智能保护控制类产品EMC技术与设计

智能保护控制类产品多采用高性能数字信号处理(DSP)芯片及电压、电流、漏电采集、DI状态点采集、A/D转换、放大器、通信端口、LCD/LED显示和输出等组成,通过对被采模拟量分析、判断以及输出,实现对诸多过程的在线保护、监测和控制.由于其在电力系统各个环节中应用比较广泛,因此开发研制性能稳定可靠的智能保护产品是电力产...     

船舶环形配电网无通道保护方法研究

环形配电网结构具有较高船舶生命力和供电可靠性,在大型船舶电力系统中逐渐得到应用。然而在环网中,传统的保护方法很难在短时间内切除电站附近的故障。针对船舶环形电网的特点,提出了两种无通道保护方法。两种方法都利用了短路故障和线路一侧保护跳闸引起另一侧支路的电流变化,方法一和方法二分别通过加速保护的动作时限特性和电流比值判据来判断故障区间,最终实现相继速动。通过Matlab/Simulink仿真验证了两种方法的可靠性和速动性。     

基于站域保护的变压器中性点地刀智能切换技术研究

为了对变电站内变压器中性点接地进行有效的管理,确保电网零序网络基本稳定,在研究新一代智能变电站保护控制技术的基础上,提出了一种基于站域保护实现的变压器中性点地刀智能切换技术。该技术充分利用了站域保护的标准化信息交互共享机制,通过对智能切换的逻辑原理及其具体实现方式的研究,实现接地刀闸的快速、可靠、自动控制。分析表明该智能切换技术解决了传统方式现场操作复杂、施工繁琐、存在诸多安全隐患等问题。该技术可有效地实现变电站内变压器中性点地刀控制的数字化、自动化、信息化,能够有效提高电力系统的运行控制能力。     

船舶区域配电系统全智能体重构及其优化研究

为确保船舶电力系统故障发生时主电力推进动力系统不失去供电,对电力推进船舶区域配电系统的拓扑结构重构方法进行了深入研究。依托智能体理论,设计了一种环境智能感知、信念产生、目标控制、粒子群最优决策的全智能体重构方法,实施船舶区域配电系统故障的拓扑重构。重构策略以保证全船的不间断供电、负荷损失最小、继电保护效率最高等为目标。对某电力推进船舶区域配电系统电网发生三相短路工况的仿真实验表明,所设计的全智能体方法相比粒子群算法、遗传算法的电力系统重构更能保证船舶电力系统的安全运行,且具有电力系统故障时重构功率损耗更小、开关效率更高的优点;进一步提高了船舶电力系统的安全可靠性。     

具备状态监测功能的智能压板设计与应用

<正>压板广泛应用于电力系统继电保护和自动装置回路中,由于没有可靠的监测技术对其监测,因而,其存在着漏投导致保护拒动,无法纳入五防系统的问题。设计了一种基于霍尔元件的智能压板,并详细描述了其硬件电路设计和功能实现方式,通过这种智能压板可实现保护压板现场告警提示、远程监视、核对,同时可与五防系统集成,将保护装置压板纳入五防系统管理,防止设备误操作发生。经实地检验证明,所设计的智能压板能有效保障保护压板的正确投入,可广泛应用于电力系统保护及自动化领域。     

智能电网各项功能的实现

智能电网被形象比喻为电力系统的“中枢神经系统”,智能电网各项功能的实现,有赖于在完善各项基础技术的基础上,将其有效应用到电网运作的各环节,实现分散控制和集中控制的协调。本文从智能控制中心、一智能变电站、智能线路、智能保护系统、智能需求侧管理等5个角度介绍智能电网的功能。     

船舶电力系统相量测量单元多目标优化配置问题

为实现船舶电力系统潮流方程直接可解,同时保证相量测量单元(PMU)配置数目最少和N-1电压相量可解冗余度最高,提出了船舶电力系统PMU多目标优化配置方法。首先根据船舶电力系统不同工况下潮流方程的特点,分析得到PMU配置方案是否满足不同工况下潮流方程直接可解的判断方法;在此基础上,着重考虑最大运行工况下PMU配置数目最少和N-1电压相量可解冗余度最高的要求,建立了PMU多目标优化配置模型,并采用量子遗传优化算法对模型进行求解。以24节点典型船舶电力系统为例对所提方法进行了说明和验证,结果表明,该方法可实现全局多目标寻优,从而找到准确而完整的Pareto最优前沿。得到的PMU优化配置方案可为船舶电力系统配置PMU提供参考。     

全电力推进船舶电力系统的数字仿真

随着新技术、新设备的广泛应用,由于全电力推进的船舶电力系统与陆地电力系统的差别,需要对全电力推进的船舶电力系统进行建模与数字仿真.本文研究了采用全电力推进的船舶电力系统的数学模型,并利用Matlab初步实现了该系统的数字仿真.仿真采用了分层结构和模块化设计,具有进行船舶电力系统的稳态、动态仿真以及交流系统谐波分布计算的功能,算例证明了该仿真模型和方法的正确性.     

智能变电站中性点非有效接地系统接地保护研究

接地保护是电力系统继电保护的重要组成部分,传统的接地保护装置存在可用故障信息有限、响应速度慢、算法复杂、可靠性低等问题,严重影响供电质量和运行效率的提高。智能变电站为解决单相接地保护提供了新的思路,以多智能变电站为基础,构筑区域集控式智能供电体系,通过GOOSE网络实现信息共享,构造故障识别与隔离系统,对站内信息集中处理、综合判断,采用基于分布式终端之间对等交换数据的智能控制技术,提出零序全电流功率方向原理,重点研究基于多判据的单相接地保护判据的构造以及GOOSE网络传输关键技术,保证了单相接地保护的选择性与可靠性,有效解决了传统保护方式存在的各种问题,为智能变电站多判据继电保护的实现提供了理论分析基础。     

船舶电力系统重构的博弈算法

船舶电力系统故障重构通过改变系统供电路径来恢复重要负载的供电,对增强系统的存活性有着重要意义。在多智能体(agent)架构的基础上,构建船舶电力系统博弈重构模型并提出求解方法。该模型以船舶电力系统中不同区域的agent作为博弈参与者,将船舶电力系统的重构问题转化为各agent之间的合作–竞争问题,从而保证重要负载的恢复供电。论文进一步提出该模型的求解算法,该算法首先判断博弈模式的合作与非合作属性,之后通过agent或agent联盟之间的博弈过程,计算各agent所属的负载/发电机的投切及转移策略。仿真算例表明,该算法能够快速有效地求解船舶电力系统重构问题,最大程度保证系统的存活性。     

基于信息融合的继电保护智能管控系统研究

目前继电保护专业系统多且独立,存在着无法协同共享数据等问题。结合此现状,首先分析了目前继电保护信息系统应用情况;其次,通过对运行控制系统、保护信息管理及故障分析系统(简称保信系统)、录波系统、行波系统四类关键继电保护系统的分析,梳理了核心技术参数;然后,构建了基于可扩展标记语言(XML)的数据规范和模型融合方法;最后,介绍了信息融合的继电保护智能管控系统总体架构,并设计了智能管控系统应用功能,实现多源异构系统的信息融合、互通,以保信系统和运行控制系统等的各类稳态、暂态数据为基础,实现实时告警、智能诊断及事故辅助决策分析等功能,可为电网提供有效的智能决策服务。     

基于数据源共享的广域智能保护及控制系统研究与应用

基于“分层、分区、就地控制”系统方案,构建了一种多层次的广域智能保护与控制系统。提出了基于协调世界时的时间同步方法和同步相量测量技术,实现了区域内各站间信息的精准时间同步和实时交互。提出的广域电流差动保护和综合方向保护相结合的保护方法、广域自适应备用电源自动投切技术和智能集合式站域保护,实现了区域电网多端多元件的故障智能判断、系统决策及电网的自愈控制。在贵州都匀和六盘水两个区域电网的成功应用,证明了所研发系统的实用性和可靠性。     

舰船用大型发电机保护方案配置

大功率发电机在现代舰船上被越来越多地采用,它的安全运行是舰船电力系统正常工作的重要保证.文章提出舰船用大型发电机保护的配置方案,借鉴陆上电网保护的经验,提出将纵差动保护应用于船舶发电机.并对船舶大型发电机的过载保护、外部短路保护、欠压保护和逆功率保护的应用进行了分析.     

基于暂态行波法的低压舰船电网选线方法

对电力系统单相接地故障网络及其零序等效网络进行了数值分析,同时运用Matlab对电力系统单相接地故障线路进行了仿真研究。在深入了解舰船电力系统接地故障的基础上,针对舰船电网的特殊环境以及现有接地故障选线技术,对比了陆地接地故障选线的现有技术,将行波法运用于舰船电力系统的单相接地故障选线,并与传统的选线方法相比。结果表明,行波法具有灵敏度高、选线迅速等特点,更有利于舰船电力系统的继电保护。     

基于可靠性模型的船舶电网拓扑结构对比分析

船舶电网的拓扑结构是关系船舶电力系统可靠性的关键因素.本文采用基于邻接矩阵的最小割集方法,建立了通用的船舶配电系统可靠性评估算法,对辐射状、环状和带状结构的船舶电网进行了定性分析和定量的算例计算,验证了算法的有效性;通过对负荷点可靠性指标和系统可靠性指标的比较分析发现,带状结构的可靠性水平高于辐射网结构和环形网结构,是未来船舶电网结构的发展方向.     

可视化继电保护定值仿真校核系统的研究与开发

针对电力系统继电保护整定计算出的定值无法通过实际故障来验证其选择性和灵敏度的问题,深入研究了继电保护仿真技术,结合定值判断法和逻辑判断法的优点,提出了一种基于故障计算和智能搜索的简化的继电保护定值仿真方法,利用这种仿真算法,结合计算机可视化技术和数据库技术,开发出一种可视化的继电保护定值仿真校核系统。该仿真校核系统快速直观地实现了保护定值的校核和动作行为的仿真,同时实现了图形操作和数据管理的功能,具有很好的实用价值和应用前景,对继电保护在线整定与校核具有一定的参考价值。     

Integration of a bi-directional DC-DC converter model into a real-time system simulation of a shipboard medium voltage DC system

A bi-directional dc/dc converter model is investigated for a notional Medium Voltage DC (MVDC) shipboard power system to improve energy flexibility and deal with peak energy demand in shipboard power system. Surplus energy in the MVDC system during light load condition can be captured by energy storages distributed in local load zones through the bi-directional dc/dc converters and then can be used during heavy load condition or black starting of the MVDC system. In this paper, the derivation process of the small-signal average models of the isolated-type bi-directional dc/dc converter is presented for controller design. This paper also presents the controller optimization process using intelligent optimal searching algorithm, Particle Swarm Optimization, for optimizing dynamic and steady-state control performance of a bi-directional dc/dc converter. The control performance of the proposed controller is evaluated using frequency-domain analysis and time-domain simulation of the large-scale notional MVDC shipboard power system using the Real-Time Digital Simulator.     

低压配电系统全范围选择性协调保护技术

针对传统低压配电选择性保护技术特点及存在的问题,从智能配电网技术发展的趋势出发,提出了低压配电系统电源、断路器、终端负载之间故障早期信息多层次交互协调的全范围选择性协调保护技术。分析了短路故障早期检测现状及其技术问题,阐述了短路峰值预测的关键技术及其在全范围选择性保护中的重要性。     

基于信息触发的智能变电站保护功能判定方法研究

目前智能变电站继电保护功能正确性判定方面的研究着重于保护系统整体评价或保护执行过程正确性判断,缺乏各种类型保护功能的实时状态评估以及保护功能触发的逻辑正确性判断。文中通过分析各类型保护功能的影响因素和影响逻辑,将各保护功能所处状态进行分类与评价,通过对采样值、设备状态的获取与分析,进行保护功能触发的正确性判断。梳理了保护功能触发时二次系统产生的信息序列,采用理论序列和实际序列对比的方式进行保护功能执行过程正确性判断,同时,增加前置条件解决同类型保护功能触发时不同信息序列选取和匹配的问题。通过现场实例分析,验证了所提出的保护功能状态与行为判定方法能够在智能变电站保护功能状态监测以及故障分析方面提供理论基础。