姿态传感器与隔离开关的一体化设计与强电磁技术研究

基于姿态传感器的隔离开关“双确认”分合闸位置判别技术可实现高压隔离刀闸分合闸动作状态的实时在线监测及判断,是“一键顺控”操作的重要技术。从现场实用化和安全角度出发,研究了姿态传感器与不同类型隔离开关的一体化设计方案,从元器件选型、电气回路设计、电气隔离措施等方面分析了强电磁场环境下的姿态传感器电磁防护技术,为基于姿态传感器的隔离开关“双确认”分合闸位置判别的现场实用化和推广应用提供借鉴指导。     

柔性直流换流站顺序控制方案研究

提出了柔性直流换流站顺序控制功能实施方案:直流系统顺序控制由直流控制系统实现,不配置独立设备; 交流系统顺序控制由站控层设备、控制层设备及一次设备传感器共同实施,具体由一键顺控主机实现相关功能.还提出了断路器与隔离开关双确认防误逻辑方案.     

变电站“一键顺控”防误操作系统的研究与应用

通过变电站“一键顺控”操作模式的需求分析,指出变电站传统防误系统不能支持“一键顺控”防误操作需求的原因,提出变电站“一键顺控”智能防误系统,同时通过实际工程进行验证。该系统采用防误“双校核”机制实现了“一键顺控”操作全过程的逻辑校核以及解/闭锁操作的自动化,其信息实时共享、“一键顺控”转常规操作、系统接口标准化等功能,可应用于常规变电站和智能变电站。     

高压隔离开关分合闸位置监测技术的研究综述及展望

由于电网安全运行水平和服务质量的要求不断提高,智能变电站运行维护工作量日益增多,安全形势愈发严峻,必须通过提升电网自动化和智能化水平,提高劳动生产效率才能适应未来的发展需要。综述了国内外智能高压隔离开关分合闸位置监测的研究状况,总结了常见的智能高压隔离开关监测方法,包括图像识别法、光学感应法、基于压力传感器技术监测方法、基于辅助触点原理监测方法、基于姿态传感器技术监测方法及"双确认"综合判别方法等;从原理、技术特点、适用性及局限性等角度详细阐述了每种方法的综合性能,展望了高压隔离开关分合闸位置监测技术的发展方向,指出采用人工智能识别算法和电力泛在物联网背景下的传感技术是实现智能隔离开关一键顺控要求的关键技术所在。     

一种新型智能化开关柜的研究

为了适应市场需要,在常规开关柜配装智能控制系统,同时改进电动底盘车、接地开关电动操作机构,通过控制系统完成断路器和接地开关等电气操作逻辑控制及闭锁,实现操作机构一键顺控,避免出现误操作,保证了操作完全性和正确性。     

基于全自动测试的一键顺控验证装置设计与实现

一键顺控的部署和实际应用离不开对顺控逻辑的详细测试和验证,但一键顺控任务重、工作量大、验证环节多且受限于实际现场设备运行条件和操作本身严格的判据条件,不能高效率、充分完整地进行全逻辑测试和验证。为了解决该问题,提出了基于全自动测试的一键顺控验证装置,围绕操作票的管理、预演,防误逻辑验证,通过仿真全站间隔层设备和调度主站,构建自动测试环境,实现对顺控操作票的全自动验证。     

用于隔离开关位置“双确认”技术的姿态传感器系统检测平台

为支持国家电网有限公司变电站隔离开关分合闸位置"双确认"姿态传感器系统的性能检测,基于单轴转台和电机控制技术建立了检测平台。平台通过电流环、速度环、位置环和反馈光栅,实现了在不同加速度和运动速度下的精确运动。进而研究了姿态传感器系统的检测方法和检测指标。结果表明,研究的检测平台能满足姿态传感器系统的测量精度和重复性试验检测,通过单轴转台实现了三轴转台的检测效果,在保证检测精度的基础上降低了检测成本。     

变电站倒闸操作方式的优化及测试方案设计

结合变电站常规倒闸操作,介绍了特高压智能变电站智能化倒闸操作特点.讲解姿态传感器在智能化倒闸操作系统中作为隔离开关位置的第二判据工作原理以及姿态传感器试验方法.设计了智能化倒闸操作系统在变电站的测试方案,并在陕西某750 kV变电站成功应用了该测试方案.     

一键顺控智能化拟票技术研究与应用

针对一键顺控操作票编写和录入工作量繁复的问题,通过将全景数据拓扑分析、防误安全校核和人工智能技术的引入,设计了一种基于专家知识规则库的智能化拟票技术。该技术通过识别一键顺控操作任务所涉及一、二次设备的相关信息,经过自动推理与专家知识规则相结合,实现了一键顺控设备态的智能匹配和操作票的智能创建,并且完成了保护装置的自动投退和安措。通过工程应用表明,应用该技术的拟票系统可有效缩短顺控操作票拟票时间,减少人工配置出错几率,规范成票术语,减轻运行负担,提高工作效率,降低安全风险。     

基于调控主站一体化平台的“一键”顺控操作实现方案

随着我国电力行业的快速发展,为了满足供电可靠性与日俱增的需求,提高电网倒闸的操作效率,降低误操作带来的安全风险,提出了基于调控主站一体化平台的"一键"顺控操作(以下简称"顺控")实现方案。首先介绍了该方案的框架,顺控流程。然后重点介绍闭锁信号的判断方法,主要包括闭锁信号的间隔划分、间隔内信号的划分、闭锁知识库和规则库的生成流程和推理机的处理逻辑。最后介绍了该方案在实际场景的应用效果。"一键"顺控操作功能可实现跨站线路的运行至冷备用互转、母线倒排等复杂操作的一键完成,整个操作过程无需额外的人工干预,大大缩短了因人工操作所造成的停电时间,提高供电可靠性。     

一键顺控蓄电池组充放电自动切换管理装置的研制及应用

核对性放电试验是检测蓄电池容量是否满足要求、防止蓄电池早期失效的一种必要手段。由于蓄电池组的劣化，按规程需要反复 2-3次进行充、放电试验，根据现有设备，需要工作人员带电断、接直流电缆数十次之多，稍有不慎，将造成人员触电，直流系统短路、接地的风险。针对此类风险，设计了一种“蓄电池组充放电切换管理装置”。本装置基于“一键顺控”的设计思路，将双电源转换开关，ATS)原理与物联网技术组合应用，实现了核对性放电试验的“无人值守”及“一键顺控”。应用效果表明，本装置有效降低了人员触电及直流系统接地短路等风险，减少了直流系统脱离备用蓄电池的时间，为变电站直流系统安全稳定运行提供了有效保障[2]。     

基于全息感知的智慧化高压开关柜研制

智慧化高压开关柜研制是实现变电站智能化升级改造的关键。介绍了高压开关柜参量选择，并基于全息感知设计思路，通过传感器植入、融合设计技术等，设计了一种智慧化高压开关柜，来实现高压开关柜绝缘监测、状态感知、机械特性、一键顺控、环境治理等功能，通过在智能化变电站中的应用表明，其完全满足智能化变电站要求。     

支持一键式顺控的智能操作票生成和管理系统

为解决运行人员减少与运行压力增大之间的矛盾,500 kV芝堰变电站采用了顺控系统,减少了倒闸操作的中间环节,提高了工作效率,避免了人为因素导致的误操作.通过智能化改造,实现了一键式顺序控制.顺控功能集成在操作票系统中,实现了智能开普通操作票和顺控操作票,可开出一张由遥控、就地、顺控、提示等类型的操作步骤组合而成的操作票...     

基于机器人的变电站开关状态图像识别方法

结合500kV超高压智能变电站实际建设工程,基于尺度不变特征变换(SIFT)、霍夫(Hough)变换、k-NN(k nearest neighbor)等算法,提出并研发了一种变电站专用智能机器人。研发的机器人能自动识别断路器、各种形式隔离开关的位置状态。同时,基于IEC 61850标准对断路器、隔离开关位置状态信息进行标准建模,实现与变电站监控后台倒闸操作模块无缝通信连接,为户外敞开式智能变电站"一键式"顺序控制倒闸操作,以及超高压变电站无人值班和远程操作的实现创造了前提条件。还对恶劣天气条件下断路器、隔离开关失真图像的恢复做了初步研究与探索。通过国内某500kV智能变电站的实际工程验证了所提出方法的有效性和高效性。     

基于机器视觉的35 k V开关室复合机器人设计

为提升高压开关室智能运维水平，文中设计了一款开关室复合机器人。首先，文中从总体上论述了产品结构和信息流设计方法。其次，在控制流程方面，阐述了一键顺控倒闸、紧急分闸、带电检测、视频巡视4类典型操作的实现方法；在软件算法方面，介绍了点云特征识别和仪器仪表识别的算法设计方法。最后，通过试验验证了所设计的系统具有较好的稳定性、准确性和可靠性，具备较大的推广应用价值。     

基于姿态感知系统的隔离开关故障诊断

高压隔离开关是变电站中使用最多的高压开关设备之一,其运行状态直接影响到检修人员的生命安全和变电站的稳定运行.近年来,隔离开关故障率居高不下,对电力系统构成了严重威胁.以姿态传感技术为基础,搭建了姿态感知系统,并以GW5-126型隔离开关样机为试验对象,模拟了高压隔离开关5种常见的故障类型,测量并分析了这5种常见故障下姿...     

传动与控制系统的发展趋势

一、控制系统当前,可编顺控器处理的开关信息比数据信息多,而且它的价格正在下降,功能正在扩大。早期的可编顺控器主要取代硬接线逻辑系统或由300个以上继电器组成的系统。近十年来,简单及甚简单的可编顺控器已研制出来,有的厂还生产了可与5～7个继电器所组成的系统相竞争的可编顺控器。但是用电改写程序的编程设备价格较高,不能与组件系统的价格(300～400美元)相称。在若干年内,其价格可降到1000美元以下。微处理机式可编顺控器的发展趋势是增加数字运算功能。过去的可编顺控器取代了继电器系统,而现在则正取代数据检测、微型计算机及小型计算机的部分功能。     

基于柔性顺控的制粉系统一键启停控制技术在1000 MW超超临界火电机组的实践与应用

由于制粉系统风门、挡板的可靠性不高,火电机组在运行中执行器不到位或位置信号表征不当的问题时有发生,且存在制粉系统特性差异大、系统启停时燃烧控制不佳等问题,系统的一键启停技术没有得到很好应用,制粉系统启停时机往往由操作员自行判断,手动控制。根据某1 000 MW机组制粉系统的设备状况及运行手动操作经验,对原有的顺控启停方案进行优化,分析了一键启停的难点,探讨制粉系统的柔性顺控技术,解决了模拟量与顺序控制结合的难题,同时对制粉系统自启停时机进行了探讨,运用柔性顺控技术实现了制粉系统的一键启停功能。应用表明,优化后的制粉系统一键启停技术大幅节约了启停时间,能够有效减轻操作员的劳动强度。     

GIS高压隔离开关机械特性在线监测装置的研究与设计

国际大电网会议统计数据表明,GIS(气体绝缘封闭组合电器)高压隔离开关机械故障大多来自于操作机构,而操作机构驱动电机线圈电流是反映其机械特性的重要参数。为实现对高压隔离开关操作机构机械特性的在线监测,利用电流互感器和旋转式位移传感器获得GIS隔离开关动作过程驱动电机电流值、电流-时间曲线及行程-时间曲线,再根据电流值、电流-时间曲线及+5%包络线和隔离开关触头行程-时间曲线的变化规律间接判断隔离开关工作状态是否正常,即监测操作机构是否存在卡涩、驱动电机线圈是否断线、隔离和接地位是否到位等信息。经实际应用证明,该监测装置能够满足对隔离开关操作机构工作状态在线监测的要求。     

典型变电站一键顺控技术方案及存在问题

近年来随着电网建设的加快推进,变电站建设取得了长足的进步,然而电网公司倒闸操作面临一系列的挑战,操作环节复杂,效率低下;人工完成,存在误操作风险;往返无人值守变电站,成本高、难度大。变电站数量剧增,导致运行人员减少与运行压力增大之间的矛盾日益突出,顺序控制操作模式在以上背景因素下应运而生,在详解《变电站一键顺控改造技术规范》基础上、结合其他省份在顺控操作实施中的经验,以某500 kV变电站为例提出江西典型变电站一键顺控操作实施方案,可为后续工程一键顺控设计提供借鉴,提升工程设计水平。