配电开关一二次融合影响因素分析与试验研究北大核心CSCD

随着柱式开关、环网柜等一二次融合配电开关设备的推广应用,对配电开关设备入网检测方案和关键影响因素分析需求迫切。文中根据一二次融合配电开关设备的结构组成原理,分析环境温度、电磁干扰和局部放电等因素对一二次融合设备可靠性和准确性的影响原因。利用高低温环境模拟箱、雷电冲击发生装置和局放测试仪等设备实验研究上述因素对配电开关一二次融合影响规律,提出串联滤波电路用于提高设备的抗强电磁干扰能力,降低了互感器输入端高频干扰的影响,为配电开关一二次融合入网检测和关键指标考核提供参考。     

基于时域有限积分法的一二次融合配电开关雷击磁场分析

一二次融合配电开关屡次出现因各种电磁干扰导致的二次回路信号误差,甚至开关误动或拒动的现象,而目前仅考虑了设备正常运行状态下电磁干扰。文中首先阐述一二次融合配电开关的电磁干扰机理,选择时域有限积分法进行开关电磁场分析;搭建大电流暂态发生装置模拟配电网雷电冲击下的电磁干扰,获取稳定的干扰信号;这些干扰信号用于电磁仿真软件CST MWS建模,分析某型号10 k V户外配电开关在电磁干扰下柱上开关和二次回路周围的磁场分布。仿真结果表明,在所提出的冲击干扰下,配电开关互感器侧瞬时磁场强度可达1 300 A/m,FTU附近的瞬时磁场强度可达108.5 A/m,远超相关行业标准的规定值,在实际中极有可能造成二次设备出现故障。     

配电网新型一二次融合成套设备测试方法研究

配电网一二次设备融合是近年来配电设备标准化、集成化发展的趋势。本文在分析配电网新型一二次融合成套设备的类型、基本结构及特点的基础上,针对一二次融合设备的测试方法进行了研究,提出了电流采样、电压采样、电量记录等关键功能的测试方法,并针对测试结果及发现的问题进行了深入分析。本文的研究对于开展配电网新型一二次融合成套设备的性能测试及评估具有重要参考价值,也为解决一二次融合设备推广应用过程中的问题提供了有益指导。     

配电网一二次融合开关传导电磁干扰试验方法研究

一二次融合开关是智能配电网建设的关键设备,其二次控制回路(FTU)安装在一次设备附近,处于电磁干扰环境中,但目前研究指出现行标准中的电磁兼容要求与实际电磁环境不符,在设备的运行中存在二次侧控制回路受电磁干扰严重的问题。为推动一二次融合设备试验标准化的改进,文中针对一二次融合设备电磁干扰抗扰度性能提出一种基于球隙放电的模拟电磁干扰试验方法,搭建试验平台开展一二次融合柱上开关传导干扰抗扰度试验并对互感器传递特性进行了分析。该方法可用于模拟系统中开关操作、击穿放电等工况中产生的放电干扰信号,可产生频率在1 MHz左右稳定的高频干扰信号,并通过调整回路参数对放电信号的脉冲强度以及作用时间进行连续调节。实验中在互感器二次侧输出端检测到了明显的高频信号,频谱与主回路放电信号相似。通过分析互感器的传递特性,得出高频干扰信号可经过电容耦合进入二次回路。此试验方法可为一二次设备电磁兼容标准的修订提供参考以及数据支持。     

穿越森林草原配电线路的一二次融合成套柱上开关优化布置研究

目前供电公司10 kV配电线路的一二次融合成套柱上开关仅凭经验进行安装布置,其安装数量和安装位置会直接影响穿越森林草原配电线路的故障处置效果。为了科学地开展一二次融合成套柱上开关安装选址,文中提出基于改进DBPSO优化的穿越森林草原配电线路一二次融合成套柱上开关优化布置算法。实验结果表明,该算法能通过较少的迭代次数实现最优一二次融合成套柱上开关位置组合的获得,为配电网一二次融合成套柱上开关安装选址提供科学参考,充分发挥其故障处置的实际效果。     

雷电冲击电压对配电一二次融合成套设备测量准确度的影响

为解决一二次融合成套开关设备中二次设备受电磁干扰影响所导致的准确度问题,设计了一套抗干扰测量系统,并基于雷电冲击电压试验电路和抗干扰测量系统对配电网一二次融合成套开关设备测量准确度进行雷电冲击电压干扰测试,采集电压波形并进行时频域分析,得到导致其测量准确度下降的原因。提出在馈线终端采集单元基准端加保护器件和互感器二次输出端加滤波装置这2种防护方案,并对方案的效果进行理论分析和试验验证。结果表明,雷电冲击电压将通过互感器传至二次设备,使得互感器二次侧产生较高的耦合电压,其试验实测幅值达几千伏,频率在几MHz至30 MHz之间,对互感器的准确度影响较大;通过在互感器二次出线端口增加高频滤波装置能有效降低耦合电压,干扰信号强度降低为原来的20%左右,比差和相差降低为原来的40%左右。     

一二次融合成套开关测试平台设计与实现

长期以来配电开关类设备在设计、制造和测试过程中相对独立,直接导致了配电一二次设备功能不匹配、责任划分不明确等问题.随着一二次融合技术的不断发展,设备厂家在一二次设备设计、制造环节开展了深入的交流和融合,但在测试环节依旧采用传统一次、二次独立测试方式,其原因主要在于缺乏有效的一二次融合成套开关一体化测试手段.因此,研究了一二次融合成套开关的一体化全自动测试技术,梳理总结一二次融合成套开关测试需求,提出了一体化全自动测试内容及方法,构建了包含一次控制柜、二次控制柜和测试连接柜在内的一体化全自动测试平台,实现了成套开关的一体化联合测试,其测试环境更符合现场运行情况,与传统测试方式相比,在测试效率和测试结果可靠性方面均更具优势.     

一二次融合成套开关测试平台设计与实现

长期以来配电开关类设备在设计、制造和测试过程中相对独立,直接导致了配电一二次设备功能不匹配、责任划分不明确等问题.随着一二次融合技术的不断发展,设备厂家在一二次设备设计、制造环节开展了深入的交流和融合,但在测试环节依旧采用传统一次、二次独立测试方式,其原因主要在于缺乏有效的一二次融合成套开关一体化测试手段.因此,研究了一二次融合成套开关的一体化全自动测试技术,梳理总结一二次融合成套开关测试需求,提出了一体化全自动测试内容及方法,构建了包含一次控制柜、二次控制柜和测试连接柜在内的一体化全自动测试平台,实现了成套开关的一体化联合测试,其测试环境更符合现场运行情况,与传统测试方式相比,在测试效率和测试结果可靠性方面均更具优势.     

电磁干扰对配电交流采集的影响以及消除电磁干扰影响的方法

配电网点多面广,配电终端运行环境恶劣,极易受到１０kV 线路以及现场复杂运行环境的电磁干扰.在电 磁干扰环境下,干扰信号通过柱上断路器/环网箱传输到配电终端的电压传感器和电流传感器,影响配电设备透明化 运行.硬件方法消除电磁干扰措施有限,尤其是难以消除振荡波干扰,且硬件滤波可能滤除有效的暂态信号.基于以 上问题,提出软件滤除电磁干扰信号的方法,解决了硬件方法难以消除振荡波电磁干扰的问题,具有可靠性、准确性 和实用性,保障了配电网正常运行.     

一二次融合成套断路器单相接地故障处置真型试验技术研究

目前一二次融合成套化柱上断路器的单相接地故障处置准确率低,亟需开展单相接地故障处置考核验证。在运行现场开展单相接地试验受制于安全风险和用户供电可靠性的影响,不易多次开展。通过建立10 kV真型配电网试验平台,实现了被试品快速接入,灵活复现配电网单相接地故障。提出了一二次融合成套柱上断路器单相接地故障处置真型试验方法,有效验证了一二次融合成套柱上断路器单相接地故障处置功能与处置准确率,发现了9项不合格原因。通过真型配电网试验平台的建立,提高了配电网设备入网质量,有效支撑配电网供电可靠性进一步提升。     

配电网网架结构与配电自动化终端协同规划方法

针对现有配电网规划方法中未能充分考虑到泛在电力物联场景下一二次协同支撑供电可靠性的问题,提出了一种配电网网架结构与配电自动化终端协同规划方法。首先,提出配电网一二次协同规划的交替优化框架,构建了网架规划层与自动化终端配置层的优化数学模型;其次,针对规划配置模型中可靠性求解问题,结合配电自动化终端类型与通信方式,提出考虑一二次协同的配电网可靠性评估方法;再次,提出了基于遗传算法和整数粒子群算法的双层模型求解方法,其中在网架规划环节提出了基于"避圈法"思想的初始网架高效生成方法及相应的遗传编码方法;最后利用某60节点城市配电网作为算例验证了所提方法的有效性与合理性。     

某地区配电自动化系统建设方案

配电自动化系统融合了现代计算机技术及网络通信技术,实现了对配电网二次设备的远程监测及控制,提高了电网整体的自动化水平。本文分析了配电自动化系统的整体结构及其通信网络的构建方式,针对某地区配电自动化系统的建设方案进行了实例研究。     

国网配电一二次成套设备、一体化柱上变台及故障指示器技术标准发布

正本刊讯为贯彻落实国家配电网建设改造的相关要求,把握好配电网发展建设的契机,进一步精简和优化配电设备种类,提升标准化、智能化水平,提高配电网工程质量和配网运维管理效率,国家电网公司运维检修部组织编写了《10千伏一体化变台和配电一二次成套装置典型设计和检测规范》并在京召开了宣贯会。国家电网公司运检部和中国     

我国配电网自动化设备现状及发展

配电网自动化是当前电网建设和改造中的一项重要工作,文中对我国配电网自动化装备和方案以及配电网现状作了分析,指出配电网存在的问题,对现有配电自动化技术和设备如何正确有效地应用提出了建议,并结合我国配电设备的结构、特点,使用的效果作了论述;阐述了配电自动化设备应用中须注意的问题.     

论实战检验配电自动化系统功能的可行性

配电自动化不仅需要有可靠的一、二次设备作为硬件支撑,还需要软件系统与硬件设备的高度融合。基于配电自动化系统故障自愈动作策略对满足电网设计要求的重要性,结合理论计算与实战过程,对以实战检验配电网自动化一、二次系统的工作思路进行了探索。     

智能配电网一二次协同规划方法研究

智能配电网二次系统的发展对配电网规划带来了巨大的影响，单独考虑一次系统的规划方法难以满足系统可靠性的要求，需要一二次协同进行规划。首先，介绍了二次系统中的各项先进技术，分析其对配电网产生的影响。其次，提出计及二次系统的配电网规划，并给出相应的评价指标，同时提出了一二次协同规划方法。最后，采用某市实际电网运行数据，通过分析一二次协同规划与传统配电网规划的区别，验证了所提方法的有效性。     

陡降大电流形成的高梯度强磁场对智能配电设备的电磁干扰分析

对陡降大电流形成的高梯度强磁场的产生机制以及由此产生的强电磁干扰现象进行了详细分析,阐述了智能配电设备遭受电磁干扰的现象与表征,通过理论分析和实际试验,证明了陡降大电流形成的高梯度强磁场是影响智能配电设备运行安全的重大电磁干扰源,提出了运用数字量替代模拟量、光纤传输技术、空间方位分离等技术措施和时间闭锁分割、频率划分与滤波、吸收与旁路等技术方法,或将这些抗干扰措施进行优化组合,系统性解决和消除此类干扰问题的方案。     

一种基于FT3编码的新型配电网通信方法

针对配电系统中一次设备与二次终端之间接线复杂，易受干扰等问题，提出一种基于FT3编码的一二次设备光纤通信设计方案，以FPGA 和 MK64 微处理器构建的架构作为核心，利用硬件、软件相结合的方式，对光纤通信系统进行了设计。该设计方案以数字信号传输代替传统模拟量传输，使用光纤代替航插连接，通信速度快，抗干扰性强，提升了系统的开放水平及一二次融合的数字化水平。     

温度对配电一二次融合成套设备测量准确度影响

配电网一二次设备融合后，二次设备因长期处于一次高温环境中，其内部电子器件性能易受温度影响。分析了温度对二次设备内元件及信号调理电路的影响，基于高低温试验环境箱搭建了试验测试平台，通过采集二次设备互感器的比值差和相位差进行测量精准度的对比分析，为提高测量精准度，提出采用非线性软件补偿方式，并进行了软件算法原理分析和试验验证。试验结果表明，取样电阻和差分运算放大电路的温度相关系数是影响二次设备采集准确度的关键，温度变化会造成二次设备的测量准确度下降，在高温60℃、低温-30℃左右已不能满足配电开关的要求，加入非线性软件补偿后比值差变化在0.15%～0.3%之间波动，可以有效提高测量准确度。     

基于电力线通信的配电网拓扑自动识别与应用

配电网拓扑是对配电网设备、线路以及连接关系的完整描述,是实现配电网智能化应用的重要基础.目前电力企业在维护配电网拓扑时以人工维护为主,难以保证配电网拓扑模型的完整性及正确性.提出了基于配电网物理设备与信息融合的中低压拓扑识别策略,充分结合已有的配电自动化主站、配电终端及智能电表设备与信息数据资源,利用电力线通信信号,通...