在线继电保护智能预警系统的开发

电力系统继电保护能否正确、合理动作,直接关系到电网的安全稳定运行.提出并开发了基于EMS/DTS的在线继电保护智能预警系统,它能自动跟踪电网的实时运行方式,在线校核保护的配置与定值,并能通过预想事故扫描,自动发现保护中的连锁故障隐患.重点描述了该系统的系统设计、关键技术和基本功能特点,其中包括在线启动条件、用户自定义的规则知识库、自动校核的推理机制以及用于提高实时性能的优化算法.最后,介绍了在某省级电网的在线应用情况,并对未来的研究方向进行了展望.     

计及大规模风电并网的交直流电网连锁故障熵特征研究

随着风电并网容量的不断提升和网内直流输电工程的日益增多,大量的电力电子化设备接入使得系统发生连锁故障模式以及演化过程出现了一些新的特征.从影响因素和发展过程等方面对比分析了电网传统连锁故障相继开断过程和计及大规模风电并网后的连锁故障过程的差异.在传统连锁故障潮流熵分析方法的基础上,引入了在相继开断中可能导致风机故障脱网...     

大型风电基地的发展特点探讨

针对2011年发生的大规模风电机组脱网事故及2012年以来出现的严重弃风现象,结合大型工程一般发展规律,以酒泉风电基地为实例,通过分析其建设运行过程中的各种现象及暴露出的问题,探讨提出大型风电基地整体发展的几个特点。大型风电基地开发是一项工程活动,必须遵循工程固有自然科学规律。大规模风电开发是复杂的技术和技术群的应用和集成,要按工程科学实施。大规模风电开发是目标要求明确的大型工程,成本、质量、效率必须三者并重。大规模风电受地理、当地经济和电网等多因素制约,应由国家能源主管部门进行规划、建设、运行和用电的整体协调。为了保证大型风电基地的可持续发展,其必须要与环境、生态协调一致。     

风电在线风险评估系统的开发及应用

随着大规模风电集中接入电网,对电力系统的动态特性造成了大量不确定性的影响,传统离线计算和在线安全评估均基于确定性分析方法,考虑最严重、确切性的电网扰动,难以适应大幅度高频率随机波动的风电运行状况。将风险评估理论引入到在线评估技术中,结合动态安全评估系统,在整合多种数据源基础上,从多个角度对大规模风电接入电网的安全风险进行在线评估,给出电网运行风险和安全预警信息,自动进行电网薄弱环节分析。本系统在实际电网已投入运行,验证了系统开发的科学性与合理性。     

基于CIM/E的连锁故障在线分析程序开发

电网连锁故障在线评估的关键在于物理模型和实时数据的获取,本文提出一种基于CIM/E的地区电网连锁故障在线评估方法。从电网物理模型和数据特点出发,在提出将CIM/E应用于电网连锁故障在线评估的基础上,对CIM/E文件检查、数据提取、数据处理、电网孤岛识别等关键技术进行了研究,并将提出的方法与电网连锁故障在线评估的可信性测度评估方法相结合,提出了完整的地区电网连锁故障在线评估方案。通过系统开发和在我国西南地区某实际电网中的应用证明,本文提出的方法正确、可行,能及时、准确地为电网调度人员提供决策依据。     

大型电网连锁故障分析技术及大停电智能预警系统

连锁故障引发的大停电事故在全球范围内时有发生,对社会和经济造成了巨大损失。为了理解连锁故障的演变特征并进一步构建有效的大停电预防系统,回顾近年来国内外发生的8次大停电事故,研究大停电事故的故障演化过程;对现有连锁故障研究模型和方法进行评述,分析其适用性及模型优缺点;提出基于事件校核和连续时域仿真的连锁故障时序事件搜索方法;最终基于所提连锁故障时序事件搜索方法构建了可用于大停电风险可视化预警的智能预警系统。     

配电网故障风险预警系统开发与应用

为了及时了解配电网的故障状态,开发了一套配电网故障风险预警系统。从配电自动化等系统获取实时运行数据,管理信息系统等获取配电网设备参数,利用设备重要程度和设备故障概率两个参数计算出设备故障风险值,进而计算出馈线级、系统级的故障风险值。当风险值超过预定的阈值时,自动进行告警处理。系统运行结果表明,通过故障预警,能够及时发现故障隐患,提高供电可靠性。     

风电场并网在线预警系统研究

目前国内的风电调度管理技术尚不成熟,研究风电并网的在线预警系统对含大规模风电并网的电力系统安全稳定运行具有重要的现实意义。基于风电并网的功率预测、潮流计算、无功优化等关键问题研究,提出了风电并网在线预警系统的设计构想,并以DIgSILENT/PowerFactory软件为计算核心,完成该系统的研制与开发。所开发的的风电并网预警系统能预测风电并网区域主要监测节点电压以及线路潮流趋势并作安全评估,如果线路潮流越限,系统预警并进行风电场有功调节计算;如果节点电压越限,系统预警并进行风电场无功优化计算。算例分析以     

基于区间划分的风电齿轮箱在线故障预警方法

针对大型风电机组运行工况复杂多变,依靠恒定的润滑油温度值作为齿轮箱故障预警值容易不报的问题,提出了基于运行区间划分的风电机组齿轮箱在线故障预警方法。该方法通过划分不同的运行区间,对不同运行区间根据高斯模型分别设定阈值。将实时数据代入相应运行区间判定是否异常,再利用移动窗口计算异常率作为触发齿轮箱故障预警的指标。该方法用于某1.5 MW风电机组齿轮箱故障的分析,结果表明,该方法能够准确地反映故障的发展趋势,可实现齿轮箱故障的早期预警,避免故障向更严重的方向发展,降低风电机组运行和维修成本。     

风电机组在线远程故障诊断系统的应用

为便于实时检测风电机组运行状态,及时发现风机设备的异常和缺陷,风电机组应用了在线远程故障诊断系统。介绍了该系统的构成和安装布置,分析了系统的功能和应用特点。该系统应用实现了对风力发电机组的主动性维护,提高了风电场的安全性和经济性。     

风力发电机在线监测与诊断系统研究

在线监测和诊断系统对风力机故障能够快速的监测,从而有利于进行及时的维护.但该系统在风力发电机组上的应用目前还处于初始阶段.介绍了状态监测的发展背景,指出了状态监测应用在风力发电机上的必要性.介绍了风机在线监测系统的构成及功能,对SKF公司的Marlin状态监测系统在风力发电机上的应用做了简要介绍.针对风力发电机的实际情况和振动故障信号的频率,对现场测量点的选择进行了研究,并提出了在线监测在风力发电应用上还需进一步研究的课题,研究表明在线监测和诊断在风力机应用上具有广阔的前景.     

风电母线槽热故障状态在线监测系统

风力发电机组容量的不断增大,使得母线槽电力传输系统成为风电输送的主导。风电塔筒由于长期承受各种风况的作用而发生振动,从而引起其内部母线槽连接处的固定螺栓松动和导电排之间的相互摩擦,并使得连接处的接触电阻增大和发热的不断加重,进而破坏母线槽的绝缘性能,甚至造成短路故障。针对这一问题,以红外测温技术为基础,首次提出了一种风电母线槽发热故障在线监测方法。考虑到母线槽所处的特殊环境,设计了专用的红外测温传感器,利用最小二乘算法对温度进行标定,并结合温度补偿法提高了传感器的精度。为了保证数据通信的稳定性,系统采用了RS-485网络及ZigBee无线MESH网络。在现场测试过程中,该系统能够实现母线槽发热故障的实时监测、定位和预警。     

浅谈大规模风电接入对电力系统的影响

结合国内多省区风电大规模接入后出现的电网电压水平下降、电力系统稳定性下降等一系列问题,从其对电网调频调峰的影响、对稳态电压分布的影响以及对保护装置的影响等方面,分析问题产生的原因,分析结果表明：大量风电功率的远距离输速,会造成输电线路压降过大,风电场的无功需求和电网线路的无功损耗过大,因此,风电功率预测是十分重要的。     

故障时双馈风力发电系统的控制策略研究

基于变速恒频双馈风力发电系统的有功、无功的解耦控制,提出了电网故障时双馈电机的紧急控制策略,在Mtalab/Simulink里建立了模型,并验证了故障控制策略的正确性。在常规情况下,双馈电机转子侧的有功采用最大功率点跟踪控制,无功采用额定功率因数控制,可以获得最大的风能利用效率和较好的功率因数;但若电网故障时仍采用此常规控制策略,电网不但获取不到最大的风能利用效率和较好的功率因数,而且电网的频率和电压波动影响较大。所以在故障期间把最大功率点追踪控制和额定功率因数控制切换到频率控制和电压控制策略,通过控制有功电流分量和无功电流分量来减小或者增加有功和无功的输出,减小电网频率和电压的波动。建立了故障控制的模型,针对系统单相接地故障和两相短路故障这两种短路故障类型进行了仿真,仿真结果验证了故障控制策略的正确性,提高了风力发电系统在故障时的稳定性。     

台风对电力系统连锁故障的影响分析

在分析连锁故障现有模型的基础上,在多时间尺度连锁故障预测模型中考虑台风对线路故障概率的动态影响,建立台风变化过程与连锁故障事故链的配合关系。考虑台风影响下的线路故障概率,构造初始故障集;结合天气因素、线路负载率和潮流波动率等因素构造关联性指标,利用聚类方法选取关联性指标高的线路作为下一级故障线路,模拟重载等因素引起的线路随机开断;将基于潮流追踪的切机切负荷与发电机调整相结合,用于线路一般过载的控制,并计算事故链的概率和风险;最后以IEEE 39节点系统为例,说明台风对系统关键线路和事故链的影响、基于潮流追踪的切机切负荷控制的作用和提高线路设计风速的可能性,并验证了所提模型和算法的合理性。     

我国风电大规模开发相关问题探讨

过去10多年里,全球风力发电得到了前所未有的重视和发展.我国的风力发电事业近几年来也发展迅速,并且将在未来一段时间内一直保持快速发展的态势.对比欧美与我国风电发展的不同,分析我国风电大规模开发的特点,即远距离、大容量、规模化开发模式,深入探讨我国风电发展过程中应注意的问题.为实现我国风电的健康、持续发展,建议加强风资源基础数据调研工作,加快电网发展,重视风功率预测技术的研发和使用,注重优化电源结构,提高灵活电源所占比例.     

故障时刻风电系统无功电压协调控制策略

含Crowbar保护的风电场在实现低电压穿越功能的同时,由无功源转变为无功负荷,加剧故障系统负担.针对该问题,提出一种故障时刻的无功电压实时协调控制策略,并建立风电场实时协调控制系统(RTCCS).该控制策略根据故障时电压水平及机组保护动作情况对风力发电系统的无功功率进行实时协调控制.考虑风电场无功电压调节需求,引入S...     

大规模风电接入的电网发电调度研究综述

由于风电出力具有随机性和间歇性,大规模风电接入给传统的电力系统调度运行带来新的挑战。风功率预测精度一定程度上不能满足实际要求,因此文章归纳国内外相关研究成果,并分别从两个方面展开论述,首先论述风电场与常规机组联合调度的模型,包括风电确定性模型和风电不确定性模型,概述了当前的建模方法,并对常用的算法进行总结,然后介绍储能技术及其发展状况,对风电场与储能设备协调配合抑制风电场出力波动的研究进行详细介绍。文章最后为考虑大规模并网风电场的发电调度进一步研究提出了意见和建议。     

WiMAX在风力发电故障诊断系统中的应用

风电场要具备一定的故障诊断能力,而其故障诊断的准确性主要取决于风力发电故障诊断系统的通信网络。以风力发电故障诊断系统中的通信网络为研究对象,采用全球微波接入互操作性(WiMAX)技术传输风力发电机组与监控端之间的预兆故障特征数据。WiMAX具有传输速率高、传输距离远、抗干扰能力强、保密性好等技术优点,因此在链路存在干扰的情况下仍然可以准确地传输数据。对该系统进行了WiMAX组网设计,同时使用网络仿真软件OPNET14.5对WiMAX的抗干扰性能进行仿真论证,结果表明WiMAX技术具有良好的抗干扰能力,适用于风力发电故障诊断系统。