智能变电站实时闭环测试技术研究及应用

智能变电站的大规模推广,对二次系统在各种故障及异常情况下的动态性能测试,提出了更高要求,基于实时数字仿真系统（real-time digital simulator, RTDS）开展智能变电站二次系统动模试验方法研究,提出了智能变电站数字动模测试模式,并设计了智能变电站二次系统闭环测试方案,用于保护装置性能试验、二次系统特殊试验以及全站二次系统整体测试等。最后,结合某500kV智能变电站工程集成联调,对其二次系统开展了数字动模试验,考察了二次系统的性能,结果表明该测试方案科学有效。     

智能变电站数字化保护实时闭环测试系统

为解决基于IEC61850标准的数字化保护进行测试时操作繁琐、需大量资金投入等缺点,利用RTDS及工业交换机构建了一种闭环测试系统,并将其运用于智能变电站实验室线路保护的测试,测试结果表明,此系统操作简单,且具有较高的精确性和可视性。此系统不仅可用于数字化保护的性能测试,还可通过建模的方式模拟变电站一次系统,从而实际检测站内各个区域装设保护之间的协同性,这对于智能变电站的发展具有一定的意义。     

智能变电站站控层测试技术研究与应用

根据智能变电站一体化监控系统功能及应用情况,设计了智能变电站站控层测试系统架构,对测试系统架构各功能模块及信息交互过程进行了分析。然后对智能变电站站控层测试技术进行了深入研究,分别围绕站控层数据交互测试技术、监控主机测试技术及远动功能测试技术进行研究,创新性地提出了测试策略可配置、通信报文可订制、交互行为可控的站控层数据交互测试方法,监控主机信息闭环测试方法,基于取代服务的电力远动装置测试方法。为了验证提出的测试技术方案可行性,通过软件技术实现了具有上述技术特征的测试系统,含保护测控信息仿真系统及调控主站仿真系统。最后经工程应用实践,智能变电站站控层测试技术提高了测试效率,并保证了测试结果的可靠性。     

智能变电站二次系统实时闭环测试技术研究

针对传统智能变电站二次系统测试存在操作繁琐、耗资大等缺点,提出了一种智能变电站二次系统实时闭环自动测试平台。该平台采用动态实时仿真工具建立变电站一次系统模型,将结果按照协议标准格式输出至二次系统设备,采用分层结构以及模块化思想来完成变电站二次设备的实时闭环自动测试测试,并能够自动生成标准化测试结果报告。所设计的闭环自动测试平台能够有效提高智能变电站二次系统测试工作的效率,可实现标准、实时和高效的闭环测试,在智能变电站二次系统的运维和改造中具有重大作用。     

基于OFDM低压窄带电力线通信的智能变电站二次设备集成测试系统研究

针对目前智能变电站二次设备跨间隔整组闭环测试在变电站现场难以有效开展的问题,提出了一种基于OFDM低压窄带电力线通信的智能变电站二次设备集成测试方案,并研发了系统软硬件。分析该系统采用电磁暂态计算获取整站正常运行及间隔典型故障的电流电压值,研发专用的高速同步电力线传输通道实现试验数据向各被测间隔的高速同步发送,并开发分布式数据终端实现仿真主站与变电站二次设备的无缝连接,完成二次系统不同范围、不同功能的重点测试。通过实验室仿真以及实际变电站的故障测试,验证了该测试系统的有效性。     

智能变电站一体化集成测试平台设计

在对大量智能变电站二次设备集成测试技术研究的基础上,分析目前集成测试模式的局限性,提出一种基于测试平台的智能变电站集成测试模式。新模式通过提升测试装置水平,简化部分测试流程,达到提高集成测试效率的目的。通过对集成测试的需求分析,以基于电网静态故障仿真的闭环测试为基础,扩展性、开放性、自动化测试为设计目标,设计了一体化集成测试平台的系统架构,并提出了具体技术指标。     

智能变电站网络通信测试方法研究

智能变电站采用以太网传输采样值、开入量及参数配置信息,网络通信性能直接影响保护装置运行的稳定性和可靠性。智能变电站现场调试和现场检修过程中,网络通信故障通常缺乏有效测试和定位手段。本文首先介绍智能变电站网络通信的测试机理,然后分析智能变电站网络通信典型故障形态,最后针对其网络数据流特征提出一种基于大规模现场可编程门阵列技术的实施方案。试验表明,该方案满足智能变电站网络通信测试基本要求,可有效提升智能变电站网络系统运维能力。     

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。     

一种闭环设计的IEC 61850一致性测试系统

随着智能变电站在国内的普及,智能变电站的IEC 61850一致性测试作为保证智能设备互操作性的重要手段,其地位愈发重要。针对目前智能变电站IEC 61850一致性测试操作繁琐,缺乏自动闭环测试的问题,提出了一种闭环设计的IEC 61850一致性测试系统,并对一致性测试系统的软件平台和硬件平台进行了设计,提出了系统的实现方法。该方法通过程序自动判别测试用例,从而减少了测试中的人工干预,提高了一致性测试的执行效率并加强了测试的可靠度和严谨性。此外,通过开放性的算例平台,向用户提供了自定义算例接口,可根据实际需要自行添加和修改测试算例,提高了测试的适应性和兼容性,为相关一致性测试工作提供了新的思路和参考。     

区域电网电缆—架空线混合线路故障区间判别方法及实现

针对电缆-架空线混合线路故障区间定位困难的问题,文中提出了一种面向区域电网的电缆—架空线混合线路故障区间判别方法,该方法主要基于柔性光学电流互感器(TA)和智能变电站技术。具体介绍了区域电网故障区间判别的整体方案、装置实现、检修和异常处理机制。实际运行经验表明,该方案在区域电网内发生故障后可快速准确识别出故障区间,实现故障的快速定位和检修,加快故障后系统恢复供电。     

智能变电站中消弧线圈自动控制及接地选线的实施方案

如何在技术形态和设备形态不同于传统变电站的智能变电站实现消弧线圈的自动调谐控制和小电流接地选线功能是本文探讨的重点.本文从智能变电站建设的要求出发,提出了消弧线圈及接地选线智能化实施方案.该方法借助智能变电站现有架构体系,增加就地智能单元并依靠IEC 61850标准实现智能测量和网络控制,满足消弧线圈和小电流接地选线的...     

智能变电站装置网络流量处理模式及其测试研究

工业以太网技术和设备在智能变电站中的应用越来越广泛,以智能变电站智能终端为例,不仅装置的对外通信是基于以太网,而且装置内部CPU与FPGA、CPU与应用程序之间也都采用以太网通信,因此对以太网通信的可靠性要求更高,为了保证智能变电站通信的可靠性,结合智能终端装置通信功能设计的特点,分析了目前常见的智能终端通信设计方案,考虑到装置实际运行中通信遇到的各种异常工况,按照分层和分环节的思路,提出了新型的装置通信可靠性设计方案,提出了报文智能识别和报文分层过滤设计思路,并研究了通信测试方法。通过网络风暴测试和实际工程运行,充分验证了通信设计方案的正确性和可行性。     

智慧变电站集群测控功能冗余切换方案研究

智能变电站测控装置采用单套配置,存在单点故障导致测控功能失效的隐患,无法完全适应智能变电站无人值守的要求.针对"单间隔+集群测控"、"双套集群测控"两种配置模式分别提出了相应的测控功能冗余切换方案.通过配置集群测控装置,采用测控功能虚拟化、定值及软压板状态同步、模型及配置等价实现等关键技术,间隔虚拟测控单元使用跟实体测控装置相同的运行参数、虚端子联系表、联闭锁规则及ICD模型,实现了集群测控装置的功能等价、模型等价及配置等价,解决了智慧变电站测控装置故障时测控功能的冗余切换问题,提升了智慧变电站监控系统的可靠性.通过试验验证和工程应用,验证了方案的有效性和适应性.     

数字化变电站过程层仿真测试环境的开发与设计

数字化变电站过程层仿真测试环境主要由硬件仿真装置和配置系统两部分组成。主要用来模拟智能断路器和电子互感器的通信特征,该装置不只仿真单个间隔的过程层设备,不仅对单台保护测控装置进行测试,而是仿真某一电压等级的多个过程层设备,对由大量装置组成的变电站自动化系统进行整体功能和性能的检测,实现对变电站设备系统测试操作;还可以通过一定的算法模拟故障动态过程,产生相应数据,并下载到测试装置内发送采样值报文和GOOSE报文,便可再现动态故障过程,构建一个系统测试环境。     

电网继电保护及故障信息管理系统设计

为提高电网故障分析能力及继电保护的管理水平,提出了继电保护及故障信息管理系统,该系统由主站、分站、子站通过电力调度数据网连接组成。介绍了继电保护及故障信息管理系统的总体框架、功能定位以及主站和子站的设计方案。着重讨论了不同情况下保护及故障录波装置如何接入子站、子站与监控系统的互联方式、整个系统的安全防护方案,通过比较,提出了保护间接接入子站、子站单独组网的推荐方案。     

基于脚本语言的智能程序化操作方案

基于程序化操作脚本语言,提出了变电站智能程序化操作的解决方案。讨论了倒母线和母线停役的程序化操作中操作步骤的智能识别和操作防误等问题。方案引入了五防系统在线校验方法,解决了变电站中程序化操作的防误问题,并实现变电站操作的二元法冗余校验。工程实践证明,智能程序化操作方案提升了程序化操作的智能水平,也降低了程序化误操作的风险。     

智能变电站就地化保护无线接入方案设计

随着能源互联网的发展,智能电网中智能变电站得到了快速发展,继电保护装置的分布式布置已成为必然趋势。为应对智能变电站继电保护分散化布置、信息远程控制等问题,提出了基于工业无线通信技术的变电站就地化保护方案。依据变电站特点,将工业无线通信系统应用于变电站就地化保护站控层,实现对变电站现场设备监测,开发适用于变电站环境的无线通信模块,进行实验室及现场测试,试验证明该方案可实现变电站复杂环境下高可靠、实时的数据传输,为后续智能变电站就地化保护研究提供参考。     

110kV智能变电站典型接线型式的IED配置方案研究

为规范智能变电站的IED(智能电子设备)配置方案,指导IED设备的设计制造,研究了110kV智能变电站的二次设备典型配置方案。结合110kV变电站主接线形式和运行方式较为固定的特点,给出了内桥、线变组、扩大内桥和单母线分段等四种接线型式下过程层合并单元、智能终端以及间隔层IED的典型配置方案。该配置方案具有以下特点:保留常规互感器,由合并单元实现模拟量数字化;过程层信息传输采用点对点直连模式;变压器保护(包括合并单元)采用双重化配置;中低压间隔采用功能一体化IED,实现就地分散安装。工程实践表明,该方案具有较好的经济性和技术先进性,对常规变电站的智能化改造有一定的指导意义。     

数字变电站继电保护调试验收探讨

110kV中华变是由智能化一次设备、网络化二次设备按IEC61850标准分层构建的数字化站,用光纤网络取代了包括了保护交流采样、跳合闸回路的几乎所有传统二次回路。原来保护和二次回路调试方法、检验规程已不完全适用,给二次系统的调试验收工作了提出新的要求。本文针对110kV中华变继电保护调试验收的现场工作,着重介绍了保护装置交流量的输入、GOOSE报文监测、整组试验等调试方法及验收过程中需注意的各方面事项,以期对今后数字化变电站二次系统的调试验收工作有所帮助。