智能变电站全站快速后备保护系统方案及应用

电力系统继电保护中后备保护按阶梯配合整定,必然使主干电网和发电厂后备保护动作时间太长、影响电网安全的问题。本文提出了一种适用于智能站的全站快速后备保护系统,描述了该快速后备保护系统的原理,建立了动作逻辑方程式。开发了快速后备逻辑单元NSR306装置、各保护装置的快速后备功能模块、所有硬件、软件和系统结构等,对其作仿真验证了其可行性。采用此方法,变电站内所有后备保护动作时间只需整为一个时差0.3s即可,从而缩短整个电网的后备保护动作时间,彻底解决了后备保护延时配合的问题。     

基于智能多代理技术的广域电网协调保护系统

结合智能多代理系统(multi-agent system,MAS)的技术特点,提出建立基于MAS的广域电网保护协调系统。该系统的保护代理模型采用慎思型的理性智能体(BDI)结构,各代理间通信采用知识提取及操控语言(KQML),实现了各保护代理间的信息交换和协调配合。文章以差动保护为例,重点阐述了主、后备保护区的动态划分,提出了保护动作规则和协调机制,提高了保护系统对电网结构变化的灵活适应能力。     

基于MAS的协同保护方案研究

传统保护存在后备保护动作时间过长和不能区分线路过载与故障等不足。协同保护可以获得全局信息有效克服这些缺点。介绍了协同保护的基本理论、算法和控制流程,并提出了一种基于MAS的协同保护实现方案,具体说明了协同保护各agent的作用和各保护之间的协调机制。最后,通过案例分析证明协同保护性能更优。     

智能变电站新型站域后备保护研究

为解决传统变电站后备保护在配置和原理方面存在的问题,提出了适用于智能变电站的基于电流差动原理的站域后备保护新方案。该方案以变电站及所有出线为保护对象,定义了四类不同特性的差动区,根据其处于制动状态或者差动状态来实现故障定位,并根据主保护和断路器的动作信号确定后备保护的跳闸策略。详细阐述了站域差动后备保护的工作原理、故障元件定位流程以及主、后备保护之间的协调控制方法。采用该方案的智能变电站,保留传统的面向间隔的主保护,集中配置站域后备保护,简化了后备保护的配置和整定。利用PSCAD软件构建了典型变电站仿真模型,对正常运行、保护区内外故障等不同运行状态进行了全面仿真,验证了所提方案的正确性。     

快速后备保护研究

电力系统继电保护中后备保护按阶梯形配置整定，必然带来主干电网和发电厂后备保护动作时间太长、影响电网安全的问题。提出建立一种新的快速后备保护系统的思想，描述了变电站快速后备保护系统的结构和运行原理，建立了动作逻辑方程式。采用文中所述方法，变电站后备保护动作时间将小于1s，从而可大大缩短整个电网的后备保护动作时间。     

基于闭锁信号的主变低压侧加速跳闸保护方法

变电站中一般不对35 kV/10 kV等级的母线配备专门的母线保护,而是由主变保护实现对母线的后备保护,导致动作时间过长。针对这一情况,提出一种基于闭锁信号的加速跳闸方案。该方案由出线保护、分段(母联)保护以及主变低压侧后备保护组成。通过闭锁信号实现保护之间的配合以及断路器失灵时的加速动作。当某一级保护检测到故障时,向上级保护发送闭锁信号;保护动作以后,解除闭锁信号。通过实例分析,对保护方案的动作情况进行了分析。针对不同位置的故障情况,保护方案都能快速切除故障,证明了方案的有效性。     

一起多套保护装置同时动作的分析

文中结合保护装置动作录波情况,对一起多套保护装置同时动作的事故进行分析。某变电站进线断路器线路电压互感器发生爆炸,引起该间隔线路保护、相邻间隔线路保护以及上一级变电站线路保护、主变压器中后备保护同时动作。由于保护配合貌似不合理,对故障波形和保护动作情况进行了深入的分析和探讨,发现此次故障期间发生了多次短路故障转换,各保护装置配合并无问题,保护装置均为正确动作。     

断路器失灵时站内保护解决方案综述

论述了500kV变电站的500 kV侧、220 kV侧和35 kV侧系统中的母线、线路、变压器等各个位置发生故障时主保护的动作方案及动作后的跳闸对象.对于主保护动作后跳开故障点附近的断路器而断路器失灵未正确跳开的情况,给出了变电站范围内失灵保护作为近后备保护的动作方案,并在此基础上分析了近后备也失灵时远后备保护的动作情况及保护间的逐级配合关系.详细阐述了断路器失灵时启动近后备或者远后备保护的具体实现方式,对于断路器失灵时线路保护的远传、启动母差的断路器失灵保护、母差故障时跳主变单元的失灵直跳和联跳的原理及实际做法给予了充分论述.对于母联断路器的死区保护、充电保护也分别从原理和实现两方面进行了论述.     

断路器失灵时站内保护解决方案综述

论述了500 kV变电站的500 kV 侧、220 kV侧和35 kV侧系统中的母线、线路、变压器等各个位置发生故障时主保护的动作方案及动作后的跳闸对象。对于主保护动作后跳开故障点附近的断路器而断路器失灵未正确跳开的情况,给出了变电站范围内失灵保护作为近后备保护的动作方案,并在此基础上分析了近后备也失灵时远后备保护的动作情况及保护间的逐级配合关系。详细阐述了断路器失灵时启动近后备或者远后备保护的具体实现方式,对于断路器失灵时线路保护的远传、启动母差的断路器失灵保护、母差故障时跳主变单元的失灵直跳和联跳的原     

基于多Agent技术的电流速断保护自适应研究

现代电力系统是一个复杂开放的分布式系统,多Agent系统（MAS）是分布式人工智能的新技术。将多Agent技术应用于自适应保护中去,建立基于MAS的自适应保护体系,通过各个Agent之间的协作,使得自适应保护能够自动智能地适应电力系统的各种变化。以自适应电流速断保护为实现目标,利用Agent设计原理,对各Agent进行各自功能的定义和它们之间通信机制的设计。为了验证其可行性,在一简单系统上对其进行仿真,结果表明,基于MAS的自适应电流速断保护,不仅可以扩大保护范围,还可以缩短后备保护的动作时间。     

基于在线自组织同步MAS的电网广域保护系统

介绍了电网广域保护的定义、作用、构建模式、体系结构和关键技术,提出了一种电网广域保护新方案。所提广域保护系统基于在线自组织同步MAS,其中的所有智能体(Agent)由广域精确同步脉冲驱动实现时间同步,提高了广域保护系统的实时性;依据功能需求和预定规则在线自组织成多个基于MAS的子系统,以灵活实现不同层次和不同功能的广域保护子系统;具备实现广域后备保护及协调主保护、安稳措施的能力。详细描述了所提技术方案,并讨论了与常规保护和稳定控制装置的配合问题。     

广域后备保护系统的自适应跳闸策略

智能电网建设迫切要求继电保护尤其是后备保护具有更好的适应性,文中在故障位置已被变电站集中式后备保护诊断出来的基础上,研究后备保护自适应最小范围隔离故障的方法.提出的基于Petri网的断路器跳闸序列搜索方法能正确找出变电站集中式后备保护在实现近后备保护、断路器失灵保护及远后备保护情况下需要跳开的断路器,且对变电站主接线形...     

变电站集中式后备保护

在广域信息具备情况下,从简化现有电力元件继电保护的配置方式和定值配合出发,提出了一种由现有主保护加集中式后备保护的配置方式.集中式后备保护系统测量本侧电力元件的电压和电流、主保护动作及开关状态信息,并收集相邻变电站的状态量信息,方便地实现以下功能:主保护拒动时,起到快速近后备保护作用;断路器失灵时,跳开失灵断路器的相邻断路器.最小范围内切除故障;在相邻变电站直流电源消失时,提供远后备作用.以方向比较原理给出的该后备保护系统的实现例子,在故障发生后,根据保护范围内元件的拓扑连接关系、不同位置方向元件的指示形成故障位置判别矩阵,经运算确定具体的故障元件,给出合理的跳闸策略.算例表明,该算法对缺少某个方向元件信息情况下仍有很好的适应性.     

现代电力系统集成后备保护方案

后备保护不可或缺,特别作为相邻设备的远后备保护功能尤为重要。由于距离保护仅仅依赖本地信息构成,容易实现且性能稳定,因此,所有高压输电线路都把距离保护作为后备保护。遗憾的是,后备保护在大停电过程中所起的作用是消极的,可以说它导致了电网连锁跳闸。因此,有必要重新认识后备保护的作用及其构成方式。提出了一种集成后备保护方案,它把同一个变电站所有被保护设备的后备保护集成在一个装置或者系统中,而所有设备的保护只包含主保护功能。这样的方案有利于构成性能完善的后备保护方案,也可以有效减小大停电的范围。     

基于改进证据理论融合的站域后备保护算法

针对站域后备保护(SABP)信息同步性要求高和容错性低等问题,提出了一种基于改进证据理论融合的SABP算法。首先,SABP装置根据全站各线路两端传统主/后备保护和方向元件动作情况识别疑似故障线路,并由各疑似故障线路两端保护信息构成证据融合信息域。然后,搜集证据融合信息域内的主/后备保护和方向元件动作信息,经预处理后形成证据组并计算各证据的基本概率赋值,利用改进证据理论对证据信息进行融合判断来实现故障线路的识别。算例仿真表明,该SABP算法具有无需信息同步、站域信息交互的通信量小和信息容错性高等特点,能有效改善SABP性能。     

浅析数据备份系统在电力信息系统中的应用

论述了如何建立高效的企业级数据备份、存储和修复体系,使电力信息系统具备对多平台异构数据进行在线存储和恢复能力的整体解决方案,并对在山东电力超高压公司实施的数据备份系统进行了分析。     

EMS的MAS体系结构研究

提出了兼具构件技术和Agent技术二者优点的多Agent系统（MAS）体系结构。在该分层体系结构中,具体的EMS任务实现为一个CORBA对象,并通过ORB与其他模块进行信息交流;各模块经构件－Agent接口封装为Agent,在MAS层进行交互和相互协作以适应EMS运行环境的变化,并帮助运行人员针对当前运行状态进行合理决策。这种方案可使系统更加稳健、灵活地运行,满足新一代EMS日益提高的可靠性和互操作性要求。     

基于本地多信息的后备保护研究

后备保护是电力系统保护中的重要组成部分,但随着电力系统的日益增大,对采用阶梯型时限整定后备保护,很难实现保护范围与时间整定配合。为解决上述问题,提出一种基于本地多信息量的后备保护方法,揭示了变电站故障与故障表现的信息间的关系,用关系矩阵实现信息融合。对方法的构成、动作原理及相关问题进行了详细介绍。分析表明,该方法简洁易行,具有较强的容错性和可扩展性。     

适应安控系统的微机备用电源自动投入策略

由安全稳定控制(简称安控)装置动作远切110 kV终端站使主供电源失电时,110 kV侧备用电源自动投入装置(简称备自投)不应动作,但由其他原因使主供电源失电时,备自投应正确动作,常规备自投无法区分这2种情况.文中介绍一种适应安控系统的微机备用电源自动投入策略,提出电压不平衡度启动备自投,电压、频率异常闭锁备自投,能够有效地区分上述2种情况.实验测试结果和现场运行情况令人满意.     

数字化变电站继电保护可靠性措施研究

基于IEC 61850协议的数字化变电站实现了整个变电站内信息共享.基于此,继电保护系统的可靠性指标应有新的提高.从提高数字化变电站保护系统可靠性出发提出了两种保护装置故障的后备措施:SBPU- Shared Back-up Protection Unit(用于解决保护单元失效)和SB- Software Back-up (用于解决互感器失效).并进一步通过信息流仿真,得到后备可靠性方案的投切时间.结果表明,所提两种方案均具有可行性.