多种技术,研究分布式协同测试主站、数据接口装置以及测试终端等关键部件,深入分析了协同测试的工程应用流程。以新疆某地区电网外送功率断面安全稳定控制系统为例,完成现场远程联调测试,验证异地多台保护控制装置运行的动态性能。     

广域动态信息条件下电网安全紧急控制的研究

在分析多次国际大停电事故原因的基础上,指出切除故障元件的主保护系统并不需要广域信息：而使用广域动态信息协调保障全网安全运行的自动装置和稳定性控制系统的动作。其控制的正确性和有效性将会得到提高。提出了在系统动态过程中网络操作切换对电力系统安全稳定性影响的一般模型．并以重合闸操作序列为例,给出了利用广域动态信息保障网络结构强壮性及系统稳定性的最佳操作序列和最佳操作时间的捕捉方法。提出了一种不再依赖于数值计算而是根据实测的广域发电机轨迹信息预测系统暂态不稳定的原理和算法。在广域动态信息条件下,使互联电网的安全稳定紧急控制系统的快速、有效控制的实际应用成为可能。     

基于同步相量测量技术的广域测量系统的应用现状及发展前景

同步相量测量技术可对广域分布电力系统的电气量进行实时测量,为大型电力系统的安全分析和稳定控制提供了新的契机.卫星授时、电力通信网络和数字信号处理技术的快速发展为同步相量测量技术的应用提供了必要的基础.文章介绍了以同步相量测量技术为基础的广域测量系统(WAMS)的发展概况,在体系结构、相量测量单元(PMU)分布、通信通道的选择、中心站功能设计等方面进行了分析.在回顾目前国内外WAMS工程应用情况的基础上,集中介绍了WAMS现有的在线监测、分析与控制功能,并展望了WAMS在未来电力系统闭环控制中的应用前景.     

关于电力系统广域保护的评述

为有利于电力系统停电防御体系的进一步发展,讨论电力系统的广域保护,包括广域设备保护和广域系统保护的功能、控制方式及系统结构;回顾其信息采集、知识提取和控制决策方面的进展。从理论和应用相结合的观点剖析广域后备保护的可行性、困难和发展方向;指出需要在算法与受扰轨迹的知识提取上取得重大突破,并与数值仿真相结合,才能真正发挥相量测量单元在广域保护中的作用;强调按风险观点将广域保护与预防控制及传统保护协调的重要性。     

广域电流差动保护区划分专家系统

微机技术、通信技术的发展及其在电力系统中的应用推动了数字式差动保护的发展,从而使得在广域保护系统中应用电流差动保护成为可能.作者提出了一种基于图论方法的专家系统,根据SCADA系统中一次、二次设备状态信息及拓扑连接关系,在线确定各一次设备的电流差动主、后备保护区.属于同一保护区的保护装置间可以相互通信实现主、后备差动保护.文中分析并制定了专家系统的知识表示方法和搜索策略,并利用该专家系统生成了两种运行方式下的主、后备保护区.     

基于CORBA的混杂MAS广域后备保护系统设计

为避免系统瓦解,优化后备保护系统的性能,使保护和控制实时沟通,互相配合,提出了后备保护系统,它是将一个地区内不同电压等级,不同变电站的所有后备保护人工智能化,并通过光纤网组合成的一个基于CORBA的大型混杂MAS的分层分布式广域后备保护系统。该系统分为区域级、变电站级后备保护系统中心MAS以及元件Agent三级结构,利用MAS和CORBA技术实现系统的各部分的自治和各部分之间的交互活动。针对断路器失灵、过负荷、重合闸的情况通过调整后备保护系统的动作时间、动作方式以及向稳控装置发控制信号,实现保护与控制的相互配合。动模实验证明该系统及优化策略切实可行、易于实现。     

电力二次系统内网安全监视平台的设计和实现

针对电力二次系统安全防护体系缺乏集中管控和统计分析手段的现状,提出了电力二次系统内网安全监视平台设计和实施方案。安全监视平台分为广域网安全监视和局域网安全监视2部分,前者通过对二次系统安全设备日志的集中采集,实现对安全设备运行状况的实时监视以及对安全事件的实时告警和分析;后者通过对调度技术支持系统关键设备和应用日志的集...     

500 kV江茂线安全自动装置的配置

电力系统中装设安全自动装置，用于防止系统稳定破坏或事故扩大造成大面积停电，或对重要用户供电长时间中断。文中结合500kV江门－茂名线路的建设，根据系统一次潮流计算、稳定计算以及过电压计算结果，对茂湛系统重要线路或联路线进行分段短路电流计算，由短路阻抗的变化曲线找出振荡中心，对茂湛系统的振荡解列、低频低压减载、高频切机、过电压保护、并联电抗器等安全自动装置的配置进行了研究并提出相应的措施。