配电网主站网络模型校核方法设计与实现

在配电网主站系统建设过程中,配电网网络模型的完整性和正确性是各个配电网分析应用模块赖以实用化的前提和基础。当前在建设配电网主站时,其基础性的配电网模型主要从地理信息系统(GIS)或生产管理系统(PMS)导入。在模型导入过程中缺乏有效的全局校核手段,难以从整体上检查系统网络模型的完整性和正确性。文中基于配电网主站系统,利用统计服务及拓扑服务,针对全局性网络模型设计实现一种模型完整性、正确性的校核方法,能够从整体上把控系统网络模型的变化及质量情况。通过具体工程应用,验证了该方法的可行性及有效性。     

配电网络模型二次校核方法

随着用户对配电网供电可靠性的要求越来越高,传统故障处理模式已无法满足用户需求,以智能分布式馈线自动化为代表的新技术逐渐兴起。为了解决智能分布式馈线自动化系统与主站之间存在拓扑不统一、不准确的问题,文中提出拓扑模型的二次校核方案,通过分析拓扑类型、拓扑变更原因和拓扑更新方式,论述了拓扑校核的必要性,介绍了一次校核对象、方案及其缺陷。在此基础上,搭建二次校核的总体框架,设计灵活的校核模式并提供相应的算法,开发出具备二次校核功能的校核系统,以辅助模型维护人员的校核工作。     

基于主站的分布式馈线自动化组网技术研究

分布式馈线自动化技术(FA)的实现前提是配电自动化终端既能实现即插即用,又能快速适应配电线路的拓扑变更。当配电线路出现异动时,为了解决分布式FA的拓扑更新问题以及优化故障处理功能,提出了一种适用于分布式FA的组网技术,通过引入静态局部拓扑模型与动态拓扑运行模型,将二者作为配电线路拓扑的研究基础,结合工程实际,给出了具体的拓扑运维以及故障自愈方案,实现了基于主站后备的分布式FA故障隔离与非故障区域恢复供电技术,并通过试验验证了其可行性。     

基于智能终端逐级查询的馈线拓扑识别方法

配电网中的智能终端(STU)要实现分布式控制需要知道馈线实时拓扑。依赖配电自动化主站给STU下发馈线实时拓扑的方式灵活性差,不利于实现自治性控制系统;为每一个STU人工配置关联馈线全局静态拓扑,通过STU获取关联馈线域内开关的实时状态信息建立馈线实时拓扑的方式配置工作量大;提出了一种STU自主识别馈线拓扑的方法,为每个STU配置局部拓扑信息,由STU通过逐级查询的方式获取馈线实时拓扑。以广域闭锁分布式电流保护为例,在有源配电网静态模拟系统上搭建了测试系统,证明了所提馈线拓扑识别方法的有效性。     

基于拓扑片的智能分布式馈线拓扑分析

馈线拓扑分析是实现馈线自动化的基础,智能分布式馈线自动化(Distributed Intelligent Feeder Automation,DIFA)的馈线拓扑分析由配电终端自主实现面临着巨大的挑战。首先研究了FA应用的馈线拓扑模型,把电源、线路、母线和负荷等电气元件抽象为节点,以开关为边-电气元件为节点的多叉树表示的馈线拓扑作为DIFA馈线拓扑模型。提出了基于拓扑片的馈线拓扑分散配置方法,把每个配电终端覆盖的区域定义为拓扑片,每个配电终端配置存储拓扑片信息。把拓扑片的邻接关系用配电终端的邻接关系来定义,并映射成开关邻接关系。在拓扑片的配置中显性配置开关邻接关系,隐性包含线路节点、母线节点和负荷节点。最后提出了拓扑片拼接的馈线拓扑静态分析方法。所提出的基于拓扑片的馈线拓扑分析方法适用于DIFA,由配电终端自主实现,具有分析速度快和配置简单的优势。     

基于实时拓扑识别的分布式馈线自动化控制方法

现有分布式馈线自动化(FA)算法大都针对具体的馈线拓扑结构与联络开关位置设计,馈线运行方式改变时需要重新调整算法。通过检测开关两侧电压,可以识别联络开关的身份并自动调整控制算法,但要求每一个分段开关两侧都安装电压互感器。提出通过智能终端之间的接力查询,自动识别馈线实时拓扑结构与联络开关位置。相邻分段开关的智能终端间通过交换故障电流检测信息,定位并隔离故障区段;联络开关处的配电终端根据馈线实时拓扑结构计算备供电源容量裕度,从而最大范围恢复非故障区段供电。根据所提方法建立FA系统,静模试验及现场运行结果证明了该方法能够自动适应馈线拓扑结构变化,快速进行故障隔离与供电恢复控制。     

基于连通状态矩阵的智能变电站安措校核方法

智能变电站采用网络通信模式,其二次安措具有操作对象复杂、隐含不直观的缺点,安措票的正确性难以保证。首先基于变电站配置描述(SCD)文件、IED能力描述(ICD)文件和光纤物理回路描述(SPCD)文件等模型文件,建立智能变电站二次设备的静态拓扑模型,然后读取二次设备的相应状态,进而提出基于二次设备连通状态矩阵的智能变电站安措校核方法。该方法读取安措操作的步骤集合,对安措操作的每一步进行操作校核,检验该操作是否会造成保护的误闭锁或误动作,在操作校核通过后,再进行安措隔离校核,检验检修设备和运行设备之间是否实现了有效隔离。通过某变电站事故和某220 kV智能变电站的算例,证明了所提安措校核方法的有效性。     

基于电力线通信的配电网拓扑自动建模方法

拓扑模型对于智能配电网的建设至关重要。为了降低拓扑模型的维护工作量和提高拓扑模型的可靠性,提出了一种基于电力线通信的配电网拓扑自动建模方法。通过采用电力线通信的方式,建立含距离标识的配电网拓扑模型,将其作为拓扑分析、拓扑校核和故障自愈等智能化应用的参考依据。工程试点应用表明,所提方法能够提高拓扑建模效率,具有较好的实用性。     

特大型配电自动化主站大数据处理与测试技术研究

随着配电网建设的深入,智能终端覆盖面越来越广。配电主站处理的数据类型由二次电气量扩展到一次状态量、环境量和安全消防等数据,数据量的爆发性增长已经突破现有主站的接入能力。为了满足配电网多元化的大数据量采集处理和监视的需求,配电主站必须开展模型分片、前置分布式采集、配电分布式SCADA等关键技术研究,文章分析了配电主站模型分片的技术原理和前置分布式采集的结构组成,提出了配电分布式SCADA并行处理机制及整体测试方法,能够为配电网建设提供有力支撑。     

利用自动成图的配电网模型拓扑校核技术及实现

当前配电网自动化主站系统建设过程中,存在拓扑连接错误,馈线范围维护不对、孤岛节点及运行方式不一致等诸多问题。文中基于自动成图思想,提出一种能直观反映模型拓扑关系的配电网概念图,通过动态模型抽取、树型/弹力布局过程,以可视化的方式展现配电网模型概况。从技术层面辅助配电网自动化、运方人员进行配电网模型拓扑校核工作。通过具体工程应用,验证了方法的有效性。     

配电网快速网络拓扑分析算法

缩小搜索范围是提高拓扑速度的关键,输电网可采用厂站内搜索法来缩小搜索范围,配电网则不适合。给数据排序是缩小搜索范围的有效措施,但排序比较费时。为此,提出了把全局拓扑分成静态拓扑和动态拓扑的想法。静态拓扑仅处理排序工作,可预先计算;每次全局拓扑只运行动态拓扑,由于数据已经排序,计算速度很快。同时提出了使用节点支路关联数据形成岛的方法,由于此数据可以在静态拓扑中处理,因而进一步提高了配电网网络拓扑的计算速度。实际算例验证了所提出的算法的有效性。     

基于AMI数据的城市低压配电网拓扑校验方法研究

高级测量体系（AMI）用户量测数据的深度挖掘是当前研究热点,本文聚焦于应用AMI数据解决城市低压配电网拓扑校验的运行难题。首先分析了我国城市低压配电网的典型拓扑结构,指出低压配网拓扑中的户变和相变的内涵。然后建立了低压配电网的拓扑分析模型,包括等值电路模型和数学模型,并研究了基于多元线性回归的数学模型优化求解方法。结合电网的业务运行框架,构建电网运行中低压配电网拓扑校验框架,并针对性地详细给出了户变关系和相变关系校验流程方法。最后以合肥3个典型小区为例,进行了详细的拓扑校验分析并给出户变和相变的校验判断结果,算例表明户变校验准确率达100%,而相变校验准确率达95%。     

基于馈线树动态拓扑的高容错故障定段方法

开关的投切和分布式电源的渗透使得配电网拓扑和运行方式复杂多变,给馈线故障定段带来挑战。提出把馈线拓扑分解为树枝和分叉区两种连接单元的馈线树故障定段法。通过智能馈线终端单元识别馈线上各开关的状态变化以实时更新馈线拓扑信息,计算树枝状态函数。根据节点共识容错判据进行故障区段可信度判断,进一步结合分叉区状态进行交叉验证。对节点信息正方向的定义以过流前潮流信息为基准,解决有源配电网故障电流的方向定义问题。最后通过算例验证所提方法的优越性。     

智能配电网分布式拓扑识别与应用方法

为实现配电网中的分布式保护与控制,提出了一种基于智能终端单元(Smart Terminal Unit, STU)的分布式拓扑识别与应用方法。对于每个STU,在该方法中仅需为其配置与之关联的静态网络拓扑信息。在一定的拓扑识别规则下,通过与其他智能终端交换信息,各智能终端可以确定馈线支路集的边界终端以及边界终端之间的连接关系,形成动态网络拓扑信息,从而实现拓扑信息的识别与存储。以配电网故障自愈、分布式电源孤岛检测功能为例,介绍了在拓扑信息分布式存储情况下的拓扑应用方法。     

基于稀疏自适应学习的台区用户拓扑结构校验

针对低压台区拓扑结构人工校验成本高且准确性不足的问题,提出了基于稀疏自适应学习的台区用户拓扑结构校验方法。基于用电信息系统采集的用电量数据,构建了参数化台区用电量模型,提出了稀疏自适应学习方法自动估计出模型参数。通过阈值检验识别出台户拓扑结构统计错误的用户。采用浙江省海宁地区的用电量数据对该方法的性能进行分析。实验结果表明,该方法具有较好的识别率。在模拟场景中,可以达到100%的查全率和查准率;在真实场景中,可以达到84. 8%的查准率和90. 7%的查全率。     

LH8000配电站（房）智能测控系统主要功能

针对配电设备点多面广、相对分散和不易管理的问题,在遵循模块化设计的前提下成功的研制出了新一代的LH8000配电站（房）智能监控系统,推动了我国电网管理自动化、信息化、集中化和智能化的发展。本文对LH8000配电站（房）智能测控系统主要功能进行介绍并做出解释。     

一种综合考虑馈线和主变约束的配电网主变N-1校验方法

提出了一种可精确地进行配电网主变N-1校验的方法。全面地考虑配电网馈线和主变容量约束、实际运行约束和负荷转移约束,并建立考虑站内转供的网络转供校验模型。该方法适用于配电网各种接线模式,贴近实际网架情况。同时结合实际规划工作,注重实用性。最后通过算例与现有相关研究进行对比,验证所提校验方法的精确性。     

分布式光伏电站区域智能调控系统的研究

针对分布式光伏电站中组串逆变器数量较多、布置分散给电站功率调节带来的问题,提出了一种区域智能调控系统。采用分层控制的调节方式,将光伏监控主站的功率调节任务按照一定的分配算法分配给多个区域智能调控单元,各智能调控单元同时调节完成整个光伏电站的功率调节任务并实时上送至监控主站。该系统在减轻监控主站调节负担的同时可大大提高调节速度及调节精度,具有广泛的工程应用价值。