一种适用于安全稳定控制系统的备用电源自投装置

为了保证电网中由安全稳定控制装置远切110 kV变电站负荷造成主供电源失电时,110 kV电网备用电源自动投入(备自投)装置不允许动作,而由其他原因造成主供电源失电时,备自投应可靠动作,开发了一种适用于安全稳定控制系统的备自投装置。通过进线故障和安全稳定控制系统动作时进线上的电压变化情况以及系统频率变化情况的不同判断是否开放备自投,主要是在常规备自投逻辑的基础上,增加了进线故障检测、进线重合闸检测、开关不对应开放备自投的功能以及系统低频低压闭锁备自投的功能。并顺利通过了动模试验,该类型装置已陆续投入工程应用。在目前电网安全稳定控制装置和110 kV变电站间没有通信通道的情况下,该类装置可以满足安全稳定控制系统的要求。     

110kV备自投装置应用中的相关问题探讨

根据进线备自投的动作逻辑,结合电网的实际情况,对110kV备自投装置在运用中的开关位置接点的引入问题和与安全稳定系统的配合问题进行分析,并提出了具体的解决方案,进一步提高110kV备自投装置在电网中的动作准确性。     

备自投装置采样异常导致拒动的原因分析

针对一起10kV备自投装置拒动事故,分析该备自投装置起动逻辑、判断逻辑、事故原因、整改措施,并对备自投装置的功能、采样回路提出设计建议。     

一种基于EMS的广域备自投控制系统

常规的备自投装置只利用本地信息来制定相应的动作策略,动作逻辑固定,只能适应特定的运行方式.文中提出一种基于能量管理系统(EMS)的广域备自投控制系统,在控制中心建立广域备自投模型,实现实时的恢复控制.同时,系统拓展了备自投的功能,解决了单电源串行供电故障时的恢复供电问题.该系统在信息获取、控制策略形成和控制措施执行的整个过程中,综合利用全网信息,实现备自投与安全稳定装置的协调动作.另外,系统自动对控制策略和电网的安全性进行校核或调整,提高了备自投动作策略的安全性.工程应用表明了所开发系统的实用性.     

110kV备用电源自投装置与安全稳定系统的配合

根据进线备用电源自投装置的动作逻辑,结合电网的实际情况,对110kV备用电源自投装置在现场运用中与安全稳定系统的配合问题进行分析,针对存在的问题,探讨了具体的解决方案,进一步提高了110kV备自投装置在电网中的动作准确性。     

适应安稳系统的线路备自投在110kV变电站中的应用

结合佛山地区电力系统的情况,介绍一种适用于安稳系统的110kV线路备自投的应用,安稳系统动作远切110kV终端变电站造成主供电源失电时,该线路备自投不应动作,但由其它原因使主供电源失电时,备自投应能正确动作,常规的线路备自投不具备区分这2种情况的能力.同时该装置具备低频、低压检测闭锁备自投功能.总结110kV线路备自投的运行经验,对线路备自投在110kV变电站应用中的危险点进行分析并提出防范措施.     

换流站站用电备自投装置设计及整定

为了保证直流输电工程换流站站用电设备安全稳定运行,必须合理设计站用电系统及备用电源自动投入装置的动作逻辑。以糯扎渡直流输电工程普洱换流站为例,根据主接线形式、运行要求和具体运行工况,对10 k V备自投的五种运行工况分别设计了备自投充放电逻辑和十三种动作投切逻辑,对400 V备自投单母分段运行方式设计了两种动作投切逻辑。同时,对备自投装置的定值整定原则及定值配合相关问题进行了研究,给出了推荐定值。所提出的备自投方案经现场实际运行证明:通过10 k V和400 V两级备自投装置的配合,在各种运行工况下某路或某两路站用电源失电时备自投装置都能快速动作投切至备用电源,无需降低直流输送功率或停运,大大提高了直流系统的可靠性。     

柔性直流换流站备自投误动分析及优化

针对柔性直流换流站备自投开展研究,分析了柔性直流换流站站用电系统的接线方式,介绍了10kV变电站备自投功能逻辑,重点对电压失压的判断逻辑和备自投动作逻辑进行分析。通过对一起备自投装置误动导致全站站用电负荷失电的严重事故进行分析,提出了手车工作位置辅助接点整改方案和备自投电压判断逻辑优化方案,经测试无误后投入使用,提高了站用电系统的安全稳定水平,为柔直换流站的长期稳定运行提供了保障。     

适用于大量小水电接入地区的区域备自投新型控制方法

为提高供电可靠性,提出一种由站内备自投、区域备自投及安稳装置相互配合,适用于大量小水电接入地方电网的区域备自投控制方法。当系统发生故障时,根据频率、电压变化情况,配合安稳装置有选择地甩负荷或减小水电出力,并判断孤网能否稳定运行。若孤网能够稳定运行,通过调整电压、频率与主网进行同期合闸;否则解列所有小水电,备自投动作投入备用电源。以云南临沧电网110 k V链式电网为例搭建仿真模型,结合电网实际运行数据利用PSCAD/EMTDC进行了模拟仿真,结果表明:所提方法既减少了负荷损失,又缩短了故障恢复供电时间。     

基于链式网络的区域备自投控制系统分析运用

通过分析传统备用电源自动投入装置在实际运行方式内动作逻辑受限的成因,探讨在链式串供电网内各运行方式下实现运行方式变更的可能性,并针对各类运行方式下实现的动作逻辑提出策略。在链式供电网络内投入集合常规的就地功能备自投方式,以及远方备自投方式的区域备自投控制系统,以网内不同断点为算例,研究区域备自投控制系统实现链式电网内非开环、开环站点内多个变电站的电源互备的动作逻辑配合,并创新性地完成了以开放"联切电源闭锁重合闸"功能为基础的联切小电源试验。通过在链式电网内采用穷举并调整网络断点的方式,使区域备自投控制系统均能实现动作逻辑配合,完成运行方式的变更,解决了传统备自投装置因运行方式造成的电源互备限制,极大地保障了电网安全稳定运行。在实际运用中,所提的区域备自投系统运用于链式网络,表现出较显著的成效。     

适应稳定控制系统动作的备自投开放判据

传统备自投方法难以正确区分进线故障导致母线失压和稳定控制系统动作切除进线导致母线失压两种情况,可能导致备自投误动或拒动,影响电网的稳定运行和供电可靠性。文中根据稳定控制系统动作和进线故障切除时,母线电压和进线电流的不同变化特点,提出了一种适应稳定控制系统动作的备自投开放判据。该判据可在稳定控制系统动作切除进线时,自动闭锁备自投;而当进线故障切除时,可靠开放备自投。仿真测试验证了所提判据的正确性。     

接入LCC-HVDC的双馈风电场孤岛启动与并网控制策略

接入常规高压直流输电(LCC-HVDC)的双馈风电场系统,在直流送端无电压支撑的条件下无法孤岛启动,在传统并网控制方法下也无法稳定运行。为实现系统的孤岛启动及并网后的稳定运行,提出了一种接入LCC-HVDC的双馈风电场孤岛启动与并网控制策略,包括基于分布式储能的电路拓扑、孤岛启动的时序以及启动时序中每阶段系统的控制方法。在电路拓扑中,由配置于若干双馈风电机组变流器直流母线的储能为系统启动提供能量。基于此,风电机组采用空载启动方式,并网后风电机组采用基于无功功率的频率控制,直流系统采用基于有功功率的电压控制,两者共同维持送端交流母线电压及频率稳定。基于PSCAD/EMTDC的仿真结果表明,系统不仅能够顺利完成孤岛启动,而且在正常工况下电压和频率能够维持稳定,从而验证了所提孤岛启动与并网控制策略的有效性。     

基于背板总线的站域保护控制装置设计

提出一种基于背板总线的智能变电站站域保护控制装置设计方案。设计出一种基于多点低电压差分信号的多主通信背板总线结构;基于资源配置和逻辑图分割描述装置功能协作模型,以背板总线为核心,建立模件内虚拟逻辑总线、背板总线、过程总线以及广域通信网等多层次数据集交互及其控制模型。重点分析了背板总线原理、逻辑图实现及功能分割、多层次数据交互实现等问题。该方案在110kV智能变电站站域保护控制装置设计中得到应用,可集成实现功能迁移、冗余保护、集中后备保护、安全自动控制类功能等。现场运行结果表明该设计方案的有效性和实用性。     

可编程逻辑控制器在备用电源自动投入中的应用

介绍了一种可编程逻辑控制器(PLC)在备用电源自投中的应用方案。PLC采集一次设备的正常运行状态信号,作为备自投的启动条件和闭锁条件,通过编程来实现不同的功能,以适应不同的运行方式。与继电器组成的备用电源自动投入装置相比,该方案具有可靠性高、接线简单、控制灵活、调试方便和投资小等优点。     

新型模糊逻辑二级电压控制器

摘要： 设计了一种新型的基于极坐标二值模糊逻辑规则的模糊逻辑二级电压控制器。该控制器有效地将模糊逻辑规则和二次电压控制相结合：将引导节点的电压偏差及其微分作为模糊逻辑控制规则的前项输入，与规则作用后，推理出相应的电压控制信号，然后引入比例积分器，得到区域无功控制信号，通过发电机的励磁控制，实现对引导节点电压的控制。该控制器通过引入控制发电机的参与因子，实现了区域内各控制发电机之间的相互协调和补充。以New England 39节点系统为例进行仿真计算，结果表明：所设计的二级电压控制器在系统发生电压扰动的期间，能够从区域电压稳定的角度出发，调整各级电压控制器的电压参考值从而调整其无功出力，为系统提供所需的电压支持，使得系统的负荷电压水平维持在较好的状态，提高了系统的电压稳定性。它比常规PID二级电压控制器具有更好的控制性能。     

一种新颖的母联备自投逻辑方法

在输配电系统中,为了提高电力系统的供电可靠性,电网供电普遍采用一主一备模式,即当主工作电源出现故障不能正常供电时,由备自投装置将负荷自动切换到备用电源,从而保证不间断对用户供电.该文针对单母分段系统各种形式的开关变位特性,通过对传统母联备自投逻辑的分析,指出其中存在的一些不足,并提出一种新的母联备自投逻辑,它具有能有效...     

A real-time predictive controller for automatic voltage regulation of a synchronous generator

The use of a predictive controller in automatic voltage regulation (AVR) of a synchronous generator is proposed for real-time control purposes. The controller consists of a fast-time linearized 2nd-order model of an alternator and control logic. The fast-time model is used to predict the time response of the controlled system (generator voltage output), and the control logic is responsible for choosing the necessary input to the controlled system. The principles of time-optimal control and linear regulator are used in controller design.

The effectiveness of such a controller is examined by digital simulation study for the response of a synchronous machine, connected to an infinite bus under various input and initial conditions. The effects on the stability of the overall system are analysed.     

电力市场环境下基于电压安全的最优预测控制

提出了电力市场环境下基于电压安全的最优预测控制的模型及算法.在市场环境下,以系统预测控制付费最小为目标函数,求解为保证系统电压在一定安全区域内,系统需进行的最优预测控制.引入基于电压稳定指数L值的电压安全灵敏度和等效发电机无功补偿的概念,根据各补偿设备对系统电压安全贡献的大小及所需购买发电机无功出力的减少,对各节点的无功补偿给出了明确的价格信号.最后以WSCC 9节点系统为算例,对各种无功补偿方式进行了比较,并对电力系统安全性和经济性之间的协调关系进行了分析.     

数字式远方备自投装置

数字式远方备用电源自动投入装置可以同时运行在电网中几个有联络线联系并由两个主电源供电的变电所中．几个变电站中的远方备自投装置采用RS-485通信方式．站与站之间通过光纤通道联系在一起．光纤中传输的其他各站信息参与本站的备自投逻辑判断,这就使几个变电站形成一个网络化的备自投系统．大大提高了供电可靠性．介绍了数字式远方备自投装置的系统结构及工作原理．该装置采用逻辑可编程技术可在远备投装置中装载多套逻辑程序,针对不同的一次主接线方式只需选择相应的控制字即可．无需修改硬件电路,适用性更好。目前该装置已投入使用。