变电设备状态接入控制器的研究

针对常规变电站在线监测装置专业各异、厂家较多、多套监测系统并存、信息无法共享的现状,研究了智能变电站的在线监测系统新型装置变电设备状态接人控制器,提出了基于IEC 61850标准通信规约的设计方案。介绍了系统结构、装置硬件要求、通信环境,研究了通信功能、基于IEC 61850的11服务、12接口、数据处理、配置管理、自管理、web展示等功能,给出了实现与应用方法。该装置能规范状态监测通信和不同类型监测数据的即插即用,占地空间小,结构简洁,易于维护,为实现智能电网的信息化、自动化和互动化奠定良好的基础。     

On IEC 61850 communication networks in smart grids system: Methodology of implementation and performances analysis on an experimental platform

The increasing installation of distributed energy resources during the last years has led to a fundamental change in the power system structure. As a consequence, utility operators are faced with new challenges in grid planning and control. The consideration of smart grids show promising results in increasing the hosting capacity for distributed and renewable resources. Standardized automation, control, and communication systems are important keys to realize such intelligent methods. This paper focuses on a deployment methodology of IEC 61850 on an experimental platform for smart grid system. We were interested in evaluating the performance of the GOOSE communication. A standard-based communication approach for distributed energy resources is introduced and implemented. It uses the IEC 61850 interoperability approach as well as the GOOSE communication for distributed automation. The implementation methodology is provided to handle the hierarchical architecture of distributed control applications. In order to show the advantages of the proposed methodology, a combined analytical and experimental approach is demonstrated for evaluation of GOOSE communication performances.     

基于IEC61850的MMS通信仿真测试系统的研究与实现

基于IEC61850标准设计了基于IEC61850MMS通信的仿真测试系统,实现了IEC61850J]~务器通信模块的仿真,对下通过与过程层设备通信实现交流量（SMV）数据的采集和控制量（GOOSE）数据的交互,对上通过IEC61850J]~务器通信模块将四遥信息及时向监控后台的上传,同时实时响应监控后台的各种命令,实现了全站各数字化装置的仿真,对智能变电站技术的研究和工程测试联调发挥了重要作用,文中详细介绍了站控层仿真测试系统的设计原理和体系架构,并对各个功能模块的实现进行详细的阐述,对其应用场景和实际使用效果也进行了详实描述。     

智能变电站IED即插即用实现方法研究

鉴于实现变电站内IED间的即插即用是智能变电站建设的目标之一,研究了智能变电站IED即插即用的实现原理,在全面遵循IEC61850通信标准的基础上,提出一种基于JINI技术的智能变电站IED即插即用实现方法,根据智能变电站工程建设实际情况,设计了智能变电站SSD文件,通过该文件不仅实现了智能变电站IED在一次系统中的功能定位及通信配置,且实现了IED间SV、GOOSE信息的自动匹配,并通过试验进行了验证。     

数字化变电站技术及其应用

作为电网自动化的重要组成部分,变电站自动化技术的应用已经达到一定水平,新建变电站基本采用分层、分布式变电站微机监控系统。随着网络技术的发展,基于光电转换技术的光互感器实用化以及相关国际标准如IEC61850的应用,使得在变电站自动化系统中信息采集、传输、处理等全部数字化成为可能,进而促进数字化变电站的概念提出及实质性发展。通过研究数字化技术在中高压变电站系统保护、监控等领域应用问题及工程化相关问题,提出一套适用于中高压变电站的数字化自动化系统方案。     

关于智能电网发展的几点思考

  [目的]  为了理清智能电网作为新一代能源体系核心平台的相关概念和发展思路。  [方法]  利用文献综述法梳理了微电网、泛能网和能源互联网的概念及其与智能电网的关系。结合我国的能源发展现状和战略需求,探讨了我国智能电网的建设思路和重点。  [结果]  智能电网是传统电力系统和现代信息技术的深度融合,而能源互联网是智能电网和互联网思维模式、技术的深度融合。智能电网是能源互联网的基础平台,微电网、泛能网、智能电网和能源互联网都以实现更加清洁、高效、灵活的用能为目标。  [结论]  智能电网建设应在强调高压侧智能化控制的同时,同步建设智能配电网,鼓励以多能互补为核心的泛能网的发展。     

智能配电网自愈控制技术体系框架研究

智能配电网是智能电网的重要组成部分,自愈作为智能配电网的"免疫系统",是智能配电网最重要的特征.首先阐述智能配电网自愈控制主要解决的问题及其作用,然后分析智能配电网自愈控制体系的结构及其技术组成,包括基础层、支撑层和应用层.其中,电网及其设备为基础层,数据和通信为支撑层,监测、评估、预警,分析、决策、控制、恢复为应用层.通过研究应用智能配电网自愈控制技术将使电网的供电可靠性明显提高,停电时间显著减少.尤其是在极端天气情况下,配电网将充分发挥它的自我预防、自我恢复能力,优先保障人们的生活,最大限度地为人们提供电力.     

基于智能变电站间隔层设备顺序控制功能实现

针对目前智能变电站顺序控制等高级应用功能可靠性和自动化程度不高等问题,基于智能变电站间隔层设备逻辑虚回路原理,提出了基于智能变电站间隔层设备顺序控制功能实现方法,该方法配置灵活,能可靠实现一次设备的顺序控制和全过程监控,从根本上解决制约顺序控制技术应用问题,提高电网智能化水平。     

基于IEC 61850的电能计量装置远程校验

针对传统电能计量装置现场校验方式存在的校验周期长、工作强度大、成本高以及已投运的远校系统无统一通信标准等问题,提出并实现了一种基于IEC 61850标准的电能计量装置远程校验系统,选取标准中已有的功能逻辑节点并结合电能计量装置远程校验的实际需求,进行适当的扩展,实现了基于IEC 61850标准的现场校验装置通信建模,并采用变电站视图使远校系统主站可直接与现场校验装置进行通信。现场应用说明,基于IEC 61850的远校系统可实现安全、可靠、实时的电能计量装置远程检测,同时系统可实现电能计量装置远程误差校验、互感器二次负荷测试、电压互感器二次回路压降测试等功能。     

220kV泸定智能变电站技术方案

从IEC 61850标准的应用、组网方式、智能化设备等方面,介绍了泸定智能变电站的技术方案,重点分析了泸定智能变电站基于IEC 61850标准统一建模、电子式互感器、设备在线监测、二次设备就地下放等应用技术。     

对数字化变电站IEC 61850标准的分析与探讨

阐述了IEC61850标准与通信协议的区别,介绍了IEC61850通信体系的内容和特点,对IEC61850标准的网络拓扑结构进行了完整地分析,探讨了IEC61850通信性能的优势和面临的挑战。总结了基于IEC61850标准的变电站结构模式。     

智能电网的发展对大电网可靠性评估的影响

智能电网是未来电力系统发展的重要方向。与传统电网相比,智能电网涉及到大量的新型发输电设备,必然会给大电网可靠性的评估带来影响。以计及储能装置的风力发电、高压/特高压直流输电、柔性直流输电系统、柔性交流输电技术、电动汽车等技术为例,分析了其对大电网可靠性的影响,以及新技术在接入电网时应注意的问题,最后结合智能电网的发展进程,提出了未来大电网可靠性评估领域重点发展方向。     

基于无线传感网络的变电站分布式

分析了变电站高压设备变压器、断路器、互感器和电容型设备的在线监测技术与功能,提出基于无线传感网络的变电站设备在线监测方案,据此完成了基于ZigBee技术的分布式在线智能监测系统的总体方案和软硬件设计。结果表明,该系统将传感器和控制器连接到ZigBee网络中的节点上,实现了传感器和控制器的无布线的散列摆放,用户无需重新布线,就能轻松实现对一次设备状态信息的多种智能控制,可方便地为智能变电站提供实时信息。     

Implementation and performance evaluation of advance metering infrastructure for Borneo-Wide Power Grid

In this paper, a supervisory computer network for Borneo-Wide Power Grid system have been proposed and implemented, which includes a renewable power generation and advanced metering infrastructure. An Internet-based communication network running on multiprotocol label switching (MPLS) has been implemented for a smart power grid, with the addition of the renewable energy monitoring system. The centralized supervisory control and data acquisition systems (SCADA) are replaced by a wide area monitoring system(WAMS) comprising of a phasor measurement unit (PMU). The implemented communication network used advanced metering infrastructure that operates on worldwide interoperability for microwave access (WiMAX), wireless fidelity (Wi-Fi) and low power Wi-Fi, which are proposed for the distribution systems of Sarawak Energy. The proposed wide area network (WAN) is simulated using OPNET Modeler and the results are compared with the existing WAN used by Sarawak Energy.     

Toward effective substation automation

Integrating IEC61850 at TVA's Bradley substation for protection, SCADA, and enterprise applications substation, and enterprise applications. The IEC 61850 standard provides the means to integrate communications, information, and applications into a coherent, flexible, very powerful framework for the secondary system. With its deployment, more information can be exchanged and more applications can be run. And we shall see that integrated, accessible information is truly the enabler of effective and economic substation automation     

从标准看智能电网的发展

目前世界各国在什么是智能电网、如何推进智能电网的发展等方面并没有达成一致意见。美国设想的未来电力系统是一个完全自动化的电力传输网络,能够保证从电厂到终端用户整个输配电过程中所有节点之间的信息和电能的双向流动。欧洲智能电网技术平台的目标是提高输配电系统的效率、安全性和可靠性,消除大规模集成配网与可再生能源的障碍。日本将主要以大规模开发太阳能等新能源、确保电网系统稳定作为智能电网建设的主要思路。结合中国的实际情况,我国智能电网业务框架应包含发电、输变电、配电、用户、运行、服务提供者、电力市场及统一信息平台等8个领域。现有标准与智能电网之间存在差距,主要体现在需求响应和电力市场、广域状态测量、电力存储、电力传输、AMI系统、配网管理等6个方面。其中,一部分差距已经有了清晰的发展方向和解决思路;而另一部分的具体发展方向和解决思路尚不明确。智能电网相关标准的开发需要以具体项目实施为载体,标准体系是否完备需要通过具体项目检验和修订,同时具体项目的顺利实施也有赖于标准体系的约束和规范。针对中国某省级电网的特殊性和典型性,建议其智能电网的发展,一是应重点关注标准研究方向,二是由此引出的示范工程项目。     

基于云雾边协同理念的“电网一张图”维护与自动更新策略研究

为了实现智能电网“源-网-荷-储”协调互动优化运行的目标,需要对发、输、变、配、用“物理一张网”进行数字建模,构建为各个业务部门提供数据服务的“电网拓扑结构关联一张图”。文章在介绍智能电网构成和云雾边技术架构的基础上,提出了基于变电站自动化系统和智能台区分别建设能量管理系统的雾节点和边节点,对“电网一张图”提供在线维护和自动更新的策略,然后讨论了这一策略涉及到的图数据库与电力图计算、电网图模型在线更新、低压配电网拓扑结构辨识等关键技术。此策略将“源-网-荷-储”各种环节以“电网一张图”的形式紧密连接,为智能电网的高效运行提供了技术基础。     

基于IEC61400-25的智能风电综合控制系统设计

为实现智能电网环境下风电场的信息模型和电网友好型风电场的要求,提出了基于IEC61400-25的智能风电综合控制系统框架,指出了智能风电综合控制系统需解决的关键问题,建立了智能风电综合控制系统的信息模型,分析了电网IEC61970标准中的CIM模型和IEC61400-25风电场模型协调问题,提出了CIM模型和风电场模型的在线适配方法,给出了智能风电综合控制系统中的IED模型设计及信息接口设计方法,并针对智能风电综合控制系统实现中的关键问题提出了相应的解决方案。     

Optimal operation of DC smart house system by controllable loads based on smart grid topology

From the perspective of global warming mitigation and depletion of energy resources, renewable energy such as wind generation (WG) and photovoltaic generation (PV) are getting attention in distribution systems. Additionally, all-electric apartment houses or residence such as DC smart houses are increasing. However, due to the fluctuating power from renewable energy sources and loads, supply-demand balancing of power system becomes problematic. Smart grid is a solution to this problem. This paper presents a methodology for optimal operation of a smart grid to minimize the interconnection point power flow fluctuation. To achieve the proposed optimal operation, we use distributed controllable loads such as battery and heat pump. By minimizing the interconnection point power flow fluctuation, it is possible to reduce the electric power consumption and the cost of electricity. This system consists of photovoltaic generator, heat pump, battery, solar collector, and load. To verify the effectiveness of the proposed system, results are used in simulation presented.     

考虑大型变压器退运的电力系统连锁故障风险评估

针对大型变压器突然退运造成的潮流转移问题,提出考虑大型变压器退运的电力系统连锁故障风险评估方法,即先利用变压器在线监测技术对变压器的老化失效和偶然停运进行分析,建立变压器失效模型;然后,从系统能量和结构角度对潮流转移支路状态进行评估,定义了能量转移因子和支路传输能力因子,并结合连通率和失负荷率指标,得到元件风险集;最后,根据连锁故障阶段模拟和自组织临界状态辨识方法,对连锁故障演化路径进行了全面预测。仿真结果验证了该方法的可靠性,可为能源互联网下的电网安全调度提供参考。