基于图论的集中式保护主后备保护区域划分

数字化变电站已经广泛应用,但缺乏对集中式保护算法研究。针对这一空白,提出了一种基于图论知识的集中式保护自适应分区算法。该算法根据数字化变电站各设备状态信息及拓扑连接关系,形成实时顶点-边邻接矩阵,在线修正变电站实时拓扑结构,同时依据变电站实时拓扑结构确定变电站各一次设备的主保护分区。如果集中式保护装置接收到的电流信息发生缺失,则该算法自适应形成后备保护分区,最后通过算例分析验证了该算法的可行性。     

基于数字化变电站的集中式保护研究

阐述了数字化变电站的研究现状。针对现有微机保护无法共享信息的缺陷,提出了基于数字化变电站的集中式保护的概念。集中式保护在原理上以变电站作为完整的保护对象,统一考虑全站的保护功能;在技术上以先进的智能一次设备、可靠的网络通信为基础;在逻辑上采用两层配置方案：以差动保护为主的单元保护模块作为间隔级保护,以基于拓扑理论的网络保护模块作为全站系统级保护。介绍了集中式保护的硬件系统构成、对象建模以及保护功能的实现。试验证明了基于数字化变电站的集中式保护的可行性。由于实现了广泛的信息共享,有利于提高保护性能,提高对电     

基于数字化变电站的集中式保护研究

阐述了数字化变电站的研究现状.针对现有微机保护无法共享信息的缺陷,提出了基于数字化变电站的集中式保护的概念,集中式保护在原理上以变电站作为完整的保护对象,统一考虑全站的保护功能;在技术上以先进的智能一次设备、可靠的网络通信为基础;在逻辑上采用两层配置方案:以差动保护为主的单元保护模块作为问隔级保护,以基于拓扑理论的网络保护模块作为全站系统级保护.介绍了集中式保护的硬件系统构成、对象建模以及保护功能的实现.试验证明了基于数字化变电站的集中式保护的可行性.由于实现了广泛的信息共享,有利于提高保护性能,提高对电网运行方式变化的适应能力,降低长期运行成本.     

具有高信息冗余的广域后备保护系统

提出一种基于方向信息和距离信息实现信息冗余的变电站集中式广域后备保护系统,借助关联矩阵实现信息的容错,完成对故障的判断。介绍了广域后备保护系统的结构与工作原理,讨论了冗余信息的处理方法,根据实时电网的拓扑结构,制定了节点–支路关联矩阵、方向关联矩阵、距离关联矩阵及综合关联矩阵的形成策略。对不同的故障情况进行了仿真分析,...     

数字化变电站集中式保护应对边界信息缺失新方法研究

数字化变电站集中式保护装置统一处理全站实时信息,有利于改善保护的性能。然而由于网络通信、电子互感器发生故障等原因可能造成集中式保护装置采集的实时信息缺失,使得集中式保护无法迅速、有选择性的切除故障,影响保护系统的可靠性。提出一种数字化变电站集中式保护应对边界信息缺失新方法,当故障发生时,如果出现一条线路电流采样值信息缺失,在假设母线没有发生故障前提下利用基尔霍夫电流定律合成信息缺失线路的电流,然后通过常规三段式线路保护判据切除故障。如果在信息缺失线路保护第一段检测到故障发生,则在无延时跳开该线路断路器之后     

数字化集成保护与控制系统结构设计方案研究

介绍了一种以多功能保护控制器MPCU为核心的数字化集成保护与控制系统DIPC。DIPC适用于数字化变电站,通过非传统互感器、合并单元、以太网和多功能保护控制器实现整个变电站的保护和控制功能。其中的核心元件MPCU是一台集中式的多功能数字装置,从过程层总线接收多个设备的信息,完成变电站内全部或部分设备的保护、控制、量测等功能,并利用冗余的广域信息提高保护与控制的性能。文章着重介绍了过程层总线的配置、MPCU的功能和结构。     

数字化变电站保护与视频系统联动控制方案

变电站遥视系统可提供站内各类设备运行状况的实时图像并能记录现场的各类事故和报警信息,在变电站中得到广泛采用.数字化变电站技术的出现扩展了遥视系统的应用空间.介绍了一种应用于数字化变电站的保护与视频系统的联动控制方法.根据摄像机安装配置信息和变电站系统配置描述文件建立摄像机与关联二次设备的对应关系,利用WinPcap开发工具捕获网络报文,经过报文过滤后对GOOSE报文进行解析,可得到变电站的保护动作信息,进而驱动视频系统的工作,实现了保护与视频的联动控制.该方案已在江西省首座数字化站中应用.     

数字化集成保护与控制系统结构设计方案研究

介绍了一种以多功能保护控制器MPCU为核心的数字化集成保护与控制系统DIPC.DIPC适用于数字化变电站,通过非传统互感器、合并单元、以太网和多功能保护控制器实现整个变电站的保护和控制功能.其中的核心元件MPCU是一台集中式的多功能数字装置,从过程层总线接收多个设备的信息,完成变电站内全部或部分设备的保护、控制、量测等功能,并利用冗余的广域信息提高保护与控制的性能.文章着重介绍了过程层总线的配置、MPCU的功能和结构.     

数字化变电站集中式保护应对边界信息缺失新方法研究

数字化变电站集中式保护装置统一处理全站实时信息,有利于改善保护的性能.然而由于网络通信、电子互感器发生故障等原因可能造成集中式保护装置采集的实时信息缺失,使得集中式保护无法迅速、有选择性的切除故障,影响保护系统的可靠性.提出一种数字化变电站集中式保护应对边界信息缺失新方法,当故障发生时,如果出现一条线路电流采样值信息缺失,在假设母线没有发生故障前提下利用基尔霍夫电流定律合成信息缺失线路的电流,然后通过常规三段式线路保护判据切除故障.如果在信息缺失线路保护第一段检测到故障发生,则在无延时跳开该线路断路器之后,利用常规母线差动保护判据检测母线是否发生故障,以决定是否跳开与母线相连的所有断路器.数字仿真分析验证该方法的有效性.     

变电站集中式后备保护

在广域信息具备情况下,从简化现有电力元件继电保护的配置方式和定值配合出发,提出了一种由现有主保护加集中式后备保护的配置方式.集中式后备保护系统测量本侧电力元件的电压和电流、主保护动作及开关状态信息,并收集相邻变电站的状态量信息,方便地实现以下功能:主保护拒动时,起到快速近后备保护作用;断路器失灵时,跳开失灵断路器的相邻断路器.最小范围内切除故障;在相邻变电站直流电源消失时,提供远后备作用.以方向比较原理给出的该后备保护系统的实现例子,在故障发生后,根据保护范围内元件的拓扑连接关系、不同位置方向元件的指示形成故障位置判别矩阵,经运算确定具体的故障元件,给出合理的跳闸策略.算例表明,该算法对缺少某个方向元件信息情况下仍有很好的适应性.     

区域层次化保护系统研究与设计

利用变电站采样信息,提出了一种实现区域层次化继电保护的方式。系统主要由通信网络组成、变电站层,区域保护层。通信系统将就地信息传送至区域保护,实现区域信息共享。在获取变电站层的全景信息后,区域保护系统根据电力系统运行方式、拓扑结构与各供配电线路的故障类型与负荷发生变化,和就地保护进行配合,利用区域信息进行故障定位,实现了面向系统的保护。     

圆网格式保护区域交叠全覆盖分区新方法

提出一种圆网格式保护区域交叠全覆盖分区新方法.基于度数优先的幂率统计特性分析,首先论述了区域集中式广域继电保护系统的中心站选取原则、区域交叠原则和最大覆盖原则.然后根据上述原则,初步确定保护区域中心站,再以各中心站为起点,以3个逻辑长度为半径进行圆网格式搜索待选中心站集合,最终形成圆网格式交叠全覆盖广域保护区域.对IEEE 39节点测试系统和北美某68节点实际电网的算例分析表明,该方法保护区域划分明确,且满足区域全覆盖及交叠原则;中心站设置合理,且无需人为优化;区域搜索流程简单,可操作性强,适用于电力系统的工程实际.     

基于Markov模型与GO法的智能变电站继电保护系统实时可靠性分析

智能变电站的全站信息数字化为继电保护信息的实时采集提供了基础,但是智能变电站继电保护系统可靠性的分析还停留在滞后于实时运行状态的估算阶段。以智能变电站采集实时报文数据作为继电保护系统在线监测数据,研究了继电保护装置的实时可靠性。首先从智能变电站在线监测出发,对智能变电站报文进行分类,确定继电保护装置的状态划分。然后通过Markov模型对继电保护装置的可靠性进行分析,并根据多状态的特点,使用GO法对继电保护系统可靠性进行分析,实现了继电保护装置和系统的实时可靠性分析功能。最后以某变电站线路保护系统为算例,证明了该方法为智能变电站保护系统实时可靠性的分析提供了有效手段。     

基于负序功率方向比较与聚类算法的改进继电保护算法研究

分析了负序功率方向比较原理和聚类算法及其特点,提出了将两者有效结合的改进继电保护算法。利用系统广域信息量及实际系统拓扑结构划定相关母线和线路保护的关联域,建立关联保护的特征向量,给出系统状态信息矩阵,由矩阵的输出值进行故障判别。通过典型算例的故障定位及后备保护实现过程和结果,验证了该算法能够定位故障区域和故障元件。该算法应用于广域后备保护可提高信息冗余度,增强系统容错性。     

基于相邻变电站信息融合的广域后备保护系统

人工智能技术为广域后备保护容错性的研究提供了有力的技术平台。借助人工智能技术,文中提出了基于相邻变电站信息融合的广域后备保护算法,用于变电站集中式结构的后备保护。该保护系统收集所在变电站及相邻变电站内的各种主保护信息和后备保护信息,对获取的信息采取融合策略,构成遗传算法的适应度函数,通过遗传算法的最优搜索决策,纠正所在变电站内缺失或错误的信息。对IEEE 5机14节点系统的仿真结果表明,所提出的算法简单可行、可靠性高。     

基于相量集合的站域差动保护研究

针对智能变电站发展现状,分析了站域信息共享情况下,采样信息失步对差动保护的影响。在此基础上提出了基于相量集合的站域差动保护算法。该算法采用各支路的电流同步相量参引进行差动保护逻辑计算,依此计算出差动电流和制动电流,解决了由于采样信息失步导致的保护误动或拒动。最后,仿真结果表明,基于相量集合的差动保护算法在SV一定程度的失步情况下,差动保护的灵敏性和可靠性不受影响,能够保证站域差动保护可靠实施。因此,可以在新一代智能变电站站域保护装置上加以采用。     

500 kV 无人值班站集控系统保护通信和远方操作功能设计与实现

论述了500 kV无人值班变电站监控系统与集中监控系统间保护信息传输实现独立通道的必要性和可行性,借助对IEC 60870-5-103保护信息传输规约的特定报文扩充,在集控系统实现面向保护对象的自动建模,实现保护定值区切换、软压板投退、保护告警复归等远方操作功能,总结了集控系统接入保护信息的生成和试验的主要步骤,并在华东电网两座500 kV变电站无人值班变电站站控系统和两套集控系统中成功试运行。     

基于广义节点的配电网集中式差动保护方法研究

面对配电网供电需求的增大、连接复杂度的增高以及可再生能源接入等问题,研究和发展智能配电网保护控制成为电力系统发展的必然选择和趋势。提出基于广义节点的配电网集中式差动保护方法,根据电网实时结构和测量可用性变化情况,应用广义节点的概念,确定差动保护的最小差动区间,即一个由保护终端构成的、封闭的合围若干电气元件的最小集合。基于广义基尔霍夫定律建立了数学模型,给出了计算方法,通过算例分析验证了该算法的可行性,可以解决分布式电源接入以及出现部分环网情况下配电网的保护问题。