智能配电网广域测控系统及其保护控制应用技术

分布式电源的大量接入以及对供电质量、运行效率要求的提高,使得配电网的保护控制面临新的挑战。传统的基于集中与就地控制方式的保护控制技术,分别存在响应速度慢与利用信息有限、功能不完善的问题。文中提出建立基于对等通信网络的广域测控系统,同时支持基于主站的集中控制和在智能终端上实现的就地与分布式智能控制方式,为配电网监测与保护控制应用提供开放式的统一支撑平台,在此基础上实现了分布式电源并网控制、广域保护、快速故障隔离和恢复供电、小电流接地故障自愈等新型保护控制技术。随着研究的深入与技术的不断完善,将形成完整的广域测控系统及其保护控制应用技术体系,为智能配电网建设提供可靠的二次技术支撑。     

10 kV配电网馈线自动化系统控制技术分析及应用

介绍了10 kV配电网馈线自动化系统的控制方式及应用,馈线自动化的典型控制技术方案,着重对馈线自动化控制技术方式进行了分析比较,对就地式馈线自动化重合器方式、智能分布式控制方式,以及主站监控式、子站监控式的集中式馈线自动化作了详细的论述,总结了各种馈线自动化技术方案在不同供电区域的应用。结果表明,就地式馈线自动化适用于C 类及以下供电区的农村、城郊架空线路,智能分布式馈线自动化适用于城市中B 类及以上供电区接有重要敏感负荷的电缆线路。集中式馈线自动化,适用于城市中心区B 类及以上供电区的主电缆线路。     

新产品

正PZK-3系列配电网自动化系统终端PZK-3系列配电网自动化系统终端功能完善、指标先进、体积小、功耗低、维护简单、可靠性高。具备完善的SCADA功能,除能够根据就地测量信息进行保护控制操作外,还     

含分布式电源的智能配电网保护控制方案

分布式电源(DR)在配电网中的高度渗透,使传统的配网保护与控制面临极大的困难,对此提出了一种基于高级馈线终端单元(Advanced Feeder Terminal Unit,AFTU)的保护控制技术。根据DR容量和负荷大小,预先将含DR的配电网络划分为若干能孤岛运行的区域。在馈线出口、DR接入位置以及区域边界处装设断路器和AFTU,AFTU之间通过光纤网络互联。各AFTU实时检测本地信息,并与相邻的AFTU进行信息交互。根据本地及临近的信息,可快速定位故障区段,实现故障的隔离及孤岛运行。利用相关的信息,设计了重合闸和孤岛再并网控制策略。案例分析说明了所提分布式保护控制方案的可行性。     

分布式光伏就地自适应电压控制策略研究

随着分布式光伏发电系统规模化、多点接入配电网,其对配电网的运行控制、调度管理等方面的影响也逐渐凸显,其中无功电压控制问题是较为显著的问题之一。分布式光伏发电系统的输出电能受到光照、气候等自然因素的影响,具有较强的随机性、间歇性与波动性,难以准确预测。另外,分布式光伏海量接入,难以对所有光伏额外整合测量设备和控制设备,部分光伏难以观测和控制。鉴于此,针对分布式光伏规模化并网场景,综合考虑并网分布式光伏的不可控和不可调度特性,提出分布式光伏就地自适应电压控制策略。针对配电网多种运行工况提出电压期望值自适应调整方案,进而采用就地的、智能的自适应方法来调节电压。利用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真平台,在多种仿真场景下仿真分析和比较了就地自适应电压控制策略的电压控制恢复效果,验证了所提电压控制策略的有效性和鲁棒性。     

配电网广域监测及故障定位信息集成方案

提出了由具有同步测量功能的故障指示器、就地信息合并控制单元以及配电自动化系统构成的信息集成方案.该方案将广域测量与控制技术应用于配电网络.介绍了新型故障指示器的功能特征、程序流程.说明了就地信息合并控制单元的功能特征以及其与故障指示器之间的通信方式.提出了利用故障指示器与就地信息合并控制单元进行相间短路故障、励磁涌流、负荷冲击、重合闸、线路断线、退出运行等馈线运行状态的常规监测功能的改进方案.提出了通过就地信息合并控制单元利用暂态电气量进行单相故障方向判别的故障区段定位新方法.研究结果表明,该信息集成方案能实现就地的故障及异常运行状态的诊断,可明显提升配电自动化系统的数据就地分析处理及信息交互能力.     

智能配电网仿真实验教学

智能配电网仿真实验教学是在智能配电网仿真平台上实施的,该平台主要包含三个功能模块：一是智能电网运行规划模块,该模块集信息技术、优化技术为一体,为电网运行规划奠定实践基础;二是自愈控制技术模块,该模块提供含分布式电源的自愈配电网保护与控制技术;三是微电网运行与控制模块,该模块分析含分布式发电的微电网运行状态,提供微电网优化运行的控制方式。     

新产品——PZK-3系列配电网自动化系统终端

PZK-3系列配电网自动化系统终端功能完善、指标先进、体积小、功耗低、维护简单、可靠性高。具备完善的SCADA功能,除能够根据就地测量信息进行保护控制操作外,还支持相关终端之间对等交换数据。完成分布式智能控制等配电网自动化高级应用功能。产品整体技术性能达到国际先进水平,在利用暂态信号检测小电流接地故障方面达到国际领先水平。     

含逆变型分布式电源配电网自适应电流速断保护方案

近年来,针对含有逆变型分布式电源(IIDG)的配电网保护受到广泛关注。然而,现有的基于远方信息或就地信息的保护原理都存在着一定的局限性,尤其是IIDG以T形接入方式接于线路上的情况。为此,文中首先研究了IIDG的控制策略及其故障电流输出特性,进而提出了计及控制策略的含IIDG配电网自适应电流速断保护新原理;其次,提出了利用基于IEC 61850通信协议中的制造报文规范(MMS)服务获取IIDG的功率参考值和控制参数的保护实现方案,以较小的经济代价确保自适应电流速断保护在不同的分布式电源出力条件下具有固定的保护范围;最后,基于实时数字仿真(RTDS)和自主研发的保护装置平台,实现并验证了所提保护方案的有效性。     

考虑分布式电源的配电网保护改进方案研究综述EI北大核心CSCD

分布式电源(Distributed Generation,DG)接入配电网后,改变了配电网单端电源供电的网络结构,对原有保护带来很大影响。从分布式电源改变配电网潮流方向、影响短路电流、影响重合闸三个方面进行了详细分析。对含DG的配电网的保护方法,如减少DG对配电网影响、采用其他原理保护和依靠通信网络利用多点信息判断等方法进行研究。提出多代理保护方案,并详细介绍了设计框架、需要考虑的问题、设计评价标准。所提解决措施针对含DG的配电网的保护,通过将基础保护和基于通信机制的多点信息保护的结合,可以克服保护在局部信息不全后原理的缺陷,同时保证保护的可靠性。     

考虑分布式电源的配电网保护改进方案研究综述

分布式电源（Distributed Generation, DG）接入配电网后,改变了配电网单端电源供电的网络结构,对原有保护带来很大影响。从分布式电源改变配电网潮流方向、影响短路电流、影响重合闸三个方面进行了详细分析。对含DG的配电网的保护方法,如减少DG对配电网影响、采用其他原理保护和依靠通信网络利用多点信息判断等方法进行研究。提出多代理保护方案,并详细介绍了设计框架、需要考虑的问题、设计评价标准。所提解决措施针对含DG的配电网的保护,通过将基础保护和基于通信机制的多点信息保护的结合,可以克服保护在局部信息不全后原理的缺陷,同时保证保护的可靠性。     

智能配电网自愈控制技术的内涵及其应用

自愈是智能配电系统的重要特征。智能配电网自愈控制使配电网具有自我感知、自我诊断、自我决策、自我恢复的能力,实现配电网在不同状态下的安全、可靠与经济运行。介绍了智能配电网自愈控制技术的内涵与特征,特别是自愈控制目标和控制技术方式,并以不同技术水平系统的故障处理为例分析了几种典型的自愈控制技术实现方式。最后,详细介绍国家高技术研究发展计划（863计划）“智能配电网自愈控制技术研究与开发”的内容。     

基于配电网有限广域保护的自愈控制技术研究

配电网自愈控制作为智能配电网的发展方向,其主要功能——自我预防与自我恢复之间联系较少,缺少纽带。基于此,通过分析自愈控制技术的目标、实施基础与条件及自愈控制与有限广域保护的相似点与共同需求,提出一种基于配电网有限广域保护的新型自愈控制方式。该方案通过自愈控制与有限广域保护的融合,促进各项技术间的数据共享、指令互通,提高系统各环节的衔接效率及各设备的运行效率,使配电网更智能、更高效、更经济。     

含高渗透率光伏的配电网就地-分布式电压控制

随着配电网中分布式光伏渗透率的逐步提高,发电功率和负荷需求不平衡导致的电压越限问题日益突出.为充分调用可控资源进行调压,同时降低系统的通信量和计算量,文中基于配电网节点的近似电压灵敏度,结合就地控制和分布式控制的特点,提出一种含高渗透率光伏的配电网电压控制策略.该策略利用本地量测数据和分布式通信信息,通过各关键节点的无功协调控制和有功优化调度,实现系统电压的经济快速控制.仿真结果表明,所提策略具有良好的电压控制效果和经济性,能够降低系统的运行成本.     

面向智能配电网的保护与控制方法

智能配电网的出现使配电网的保护和控制技术面临新的机遇和挑战,提出了基于Multi-Agent的面向智能配电网的保护和控制方法。智能配电终端和控制中心分别作为一个Agent,各Agent通过通信网络组成一个Multi-Agent系统。各Agent通过信息交互,实现智能配电网的继电保护、故障定位、故障隔离、网络重构、供电恢复以及故障诊断等功能。详细分析了其中的继电保护和故障定位算法。仿真结果表明,该方法适用于智能配电网,且具有较高的灵敏度和可靠性。     

配电网信息物理系统协同控制架构探讨

信息物理系统(CPS)通过对计算、通信和控制技术的有机整合与协调,促进了电力系统运行方式的转变,并为其"智能化"的建设提供了途径。作为电力CPS的重要组成部分,配电网CPS须在未来大规模异构分布式新能源接入的条件下仍具有良好的实时控制及优化调度能力。在此背景下,对配电网CPS的控制架构进行了研究。结合CPS的组成要素和关键功能,提出了一种包含主动配电网及微电网技术在内的配电网CPS框架结构;在此基础上,针对配电网CPS的协同控制策略及其多层面、分布式耦合的特征,提出了包含感知通信、计算以及物理对象的分布式实体控制架构,以及兼具内部统一特性与外部互联特性的层次化抽象控制架构,从而构成完整的配电网CPS协同控制架构。     

面向智能配电网的保护与控制方法

智能配电网的出现使配电网的保护和控制技术面临新的机遇和挑战,提出了基于Multi-Agent的面向智能配电网的保护和控制方法.智能配电终端和控制中心分别作为一个Agent,各Agent通过通信网络组成一个Multi-Agent系统.各Agent通过信息交互,实现智能配电网的继电保护、故障定位、故障隔离、网络重构、供电恢复以及故障诊断等功能.详细分析了其中的继电保护和故障定位算法.仿真结果表明,该方法适用于智能配电网,且具有较高的灵敏度和可靠性.     

基于IEC 61850的微电网运行控制系统设计与应用

针对微电网并网对配电网运行带来的新问题,在研究微电网运行控制技术基础上设计了一种微电网运行控制系统。首先提出了基于IEC 61850的微电网三层控制架构设计,着重介绍控制系统核心装置——微电网运行控制器,并给出了三层控制方式下的微电网运行模式和自适应控制策略。系统应用于河北承德风光储微电网发电站。运行结果表明:基于三层架构设计方法解决了微电网运行模式切换快速性和上级调度系统慢速性的矛盾,实现了与配电网的柔性连接和分布式能源的就地充分利用。     

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。     

含分布式电源的配电网电压无功两级协调控制模式

针对大量分布式电源接入配电网带来的电压无功控制问题,提出配电网电压无功两级协调控制模式。该模式包括2个控制层级,其中,二级控制系统针对高压配电网优化,得出关口最优电压;一级控制系统针对中低压线路进行优化,实现无功的就地平衡。关口实现层级之间的信息交互,2个控制层级通过对关口电压和功率因数的不断修正实现系统的全局最优控制。最后,算例仿真结果验证了控制模式的可行性。