基于IEC 61850的变电站自动化系统连锁故障分析

IEC 61850定义的逻辑节点之间存在复杂的交互关系,变电站自动化系统中的故障有可能通过这种关系在系统中进一步传播.从复杂网络理论出发,将逻辑节点作为网络的节点,逻辑连接作为网络的边,则逻辑节点之间的交互关系就可以抽象成一个复杂网络.首先,统计这个复杂网络的相关特征参数,结果表明,逻辑节点之间的交互关系同时具有小世界和无标度特征;然后,建立了基于耦合映像格子(CML)的变电站自动化系统连锁故障模型,仿真实验在一定程度上揭示了逻辑节点的故障在系统中的传播规律.最后,以T1-1型变电站为例,分析其自动化系统中逻辑节点交互的特性,并应用所建立的模型进行了仿真,进一步验证了从逻辑节点交互特性角度分析变电站自动化系统的故障传播的有效性.     

变电站自动化系统网络故障分析

针对近期国内一次变电站自动化系统网络故障,通过现场调查和事故模拟测试,较为详细地分析了变电站自动化系统的网络结构、交换机性能以及故障时的异常通信流量,找出引起故障的主要原因,最后结合现场的情况,提出整改方案与建议。     

我省综合自动化变电站的网络故障分析

分析了变电站综合自动化网络故障的原因，并采取了对策。     

钢铁企业变电站综合自动化系统

阐述了钢铁企业变电站自动化系统的结构形式、功能和通信网络发展趋势等。     

220kV变电站的CBZ-8000自动化系统

本文以湖南祁阳220kV变电站为实例，分别从保护、当地监控、远动主站、工程师站及网络结构、系统性能等几个方面介绍CBZ-8000变电站自动化系统，进一步强调了变电站自动化系统中设备按照间隔分布、保护功能相对独立的设计思想，以及该系统模块化的网络结构和网络通信特点。     

变电站综合自动化系统的集成

文中对用于变电站微机综合保护自动化系统的总体设计作了论述。介绍了电网的结构,运行方式和系统的传感部件,对变电站微机综合保护自动化系统的主要模块设计作了阐述。最终得出了采用可编程逻辑控制器(PLC)设备进行监控与综合管理的控制方式将会大大提高变电站自动化系统的效率,同时降低了能耗,取得了良好的经济与社会效益。     

网络化变电站自动化系统的应用

将自动化主站系统的技术引入到变电站中，构建变电站自动化系统，并通过网络与主站系统相连，形成功能强大的、崭新的自动化系统。介绍了网络化变电站自动化系统的系统结构，与主站的3种通信连接方式，即光纤直接连接、通过数字通信设备连接和通过数据网络连接，以及站内的通信组网方案和主要工程应用体会。     

变电站综合自动化系统的应用

阐述变电站综合自动化系统的特点,对变电运行人员的要求及变电站综合自动化系统故障处理办法,并探讨变电站综合自动化系统的改进。     

基于复杂网络理论计及校正控制的电力系统连锁故障模型

为在基于复杂网络理论的连锁故障模型中计及校正控制的影响,提出基于潮流追踪的按比例削减负荷与有功网损最小的最优潮流模型相结合的校正控制方法。该方法采用潮流追踪技术,在节点故障后形成的孤岛子系统中,根据转移负荷确定负荷削减区域,并进行削减负荷。基于复杂网络理论提出计及该校正控制方法的电力系统连锁故障模型。该模型克服了只在拓扑层面对连锁故障描述的缺陷,能够反映负荷分布的变化对连锁故障的影响。通过对IEEE 30节点系统的仿真计算验证了所提校正控制措施的可行性和有效性。仿真结果表明,所提校正控制措施可在负荷分布均匀时减小连锁故障发生的规模。     

电力系统连锁故障的关联模型

分析了目前电力系统连锁故障模型的不足,并根据连锁故障的特征,提出了连锁故障的关联模型。该模型通过定义连锁故障环节和环节之间的关联度函数,来描述连锁故障过程中各故障元件之间的相关性,并通过分析关联度函数的影响因素,确定不同因素组合下,关联度函数的具体形式。电力系统连锁故障关联模型不仅能实时反映连锁故障环节之间的相关性,而且能快速预测连锁故障的发展方向,并提供故障过程中的影响因素分析,为连锁故障的预防和控制决策提供参考依据。最后,以IEEE 39节点系统和实际电网为例,验证了该模型对电力系统连锁故障分析的正确性和有效性。     

基于马尔可夫链的电力系统连锁故障预测

近年来,国内外发生了多起连锁故障引起的大面积停电事故,因此对连锁故障的预测就成了电力系统领域内受到普遍关注的重要问题。现有的连锁故障预测方法未能把网络拓扑结构、前后级故障间的关联、系统不确定性等因素系统而综合地利用起来。在此背景下,提出基于马尔可夫链的连锁故障预测方法,其能够计及系统前后级故障视在功率转移关系、保护/断路器不正确动作的可能性、系统硬件失效率等因素。首先,根据系统初始故障概率和各级故障之间的状态转移概率,预测系统连锁故障的发展趋势,预测出下一级可能的故障集,得到具有时间先后顺序的连锁事故路径。之后,提出了3个脆弱性指标来评估后续故障对系统的影响,以便对可能的连锁故障加以监视和快速控制。最后,用IEEE 10机39节点系统说明了所发展的模型和方法的基本特征。     

通信光缆故障对电力网连锁故障的影响

连锁故障研究在应对突发的大面积停电方面具有重要意义,而传统连锁故障研究很少考虑信息网通信光缆对电力网连锁故障的影响。从信息网边的角度出发,在直流潮流模型下,通过建立信息网对电力网连锁故障影响模型,并以IEEE 30节点系统为例,研究了通信光缆遭受随机故障和不同信息网拓扑结构对电力网连锁故障的影响。仿真结果表明,由于信息网的引入,电力系统脆弱点增多,导致大停电的风险增加,随着信息网中通信光缆故障规模的增大,信息网对电力网连锁故障的影响强度由强变弱,直至稳定。同时,信息网网络拓扑结构对电力网连锁故障影响显著,信息网更宽的度分布增加了电力网的脆弱性,在规则网络中,信息节点的度越大,通信光缆故障对电力网连锁故障的影响越小。     

变电站综合自动化系统中的软件程序设计

本文介绍了新一代变电站综合自动化上位机软件的设计方法及思路。同样适用于其它自动化控制系统。     

复杂电力系统连锁故障的风险评估

电力系统中的连锁故障是一种发生概率低但后果严重的事故,严重的连锁故障可能导致大面积停电甚至整个系统崩溃。文章提出了一种复杂电力系统连锁故障的风险评估方法,模拟连锁故障的一般发展过程,将事故发生概率及后果联系起来,提出了量化的风险指标,能发现系统运行中更深层次的问题,暴露安全隐患。以此为基础开发了基于风险理论的电力系统连锁故障风险评估软件,并以美国东北部 NPCC 48机测试系统为例验证了该方法的先进性和有效性。     

智能变电站自动化系统有效度评估模型

针对智能变电站自动化系统的新特点,提出了定量评估系统完成任务总能力的有效度模型。首先,搭建由物理网架、逻辑网架和信息流构成的"二网一流"评估平台,在评估指标体系中引入系统有效度作为总指标,其涵盖了可靠性、可用性、实时性和经济性4个宏观指标。接着运用网络层次分析(ANP)法构造典型ANP结构,描述微观指标间的反馈依存关系,并通过判断阵的加权、检验与调整计算网络合成排序。最后的ANP灵敏度分析表明,ANP模型结构稳定,合成排序结果可信度高,决策者能够根据不同的需求做出评估决策。     

电力系统连锁故障评估综述

比较全面地对系统连锁故障发生、演化机理以及预防措施进行了综述。首先阐述了连锁故障发生原因和产生机理;其次从系统宏观和微观物理特性的角度将故障模型分为基于复杂网络理论和基于电力系统理论两大类。对连锁故障模型进行详细分析,给出了不同模型的实现方式以及存在的缺陷,并进一步指出了由于电网所具有的存在复杂性和演化复杂性,使得准确对连锁故障的演化机理进行研究存在较大困难。最后提出了预防及缓解大停电事件的有效方法和途径。     

智能电网中交互级联故障传播的影响因素分析

级联故障是导致智能电网大停电事故的重要诱因。由于智能电网是物理连续的电力系统和数字离散的通信网络的相依网络,不仅继承了电力系统的自组织临界性,还受到网络攻击威胁。以复杂网络理论为基础,构建了基于节点攻击的级联故障模型,其中级联故障在2个网络之间交互传播,遵循马尔科夫过程。此外,基于智能电网的系统特性约束,提出一个结合电力潮流容量和通信能力容量的系统容量模型,并结合电力系统孤岛运行特性指标,研究多种因素对相依网络级联过程的影响。仿真结果表明,多种因素对相依网络的鲁棒性和生存性产生不同程度的影响,据此可以为制定减缓智能电网级联故障的策略提供参考。