电气倒闸操作票智能生成系统的研究与应用

对现有变电站一二次设备接线及配置信息进行汇总分析,总结出变电站不同的典型设备关联关系,以及基于这些典型关联关系下的典型倒闸操作规则。利用图形建模技术、拓扑连接技术和数据库存储技术,实现电气倒闸操作票智能生成系统的设计。该系统具备变电站倒闸操作票自动化智能生成功能,使用时只需要输入当前变电站的一二次设备信息和倒闸操作任务指令,即可自动生成所需要的倒闸操作票。实践证明,系统的投入可有效减少倒闸操作票的编写时间,从而提高倒闸操作的工作效率。     

基于模型数据的电力系统地理位置接线图编辑工具

针对电力系统分析使用的模型数据,提出了自动分析生成全网的拓扑关系的方法,目的是实现模型数据到电网设备的对应关系.基于此方法开发的编辑工具采用树形结构显示拓扑,利用拖曳操作快速构建电网的地理位置接线图,图上能标注可视化潮流.     

10 kV电网故障图模一体化处理平台

将SVG运用于10 kV电网故障定位、隔离与恢复系统的网络建模与表达,研究了电网SVG图形描述,设备图元建模,提出了基于坐标和节点融合的设备连接关系生成方法,实现了基于设备模型的拓扑自动生成和完整性检查,开发了电网图形编辑、存储与发布平台,实现了设备编号和拓扑的自动生成,探讨了系统SVG图形Web发布方法,应用于电网故障定位、动态着色、故障设备隔离和恢复及其校核操作,为系统的可视化实现提供了关键技术基础。     

10 kV电网故障图模一体化处理平台

将SVG运用于10 kV电网故障定位、隔离与恢复系统的网络建模与表达,研究了电网SVG图形描述,设备图元建模,提出了基于坐标和节点融合的设备连接关系生成方法,实现了基于设备模型的拓扑自动生成和完整性检查,开发了电网图形编辑、存储与发布平台,实现了设备编号和拓扑的自动生成,探讨了系统SVG图形Web发布方法,应用于电网故障定位、动态着色、故障设备隔离和恢复及其校核操作,为系统的可视化实现提供了关键技术基础.     

基于规则推理的智能变电站操作票自动生成方法

智能变电站操作票开票系统能够有效防止误操作,实现顺序控制。目前开票系统的操作逻辑主要基于典型间隔,进行人工组态,工作量较大。提出一种基于规则推理的智能变电站操作票自动生成方法。基于"五防"规则建立基本单元模型,并生成各类典型间隔设备的操作规则函数,实现系统知识库的构建;通过解析智能变电站的SSD文件得到一次设备的状态,以此构建一次设备拓扑表,并采用基于设备状态的推理算法结合设备操作规则函数,完成推理机的构建,实现操作票的自动生成。通过算例验证,测试结果表明,文中研究的方法具有完善的知识库,针对不同接线方式下的操作任务,能高效快速地完成自动开票,通用性及准确性较强。     

面向间隔的电力网络拓扑分析方法

间隔是一组相互关联的设备的集合。提出了一种面向间隔的电力网络拓扑分析方法，将变电站一次主接线划分为一些相互关联的设备的集合（间隔），对间隔的各种可能的状态进行了拓扑分析,并将结果保存在数据库中以供查询。进行电网拓扑分析时，首先对间隔进行分析，通过查表直接获得拓扑结果，然后进行同一变电站同一电压等级内的支路分析，再根据变电站的变压器、联络线完成整个电力网络的拓扑分析。实践证明，该方法具有很好的实时性和可靠性。     

基于间隔模型的图-库-规则-操作票自动生成方法

现有的变电站防误操作系统和调控防误操作系统中手工生成一次设备接线图、一次设备属性、防误规则,手工开列操作票的方式费时、费力,不符合用户对自动化系统的要求。提出了基于间隔模型的图—库—规则—操作票自动生成方法。建立了包含典型一次间隔和典型二次间隔的典型间隔模型,基于该模型分别介绍了一次设备接线图—库自动生成、防误规则自动生成、操作票自动生成的方法。开发了图—库—规则自动生成和操作票自动生成软件,研究成果已得到工程应用。     

一种改进的SCL系统配置工具

变电站配置描述语言（SCL）已经成为不同制造厂商的配置工具间相互交换信息的标准。通过对SCL对象模型及其变电站拓扑图形显示、SCL与公共信息模型（CIM）语义信息模型的协调等问题的研究,对SCL系统配置器的原有功能进行扩充,设计了一个改进的SCL系统配置工具,具备SCL文档的导入/导出、图形化的编辑、SCL对象模型、可缩放矢量图形（SVG）和CIM/可扩展置标语言（XML）文件的生成等功能。针对110 kV变电站的某线路间隔及智能电子设备（IED）,给出了一个SCL文档的实例,可以看出采用SCL配置工具可方便地实现对变电站及其IED的配置和管理。     

基于B/S架构的监控信息点表自动生成系统研究

为提高变电站监控信息点表编制的准确性、规范性、高效性,研发一套基于 B/S架构的监控信息点表自动生成系统.该系统通过建立典型间隔信号模板库,只需要再编辑需要生成监控信息点表的变电站信息和间隔名称规则,就能快速生成监控信息点表.也可以通过使用变电站SCD模型数据文件 (智能变电站配置文件),获取一次、二次设备信息和信号描述信息,系统自动将中间数据与系统中的专家经验特征库进行数据特征匹配,便能将 SCD 模型数据映射到监控信息点表模板中,最后快速生成监控信息点表.     

220kV系统倒母线公共小母线闭锁逻辑分析

母联间隔公共小母线(GBM)在倒母线操作中用途广泛,而且极为重要,在电气倒闸操作中,倒母线是较常见的大型倒闸操作,涉及间隔设备较多,为确保操作安全、畅通,要求相关的一次设备、操作回路具有很高的可靠性.因此,针对双母单分段接线方式提出了GBM改进方式,以减少倒母线解锁操作发生几率.     

基于分层模型的变电站间隔资源优化方法

针对城市中心配电网中日益增多的接入需求与有限的变电站间隔资源之间所形成的矛盾,提出了一种基于分层模型的间隔资源优化方法。外层规划以变电站容量利用率均衡为目标对负荷归属的变电站进行优选;内层规划以空闲间隔数量最多为目标对负荷与各间隔的关联关系进行决策,并以变电站间隔资源利用率最大的优化方案作为最终的间隔资源配置方案。实际算例仿真结果表明,该方法具有较好的工程实用性,可为城市配电网的规划和建设工作提供参考和借鉴。     

Assessment of the Impact of Joint Bays on the Ampacity of High-Voltage Cable Circuits

Improvements in the cost and availability of computational power in recent years has led to numerical techniques such as finite-element analysis (FEA) becoming viable for cable-rating calculations. This analysis has previously been completed for the case of directly buried and force-cooled cable circuits, but without direct consideration of the joint bay. This paper presents methods by which conductor temperature profiles within joint bays may be obtained through the use of FEA. Results are presented for a number of joint bay configurations common to the U.K. for naturally and force-cooled installations. Implications of the results on circuit-rating practice are discussed and the benefits of using tools, such as FEA, are considered versus other existing methods.      

变电站二次设备就地化系统网络架构探讨

针对变电站二次设备就地化背景下设备配置与通信网络面临的问题与挑战,首先提出了变电站二次保护控制设备就地化配置原则,并给出了单间隔保护、跨间隔保护、测控装置、公用采集控制终端等全站二次就地化设备配置方案。在此基础上,提出了基于并行冗余协议(PRP)的制造报文规范(MMS)/采样值(SV)/通用面向对象变电站事件(GOOSE)三网合一网络架构和不依赖交换机的全高可靠无缝冗余(HSR)环网两种变电站通信网络方案,并对其网络性能指标进行了量化评估和比对。     

电厂电气监控系统组网模式及其与分散控制系统接入方式的研究

电厂电气监控系统(electrical control system,ECS)的发展高度依赖于通信组网技术,系统的实时性、可靠性、可维护性与ECS的组网模式及其与分散控制系统(distributed control system,DCS)的接入方式密切相关。文章介绍了ECS的一般组成,分析对比了间隔层与通信管理层之间的2种不同组网模式,即面向电气间隔的组网模式和面向过程的组网模式。并比较了ECS与DCS的常用接入方式,指出面向电气间隔的组网模式以及ECS与DCS混合连接运行模式比其他模式更具优势。     

智能配电变电站过程总线信息共享通信特性分析

数字化配电变电站中利用多间隔数据的实时共享融合能有效提高变电站的保护测控性能,但需要解决变电站过程总线中跨间隔数据交换的高度实时性和稳定可靠性问题。文中从配电变电站继电保护对数据共享需求的角度出发,评估＂面向间隔＂、＂面向位置＂设置过程总线传输采样值（SAV）和通用面向对象变电站事件（GOOSE）报文时的通信特性,并分析讨论了＂面向功能＂设置过程总线通信时存在的问题和解决方案。研究表明：在网络流量位于运行范围内,各间隔报文长度相同时,所能实现数据共享的最大间隔数与单间隔信号采样率近似成反比;100Mbit/s网络下,面向间隔和面向位置的过程层组网方式基本能够满足每周期400点以下采样率的数据共享,主要时延及数据共享限制取决于交换机的性能。     

电子式互感器数据同步的研究

在介绍电子式互感器实用结构与IEC60044-8规定的电子式互感器通用结构方式的基础上,分析了电子式互感器(electronic current/voltage transformers)同步问题的几个层面:间隔、关联间隔、关联变电站和广域系统。介绍并分析了IEC60044-8标准提出的同步脉冲法数据同步与插值法数据同步的各自适用范围与优缺点。对线性插值法作了误差分析与数值仿真计算,认为线性插值法对绝大多数只反应基频量的二次设备而言,方法误差可满足精度要求,但它不适用于要求包含高次谐波电量的二次设备。建议在采用线性插值法进行数据同步时,取48点/周或80点/周的采样率。     

智能变电站配置描述模型多维度信息断面解耦技术

分析了目前智能变电站中变电站配置描述(SCD)文件应用中存在的主要问题,为实现SCD配置文件的简化应用和优化管控,提出SCD模型多维度信息断面解耦思路,探讨物理解耦和逻辑解耦两种方式,分别阐述了面向通信访问点、间隔和业务的3种SCD解耦方案;重点分析通过系统配置描述(SSD)模型实现智能电子设备(IED)按间隔自动分组方法和跨间隔配置管控方法,实现SCD文件解耦形成多个间隔配置视图或间隔配置文件(BCD)。通过合理设计模型数据的业务识别规则来实现SCD文件按自动化、保护、电能量等不同业务解耦和分业务视图管理。文中还分别详细探讨了上述3种SCD模型解耦方案的实现和应用方式,用于指导厂家系统配置工具中模型解耦功能的开发和工程实施。     

不依赖零序电压的配电站所接地故障识别方法

缺少零序电压采集的配电站所终端通常用融合识别方法识别接地故障,要求融合识别方法能够适应配电站所的不同拓扑,而且对较小接地电流的故障有较高的识别准确率.文中提出的方法结合了物理模型驱动和神经网络方法.首先,基于接地故障的物理模型,通过比对优化基于零序电流的特征量,预处理数据并选取参考间隔,解决拓扑或间隔数变化的问题,并设计单间隔相电流特征量,以提高故障识别准确率.然后,利用神经网络融合多个特征量,增强不同特征的协同判决能力,降低定值设定对灵敏度的影响.现场接地故障实验表明,文中提出的方法对不同拓扑有很强的适应能力,并具备很高的识别准确率.     

基于母联电流分析的变电站远方操作防误技术

热倒母线操作时存在隔离刀闸不可靠拉合的安全隐患,为了解决现有防误操作方法在实际应用中判据整定困难、实现难度大的问题,文中建立热倒操作时各间隔的等值模型。对3种极端情况下的运行方式,分别计算隔离刀闸可靠和不可靠拉合时隔离刀闸电流、母联电流变化量的极限值,得到基于母联零序电流变化量的隔离刀闸合闸可靠性判断方法及相应的通用判据阈值。现场运行的实际数据验证了该方法的有效性,并给出了该方法在现场应用的操作步骤。     

智能变电站监控系统新型体系架构研究与实践

针对智能变电站监控系统按间隔配置测控装置存在的装置数量多、无后备等问题,提出了一种智能变电站监控系统新型体系架构。对站控层进行功能整合及提升,优化站内通信网络,SV与GOOSE共网传输。间隔层采用集群测控装置,将全站所有间隔的测控功能集中于数台集群测控中,依靠动态迁移技术实现间隔测控功能的装置级热备用。开发了全景可视化的运维系统,提高了智能变电站改、扩建时的调试效率。阐述了新型监控系统的关键技术及实现方案,并结合新型监控系统在智能变电站中的试运行情况,分析和展望了其应用前景。