广域继电保护系统研究综述

分析了目前广域继电保护的主要保护原理,包括广域电流差动保护原理、广域方向比较保护原理和基于广域信息的自适应继电保护,并针对它们的研究现状及存在问题提出建议。然后从应用角度,阐述了广域继电保护的系统结构,以及信息域划分方法,并讨论如何基于广域冗余信息实现系统容错和优化。最后探讨了IEC61850、Agent技术、网格计算技术等相关信息处理技术在广域继电保护中的应用。基于广域信息的继电保护与稳定控制有机协调构成的广域保护已经成为现代电力系统的研究热点,是未来保护与控制的发展方向。     

基于遗传算法的区域电网智能保护

通过对广域保护应用基础研究,提出一种利用区域电网信息的智能保护系统,与现有主保护协同工作,加强电网继电保护水平,简化后备保护。同时,针对广域信息采集易受干扰而出现信息丢失或畸变等实际问题,以及现有广域保护原理对此考虑不足的情况,提出了包括基于状态关联的区域保护原理与基于遗传算法故障判别原理的区域电网智能保护的决策模块及其工作机制。建立了基于遗传算法的故障数学模型,仿真试验验证了该模型的有效性及高容错性。     

智能电网中的广域保护

讨论了传统继电保护在保障智能电网安全、稳定运行中的局限性,介绍了广域保护的概念、基本功能及在智能电网中的保护逻辑和结构,提出了广域保护应具备足够的自适应性和智能性,以满足智能电网对保护的基本要求,并介绍了广域保护在国内外的发展与应用现状,指出广域保护是未来继电保护发展的新方向。     

分布式集中决策的区域智能保护系统结构与算法

广域或区域继电保护研究是解决复杂大电网下继电保护尤其是后备保护性能的可行路径,也是智能电网中继电保护的合理发展趋势.区域智能保护利用区域电网信息与智能技术支持,与现有主保护协同工作,简化后备保护,加强电网继电保护水平.讨论了区域智能保护分布式集中决策的系统结构,研究了标准化通信区间约束下基于遗传算法的智能算法构造与规则化,仿真结果验证了智能算法的有效性.     

智能电网环境下的继电保护

智能电网是我国电力工业发展的新方向,继电保护作为保障电网安全运行的第一道防线,需要积极适应电网变革。介绍了我国智能电网建设的特殊问题,包括跨区域交直流复杂电网、新能源电力的调度控制和就地平衡以及需求侧对电网的支持响应等方面。分析了超/特高压输电、电子器件渗透和网络拓扑异变对继电保护造成的影响,指出继电保护的几个关键研究方向以及新形势下研究应用广域保护的重要意义。最后对广域保护的概念、功能定位和系统构成模式进行讨论,并分析了广域保护主要算法的原理和特点。     

电力系统广域继电保护研究综述

分析了传统继电保护在保障电网安稳运行时存在的问题,对基于广域信息的继电保护研究涉及的主要内容进行了综述,包括:在线自适应整定、潮流转移识别、基于故障元件识别的广域后备保护.在线整定的目的是根据系统运行方式的变化,调整保护定值至最佳状态.计及的运行方式变化包括:电力设备投退、发电机出力与负荷变化等.潮流转移识别旨在防止传统后备保护的不适当动作引发电网连锁跳闸事故,主要方法有:支路开断前后输电断面的有功潮流比较、相邻支路电流比较.广域后备保护利用电网多点量测信息确定故障元件的具体位置,从根本上克服了传统后备保护整定复杂、可靠性低的问题.主要研究包括:基于传统主保护理论的故障识别算法、广域信息的容错性算法.最后,提出了以基于故障元件识别的广域后备保护为基础,构建面向智能电网的广域继电保护系统,并对其发展方向进行了展望.     

关于广域后备保护研究的综述

分析基于广域信息的后备保护的主要保护原理,包括:广域电流差动保护、基于广域信息的自适应保护、基于专家系统的广域后备保护、基于潮流转移识别的广域后备保护以及基于复杂网络原理的广域后备保护。简单说明了各种广域后备保护优缺点。基于广域信息的后备保护已成为目前研究的热点,随着智能电网的不断发展,广域后备保护技术将会得到不断的改善。     

浅析智能电网对继电保护及其整定软件的影响

介绍了智能电网的特点,分析了这些特点对继电保护领域产生的影响,解析了继电保护整定软件在智能电网下的发展趋势.在线整定和在线校核技术能够充分利用现有EMS/SCADA系统中的数据,使整定结果更加准确;基于全区域电网安全考虑的广域保护,可作为系统的后备保护,其与传统继电保护结合,既可保证单个元件的安全,也可避免大面积停电;在智能电网下基于云计算的继电保护整定计算软件将成为未来发展的大趋势.     

基于遗传信息融合技术的广域继电保护

广域继电保护大范围、分布式的信息采集方式,以及自然灾害等因素,较易引起信息出错、丢失,甚至信息通道受损,信息的完备性直接影响保护的性能。针对现有广域继电保护研究对信息不完全条件考虑的不足,本文从信息融合的角度出发,提出一种基于信息融合技术的高容错广域继电保护工作模式。利用广域冗余电网信息,基于遗传算法的信息融合原理,结合基于故障方向的广域继电保护原理,有效辨识、纠正广域坏数据。建立了基于遗传算法的信息融合数学模型,仿真试验验证了上述模型的有效性。     

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。     

分区域广域继电保护的系统结构与故障识别

为促进广域继电保护（wide area protection,WAP）从原理性探索向工程可实现应用性转化,提出分区域广域继电保护的系统结构和故障识别算法,构建了较为明确的保护体系。基于有限广域保护的特点,提出将广域电网划分为类蜂窝结构的分区域系统实现继电保护,并结合集中式和分布式系统结构的优点,提出了更加适合区域电网的分布集中式广域继电保护系统结构。基于智能电子设备（intelligent electronic device,IED）、子站处理单元（sub-station processing unit,ssPu）和区域集中决策中心（regional centralized decision center,RCDC）的3层系统结构通过相互通信实现保护区域的故障判断,同时,在通信系统中断时各层结构又具有独立决策的功能,提高了广域继电保护系统的可靠性。在建立系统层间互助机制的基础上,提出了区域距离保护,系统通过不同信息域的简单逻辑计算实现故障元件识别,可满足广域继电保护的选择性和快速性要求。用鄂东220kV电网系统模型验证了广域保护系统的有效性。     

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。     

广域保护通信网络综述

随着网络通信技术的高速发展,电力系统网络化将成为未来的发展趋势,广域保护系统在此基础上诞生文章对广域保护系统通信网络的研究现状进行了综述,讲述了其优势和原理重点分析了3层式广域保护系统的结构和通信网络,验证了该通信系统的有效性,并对广域保护通信网络的未来发展进行了展望。     

基于纵联比较原理的广域继电保护算法研究

提出了基于纵联比较原理的广域继电保护算法。该算法通过广域继电保护系统收集特定保护范围内各智能电子设备(IED)的故障方向信息,结合文中定义的IED动作系数AF和关联系数RF进行简单运算,即可确定出故障的位置。借鉴电力系统分析中的N?1原则,提出广域继电保护系统N个元件中的某一个元件失效时整个系统应仍能正确工作的N?1概念,分析了继电保护系统的N?1运行状况,提出了基于广域信息应对该运行状况的继电保护策略。算例分析表明:文中提出的广域继电保护算法原理简单、运算方便、判断结果准确,能较好地克服N?1运行状况带来的影响,可明显提高继电保护系统的性能。     

关于电力系统广域保护的评述

为有利于电力系统停电防御体系的进一步发展,讨论电力系统的广域保护,包括广域设备保护和广域系统保护的功能、控制方式及系统结构;回顾其信息采集、知识提取和控制决策方面的进展。从理论和应用相结合的观点剖析广域后备保护的可行性、困难和发展方向;指出需要在算法与受扰轨迹的知识提取上取得重大突破,并与数值仿真相结合,才能真正发挥相量测量单元在广域保护中的作用;强调按风险观点将广域保护与预防控制及传统保护协调的重要性。     

城市配电网广域控制保护技术应用研究

针对城市配电网发展对保护控制方面的要求以及现有继电保护系统存在的不足,将广域控制保护技术推广至配电领域。首先介绍了配电网广域控制保护系统的系统构成和性能特点,结合智能变电站技术,建立了广域控制保护的协调机制。最后以深圳前海20 kV配网为例对该广域控制保护方案进行了仿真验证,同时对推广配网广域保护控制技术的可行性进行了分析。     

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.     

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.