交直流输变电设备广域全景信息集成技术

信息技术在电力系统中得到广泛应用。为了进一步加强电力信息化建设,在现有交直流输变电设备监测技术的基础上,基于IEC61850/61968/61970进行了一体化建模,并基于IEC61850进行了在线监测数据建模,研究了在线监测模型与地调模型的拼接,以及基于CIM的生产MIS模型与地调模型的统一构建。提出了交直流输变电设备广域全景信息集成方案,以运维自动化平台为例分析研究了交直流输变电设备广域全景信息集成体系架构方案,为状态监测系统的建设提供了集成技术指引和技术支撑。     

基于CIM扩展的输变电在线监测系统模型

目前,多数电力信息平台所使用的IEC 61970公共信息模型(CIM)中并没有对输变电在线监测系统或设备进行建模。这也导致了不同厂商设计生产的在线监测系统和设备,往往自成体系,这也使设计和实现输变电设备状态可视化管理系统存在技术障碍。本文分析了CIM中设备建模的方法,提出了一种基于CIM扩展的在线监测系统模型,该模型对在线监测系统描述全面,具有良好的通用性和可扩展性。该模型已应用于河北省输变电设备状态可视化智能管理平台中,平台通过SVG与该模型结合,展示输变电一次设备接线图,并实现设备的实时及历史监测信息展示,运行风险预警等功能。     

基于物联网的具有全景功能的全维度设备状态监测系统研究

在智能电网中应用物联网技术,可以有效整合电网信息资源,实现电网信息的精细化和可视化。当前,物联网在电网中的应用相对简单,在电网设备运行监控和电力资产管理中尚无具体应用。针对输变电设备在电网系统中的重要性和智能电网的国家战略,研究基于全景数据的输变电设备状态监测系统,把信息模型引入到输变电设备的物联网中。根据输变电设备全寿命周期管理业务所需的设备全景信息,针对智能变电站设备,提出一个全面的全景信息建模方案,通过仿真分析监测网络的性能。该研究为我国输变电设备状态监测系统的发展提供参考和借鉴。     

宁夏电网输变电设备状态监测系统的实现

针对宁夏电网在线监测技术的应用现状,结合宁夏电网实际情况,对输变电设备状态监测系统建设运行的关键技术进行分析,提出了宁夏电网输变电设备状态监测系统总体架构,成功实现了系统的上线运行。应用结果表明:该系统实现了电网重要输变电设备的安全预警,为输变电设备运行管理提供了决策信息支持。     

高压输变电设备状态监测系统设计

随着智能电网技术的快速发展,对输变电设备状态监测提出了新的要求.智能电网是物联网的重要应用,输变电设备物联网是智能电网向其最基本组成单元.将物联网应用于输电设备状态监测中,可以充分整合电网设备信息资源,改善高压输变电设备状态信息的精细化、模型化和可视化程度,实现电网全景信息融合和输变电设备智能化识别、定位、跟踪、监控和管理.     

光技术在输变电设备盐密在线监测系统上的应用

输变电设备的外绝缘盐密精确测量是指导设备清扫及防污闪管理工作的重点。文章首先介绍了光传感器的技术原理及盐密在线监测系统组成,然后介绍了光传感器在线盐密监测系统应用的情况,并对系统监测的盐密值进行了分析和研究。结果表明该系统可准确地在线测量输变电设备外绝缘的盐密。     

视频图像智能识别技术在输变电系统中的应用研究综述

电网的数字化建设催生海量的数据,视频图像智能识别技术在输变电系统中的设备环境视频监控、无人化巡检等应用场景中,以强大的图像数据价值萃取能力引起广泛的关注.因此,首先介绍视频图像智能识别技术的基本概念和基本研究框架,总结在电力输变电系统中常用的图像识别技术;然后从面向电网设备和环境安全监测的智能巡检以及面向人身安全监控的...     

光技术在输变电设备盐密在线监测系统上的应用

输变电设备的外绝缘盐密精确测量是指导设备清扫及防污闪管理工作的重点.文章首先介绍了光传感器的技术原理及盐密在线监测系统组成,然后介绍了光传感器在线盐密监测系统应用的情况,并对系统监测的盐密值进行了分析和研究.结果表明该系统可准确地在线测量输变电设备外绝缘的盐密.     

江西电网输变电设备状态监测系统建设与应用

江西电网输变电设备状态监测系统按照国家电网公司的目标框架和要求,依托生产管理信息系统(PMS),按照"两级部署、三级应用"的模式进行建设,规范各类输变电设备状态监测装置的数据处理、接入和控制,提供各种输变电设备状态信息的展示、预警、分析、诊断、评价和预测功能,并集中为其它相关系统提供状态监测数据,实现输变电设备状态的全面监测和状态运行管理。     

特高压输变电设备状态监测数据通信仿真研究

针对特高压输变电设备状态监测系统主站转发数据时效性低、负荷重的问题,提出从特高压变电站直接获取输变电设备状态监测数据的获取方式,并利用OPNET建立仿真模型,对比了转发方式与直采方式下,输变电设备状态监测系统主站数据中心服务器与特高压端数据服务器系统负载、CPU使用率、业务处理时间的异同。结果表明,通过直采方式获取特高压变电站设备状态监测数据效率较高,对服务器影响较小。     

电气设备主动保护与控制概念及功能架构

高压大容量长距离输电、恶劣气象环境与交直流故障耦合传播、大量电力电子装备的应用等因素给电力系统保护及安全控制带来了新的挑战。文中分析了设备故障原因、类型以及后果差异特征,提出构建电气设备主动保护与控制(简称PPC)技术体系。引入输变电设备安全域、动态安全裕度、设备安全耐受时间作为描述设备安全的主要特征量;提出了以设备安全域及安全参量预测为核心的主动保护与控制功能架构;分析了主动保护与控制技术涉及的主要技术方向,论述了电气设备主动保护与控制技术的可行性,给出了研究展望。     

高压直流输电系统基频保护分析

对于远距离、大容量、交直流并联运行电网,交直流控制保护的配合对电网的安全稳定有着重要的影响。直流基频和二次谐波保护是交直流系统间相互配合的基本保护功能。利用EMTDC仿真软件和实时数字仿真(RTDS)对交直流混合运行电网中直流系统50 Hz和100 Hz保护整定原则进行了深入研究,提出了与交流系统故障清除时间和直流主设备承受能力相配合的100 Hz保护整定原则。     

南方电网连锁故障大扰动及应对措施

南方电网大容量、远距离、交直流并联送电,结构性稳定问题十分突出。基于南方电网的特点和运行经验,分析了南方电网目前主要面临的4类连锁故障风险:特高压、高压直流双极闭锁扰动引发的连锁故障风险,极端天气导致的多重线路故障风险,主设备故障叠加继电保护隐性障碍引发的多元件跳闸风险和低频振荡引发的连锁故障风险;提出了三道防线协同配合防御策略,以及在线安全稳定控制技术、基于WAMS的稳定控制技术、RTDS大规模电网仿真技术和直流孤岛运行技术等新技术研发方向。     

基于PSCAD的特高压直流输电系统建模与仿真分析

为了对特高压直流输电系统中的故障变化特性进行准确的仿真与分析,在PSCAD/EMTDC仿真平台上,以宾金直流为例,搭建±800 k V,8 000 MW的特高压双极直流输电系统模型,主要对直流输电系统中的无功补偿设备、滤波装置、直流线路、直流控制系统进行详细建模。对于送、受端交流系统,在换流母线处对两侧实际交流系统进行戴维南等值,搭建了以直流系统为主、交流系统简化的实际系统输电模型。并对直流系统的典型故障换相失败进行仿真分析,分析了换相失败故障发生前后,特高压直流系统中主要电气量的变化。通过与实际故障录波的波形进行对比,验证了模型的可行性。着重分析了逆变侧换流母线上流入受端交流系统有功功率、无功功率的变化。研究结论为分析特高压直流换相失败故障对于实际交流系统的影响提供了技术支持。     

特高压直流故障的快速精细化静态安全分析

特高压直流相关的单回或多回直流闭锁故障可能存在严重静态安全问题,需要进行在线分析计算。目前采用动态潮流方法难以快速准确模拟故障后安控装置动作,文中按照安控先动作、发电机一次调频随后动作的时序,通过估算最低频率采用准静态方法模拟安控装置动作,进而计及一次调频特性获得预想故障下节点有功注入变化;针对直流控保无功电压控制模拟结果不准确问题,在计算中考虑换流站交流母线节点类型的转换逻辑,避免节点类型转换振荡,同时分析了无功电压控制模拟对潮流收敛性的改进,并通过某实际电网的算例验证了方法的有效性。     

交直流混联系统连锁故障搜索模型及故障关联分析

随着大规模直流输电系统的相继投运,交直流耦合问题突出,连锁故障的风险加剧。首先,针对交直流混联系统建立了一种用于故障快速筛选的事故链搜索模型。该模型包括交流侧故障搜索模型和直流故障判断环节两部分:前者计及了支路对直流运行的影响度和结构重要度,并形成停运概率初筛后风险优先的搜索策略;后者将交流系统中短路故障开断和无故障跳闸开断区分开,分别考虑与直流系统的关联情况。其次,提出了一种考虑项序和事务权重的Apriori算法进行故障关联分析,筛选出威胁系统安全的强关联规则。仿真结果表明,所提方法能高效搜索出直流退出运行的故障演化路径,并有效识别危及系统安全的强关联规则。     

交直流电力外送通道的协调控制分析

针对高压直流大功率运行时发生换相失败、再启动等故障可能引起大量不平衡功率在送端交流电网涌动甚至造成交流电网解列的问题,对比了受端故障引起的直流故障与人工设置直流故障的影响,发现用人工设置直流两次同时换相失败代替扫描受端交流故障可兼顾安全性和可操作性。比较了定功率总和情况下直流不同功率组合故障时对送端交流断面的功率冲击,提出了用直流功率之和作为分档标准。分析了送端电网开机位置及容量对直流冲击的支持作用,提出了送端交流电网开机容量分档控制策略。应用PSASP软件分析了满足直流满功率运行对交流外送断面的约束以及保证交流外送断面能力对直流功率的需求。提出了交流断面的预控策略,在保证电网安全的基础上可提高交直流协调外送能力。     

特高压电网对福建电网安全稳定影响研究

分析了交、直流特高压电网对福建电网安全稳定的影响,研究了特高压交流电网、特高压直流系统发生故障时福建电网的安全稳定性以及受端换流站附近交流电网单一或严重故障对直流系统的影响及系统安全稳定水平。分析了特高压电网对福建电网短路电流和无功补偿的影响以及1 000 kV/500 kV电磁环网的解环等问题。结果表明：大容量直流输电系统单极/双极闭锁后主要问题是引起局部500 kV网架过载;交流特高压线路单一乃至个别多重故障情况下福建电网均能保持稳定运行。福建电网具有较大的抗扰动能力。     

直流输电系统换相失败和功率恢复特性的工程实例仿真分析

为了更准确地评估交直流电力系统安全稳定性,有必要对换相失败和功率恢复过程中交直流系统相互作用和影响的规律进行探索。利用精确模拟直流输电系统主回路及其控制保护的仿真工具,针对南方电网中一个实际直流输电系统,对交流系统故障是否会引发逆变器换相失败的影响因素进行了分析评估。结果表明,交流系统中发生的三相短路或单相接地故障是否导致直流输电逆变器发生换相失败,主要取决于换流母线三相或单相电压跌落的幅度。     

提升电网运行的交直流系统协调控制策略研究

四川西部电网建设有多回水电送出500 kV交流输电通道,大容量水电送出通道严重故障方式下电网交流系统可能出现一定的低频运行风险。为改善川西交流电网严重故障方式下系统全网暂稳水平及帮助恢复交流系统频率,提出了提升电网运行性能的交直流系统协调控制策略。该策略具体包括:4回±800 kV特高压直流输电系统利用直流功率调制功能与交流系统间实现协调控制;协调控制目标效果;不同故障点交直流协调控制模式的选择(分散/集中两种协调控制模式);直流调制功率释放转移至交流电网后,其对交流电网热稳安全与电网经济性运行的影响分析。所提特高压直流输电系统与交流电网间的协调控制策略,可作为帮助分析研究交直流混联系统电网运行状况与提升电网安全经济运行水平举措的技术参考。