智能变电站就地化保护技术探讨与装置研发

根据智能变电站的运行经验及新一代智能变电站的要求,创新性地提出就地化保护技术方案,给出了设计方案以及相应的设计原则,提出了就地化保护设备可靠性设计的详细方案,满足智能变电站运维需求.     

就地化保护装置更换式检修技术研究*

分析了就地化保护装置现场检修的难点,针对性地提出了更换式检修方案,解决现场检修不便的问题。     

就地化保护更换式检修技术研究

就地化保护更换式检修方式的提出对现有保护检修方式方法带来了新的理解。通过分析就地化保护装置特点、更换式检修流程及检修需求,提出就地化更换式检修技术方案。首先分析了就地化保护技术特点及更换式检修条件。其次从保护逻辑、保护专网、元件保护环网等方面对更换式检修测试需求进行分析。最后提出一种适用于更换式检修中心的专用检修平台方案。该检修平台采用一键式自动测试方式,解决全部类型的就地化保护检测问题,提高更换式检修工作效率,为就地化保护更换式检修运维提供一种高效的测试方法和测试工具。     

基于就地化保护的智能变电站设计方案研究

为了促进智能变电站相关技术的发展,对基于就地化保护的智能变电站二次系统实现方案和整体设计方案进行了研究和分析。文章提出了就地化保护总体技术原则,研究了保护和自动化相关设备的实现方案,推荐就地化母线保护采用星形结构有限集中式,就地化主变保护采用星形结构分布式,测控采用"单间隔测控+集群测控+就地采集控制单元/模块"的方式,计量采用全站冗余配置集中计量电能表方式。提出了4种故障录波解决方案,近期推荐采用"基于就地化保护+就地化录波开关量模块"方案,远期采用"基于改进版的就地化保护"方案。     

变电站整站二次设备就地化及运维方案研究

结合目前就地化保护研究和试运行的现状,提出了一种变电站整站二次设备就地化应用、运行和维护方案。首先分析了变电站保护、自动化等专业的具体业务需求,统一整站技术风格,提出了各业务二次设备就地化解决方案,构建整站就地化二次系统。并在此基础上探索了"工厂化调试"和"更换式检修"创新运维手段。整站二次设备就地化后,变电站整体保护功能性能提升,自动化功能高度集成。"工厂化调试"和"更换式检修"后变电站二次设备的调试和运维工作更方便、更高效。     

就地化保护试点应用及整体解决方案探讨

就地化保护试点应用已全面开展。结合湖南就地化保护试点,介绍和分析了目前就地化保护组网方案、信息上传方案及就地化端子箱等的现场应用情况及存在问题。以此为基础,提出了一种变电站二次系统就地化整体设计方案。重点探讨了就地化跨间隔保护配置、安稳装置及站域保护实现方案、电压并列及切换解决方案、就地汇控柜标准化、就地化测控方案等关键问题。该研究对就地化保护后续大规模推广应用有一定的借鉴和参考意义。     

就地化保护检验机制的研究

针对就地化保护特点,以高效而全面的检验为导向,提出了工厂化检验与现场更换检验相结合的就地化保护检验机制。首先对就地化保护的整体构架进行了简述,在此基础上,阐述了总体的检验方案。然后分别对工厂化检验和现场更换检验的流程和内容进行了详细叙述。相比于传统继电保护装置的检验机制,该方案在检验效率和现场作业安全方面都具有明显的优势。该方案在包含就地化保护所有功能检验的同时,融入了就地化保护在运维检修上的特殊性,使方案更具有实用性。     

就地化分布式保护环网测试装置研制

就地化元件保护采用分布式架构,各分布式子机间采用环网通信方式。文中针对子机环网报文的测试难点,设计和开发了具备环网测试功能的新型继电保护测试装置。该装置采用双中央处理器(CPU)架构,主CPU负责测试流程管理,环网CPU负责环网数据交换测试。通过配置文本灵活组帧环网报文,开发延时测试、数据一致性测试、转发特性测试、异常报文模拟等功能,校验环网报文实际传输过程中的可靠性和实时性,补充了环网性能测试手段。文中通过单台测试装置即可完成分布式子机的保护功能及环网性能测试。所研制的装置已应用于就地化保护现场调试,为元件保护就地化实施提供了良好的测试手段。     

多核DSP在就地化保护测试中的关键技术研究

针对智能变电站就地化保护测试面临的数据高速传输和实时处理问题,分析了就地化保护高可靠性无缝冗余(HSR)环网多子机的测试模型。评估了报文类型、大小以及传输速度等要求,设计了基于多核数字信号处理器(DSP)的硬件整体解决方案。在多核DSP软件实现上,将任务分解并映射到各个核心进行并行处理。使用核间通信(IPC)中断和共享内存实现核心间快速数据迁移,基于串行高速输入输出口(SRIO)完成高速报文传输。通过对报文计算、缓存、传输速度和可靠性等环节进行测试验证。结果表明,多核DSP的性能满足就地化保护测试所需的数据计算和吞吐量需求。     

一种就地化保护自动检测平台硬件设计与应用

随着智能变电站建设规模不断扩大,就地化保护装置需求量持续增加,设备生产工厂及检验中心的工作量随之增加,常规的人工检测方式无论是在效率方面还是检测质量方面都存在不足之处,无法满足需求.如何实现对就地化继电保护装置的快速有效检测,已经成为就地化继电保护装置广泛推广应用前需要解决的关键性问题.针对该问题,本文设计就地化保护自动检测系统的硬件平台,对流水线平台与软件操作系统配合工作实现自动运输、投卸技术进行分析研究.     

变电站继电保护就地化整体解决方案研究

回顾了近十年来我国智能变电站继电保护技术发展的概况,介绍了继电保护就地化的整体配置方案,包括线路保护、母线保护、主变保护、站域保护及间隔层其他设备就地化的实现技术。介绍了继电保护就地化的气候环境适应性、电磁环境适应性、二次回路可靠性和跨间隔保护设备就地化等关键问题,并提出了相应的解决措施。考虑到就地化继电保护运维的特殊性,提出了以自动检测和智能监测为基本方法的运维管理模式,实现就地化继电保护全寿命周期内即插即用的目标。展望了继电保护就地化技术未来可能的发展方向。     

一种基于功率方向的智能变电站中低压母线保护方案

长期以来,10 kV(或35 kV)及以下电压等级的中低压母线保护一直没有得到重视,存在保护动作时间长、选择性差的问题。为了改进中低压母线保护,结合中低压系统的特点,给出一种适用于智能变电站的基于功率方向的中低压母线保护方案,包括其构成方式、功能逻辑及网络结构。利用仿真系统,对其中的功率方向元件进行验证及分析。方案原理简单,具有很好的选择性和速动性,且不增加变电站的建设成本,可在智能变电站中推广应用。     

智能变电站继电保护装置自动测试平台的研究和应用

为了提高智能变电站继电保护装置测试效率和测试脚本的重用性,提出一种基于分布式设计、测试功能可扩展的继电保护自动测试平台解决方案。在分析智能变电站继电保护装置特点和测试平台需求的基础上,提出以数字化测试仪为主要平台的自动测试系统的设计方案,通过分布式设计架构实现测试功能扩展。通过测试脚本中语义及语法规则以及特征字典定义,实现虚拟化测试脚本编辑和生成,测试执行时通过对虚拟化测试脚本信息二次映射,生成具有一定对象、可执行实例化测试脚本,提高测试脚本的重用性。实际应用效果表明,该系统可提高继电保护装置测试效率,允许测试脚本跨装置重用,提高自动测试平台的实际使用价值。     

智能变电站保护装置自动测试系统分析与设计

根据智能变电站及间隔层智能保护装置发展特点和现状,为了提高装置测试效率及自动化水平,提出一种关于智能变电站间隔层保护装置自动化测试系统。针对自动测试系统的技术要求,依次提出测试系统构架、实现方式和整个测试系统的测试流程。采用模板技术分别建立测试模板、故障模板及校验模板确定测试方案的方法,测试完成后,能根据测试模板生成标准格式的测试报告。该测试系统能够实现对不同测试装置的兼容性以及不同厂家不同功能装置的测试的自动化、智能化。     

智能变电站无线站域测试系统的同步策略研究

为解决智能变电站现场站域测试时无线分布式数据的时间同步问题,提出了一种适用于无线数据通信的多终端同步控制策略。介绍了智能变电站的站域测试系统及其实现的关键性问题,说明了网络传输延时不确定对IEEE 1588网络时钟同步协议的影响,研究了基于单点对多点无线通信系统同步的样本滤波、同步校正、时域跟随等问题,并给出了实施方案。实验结果表明,无线通信下经同步控制后时间精度可达微秒级,能够满足智能变电站系统级测试对时间同步的需求。     

智能变电站继电保护系统所面临的若干问题

智能电网的蓬勃发展决定了智能变电站有着广阔的前景。智能变电站在组织结构、网络通信和使用二次设备上与传统的变电站都有很大的不同,使得智能变电站继电保护系统与传统变电站继电保护系统相比有明显优势,同时在数据采集、时钟同步和电磁兼容等方面也存在着一些亟待解决的问题。就地保护概念的提出同时带来了新的挑战。对智能变电站继电保护系统存在的问题进行了讨论。在综述了目前研究现状的基础上,指出了当前研究存在的不足,并对今后的研究方向提出了一些建议和设想。     

计及保护失效的智能变电站二次系统综合风险评估研究

为了评估智能变电站二次系统的可靠性,针对现有研究未充分考虑保护失效带来的后果的问题,提出了计及保护失效的智能变电站二次系统的综合风险评估方法。首先利用Markov过程,计算各二次设备的稳态概率。按照IEC61850的功能分解,采用可靠性框图法,计算各保护系统的稳态可用度、稳态误动率、稳态拒动率。针对各保护系统的各失效情景,分析各保护失效事件的发生概率、受到影响的一次设备。采用"删去留下"法,获得保护失效情景下主接线的最小路集,获得主接线的可靠性指标。综合考虑保护系统失效带来的主接线可靠性指标变化与失负荷量,采用保护系统失效情景的发生概率、失负荷量、主接线故障频率相对值三个指标,构造保护系统的异常失效风险指标。以异常失效风险、停运失效风险及其在全站综合风险的占比,定量分析某保护系统失效对全站保护系统综合风险的影响程度。典型变电站的多个算例验证了所提方法的有效性。     

变电站仿真培训智能评价系统的研制

针对现有变电站仿真培训系统缺乏完整且客观的评价体系,提出一种基于复合要素技术的变电站仿真培训智能评价方法,将变电运行人员必需掌握的设备巡视、倒闸操作、事故处理技能分解为各要素,并按其内在的逻辑关系进行整合,同时兼顾巡视时间、安全性等附加要求,再根据这些要素技术在巡视中所占的权重完成综合评价,实现了变电站仿真培训智能评价...     

用于变电站就地化保护闭环测试和设备管理的智能化平台

针对变电站就地化保护装置的工作方式和运维模式,提出一种新的闭环测试和设备管理智能化平台.所提智能化平台有效地避免了传统闭环测试模式的繁琐流程,解决了就地化保护装置的设备管理难题.智能化平台包含三项关键技术:信息获取与展示方法、就地化元件保护子机间的环网通信规范和自动测试流程的智能化实现技术.所提智能化平台已经在宁夏石嘴...