电网宽频广域监测主站构建关键技术研究及应用

电网电力电子化的发展给电网注入大量间谐波、高次谐波信号,宽频振荡风险加剧。该文针对目前宽频信号的采集和测量集中在宽频测量装置本身,调度主站缺乏对电网宽频特性的监测能力、缺乏对电网次/超同步振荡的监测、诊断和分析能力的问题,提出了一种电网调度端宽频广域监测主站构建关键技术体系及架构,建立了监测模型,进行了宽频主站系统软硬件结构和信息交互、可视化展示等架构设计。为电网宽频广域监测主站系统的设计和开发奠定了基础,为“双高”电力系统的调度运行提供技术支撑。     

英国“8·9”大停电事故振荡事件分析及思考

2019年8月9日,英国电网发生大停电事故,造成英国伦敦在内的部分城市停电,影响人口100万左右。文中对该事故进行总结分析,为我国电网的安全稳定运行提供借鉴和参考。首先,对此次新能源电厂发生的振荡事件进行分析,总结此次振荡事件所呈现的典型特征,梳理其存在的遗留问题;其次,对以该事件为代表的一系列由新能源厂站触发的振荡事件进行思考,论述新能源大规模并网后电网振荡呈现的新特点;最后,针对现有测量技术在振荡监测上存在的不足,提出采用宽频测量技术实现振荡实时监测,并给出具体的工程实施方案,为电力电子化电网振荡的实时监测提供参考。     

面向电力电子化电网的宽频测量技术探讨

高压直流输电、柔性交流输电系统(FACTS)的应用以及新能源大规模并网为电网引入了大量电力电子设备,给电网注入了大量的间谐波和高次谐波等宽频信号,使得电网逐步呈现电力电子化的发展趋势。现有的测量设备重点关注工频信号测量,无法应对宽频信号测量所提出的挑战。文中分别从现有测量设备的局限、相量测量单元(PMU)升级改进的局限和高频信号测量的局限三个方面分析了现有测量技术的现状,针对性地提出了宽频测量技术总体方案,设计了总体架构,并讨论了具体实现所涉及的宽频信号范围限定、采样频率选择、数据处理机制设计、数据传输协议和同步对时等关键问题,研发了原型装置并在变电站试点应用,验证了宽频测量技术的可行性。文中研究能够为电力电子化电网提供新的监测手段,保障电网安全稳定、推动新能源大规模应用,同时进一步推动二次设备集成整合,降低变电站建设成本。     

电力系统宽频测量装置技术规范解读及应用展望

高比例新能源和高比例电力电子设备的接入,产生了大量间谐波信号,并引发一系列宽频域振荡事件,严重影响了电网的运行安全,现有测量技术局限于工频信号测量,无法实时监测宽频振荡等间谐波信号。文中以《电力系统宽频测量装置技术规范》发布为契机,介绍了宽频测量技术的提出背景、装置功能定位及相关术语定义,从宽频信号的采样频率、数据测量、宽频振荡监测、数据传输以及数据录波等方面讨论了宽频测量装置的功能和性能,论述了装置工程应用的方案、应用场景和应用展望,总结了标准制定中存在的问题及下一步研究方向,为宽频测量装置的工程应用提供指导和参考。     

电网宽频监测系统的研制及应用

随着分布式新能源大量接入电网和电力电子技术在电网中的广泛应用,电网中发生振荡的风险加剧并逐步向宽频域振荡发展。针对调度端对电网宽频域特性缺乏有效监测手段的现状,研制了电网宽频监测系统。首先,介绍了宽频监测系统的硬、软件架构。接着,根据两种主流扩展版谐波通讯规范设计了宽频监测模型。然后,提出了宽频数据统一采集架构和宽频数据统一服务技术,研发了谐波/间谐波越限告警、宽频数据历史查询、宽频振荡告警推送等功能模块,实现了大容量高速率宽频信号的分布式采集、集中监视和分析。最后,通过工程应用实例表明宽频监测系统为电网更宽频域的动态监测、风险辨识以及早期防控提供了有力的数据支撑。     

基于RTDS宽频等值的大规模交直流电网L实时仿真技术探讨

对于南方电网这种大规模交直流并联运行电网,一种比较好的仿真手段是大规模交直流电网实时数字仿真.基于南方电网现有仿真实验技术平台,讨论使用RTDS宽频等值及PB5板卡扩容技术的大规模交直流电网实时数字仿真系统,指出利用这些技术的系统可大幅提升RTDS系统的实时数字仿真规模和能力,从而为南方电网的仿真研究提供参考.     

面向宽频振荡抑制的宽频相量测量装置

快速实时测量宽频相量对于宽频振荡抑制有着重要意义。然而,已有宽频相量测量装置主要面向监测类应用,响应速度慢。研制了一种面向宽频振荡抑制的宽频相量测量装置。该装置采用加窗插值离散傅里叶变换算法,实现多模式宽频相量测量;采用较短时间窗缩短算法的动态响应时间;通过2个数字信号处理器并行计算分别完成基波和谐波/间谐波相量测量。通过性能测试发现,所研制的宽频相量测量装置响应速度快、准确度高,能满足宽频振荡抑制等应用对相关性能的要求。     

基于加窗插值和ZoomFFT的电网宽频信号自适应测量方法

随着电力电子化电网的不断发展,日趋宽频化、复杂化的电网信号对测量算法的自适应性和精度提出了更高的要求.为此,提出了一种基于加窗插值和复调制细化谱分析的宽频信号自适应测量方法.基于主、旁瓣特性和插值校正过程对窗函数进行选型后,根据信号频谱的主瓣干扰情况,分别基于4项5阶Nuttall窗双谱线插值算法和复调制细化谱分析法进...     

山东电网广域实时动态监测系统

基于同步相量测量技术的电网实时动态监测系统能在线监测系统动态过程的全貌.山东电网广域实时动态监测系统(WAMS)使用国产"北斗一号"卫星导航系统为同步相量测量单元(PMU)提供备用授时信号,并采用可观性分析和同调性分析相结合的方法,对电网进行布点规划.电网广域实时动态监测系统主站为双机双网结构,采用Unix服务器.给出了拓扑结构图.对主站的基本功能(动态监视、在线低频振荡监视、扰动识别、与EMS互联、Web发布)及动态监测的可视化处理和特点进行了叙述.     

多功能宽频测量装置的设计与实现

针对电力电子化电网电气量的宽频特征,设计了多功能宽频测量装置。基于高速同步采样优化,该装置集成宽频振荡检测、同步相量测量和宽频（间）谐波测量等功能。该装置综合运用暂态量、相量、有效值等算法模型,可提高对于不同信号结构宽频电气量的监测能力,兼顾平稳和非平稳工况,实现0~2 500 Hz范围内工频、非工频分量和振荡功率的全面检测,为宽频电气量的产生机理、传播路径、分析控制等研究提供针对性的数据。文中实现的多功能宽频测量装置已通过测试并试点应用。     

山东电网广域实时动态监测系统

介绍了基于同步相量测量技术的山东电网广域实时动态监测系统,它首次在国内使用国产"北斗一号"卫星导航系统为PMU提供备用授时信号,并采用可观性分析和同调性分析结合的方法,从理论上提出布点方案,对电网进行布点规划。详细介绍了系统的构成、主要功能和特点,并对其发展前景进行了展望。     

四川电网稳定调度实时监控自动化系统框架设计

四川电网稳定监控项目多,且稳定控制限额的数值随运行参数的变化而变化,给调度实时监控带来巨大困难.提出一种稳定调度监控自动化系统的框架设计,采用离线稳定计算的成果,将影响稳定控制限额的各种因素交给后台系统处理,并将修正后的稳定控制限额及稳定断面潮流等实时数据通过简单、直观的监控画面提供给调度员,改善了调度员传统的人工稳定监控方式带来的繁琐和困难,有效地减轻了调度员工作负担,对保证电网安全稳定运行具有重大的实用价值和意义.     

适用于区域电网的三级电能质量综合监测系统

传统的电能质量监测方法存在工作量大、数据采集不全面、不能实时掌握电网电能质量指标情况等缺点。讨论了电能质量实时在线监测的实施方法,设计了一种新型电能质量综合监测系统。该系统总体采用3级分布式结构,将多个以不同监测目标为对象的子系统集成在1个综合平台上,提高了系统的可扩展能力和大区域电网电能质量的监测能力。实际运行表明,该系统能够准确、可靠、实时地监测各项电能质量参数,并具有良好的暂态电能质量事件处理功能,大大增强了电力部门对电网的电能质量监管能力。     

直流调制抑制南方电网区域振荡的研究

通过分析南方电网的区域功率振荡模式以及对采用不同直流调制方式的系统进行时域仿真,设计了可以有效抑制南方电网内区域功率振荡的直流调制控制器,并将其应用于贵广直流工程中,从而提高了南方电网交直流并联系统运行的稳定性.     

安徽电网实时动态监测系统平台功能设计

电网实时动态监测系统对电力系统安全稳定运行及监测起着重要作用。介绍了安徽电网实时动态监测系统主站的配置和平台方案,论述了以PI数据库＋Oracle数据库为电网实时动态监测系统主站平台,以PI数据库存储电网动态数据,以Oracle数据库存储电网模型和结构的优越性：分析了电网扰动与电网正常运行操作表现出的不同物理特性,找出了合理的判据,实现了电网扰动情况下的实时正确报警;阐述了状态估计和低频振荡实现的方法。     

抑制鄂西电网低频振荡的试验研究

通过深入，细致的调查与研究，揭示了鄂西电网低频振荡的原因及特点，并根据实际情况提出了行之有效的治理措施，为防止电网低频振荡提供了重要的参考价值。     

四川电网调度自动化综合监控系统

随着自动化应用系统的增多,对各应用系统运行工况进行集中统一监控的要求日益迫切。作者提出建立开放、标准、通用、满足电力二次系统安全防护要求的电网调度自动化综合监控系统,介绍了其软件结构、网络拓扑和功能实现方案。系统强调了可扩充性,采用面向对象的处理模式和通用的规则引擎,定义了标准接口规范以支持灵活接入多个应用系统。该系统已在四川省调顺利投运,充当了自动化系统安全运行外部审计、监视的角色,提升了自动化信息质量和运行指标,缩短了故障处理时间,减轻了运行值班压力和劳动强度。