智能变电站监控系统防止电气误操作功能的实现

在智能变电站中,应用IEC 61850标准进行信息交互,按站控层、间隔层、过程层设置防误闭锁功能,可以提高操作的可靠性,简化二次系统设计。研究在智能变电站监控系统中实现防误操作的实现方案,提出了变电站三层防误闭锁功能的系统架构,研究并改进了IEC 61850关于防误闭锁功能的通信接口,并提出了一套防误操作规则的表示方法。     

计及综合风险的油浸式变压器短期增容决策方法

电力变压器的动态增容有利于缓解长期供电矛盾,解决短期应急需求,现有研究主要围绕热点温度与故障率进行增容决策的制定。考虑运行风险提出了一种变压器短期增容决策方法,包括安全约束作用与经济风险校验2个阶段。首先基于热点温度与故障率约束生成满足安全性要求的预增容方案,然后通过计算增容利润与风险,搜索预增容方案与满载运行之间的经济性最优方案,生成最终决策。通过算例分析了变压器服役时间、计划增容时间等因素对短期增容计划的影响,最后与电网公司现行增容预案进行比较,结果表明所述方法可灵活应对实际工况进行变压器短期增容方案的制订,兼顾决策的安全性与经济性。     

考虑量测坏数据的发电机动态状态估计方法

随着相量测量单元(PMU)的广泛应用,基于PMU的发电机动态状态估计的研究越来越受到重视。如果存在量测坏数据,动态状态估计的滤波效果会受到严重的影响。首先介绍了一种基于无迹卡尔曼滤波(UKF)的发电机动态状态估计方法。然而,由于PMU数据的质量不高,为解决坏数据的问题,推导残差方程得出时变的阈值,再通过一种迭代检测的方法确定坏数据的测点位置。对于坏数据对应的量测,算法将其剔除后重新进行一次估计,以修正估计结果。算例结果表明,该方法能有效抑制量测坏数据对发电机动态状态估计的影响。     

向无源网络供电的LCC-MMC混合直流输电系统控制策略

电网换相换流器和模块化多电平换流器(LCC-MMC)混合直流输电系统兼顾了两种换流器的技术优势和经济优势,具有较好的应用前景。无源网络装设容性滤波装置能够起到平滑交流电压波形、提供电压支撑等作用。首先通过理论推导,建立了含容性滤波装置的模块化多电平换流器数学模型,基于dq理论,提出了模块化多电平换流器的无源解耦控制策略。针对送端电网换相换流器侧交流故障可能导致的功率中断等问题,从电网换相换流器和模块化多电平换流器的控制机理出发,分析了故障阶段及故障后的系统响应特性,并进而提出了送端交流故障穿越附加控制策略。为验证上述控制策略的有效性,在PSCAD/EMTDC内建立了一个LCC-MMC混合直流输电模型。通过受端电压频率变化和送端交流故障仿真,验证了所提控制策略的可行性和有效性。     

电动汽车可调度能力模型与日内优先调度策略

提出了"可调度能力"概念,表征单辆电动汽车(EV)基于车电互联技术接入特定配电网参与系统运行调控时的动态能量平衡能力,并构建了EV日内优先调度模型。首先,为精细量化EV可调度能力,综合EV电池损耗程度、用户信用度和反向供电能力等建立EV可调度能力分析模型;其次,以配电网总负荷峰谷差最小化为指标,结合EV可调度能力分析模型与供需两侧协同优化的两阶段优化调度模型,兼顾用户用车习惯确定可调度能力最优阈值;最后,基于新入网EV的可调度能力评估结果与最优阈值的数值关系,判断车辆有无优先调度权,从而构建了单辆车的事件驱动型日内优先调度方法。以某居民区充放电设施集群为例进行了仿真分析,算例结果验证了所提模型的合理性、有效性。     

电流差动保护在逆变型新能源场站送出线路中的适应性分析

新能源电源通过电力电子装置并网,其故障特性受控制策略影响而发生根本性变化,传统继电保护原理存在适应性问题。送出线路作为新能源场站电力外送的关键通道,其主保护电流差动保护能否正确动作对于新能源高效利用和系统安全运行十分重要。针对逆变型新能源场站,推导了逆变型新能源电源短路电流表达式,分析了各相短路电流之间的相位关系及其影响因素。在此基础上,分析了送出线路发生不对称短路时电流差动保护在并网系统为强、弱两种情形下的动作性能。研究结果表明,送出线路发生两相短路时,差动保护在并网系统为弱系统时存在拒动的风险、为强系统时灵敏性下降但不会拒动;送出线路发生接地故障时,零序电流的存在使得差动保护在并网系统为强、弱系统时均能可靠灵敏动作。实时数字仿真器(RTDS)试验验证了理论分析。研究结论为逆变型新能源场站送出线路主保护配置提供了参考。     

电动汽车充电站在配电系统中电气接入点的最优选择

针对电动汽车(electric vehicle,EV)充电负荷在空间中的合理布局等问题,现有相关文献主要围绕充电站的选址和定容展开研究,尚未论及如何确定充电站在所属区域配电系统中的电气接入点。在此背景下,该文针对计及对潮流影响的电动汽车充电站电气接入点的选择问题进行探讨。首先,依据电动汽车出行统计数据拟合结果,获得初始荷电状态(state of charge,SOC)及起始充电时刻分布特性,建立电动汽车充电负荷的概率模型,同时利用蒙特卡洛仿真求解,并采用深圳市电动出租车的实际数据对这种方法做了验证。之后,以节点电压偏差百分数和支路有功功率损耗增量百分数为基础,构造了评价充电站对配电系统潮流影响的综合指标,进而提出了确定充电站最优电气接入点的方法。最后,以修改的IEEE 33节点配电系统为例对所提出的方法进行了说明。     

一种考虑设备可载性的输电线路动态应急增容方法

充分利用输电线路动态应急增容能力,对于避免设备因过载而损坏,保证系统可靠性和为调度调整预留时间意义重大。在现有研究工作的基础上,提出了一种考虑设备可载性的输电线路动态增容方法,在应急场景下,采用通道阻塞分析选取增容线路,并分析增容线路在线温、故障概率、失效贡献、个体损失等约束下设备可载性,并结合微气象信息针对不同应用场景进行应急增容方案的差异化分析。算例分析定量展现了可载性约束下线路应急增容策略的计算分析过程及设备可载性对应急增容策略的影响。该方法能充分响应设备状态、气象环境、系统工况对设备可载性的影响,并基于设备可载性实现线路的差异化应急增容,进而指导调度人员进行增容、限容操作。     

1000 kV皖南—浙北特高压线路零序参数测试

输电线路零序参数是电网非全相短路电流、非全相开合电流计算,接地故障点位置确定,零序保护定值计算等工作的重要基础。针对1 000 k V皖南—浙北特高压线路零序参数测试的抗干扰问题,提出了"并联电容补偿与大容量变频电源相结合"的测量方法。测试数据分析结果表明:提高试验电源容量,可提高测量信号的信噪比,有效降低邻近线路感应电压干扰的影响。采用并联电容补偿方法,可降邻近线路产生感应电流对零序阻抗参数测试的影响。工频变相量法和异频法测量结果较为接近,但与理论计算值均存在一定差异,皖南—浙北特高压线路零序参数宜采用异频法得到的测试结果。现场测试结果验证了所提出零序参数测量方法的有效性。     

高压输电线路多落点雷击故障分析方法及应用

多落点雷击可能导致输电线路遭受重复雷击,引起重合闸失败、多相同时故障重合闸不投入和多回线路同时故障,影响电网稳定性,因此对其开展研究具有重要意义。本文首先提出了输电线路多落点雷击故障的分类方法并分析了不同类型故障的机理,然后提出了多落点雷击故障中主通道与分支通道的建模方法,最后针对一起多落点雷击导致的多回输电线路跳闸故障进行了分析。