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。     

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.     

配电网广域保护控制通信网络建模与组网策略

网络化的广域保护控制是配电网发展的必然趋势,然而其工程化应用受通信网络实时性与可靠性的影响,现阶段尚缺乏定量化的配电网广域保护控制系统通信网络性能分析工具与研究方法,使得相关研究难以深入开展。从网络性能约束出发,基于OPNET仿真平台对实体设备进行自定义建模,并通过加载报文协议、设置网络优化策略搭建配电网广域保护控制系统仿真模型,并结合通信设备选型、网络拓扑以及优化调度策略设置不同仿真场景在不同网络层级下进行通信组网策略仿真研究,获得定量化的网络性能分析结果。基于OPNET的配电网广域保护控制系统通信网络性能分析与组网策略研究方法能为配电网广域保护控制系统通信组网的规划、设计与运行提供指导依据。     

基于GOOSE的区域保护控制系统站间通信技术

传统的电力系统安全稳定控制系统站间通信方案已不能适应区域保护与控制系统的要求,基于此,根据电力系统通信网络的发展现状和区域保护控制系统的架构和通信需求,借鉴智能变电站过程层面向通用对象的变电站事件(generic object oriented substation event,GOOSE)通信报文机制,提出在广域网实现基于GOOSE的站间组播通信。依据GOOSE报文的特性,分析站间通信的组网方案、带宽控制和系统配置方案等,以广州荔城区域保护与保护控制系统为典型案例进行验证,结果表明基于GOOSE的站间组播通信方案稳定可靠、传输数据量大、重用性和互操作性好,符合当前技术发展趋势,满足区域保护控制系统站间信息交互的需求。     

通信系统中断对电网广域保护控制系统的影响

电网广域保护控制系统能有效地利用广域信息以应对由自然灾害等原因引发的电网设备故障造成的威胁,但其对通信系统的依赖较强。文中以电网广域监测分析保护控制(WARMAP)系统为例,提出了研究通信系统中断故障对电网广域保护控制系统影响的方法。根据电网广域保护控制系统的结构,定性分析通信中断对其的影响;基于风险量化指标提出辨识电网广域保护控制系统关键链路的方法,并进一步提出广域保护控制系统的电力—通信组合预想故障的生成方法。最后以某省级电网的广域安全稳定实时预警及协调防御系统为例,验证了上述方法的有效性,并就电力通信系统如何配置提出了若干建议。     

智能电网层次化广域保护系统的关键技术研究

高效、可靠的通信方法是促进广域保护通信服务和电力安全的根本,目前,现有的广域保护系统通信在实时性和可靠性方面研究仍然不足。针对这一问题,基于现有的广域保护研究,研究了智能电网层次化广域保护系统的通信网络建设问题,把智能变电站作为节点划分广域保护系统。智能电网保护控制以广域测量的实时数据作为研究对象,并仿真分析智能电网层次化保护体系的网络性能,研究工作为我国智能电网的发展提供参考和借鉴。     

5G独立组网模式下的配网保护配置策略及应用

广覆盖高可靠低延时通信的5G网络,对打通配网终端设备之间的互联互通“最后一公里”问题有着极高的应用价值。为提升5G独立组网模式下配网保护的实用化水平,首先分析了配网保护的通信资源需求,并根据5G配网保护的总体架构,通过时钟信号和数据信号同源传输的方式提出了可靠性更高的对时方案。同时,在城区配网开展了差动保护和区域保护的应用,对比了两种保护方法在架空和电缆线路应用时的差异,结果表明架空线路宜采用区域保护,电缆线路可兼容差动保护和区域保护。     

基于RTDS的广域保护与控制通用测试系统

随着大范围停电事故的频繁发生和智能电网技术的发展,基于广域同步信息的保护与控制成为研究的热点.如何对广域保护与控制系统的配置、算法等进行测试验证,保证其能安全、可靠地应用于实际电力系统,已成为亟待解决的难题.提出一套面向广域保护与控制系统的通用动态测试方案,讨论建立该动态测试系统的关键技术,并给出实现方法.该广域保护与控制测试系统具有通用性,开放了必要的程序接口,在实现一个典型广域后备保护系统的基础上,只需重新配置主、子站的程序和连接关系,即可对新的广域保护与控制系统进行动态测试.     

区域保护控制系统站间通信组网方案研究

为解决区域保护与控制系统分布式业务的对等通信业务需求,实现变电站间保护控制业务的对等通信机制,在现有电力系统同步数字体系(synchronous digital hierarchy,SDH)设备组网方案基础上,研究基于SDH设备实现对等通信的组网方案;同时,紧跟IP化传输技术的发展方向,研究适用于电力系统的基于分组传送网(packet transport network,PTN)设备的对等通信组网方案;同时,研究基于高可靠性无缝冗余(high-availability seamless redundancy,HSR)环网技术的对等通信组网方案,并对各种组网方案进行对比,以为将来区域保护控制系统的建设提供指导。     

新一代智能变电站层次化保护控制系统设计

新一代智能变电站提出了层次化保护控制技术.本文设计了层次化保护控制系统方案,并对系统的架构及在变电站应用中的功能配置、网络结构、信息交互和布置方式进行详细描述.层次化保护控制系统充分采用智能变电站共享的数据信息和通信技术,满足智能电网建设的需要。     

广域保护控制系统通信网络需求分析

电力通信网是广域保护控制系统运行的基础。文章通过分析广域保护控制系统的功能和结构,明确了该系统运行需要互相交换的信息类别,各类信息的通信传送需求,以及系统单站对电力通信网的需求,为将来电力系统推广应用广域保护控制系统,组建区域过程层通信网提供参考。     

广域保护(稳控)技术的现状及展望

在电网保护控制中,稳控系统是基本定位于常规保护及数据采集和监测控制系统/能量管理系统(SCADA/EMS)之间的系统保护控制手段,是互联大电网不可少的保护措施.1965年北美大停电后,开始了这类系统装置的开发应用,到80年代已积累了不少的实际运行经验.各大电网的规划、运行、调度均对这类系统的功能及运行提出了明确的要求.随着计算机技术及通信技术的发展,新一代的稳控技术正在形成,这就是基于广域测量系统及在线动态安全分析的广域保护.广域测量系统已经在北美运行5年以上,而基于广域测量系统的稳定控制及其它应用也逐渐在实际电网中有一些试运行的成果.     

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.     

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。     

华北多特高压交直流强耦合大受端电网系统保护方案设计

基于广域互联电网系统保护顶层设计原则与思想,结合华北多特高压交直流强耦合大受端网架格局特点,分析了华北电网特高压交直流典型故障扰动下的安全稳定特性。针对传统安控对于新网架格局下出现的安全稳定问题防控的不适应性,研究了华北系统保护的设防标准及多措施防控技术,并进一步研究提出了华北系统保护的功能配置及实施方案。结合华北目标年实际电网,仿真验证了提出的华北系统保护主要功能与关键技术的有效性。     

基于GPS的广域保护终端装置研究

为从整体或区域电网的角度提升继电保护系统的性能、构建实际的广域保护系统,介绍了一种基于全球定位系统(GPS)的广域保护终端装置。该保护终端装置采用模块化结构,每个终端都配置了GPS信号模块和远程通信模块,可通过专用的通信网络共享电网广域信息。阐述了由该终端装置构成的保护系统利用电网广域信息进行保护策略的制定,实现电网中不同地点保护之间动作的协调配合,实现快速的和最小范围的故障隔离,加速后备保护的动作,改善后备保护的性能,并能实现自适应保护。最后,从应用的角度讨论了该装置在实际运行中需要注意的GPS信号可靠性与通信可靠性等关键问题。     

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。