电网安全稳定控制系统可靠性评估

对电网安全稳定控制系统(简称稳控系统)的可靠性进行评估是开展其可靠性设计的必要前提,对于保障电网安全稳定运行具有重要意义。首先,综述了电网二次系统可靠性评估指标和可靠性评估方法的研究现状,将可靠性评估指标从时间和概率两个方面进行了归类,总结了四种可以研究稳控系统可靠性的分析方法。然后,分别采用马尔可夫状态空间法和蒙特卡罗方法对稳控系统典型工程应用案例进行可靠性计算评估,比较了两种方法在小型稳控系统可靠性分析中的适用性,推导出装置失效率和修复率与系统可用度的数学表达式。最后,通过对比分析前述两种可靠性分析方法的优缺点,提出综合应用各种可靠性分析方法进一步深化研究大型复杂结构稳控系统可靠性的建议。     

基于序贯蒙特卡洛法的安全稳定控制系统架构可靠性分析

作为电力系统保护的第二道防线,安全稳定控制系统(简称稳控系统)对保障电网的可靠运行有着重要作用.文中在分析稳控系统架构以及装置不同运行模式特点的基础上,提出了一种稳控系统可靠性分析方法.首先,将稳控系统可靠性分为不同层间可靠性进行分析.然后,从稳控装置硬件、软件、运行特点以及通信通道的安全性出发,建立对不同稳控系统均有一定适用性的故障树模型.最后,考虑各部分的故障率以及维修时长,利用序贯蒙特卡洛法对模型进行仿真和可靠性分析.以实际稳控系统架构为例,通过仿真分析比较了该稳控系统在不同运行模式下的可靠性,验证了该方法的有效性.     

关于大型安全稳定控制系统可靠性研究的探讨

特高压交直流电网建设过渡期,交直流交互影响加剧,送受端耦合紧密,电网安全稳定运行对于安全稳定控制系统(简称"稳控系统")的依赖性大大加强。稳控系统近年来呈现出大型化、广域化和复杂化趋势,对其可靠性的研究和设计显得尤为迫切。在分析稳控系统的构成原理及工作方式基础上,提炼出其可靠性研究的特点和难点,指出稳控系统整体可靠性的主要影响因素。针对当前稳控系统可靠性研究中缺乏系统性及关键环节把握不准等弊端,从设备跳闸判据、控制模式、通信通道、运行模式和总体架构等方面,提出了可靠性研究问题的重点及思路,从而形成了稳控系统可靠性研究的总体框架,对于稳控系统以及其他电力二次控制系统的可靠性优化设计具有重要的指导意义。     

基于Markov状态空间法的稳控系统隐性故障建模方法

安全稳定控制系统(稳控系统)对于电网的安全稳定运行意义重大,但是稳控系统隐性故障的存在可能导致电力系统事故的进一步扩大和蔓延。现有稳控系统故障的研究较少,且主要集中于定性分析,缺乏对隐性故障的量化建模。为此,本文分析了稳控系统隐性故障的特点和存在环节,建立了稳控系统隐性故障评估指标体系;基于稳控系统隐性故障各环节的故障率,建立了基于Markov状态空间法的稳控系统隐性故障概率模型;提出了稳控系统可靠性分析指标的计算方法,实现了稳控系统的可靠性评估;最后以某220 kV稳控系统为例,通过对稳控系统隐性故障概率的准确计算,验证了所提模型的合理性和有效性,实现了稳控系统的可靠性评估。     

提高电厂热控系统可靠性技术研究

分析了热控系统的运行环境,介绍了提高热控系统可靠性的技术研究内容,包括热控系统典型控制策略、<分散控制系统故障应急处理预案>的完善,热控设备可靠性分类与测量仪表合理校验周期及校验方法、热控系统可靠性评估标准等.重点讨论了提高TSI系统运行可靠性、提高热控系统接地可靠性和抗干扰能力的技术措施,以及热控控制逻辑和单点信号保护逻辑的优化等内容.该项技术研究工作有利于促进热控专业的科学化、规范化、精细化管理,提高监督工作的实效性和机组运行的可靠性.     

基于分层马尔可夫的可修复稳定控制系统可靠性分析

目前稳定控制系统（简称稳控系统）的可靠性建模分析尚属空白。为健全和完善稳控系统的设计、架构和运维,建立稳控系统的可靠性分析模型十分必要。通过功能结构分析,稳控系统具备多串联系统冗余配置和多系统表决的结构特点。稳控系统结构复杂、装置数目多,因此马尔可夫建模方法状态空间数量较大,无法直接建模计算求解。结合稳控系统结构特点,通过分层马尔可夫的概率映射方法,大大降低了状态空间数量和计算量,实现了稳控系统可靠性的分析计算。根据稳控系统的可靠性建模计算方法,对某典型稳控系统建立了详细的状态模型,该模型考虑了稳控系统装置的自检、检修、隐形故障和冗余配置等因素。根据稳控系统的可靠性分析,设备检修安排不合理可能降低系统可靠性,突破了检修提高系统可靠性的认知。     

福建电网区域稳控系统数字动模实验

针对福建电网500kV区域稳控系统,提出一种采用数字闭环动模实验实现全面、系统测试的方法。该方法利用实时数字仿真(RTDS)平台实现电网潮流和故障线路模拟量的输出,设计了光电隔离装置实现多条线路潮流量与稳控装置的接口,同时将线路保护装置与稳控装置构成一套完整的闭环动模实验系统。通过闭环动模实验验证了区域稳控系统的可靠性、有效性,为电网稳定运行提供了保障。     

考虑关联故障率的电网稳定控制系统复合检修决策方法

稳控系统作为电力系统的第二或第三道防线,尚缺乏大型稳控系统的检修决策方法。为保障稳控系统的可靠经济运行,本文提出了一种考虑关联故障率的稳控系统复合检修决策方法。基于稳控装置基础故障率模型,考虑主辅稳控设备关联性的影响,建立了稳控装置的复合故障率模型;为避免单一优化目标影响检修决策的全面性,综合考虑稳控系统检修的可靠性和经济性,建立了稳控系统复合优化模型,并通过算例验证了该模型的可行性和有效性。本文提出的复合优化模型能为运维人员提供稳控系统的最佳检修周期,有效地减少了稳控系统异常状态对电网正常运行的影响。     

基于广义比例故障率模型的电网安控装置可靠性评估方法

安全稳定控制装置作为电网保护系统的一部分，其运行可靠性一直受到广泛的研究。由于装置结构、运行功能等区别，一次设备和继电保护的可靠性评估方法难以直接应用于安控装置。为了实现安控装置的可靠性评估，本文提出了基于广义比例故障率模型的电网安控装置可靠性评估方法。利用协变量体现非内部因素对装置故障率的影响，构建故障率模型总结装置运行规律，并基于采集到的历史运行数据和状态监测量，通过拟合的方式，计算威布尔分布参数。基于计算所得参数，求解安控装置可靠性评价指标中的可靠度与复合故障概率，并评估安控装置的可靠性水平。最后，利用样本装置进行算例分析，证明本文方法在安控装置可靠性评估过程中的可行性。     

安全稳定控制管理系统的研制及应用

随着智能变电站和智能调度的快速发展,现有安全稳定控制(简称稳控)管理系统存在多方面的不足。基于统一应用支撑平台,研制了新一代稳控管理系统。分析了稳控管理系统的硬件结构,设计了分层模块化的软件架构,提出了支持EMS/稳控管理一体化运行的数据库模式,实现了一体化建模和一体化数据展示。重点阐述了稳控装置的统一接入、远方控制、可视化展示、策略预警和智能告警等功能。研制的系统已经在多个电网得到成功应用,为稳控系统的运行管理和事故处理提供了技术支撑。     

安全稳定控制系统的经济效益评价

安全稳定控制系统在预防电力系统发生异常状况，尤其是防止电网发生大面积连锁停电事故发面发挥了重要作用，取得了良好的经济效益和社会效益。在总结安全稳定控制系统原理特点的基础上，对其经济效益评价作了初步探讨，将风险评估理论引进安全稳定控制系统的经济效益评价中，并据此建立数学模型，该模型既考虑了放开安全性约束后相关输电线路提高输送功率带来的经济效益，也考虑到其引进的事故风险，能够全面衡量一套安全稳定控制系统的经济效益。最后以中国河南禹州电厂外送安全稳定控制系统为例，给出其经济效益评价的结果，验证了该方法的合理性。     

计及网络攻击影响的安全稳定控制系统风险评估方法

安全稳定控制系统（稳控系统）是保证电网可靠运行的重要防线,针对稳控系统的网络攻击会造成严重的物理后果。为了量化评估稳控系统遭受网络攻击的影响以及现有风险评估方法缺乏充分考虑网络攻击的易发性,提出一种计及网络攻击影响的安全稳定控制系统风险评估方法。文中首先分析了稳控系统的层次结构。然后,从攻击对象、攻击方式,攻击后果三个角度分析了稳控装置本体与稳控装置站间通信的网络攻击风险点。其次,基于模糊层次分析法对网络攻击易发性进行量化,并结合Petri网建立的网络攻击防护单元模型,建立针对稳控系统的网络攻击成功概率模型。最后,结合物理后果和攻击成功概率,对标准系统和实际系统进行风险评估,计算了正常运行和网络攻击两种情况下的风险值,验证了所提模型的有效性。     

电网安全稳定控制系统标准体系研究评述

为解决各单位独自开发带来的电网安全稳定控制装置(简称稳控装置)自身标准化低、电网安全稳定控制系统(简称稳控系统)运行管理不规范以及稳控系统新技术的应用缺少标准依据等问题,有必要对现行稳控系统标准体系进行全面分析,研究稳控系统标准的适应性。文中首先阐述了稳控系统标准体系架构,包括设计研发、入网管理、检修检验和运行管理4个方面内容;随后对稳控系统标准体系现状进行分类梳理和解读,每个方面选取典型标准进行介绍,探讨了各个环节标准发展现状及实际应用中存在的问题;最后结合电网发展对稳控系统的新要求以及稳控系统实际运行管理中面临新的问题,提出稳控系统标准体系完善建议,对今后稳控系统相关标准的修订具有指导意义。     

云广直流孤岛判别系统的原理及接口

云广直流孤岛判别系统是云广直流稳控系统、极控系统正确进行自动控制的前提。分析显示,通过合理简化后,孤岛自动判别只涉及对楚雄换流站第2、3串,和平变电站第3、6串,小湾变电站第3串开关开、断状态的电气逻辑判断。基于所作的合理的简化并对个别特殊运行方式加以限制,推导出孤岛判别方案的逻辑关系主判据,并说明了孤岛判别系统和极控、稳控系统的接口方式。     

扁平化安全稳定控制系统薄弱环节辨识

安全稳定控制系统(Security and Stability Control System, SSCS)扁平化设计可实现各控制子站间、各分区电网间的信息交互,有利于减小SSCS层数,提高可靠性,但是增加了控制路径搜索和薄弱环节辨识的难度。本文对树状SSCS增加双向/环状通道以减少中间站点,根据邻接矩阵搜索从顶层站点到底层站点的所有路径。计及元件可用率、底层站点可控容量,量化扁平化SSCS对底层资源的控制能力。定义站点平均控制能力和平均关联路径数指标,评价扁平化对各站点控制能力的影响。提出扁平化SSCS控制能力对元件可用度的灵敏度的解析算法,以确定SSCS薄弱环节。算例表明,扁平化减少了层级和中间站点,同时提高了SSCS控制能力;站点所经路径越多、层数越少、路径可控容量越大,对SSCS控制能力影响越大。     

基于运行韧性评价的配电网电压暂降治理评估

随着中国生产制造水平的提升,配电网中敏感负荷日趋增加,电压暂降及短时中断造成的经济损失日趋严重,而当前的可靠性及韧性的评价方法无法评价短时间尺度下配电网持续供电的能力,也难以反映电压暂降的影响程度,因而无法提供量化指标为电压暂降治理作规划参考。文中在挖掘电网以往评估方法内涵的基础上,针对含敏感负荷的配电网,考虑网架结构、负荷水平、治理措施经济性等因素,提出了运行韧性评估方法与评估流程,定义了配电网运行韧性指标,可为电压暂降治理方案评价提供量化参考。通过具体算例分析对比了不同网架结构、不同治理手段下含敏感负荷配电网的可靠性指标与运行韧性指标,结果表明运行韧性指标能够更明显和有效地反映电压暂降治理的技术经济性。     

特高压直流配套安全稳定控制系统的典型设计

分析了特高压直流配套安全稳定控制系统(简称稳控系统)的总体构架、电网安全稳定控制装置与直流控制保护系统间的接口、直流故障判据及控制策略等方面的现状和存在的问题,结合实际工程经验,研究提出了特高压直流配套稳控系统的典型设计原则和技术方案。重点在稳控系统与直流控制保护系统间的接口、直流换流器故障判据、直流故障后功率损失量算法和安全稳定控制策略的协调配合等方面进行了研究,提出的典型设计方案已在复龙—奉贤、锦屏—苏州、宜宾—金华三大特高压直流稳控系统工程中得到应用,对于特高压直流配套稳控系统的设计、开发和工程实施具有重要的借鉴意义。     

基于提升可靠性关键措施的配电网规划实用方法

随着配电网用户对供电质量要求日趋增强,提高供电可靠性已成为配电网规划中关注的热点。针对传统电网可靠性规划存在的目标性弱或可操作性不强等弊端,提出一种基于提升供电可靠性关键措施的配电网规划实用方法。结合国内的配电网接线模式及运行、检修特点,建议重点采用"双接入"和"小分段"接线模式。通过实际数据评估和应用分析,验证了该方法可在短期内大幅提升供电可靠性。     

双余度无刷直流电机控制系统

介绍了余度技术及其在电机设计中的应用,针对航空双余度无刷直流电机控制系统,分析了双余度电机的基本结构形式、控制系统结构与工作原理、控制方法等。