基于2层体系的定值法保护通用仿真

在对单个保护原理仿真的基础上，进一步分析了调度员培训仿真（DTS）定值法仿真中不同保护仿真单元相互间存在的各种时间及空间配合关系。基于保护单元仿真统一的接口形式，提出了保护仿真的2层体系，即仿真各保护单元动作判据的保护单元层和仿真保护单元相互间配合的调度协调层。由于实现了保护单元层和总体调度层的分离，该体系能够在保护间存在各种复杂配合关系的情况下，保持仿真总体构架的稳定性，实现对不同保护单元的规范化配置及仿真。     

水电站继电保护系统仿真建模研究

提出了基于自定义建模的水电站继电保护系统全范围实时仿真方法。根据继电保护仿真模型的结构层次划分,抽象建立了通用的继电保护功能仿真模型;基于该模型,提出了保护仿真的2层体系,即保护单元动作判据的保护单元层和仿真保护单元相互间配合的调度协调层;并对继电保护系统的数据库进行分层设计建模。该仿真建模方法能够在水电站保护间存在各种复杂配合关系的情况下,保持仿真的实时性,实现对各种保护系统的通用仿真     

面向对象Petri网的输电网线路保护仿真

在单装置Petri网(PN)模型的基础上,提出了一种面向对象的输电网线路保护Petri网模型。该模型考虑了继电保护装置、断路器装置、重合闸装置间的配合关系,并利用面向对象技术降低了单个PN仿真单元的复杂性。为仿真多个保护装置间的配合关系,构建了时间决策单元和故障计算单元。时间决策单元可处理不同保护间的时间配合关系,故障计算单元通过与仿真单元的消息传递模拟保护动作过程。对某输电网线路保护进行仿真,结果验证了模型的有效性。     

基于Multi-agent的微网控制模型研究

针对高渗透微电网接入配电系统后,给主网调度稳定运行和可靠性带来困难这一问题,基于Multi-agent提出一种新的微网控制模型,该模型将微网及内部单元作为a-gent节点行为,构建了微网的两层控制体系:对底层单元agent采用恒功率和恒频恒压控制方法;对上层微网agent,提出恒交换功率控制策略,使微电网在并网运行时表现为单一的可控负荷,微网与主网的交换功率维持恒定,减少主网的调度难度。通过建立微网两层控制体系相应的具体模型,并对两层控制体系之间的协同策略作具体分析,保证了微电网在不同运行模式下的稳定运行。在PSCAD中进行建模仿真,结果表明,该控制模型使微电网并网和孤网时均能可靠运行,且保证了对主网调度的友好性。     

基于最优潮流的交直流配电网分层控制策略

针对仅采用本地控制的交直流混合配电网难以优化系统运行状态的问题,提出了一种基于不同时间尺度的分层控制策略,将优化调度与本地控制结合起来。在较短的时间尺度内,第1层协调控制主、从换流站共同为配电网直流侧提供电压支撑;第2层通过切换各换流站的控制策略实现系统在恶劣运行状态下的二次电压恢复。在较长的时间尺度内,第3层优化调度系统以配电网总电能损耗最小和电压偏差最小为优化目标,通过最优潮流计算为下层提供调度指令。通过各层控制之间的协调配合优化系统运行状态,Matlab/Simulink仿真结果表明：该控制策略在各种工况下均能实现系统运行优化,且维持系统稳定不过分依赖调度系统,提高了配电网的可靠性。     

交流微电网系统并网保护分析

交流微电网系统保护按其功能可分为并网保护和微电网内部保护。文中以交流微电网的结构和特点为基础,重点分析不同规模微电网并网保护,参照微电网类型将其分为系统并网保护、区域并网保护及单元并网保护。通过对不同级别微电网负荷、运行方式进行分析,结合各级微电网的功能,提出3种类型并网保护的配置策略。考虑到大型微电网结构复杂,不同级别微电网之间可能存在包含关系,分析了发生区内、区外故障时3种类型并网保护之间动作时间的配合。最后在PSCAD/EMTDC中建立IEEE P1547.4典型微电网拓扑,仿真验证了并网保护配置方案的有效性与可行性。     

基于智能变电站的层次化保护系统研究

新一代智能变电站层次化保护系统针对不同保护目标配置分层、分布式的保护,利用变电站和电网全景数据实现就地化保护、站域保护和广域保护的立体防护体系.在研究层次化保护空间维、时间维和功能维协调配合特征基础上,提出了层次化保护系统总体构架,并分析了层次化保护系统特点、配置方案及实现难点问题.     

新安江水电厂仿真系统的开发

介绍了新安江水电厂仿真系统的硬件配置、仿真范围及仿真功能等。现场培训表明该仿真机正确地仿真了水电厂的各种运行方式、及其相互转换和各种顺控过程等 ,同时各种异常、故障现象、保护间的配合关系和保护动作的结果正确 ,动态过程逼真且实时性强     

模块化多电平换流器型高压直流输电系统控制保护体系框架

在介绍了MMC-HVDC系统拓扑结构的基础上,阐述了MMC-HVDC控制保护系统的设计原则和主要功能,指出采用冗余配置和分层设计的必要性.控制保护系统是MMC-HVDC系统的核心之一,在搭建了MMC-HVDC控制保护系统总体结构的基础上,提出建立4层结构的MMC-HVDC控制保护体系框架,即直流系统控制层、极控制保护层、阀组控制层、子模块控制保护单元,并进一步阐述了各控制层的控制功能及各层相互关系.     

多端交直流混合配电网的集中-分散控制策略

针对交直流混合配电网中系统优化调度与本地分散控制的协调问题，提出了一种集中-分散式控制架构，在集中控制层，以系统网损最低以及新能源最大水平消纳为优化目标，通过优化调度算法计算出系统中各可控单元的最优功率参考值，为本地分散控制层提供初始运行指令；在分散控制层，将直流母线电压分为正常状态、风险状态、越限状态，在正常状态和风险状态，各从换流站通过基于优化调度指令的下垂控制实现系统的平稳运行，在直流电压越限时，蓄电池作为后备单元进行充放电控制，实现直流电压的二次恢复。基于Matlab/Simulink的仿真结果表明:正常运行时，该控制策略在各种工况下均能对系统功率进行灵活、高效的调节，主换流站退出运行时，通过蓄电池单元的充放电实现系统电压的二次恢复，提高了配电网的可靠性。     

Relay coordination and protection failure effects on reliability indices in an interconnected sub-transmission system

Protection system failure is the main cause of cascading outages. It has been shown that the hidden failures lead to cascading outages. However, the effects of the coordination method as well as the hidden failure of the protection systems have not been investigated yet. In this paper, an algorithm based on sequential Monte Carlo simulation is proposed to find the reliability indices for different overcurrent relay coordination methods. The proposed algorithm is applied to the results of different relay coordination methods of a real network. The indices SAIFI, CAIDI, CAIFI and ENS for the results of different relay coordination methods are obtained strictly based on the contribution of the protection failure issues. Then, a comparison is made between the results of the different relay coordination methods in order to show how the coordination methods affect the reliability indices.     

DTS中继电保护和安全自动装置仿真方法的分析

定值比较法和逻辑比较法是调度员培训仿真系统(DTS)的2种主要仿真方法。从系统开发来讲，定值比较法比逻辑比较法难度更大；从工程应用来讲，2种仿真方法对应的2套定值给定值整定和维护带来了极大的工作量，成为影响DTS实用化的重要的制约因素。为了简化DTS的开发与工程应用，文中针对主设备保护、线路保护、母线保护及安全自动装置的不同特点，分析了不同的继电保护和安全自动装置仿真方法的选用原则，并分析了逻辑比较法在动态仿真中的应用。     

基于改进的SOS算法的反时限过电流保护协调优化

通过优化设置继电保护定值,可以优化电力系统中继电保护装置的协调性,减小继电器动作时间,提高电力系统的可靠性。文中针对配电网中保护的协调配合问题,将反时限过电流保护的整定计算转化为一种含有多个约束条件的非线性规划问题,提出了一种基于改进的SOS算法的反时限过电流保护协调优化方案。在IEEE 3节点系统和IEEE 8节点系统中的仿真结果表明,改进的SOS算法具有更好的收敛速度和精度,能够克服解陷入局部最优,基于改进的SOS算法的保护优化协调方案能够提高保护的速动性。     

新一代地区电网DTS系统中的继电保护仿真

本文建立了一个具有较强通用性的继电保护模型，并基于此模型提出了在新一代地区电网调度员培训仿真系统（DTS）中继电保护逻辑判断仿真和定值判断仿真的实现方法，使DTS中继电保护仿真的真实性和实用性得到了较大的提高。本仿真方法将在肇庆地区电网的DTS系统中得到应用。     

A novel neural network and backtracking based protection coordination scheme for distribution system with distributed generation

With the increased installation of renewable energy based distributed generations (DGs) in distribution systems, it brings about a change in the fault current level of the system and causes many problems in the current protection system. Hence, effective protection schemes are required to ensure safe and selective protection relay coordination in the power distribution system with DG units. In this paper, a novel adaptive protection scheme is proposed by integrating fault location with protection relay coordination strategies. An automated fault location method is developed using a two stage radial basis function neural network (RBFNN) in which the first RBFNN determines the fault distance from each source while the second RBFNN identifies the exact faulty line. After identifying the exact faulty line, then protection relay coordination is implemented. A new protection coordination strategy using the backtracking algorithm is proposed in which it considers the main protection algorithm to coordinate the operating states of relays so as to isolate the faulty line. Then a backup protection algorithm is considered to complete the protection coordination scheme for isolating the malfunction relays of the main protection system. Several case studies have been used to validate the accuracy of the proposed adaptive protection schemes. The results illustrate that the adaptive protection scheme is able to accurately identify faulty line and coordinate the relays in a power distribution system with DG units. The developed adaptive protection scheme is useful for assisting power engineers in performing service restoration quickly so as to decrease the total down time during faults.     

Adaptive overcurrent protection scheme coordination in presence of distributed generation using radial basis neural network

The operational performance of conventional overcurrent protection relay coordination connected to a distribution network is adversely afected by the penetration of distributed generators (DG) at diferent buses in the network. To address this problem, this paper proposes a novel adaptive protection coordination scheme using a radial basis function neural network (RBFNN), which automatically adjusts the overcurrent relay settings, i.e., time setting multiplier (TSM) and plug setting multiplier (PSM) based on the penetration of DGs. Short circuit currents and voltages measured at diferent buses are acquired using the remote terminal units (RTU) connected to diferent buses within the terminal network. Communication between the various remotes and local end station RTUs is through hybrid communication systems of fber optic and power line communication system modules. The new adaptive overcurrent protection scheme is applied to the IEEE 33-bus distribution network with and without DGs, for single and multi-DG penetration using both the ETAP and MATLAB software. The simulation results show the proposed scheme signifcantly improves the protection coordination.     

基于阻抗比较的同杆并架选相新方法

首先对综合比相阻抗继电器在同杆并架双回线故障下的动作行为进行了研究,在此基础上提出一种结合综合比相继电器的选相新方法。这种选相元件根据改进后的综合比相继电器的选相结果,参考测量阻抗值对已选出的动作相再次进行筛选。同杆并架的后备距离保护应用此选相元件,通过适当的整定配合,能可靠地区分靠近线路末端跨线故障和区内相间故障,提高距离保护I段的正确动作率。数字仿真结果表明,基于阻抗比较的同杆并架选相新方法受同杆并架线路拓扑结构和对称性等因素影响小,能保证后备距离保护I段在各种线路运行方式下正确选相跳闸。     

调度员培训仿真系统(DTS)继电保护模块的开发

定值比较法和逻辑比较法是调度员培训仿真系统(DTS)中继电保护仿真的主要实现方法,当前,单纯的使用其中一种方法很难同时满足继电保护仿真中实时性与逼真性的要求。采用定值比较法,有些参量(如零序电流,瓦斯含量等)难以得到;采用逻辑比较法,复杂网络线路之间的拓扑关系复杂,线路主保护与相邻线路后备保护之间的逻辑关系配合难以实现。分析了两种继电保护仿真方法的特点,形成了以逻辑法为主,定值法为辅的继电保护仿真设计思想,并基于该设计思想构建了相应的各类继电保护仿真模块。算例表明,用该方法设计的DTS继电保护仿真模型,能较好地满足仿真计算速度和仿真逼真性的要求。     

基于改进粒子群算法的继电保护定值优化

对传统的粒子群算法进行了改进，得出一种适用于继电保护整定计算全局优化的改进粒子群算法，为继电保护定值优化的后续研究工作提供了一定的基础。同时，与基于遗传算法优化的继电保护整定计算进行了比较，结果表明改进粒子群算法可成功应用于继电保护全局优化整定。     

面向对象的发电厂继电保护技术管理与培训系统

为了能够对继电保护动作过程进行模拟,用AutoCAD二次开发形成电力系统继电保护元件库。以此为基础,利用AutoCAD的接口文件（DXF文件）形成图纸数据库,该数据库基于C／S（客户机／服务器）架构,非常方便地整合入发电厂原有的MIS(综合信息管理)中去并成为其中一个有机组成部分。提出了单个元件的OOP（面向对象）设计,使得继电保护仿真软件具有很高的的灵活性和功能易扩充性,并对继电保护二次仿真时网络拓扑的智能判断进行了讨论。