国网宁夏电力公司2014年度科技成果巡展(三)

项目名称:智能二次设备综合性能检测与评估研究完成单位:国网宁夏电力公司电力科学研究院;北京中恒博瑞数字电力科技有限公司完成人:刘海涛、黄鸣宇、王小立、温靖华、孙大伟、梁亚波、徐丽娟、栗磊、尹亮项目简介:该项目研究了智能变电站二次设备综合性能测试和评价技术,提出了智能二次设备综合性能测试方法和基于ADPSS数字仿真系统的智能二次设备数模混合仿真测试方法,建立了智能二次设备综合性能分析与评估系统,为智能二次设备的测试、异常诊断、评估提供技术支撑。通过梳理二次设备综合性能特征,结合对智能变电站联调测试工作,提出了智能变电站继电保护、测控装置、故障录波     

基于设备自锁定技术的二次设备就地运维方法

针对智能变电站就地运维中缺少二次设备位置自动定位、设备压板无强制闭锁的现状,提出了基于设备自锁定技术的二次设备就地运维方法。该方案在监控主机上部署一套智能运维防误模块,通过一体化业务平台获取站内信息并结合规则库来实时计算站内所有操作对象的防误闭锁状态。通过智能变电站二次设备空间数据模型和电力专网的智能变电站二次设备物联网系统,完成就地运维操作的二次设备自定位与自识别功能。并完善二次设备与智能运维防误模块交互的防误机制,实现智能变电站二次设备定位及操作对象自动锁定,达到就地防误操作的双重确认机制。该方案在实际工程应用中取得了良好的效果,提高了运维安全性,解决了运维人员的困惑。     

智能变电站二次系统通用测试平台方案

提出了一种结构灵活、功能可配的智能变电站二次系统通用测试平台方案。通过双向接口整合动态模拟、数字仿真等系统资源,建立不同电压等级变电站一次系统模型、设备运行环境。通过配置文件、物理设备构建智能变电站系统级通用平台,可以实现在智能变电站系统环境下对继电保护、时钟同步系统、网络架构、高级应用等对象的闭环测试。建设的通用测试平台在事故反演与分析、工程调试,尤其是在国家电网公司二次设备入网检测工作中发挥了重要作用,具有较好的创新性与较强的实用性。     

智能变电站二次系统组网

对智能变电站一次、二次设备进行分析。主要侧重于对智能变电站的二次系统的组网研究。对智能变电站设备与常规变电站设备进行了比较,并对智能变电站的合并单元进行了设计,搭建了二次设备的组网结构。由此,分析和论证了站控层、间隔层和过程层的组成及作用。智能变电站是采用先进、可靠、集成和环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化及信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能,同时具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策     

严寒及寒冷环境下智能变电站户外智能控制柜温控方案研究

针对在严寒及寒冷环境下,智能变电站户外智能控制柜内智能二次设备安全运行对温度的要求,提出适应于严寒及寒冷环境下户外智能控制柜的温控设计方案。基于ANSYS ICEPAK仿真分析平台,建立三维模型,并进行温控设计方案下的热力学仿真分析,通过仿真验证所构建的智能控制柜温控设计方案的有效性,解决了智能控制柜内智能二次设备无法适应严寒及寒冷运行环境的问题,提高了严寒及寒冷地区变电站的安全稳定运行水平。     

智能变电站便携式接口回路测试仪的研制

泛在电力物联网,是具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的智慧服务系统。坚强的智能电网是建设泛在电力物联网的重点,而作为智能电网重要组成部分的智能变电站,其应用正越来越广泛。研制了一种专用的智能变电站便携式接口回路测试仪,为了保证GOOSE报文的原始性不会被任何测试设备更改,设计了一个将实际的二次设备出口报文进行抓取并储存的功能,并且可以在离线和非实时情况下,发送所捕获并储存的报文对其他二次设备进行测试。最后,通过在成都供区内的数个智能变电站进行实地测试,验证了所提方法的正确性和智能变电站便携式接口回路测试仪的可用性。     

智能变电站二次回路在线监测与故障诊断技术研究与应用

智能变电站大量应用智能化二次设备,这些设备的连接大都采用光纤,而与传统变电站的二次设备电缆连接相比,光纤传输方式存在故障不易发现且查找不便等问题,因此提出并开发一种智能变电站二次回路在线监测及故 障诊断系统.研究了过程层和链路层的异常信息特征,提出 SV/GOOSE网络诊断、交流回路状态诊断、保护动作诊断分析,同时建立了二次回路专家知识库,通过实时获取的状态信息实时判断二次回路的运行状态,进而实现智能变电站二次回路的在线监测和故障诊断.最后结合实例,证明系统的有效性和实用性.     

新一代智能变电站控制保护一体化智能终端研究与开发

适应新一代智能变电站对二次设备功能一体化的要求,对集成保护控制功能的智能变电站一体化智能终端进行研究。结合间隔层和过程层二次设备的工程配置,对一体化智能终端的接口标准化、功能整合、信息共享、整装置的即插即用、软硬件集成以及可靠性设计等进行研究。依托新一代智能变电站层次化保护系统体系架构,提出一种实现间隔功能自治的一体化装置设计方案。采用多CPU信息融合与高速交互技术,在一套装置中集成了合并单元、智能终端、测控和保护装置的功能。基于紧凑型设计原则开发了适用于220 kV线路间隔的智能变电站控制保护一体化智能终端样机。通过测试验证,表明方案能减少二次设备数量,简化智能变电站系统架构。     

国网湖南省电力公司电力科学研究院智能变电站二次系统集成测试实验室

正智能变电站二次系统集成测试实验室依托国网湖南省电力公司电力科学研究院,建设于2014年。实验室的建设紧紧围绕智能电网发展战略,以智能变电站二次设备为主要对象,可开展智能变电站二次系统集成测试,二次设备入网检测及科学研究和培训等工作。     

基于电力物联网的变电站设计改进

正随着物联网技术的飞速发展,电力物联网在智能电网的各个环节应用更加深入。从电力物联网技术架构出发,以智能变电站为切入点,分别从感知层、网络层和应用层3个方面提出了智能变电站为建设坚强智能电网做出的设计改进。简述电力物联网电力物联网是通过先进的感知技术与智能设备把智能电网与互联网连接起来,通过对电力设备相关数据的采集、计算、处理和传输,实现电网工作人员对电力设备的实时控制与精确管理。     

智能变电站二次设备智能验收系统设计与实现

智能变电站的规划和建设已经进入了高速发展期,在电网中所占比重越来越大,其基建验收作为成功投运的重要条件,已经成为电力人员需要重点进行的工作,二次系统作为变电站核心,其验收成为全站的重点和难点.为了提升验收实施效率,提高调试工作的自动化水平,开展智能变电站二次系统自动验收的研究势在必行.研究了智能变电站二次系统的通信结构,提出了基于故障仿真、报文收集解析、功能自动评估的二次设备智能验收系统,有望提升二次设备验收效率、缩短二次系统验收周期.     

基于变电站SCD文件的智能作业系统的研究

IEC61850技术标准的完善与实施促进了站内IED装置信息共享与互操作,使得智能变电站二次设备检测技术的智能化成为可能。从系统构架及测试流程两方面论述了变电站二次设备的智能定检作业系统,并对通用测试模板开发及作业实例文件生成等关键性的问题提出相应的解决方案。在智能变电站SCD文件管理及图形化的基础上,该系统结合现场检验的实际需求,细化测试项目,加载并执行模板作业实例文件,实现待测IED的闭环自动测试。目前已成功应用于国网辽宁省电力有限公司某智能变电站二次设备的定期检测,效果理想。     

浅析智能变电站与传统变电站二次设备调试的区别

<正>结合变电站二次设备调试流程,对智能变电站与传统变电站二次设备调试的区别做了归纳和总结,结合变电站二次调试的流程对智能变电站二次设备的调试进行了梳理并对其中一些调试方法做了简要介绍。近年来,国家电网公司智能变电站建设不断提速。当前智能变电站模式主要是二次设备的智能化。由于二次设备的更新换代这就对二次设备调试提出了新的要求,怎样才能从传统变电站的调试思路中快速转换到智能变电站中来,是每个二次调试人员当前最迫切要解决的问题。如何高     

基于KMP算法的智能变电站间隔层设备软压板校核系统的研究与应用

基于KMP算法,研发了智能变电站二次设备软压板校核系统。该系统基于智能变电站现有的网络结构、通信协议,对运行二次设备软压板投退状态进行采集、校核与存储,继而进行状态识别与判定规则的数据建模。实例验证了KMP算法应用于二次设备软压板校核过程的合理性与正确性。该系统实现了智能变电站二次设备软压板投退状态校核的智能化,具有很好的实用价值和推广前景,对智能变电站二次设备运维工作具有重要的指导意义。     

重点实验室介绍——智能二次设备测试评价实验室

<正>智能二次设备测试评价实验室创建于2013年,主要开展智能变电站二次系统运行状态可视化与安全防护技术研究、二次设备状态评价及技术支持系统实用化研究、继电保护及自动化设备测试技术研究、电力系统二次安全防护技术研究等。实验室依托单位为国网河北省电力公司电力科学研究院,目前有固定人员18名,其中博士生3人,高级工程师9人,实验室研发团队年龄结构合理、科研实力较强,拥有国家电网公司十大领军人才1名,国家电网公司专家2名。     

智能电力物联网功能架构体系设计及创新模式探讨

电力物联网是实现电力系统和能源互联网的核心链接纽带,从而支撑能量流、信息流、业务流和价值流的有机融合。尤其在大数据、人工智能及能源革命发展大趋势下,为推动电力物联网科学合理智能化建设和技术发展,文章对智能电力物联网功能架构体系及创新模式进行了探讨。首先,从信息物理融合角度,提出了智能电力物联网的基本概念及建设目标,核心是智能一次物理系统与智能二次信息系统的深度融合。其次,详细阐述了智能电力物联网功能架构,主要包含物理层、感知层、网络层、平台层、应用层和交互层。进而,提出了智能电力物联网的技术体系,分别从一次物理设备智能化、二次信息系统智能化和业务应用智能化3个层面展开了关键技术阐述。最后,给出了智能电力物联网协同创新及生态圈建设模式。文章为智能电力物联网的标准化及规范化建设,提供了一定的参考和建议。     

智能变电站数字物理混合仿真培训系统研究与应用

提出了智能变电站混合仿真培训系统的整体架构,详细介绍了其关键技术和应用情况。采用高性能嵌入式实时操作系统,多核多CPU并行处理技术和实时仿真算法开发了智能变电站实时仿真软件;采用B码对时同步方式及PCI总线技术自主开发了电子式互感器模拟装置、合并单元模拟装置、智能终端模拟装置等接口设备;利用数字物理接口技术实现数字仿真与真实二次设备无缝连接,搭建了智能变电站闭环培训环境。该系统为专业人员提供了全场景、全过程的实训平台,满足智能变电站运行、维护、检修人员的培训需求。     

智能变电站中自动调谐消弧线圈的设计

在智能变电站环境下,自动调谐消弧线圈面临新的发展要求。结合IEC 61850标准的特征、智能变电站的通信特点和自动调谐消弧线圈的特殊功能,提出了应用于智能变电站的自动调谐消弧线圈的2种实现方案：一种方案是一次设备和二次设备集中布置,实现控制器的就地控制;另一种方案是一次设备和二次设备分散布置,控制器分为主控单元和智能测...     

智能变电站嵌入式终端的网络攻击类型研究及验证

全面掌握智能变电站嵌入式终端可能遭受的网络攻击方式及其对电力一次系统的影响,是建立有效安全防护措施的基础。目前,有关智能变电站嵌入式终端网络攻击的研究大都针对单一类型的网络攻击,且仅停留在理论分析阶段,未对提出的网络攻击类型进行验证。在分析智能变电站嵌入式终端及其通信环境的脆弱性的基础上,从攻击检测所需要的数据源和检测方法角度总结了终端可能遭受的网络攻击类型;提出了实物与仿真相结合的攻击验证方案;分析了泛洪类和报文类主要攻击的原理,给出了相应攻击工具的构造方法;使用所构造的攻击工具在验证方案设计的实验环境中进行了测试,结果证明这些攻击会对智能变电站嵌入式终端及电力一次设备造成影响,且终端抵御泛洪类攻击能力较差。