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。     

电网宽频振荡实时监测技术方案

大量电力电子设备接入电网导致电网振荡频繁发生并使其逐步向宽频域振荡发展.首先,分析了广域测量系统监测技术在振荡监测存在的问题和局限,讨论了现有间谐波测量算法存在的不足,提出了电网宽频振荡实时监测技术方案.然后,论述了振荡实时监测的总体架构和关键技术,从高频采集及滤波、宽频信号分类处理分析、振荡告警及长录波、站域存储与分析和信息传输等方面对宽频振荡实时监测的关键环节进行了分析.最后,对宽频振荡实时测量的效果进行了仿真验证,验证了所提方案的可行性,并对其工程实施方案进行了论述.     

基于对角化LDPC压缩感知和k-近邻算法的广域系统宽频振荡监测方法

在"双高"电力系统中,宽频振荡的发生概率大大增加。然而,传统基于广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)的振荡监测方法一方面监测的振荡频带范围过窄,另一方面其准确性和快速性难以适应复杂的电网运行状态。因此提出一种基于对角化低密度奇偶校验码(low-density parity-check codes,LDPC)校验矩阵和k-近邻算法(k-nearest neighbor,KNN)的宽频振荡监测方法。首先,基于对角化LDPC校验矩阵对电力系统信号进行压缩采样,大大减少了宽频振荡的数据传输量,有利于在现有相量测量单元(phasormeasurementunit,PMU)上传频率下实现几百Hz的宽频振荡数据的传输。在此基础上,主站直接基于压缩采样值作为输入特征,采用加权KNN算法进行振荡检测,避免了人为设置阈值带来的误判,提高了振荡检测的快速性和准确性。最后,根据振荡检测结果,采用正交匹配追踪(orthogonalmatchingpursuit,OMP)算法,在主站准确重构宽频振荡信号,便于广域系统的振荡全局性分析。仿真结果表明所提方法在噪声、数据缺失和数据有误等情况下,仍然能够实现宽频振荡信号的快速准确监测。     

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。     

基于PAC平台的高精度宽频测量装置研制

随着新能源和新技术设备并入,给电网带来大量的谐波、间谐波和功率振荡污染,影响供电系统和用电设备的安全稳定运行。在此针对原有同步相量测量装置不足,并结合当前精确监测的新要求,研制了一种基于可编程自动控制器(PAC)平台的高精度宽频测量装置。该装置以高速采样为基础,运用宽频通信协议、快速傅里叶变换(FFT)修正算法和高速采样技术,能够对电网中宽频域范围内基波、谐波、间谐波和功率振荡信号进行实时动态监测。基于PAC平台的高精度宽频测量装置通过了多项监测试验。试验结果表明,应用于变电站的高精度宽频测量装置可以顺利完成数据的精准采集、计算、上送、存储、分析和实时通信等功能,可满足电力电子化电网运行监测的需求。     

基于自编码器与长短期记忆网络的宽频振荡广域定位方法

高比例新能源与高比例电力电子设备引发的宽频振荡问题日益凸显,而现有基于同步相量数据的振荡监测方法受到现有通信带宽的限制,难以对频率在数赫兹至数百赫兹范围内的宽频振荡进行全局化监测。为此,提出一种基于自编码器信号压缩与长短期记忆(LSTM)网络的宽频振荡广域定位方法。该方法利用自编码器的数据压缩与解码还原能力实现宽频振荡信号的广域监测分析。首先,在子站对电力系统量测信号进行编码压缩,在现有带宽下实现宽频振荡信号的传输,并有效降低振荡数据的冗余度。然后,在主站侧,可直接基于压缩数据生成特征矩阵,利用LSTM网络定位振荡源。此外,主站还能解码子站上传的压缩数据,并根据需求利用压缩数据或解码还原数据,从而进行宽频振荡的分析与控制。最后,全面考虑次同步、超同步以及中高频段的宽频振荡,并计及负荷变动和随机噪声进行仿真,所得结果表明该方法具有较高的还原与定位精度以及较好的抗噪性能。     

基于变分模态分解和压缩感知的电力系统宽频振荡监测方法

随着“双碳”目标的提出，未来电力系统会有更高比例可再生能源及电力电子设备并网，会引发电力系统新型宽频振荡问题。因此针对电力系统宽频振荡“高噪声”和“宽频带”的特点，提出一种基于变分模态分解和压缩感知的自适应宽频振荡监测方法。对变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)方法进行改进，自适应确定模态分解数，抑制噪声分量并监测识别振荡信号的有效信息。若监测到宽频振荡，将降噪处理后的宽频振荡数据通过压缩感知(compressed sensing, CS)方法上传，在调度中心对压缩数据进行重构，精确恢复宽频振荡信号，方便调度主站后续分析处理。算例表明所提方法可在高强度随机噪声的情况下保持宽频振荡监测的质量，克服高速采样后数据传输带宽的限制，并在实际电力系统宽频振荡信号监测中有良好应用。     

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

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.     

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。     

浅议蓄电池选购、验收、使用和维护

本文从蓄电池的选购、验收、使用和维护的角度对提高蓄电池系统安全进行探讨。     

具有智能化特征的安全稳定分析与控制决策技术

安全稳定预警与控制辅助决策是智能电网调度技术支持系统不可缺少的应用类功能。在分析安全稳定分析与控制决策计算工作特点的基础上,提出安全稳定分析与控制决策支持智能化的主要特征：自动化和自适应性。介绍了自动化的安全稳定分析计算技术,包括输入数据准备、任务执行和输出结果的自动化处理;阐述了自适应电网运行工况、外部环境和硬件运行状态的安全稳定分析技术,包括调整应用功能的输入数据和妥善处理安全稳定性交互影响,以及根据分析计算任务要求动态优化调度计算资源。这些技术已用于安全稳定综合防御系统,提高了分析结果的适应性和分析计算的效率,在电网运行规划、计划安全校核、超短期安全态势预测、调度操作安全校核和在线分析与控制等电网调度运行管理中发挥作用。     

中国与巴西输电塔及基础设计比较与分析

介绍巴西输电塔及基础的设计特点,并从设计条件、铁塔外形、设计规范、基础型式等方面梳理分析巴西与中国杆塔及基础设计的差异及其原因,可为涉外输电工程的设计提供参考。     

温湿度远程测控系统设计与实现

针对阵地温湿度检测实际情况,设计了这套阵地温湿度远程测控智能系统,详细介绍了系统硬件和软件的设计方法。该系统能自动监视阵地温湿度变化,实时与预先设定的温湿度参数值进行比较,并驱动相关驱动设备,使阵地温湿度保持在一定的范围之内。远程测控系统使用了CAN总线技术,增强了系统的可靠性。该系统已成功应用于阵地温湿度监控,从实际应用情况来看,系统不仅在信息传输的安全性、准确性和实时性方面均能满足控制的要求,而且具有很高的可靠性。     

SXG微机消弧消谐选线及过电压保护装置

针对目前电网中性点装设消弧线圈存在的不足,四川电器有限责任公司开发出了SXG微机消弧消谐选线及过电压保护装置.……     

自主可控特高压直流控制保护系统设计与研发

针对特高压直流输电工程,本文设计并开发基于自主可控平台的特高压直流控制保护系统.首先,分别设计自主可控控制保护系统的软、硬件平台,并将平台自身特点与特高压直流输电系统要求相结合,设计可靠的冗余通信方式和完备的主机状态监视功能.然后,在自主可控平台上设计特高压直流控制保护系统,并开发功能样机.最后,在基于实际工程参数的实...     

失步、振荡对运行发电机及系统的影响及防御措施

一台并在无穷大容量电网的同步发电机受突然短路骚扰而造成失步。假定发变组外部某点处发生突然短路。短路前发电机工作点,过渡到短路时的特性曲线点上,由于发电机输出功率减少,阻力矩减少,转子开始加速,功角开始增大。当短路切除后,可是此时发电机输出功率输入功率,则转子开始减速。由于转子储藏了动能,转差率较大,故功角继续增大,功角δ随着时间不断增大,最后造成发电机失步,失步可导致系统产生振荡。     

灰渣综合治理及利用的途径和对策

燃煤电厂每年排出的大量粉煤灰，如不及时进行治理，使之成为废物造成污染，不仅影响安全发供是，还给城市环境和人民生活带来危害，同时也造成对资源的极大浪费。作为成都热电厂技改项目的嘉陵成都电厂至2000年6月投产发电后，在该厂原老厂及华能机组所排粉煤灰的基础上又随之增加约50万t位的灰渣排放量。由于地处中心城市，附近又不能同其它火电厂一样，找到合适的储灰场，每天排出的灰渣必须就地消化。因此，寻求搞好灰渣治理和综合利用可持续发展的途径和对策，是保证机组安全运行和保护环境的一件必不可少的重要课题。     

Conventional and recommended arc power and energy calculations and arc damage assessment

The costs associated with fires initiated by arcing faults depend on the extent of the damage. In some cases, costs have exceeded $100 000 000. The personal losses associated with a serious injury or fatality are incalculable. When an arcing fault occurs, qualified in-house personnel and/or professional consultants try to determine the factors involved in the fault's initiation. Investigators also serve as expert witnesses in any pending lawsuits related to the accident. In fact, the growing interest in accident investigation has led to the establishment of an IEEE workgroup in forensics. Even with sophisticated techniques like scanning electron microscopes used to provide magnified photographs of arc damage, only a limited amount of applicable technical information on arcing faults exists for reference. Much of the engineering reference information on calculating arc currents and assessing arc damage is 25-50 years old. Recent papers by the authors discussed calculating arc currents. This paper presents a method to determine the power released by a single-phase-to-ground arc and provides graphs for quick reference. Commonly used methods for calculating arc power and energy and quantifying damage are also discussed. The recommended and conventional methods are used to determine arc energy and to identify the damage threshold in a typical system and the results are compared.