变电站培训仿真一次系统的实时数字仿真

针对数字-实物混合型变电站培训仿真一次系统的数字仿真计算,采用异步替代法在仿真步长内将多节点的一次系统仿真计算分割为节点较少且相互独立的部分网络模型计算,使其适用于并行计算,从而保证一次系统仿真的实时性.在分析异步替代法稳定条件的基础上,提出了一种改善稳定条件和提高计算精度的π型重叠电路模型.通过对真实系统的仿真计算表...     

基于预仿真策略的变电站培训仿真系统

为降低数字物理混合型变电站培训仿真系统的建设成本,对一次系统仿真模型及其求解算法进行了研究。利用贝瑞隆法将整个仿真模型分成站内仿真模块、线路仿真模块和负荷仿真模块,通过短路故障转移法与电流逻辑分析法使站内仿真模块的规模大幅缩小,采用多项式预条件共轭梯度法提高仿真模型的求解速度。为解决一次系统网络参数突然变化带来的计算风暴,提出了一种计算模块独立于输出模块的预仿真策略。实例测试表明,基于预仿真策略的数字式一次系统能在廉价的多微处理器系统中运行,且能与真实二次设备很好地配合。     

一种基于FPGA的变电站仿真模型并行解法

为降低变电站培训仿真系统的建设成本,研究一种基于可编程逻辑器件(field-programmable gate array,FPGA)的变电站仿真模型并行解法。在分析梯形法和因子表法求解仿真模型的基础上,设计一种以乘–除–加运算为基本粒度的并行计算平台。为方便地进行消去节点排序和消去任务分配,用单线图描述变电站结构,并给出节点消去计算量与节点度之间的关系。为缩短仿真模型的求解时间,采用基于最小视在消去计算量的消去节点安排方法,以及等待方式与替代方式相结合的消去任务分配方法。实践表明,采用所提出的并行计算平台和任务分配策略,一个具有88?4个节点的变电站一次系统能以50?s仿真步长在一块EP3C120上运行。     

基于数字物理混合仿真系统的110 kV GIS变电站动模试验分析

按照某110 kV GIS变电站一次系统的实际结构与参数,采用数字物理混合仿真测试系统建立仿真模型,并接入站内真实二次保护装置,开展现场动模试验。试验全方位模拟了包括区内外金属性故障、发展性故障以及经过渡电阻短路在内的一次系统故障,充分检验了继电保护配置的合理性和可靠性,有效排查了保护死区,并完成现场断路器传动试验,确保变电站安全稳定地投入运行。     

特高压输电线基于贝瑞隆模型的距离保护

提出了应用贝瑞隆模型实现特高压输电线距离保护的新原理.介绍了应用贝瑞隆模型计算输电线故障的方法,提出了实现距离保护的原理和保护动作判据,推导了在各种故障状态下保护的动作情况,用ATP和Matlab仿真证明该原理的正确性.     

考虑接地导体时500kV开关场内的工频电场

为了深入研究变电站内工频电场在有无考虑站内电气设备接地体影响时的分布情况,推导了计算开关场内工频电场的三维模拟电荷法,以500 k V变电站为例,对变电站500 k V开关场及各类电气设备的接地体进行模型建立与工频电场分布的计算分析。首先,通过仿真结果与实测结果的对比,验证所建模型的正确性;然后分析了变电站站内有无电气设备接地体影响时的工频电场分布情况。文章方法为考虑接地体影响时站内工频电场的计算与分析提供了一种有效、快捷的途径。     

基于CDEGS软件的变电站工频电磁场计算

正为了深入研究变电站站内工频电磁场在正常运行状态及短路故障状态时的分布情况,以500 kV变电站为例,采用CDEGS软件对变电站进行模型建立与工频电磁场分布的仿真计算。首先,通过将仿真结果与实测结果的对比,验证了建立模型及该软件的正确性。然后分析了正常状态下变电站站内有无建筑物时的工频电场分布情况及短路故障时变电站站内工频磁场的分布情况,优化变电站工频电场分布的各种情况,为变电站站内正常运行和短路故障状态时工频电磁场的计算与分析提供了一种有效方法。     

500kV超高压变电站整体工频电场仿真计算与测量分析

首先介绍了改进的模拟电荷法,通过对重庆市陈家桥500k V变电站模型的建立,计算分析了整个变电站内离地1.5m处的工频电场,同时对站内500k V开关场区域、220k V开关场区域和其他站内重要区域的路径、设备等进行了仿真计算分析。结果表明,本文算法与变电站实际测量值吻合良好,校验了算法的正确性。变电站内绝大部分工频电场都位于工频电磁场安全防护等级Ⅰ。本文算法为快速分析超高压变电站站内工频电场分布情况提供了有效方法,同时能够预测其他变电站内的工频电场强度及避免站内职员暴露在电场强度超标区域。     

考虑变电站内开关设备影响时站内工频电场的计算方法

高压变电站内工作走廊的工频电磁场评估已经日益重要。因此,笔者基于边界元法(BEM)与模拟电荷法(CSM),研究了考虑变电站内关键设备影响时,变电站工作走廊内的工频电场计算模型与方法。针对变电站内设备的结构特性,推导了悬浮电极、介质分界面的间接边界积分方程,以及相应的代数方程与矩阵元素的计算公式,实现了在考虑站内主要设备影响的前提下,变电站内工频电场的计算方法。最后以一个500 kV变电站为例,进行了站内单个设备与单相设备的工频电场计算,并采用了IES-Coulomb软件进行了仿真,验证了计算结果的正确性。文中模型与方法可用于计算特高压变电站内的工频电场,因此在进行特高压变电站设计时,可采用该方法对变电站工频电场进行估算,改善工作走廊的工频电场分布。     

变电站数字物理仿真培训系统的实现

以500kV张家港变电站的一次系统结构及系统参数为依据进行仿真系统建模,并按站内实际二次设备配置物理装置与仿真系统连接建成了一个数字物理混合仿真培训系统,该系统为电力系统技术人员的培训提供了一种新的模式和手段。     

面向智能变电站二次设备的故障诊断方法研究

针对智能变电站二次设备检修和故障隔离工作的高安全风险,通过对智能变电站二次设备故障状态的分析,提出了一种智能变电站故障诊断新方法用于继电保护测量回路。在变压器阻抗测量的基础上,利用广义变比建立了故障诊断模型,对极性故障进行分析。并通过仿真对该方法的有效性进行验证。结果表明,该方法可以很好地评估电流电压测量回路的故障状况。该研究为智能变电站设备故障诊断的发展提供了参考和借鉴。     

断路器暂态模型及参数对VFTO影响的仿真分析

气体绝缘变电站(Gas Insulated Substation,GIS)设备模型的选取是快速暂态过电压(Very Fast Transient Overvoltage,VFTO)仿真计算的关键,断路器作为GIS主要的电气设备,其模型及参数的选取必然会影响VFTO的仿真结果.为此文中利用EMTP-ATP软件对1 100 kV变电站进行建模,建立了考虑断路器结构的暂态仿真模型,分析断路器结构参数对VFTO的影响.结果表明,合闸电阻对VFFO的幅值具有明显的抑制作用;随着断路器并联电容的增大系统中VFTO幅值呈减小趋势,主要频率和频率幅值减小;断路器对地电容变化对不同节点处VFTO的影响程度不同;空载母线变化对母线端部和断路器处的VFT0影响最大.     

智能变电站改扩建镜像调试技术研究及应用

针对智能变电站改扩建现场调试工作量大、一次设备配合停电次数及时间明显增加的问题,提出一种智能变电站改扩建镜像调试技术。基于改扩建域划分及改扩建前后子CRC(循环冗余校验码)的一致性比对,自动识别改扩建的测试边界。通过测试边界自动识别和虚回路镜像模拟传动验证了各设备之间虚回路连接的正确性,基于制造报文规范MMS报文模型实现技改、扩建设备更换时智能变电站继电保护闭环自动测试。并基于改扩建前后心跳报文比对,确保运行间隔改扩建前后报文模型参数正确。设计了智能变电站检修改扩建镜像调试系统,以某220 kV变电站改扩建测试为例验证所提技术的有效性。     

基于全图形建模方式的电力仿真系统继电保护库的设计与应用

以贵阳电力培训中心变电站仿真工程为背景,以缩短变电站仿真研发过程及降低不同水平的技术人员研发出来的仿真产品的差异性为目的,提出了继电保护库。在全图形化仿真建模支撑平台的基础上,通过研究变电站各类主设备保护装置的特点,针对变电站仿真系统研发过程中使用的各类微机保护的二次回路图,提出了以规范化的命名和模块化的功能设计,建立继电保护库的设计方法。库中的每一套保护均可针对不同的变电站进行配置,并方便快速地进行继电保护建模和保护定值自动整定。     

变电设备动态增容系统的设计与实现

变电站内设备容量逐渐成为限制电网输送能力的瓶颈,该文对变电设备动态增容技术进行了研究,并设计研发了一套变电设备动态增容系统。系统通过采集变压器温度、电流等状态监测参量,依据GB/T 1094.7油浸式电力变压器负载导则和变压器热电路等效模型对变压器的过负载能力进行计算,并利用电流分流算法对过负荷后,变电回路中的断路器、互感器和隔离开关进行过负载能力校核,结合电网运行方式以及风险评估值,对变电设备的运行状态和增容能力进行分析评估。试点应用情况表明,系统计算结果可为调度人员的操作提供科学依据。     

电压互感器的高频无源电路模型

提出了一种获得微观无源的PT高频模型方法,该方法首先利用矢量拟合获得Foster形式的网络函数稳定的表达式,然后利用起作用集方法求解带约束条件的二次规划获得满足无源的Foster形式的网络函数,最后综合获得微观无源的电路模型。根据无源修正前后网络函数的对比验证了本文所提方法的有效性。     

真实数据驱动下的变电站三维智能仿真技术研究

随着大数据技术的发展,面向变电站三维虚拟场景,考虑变电站三维仿真模型的准确性和仿真环境的真实性,融合色彩、声音、图像等真实数据高效模拟变电站的各种操作和设备拆装。从数据层、系统设计层、功能应用层等3方面详细分析了变电站多维多媒体仿真系统架构,以变压器为例分析了变电站主设备结构建模与精准拆装设计流程,最后引入顶点纹理技术,考虑变电站不同运行状态下的动态色差,融合变电站真实数据驱动,实现动态色彩渲染与声效模拟。基于主场景漫游、GIS漏气与主设备着火等事故示例验证本文仿真渲染技术的有效性。     

融冰绝缘地线对变电站雷电过电压的影响

地线直流融冰采用了全线绝缘化设计,而地线绝缘化设计将对变电站雷电过电压产生影响。以500 kV融冰绝缘地线为例,介绍了融冰绝缘地线架设方式,采用 ATP-EMTP 软件建立500 kV变电站雷电侵入波过电压模型,分析了融冰绝缘地线架设对500 kV变电站雷电过电压的影响,总结了雷击点位置、杆塔接地电阻、避雷器配置方案对变电站设备雷电过电压的影响规律。研究结果表明：融冰绝缘地线架设对变电站设备最大过电压影响很小;雷击杆塔离变电站越近,变电站高压设备产生的过电压越大;母线避雷器对变电站设备保护效果较好,雷电侵入波产生的最大过电压下降较多;杆塔接地电阻越小,变电站设备最大过电压越小。其结论对涉及融冰绝缘地线变电站具有一定的参考价值。     

基于ER算法的智能变电站保护二次回路故障定位方法

由于智能变电站二次系统结构较于常规站发生变化,当发生二次回路通信故障时,难以确定具体故障原因及定位故障设备。文中提出一种基于证据推理（ER）算法的智能变电站保护二次回路故障定位方法,基于智能变电站配置文件,获取二次虚实回路图并完成虚实对应;然后,依据抓包技术收集站内告警信息,通过举证表的方法列出可疑元器件集合;最后,应用ER算法在可疑故障元器件集合中帮助确认故障设备,对智能变电站维护工作有着一定参考意义。