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。     

一二次融合配电开关的融合决策及故障诊断研究

针对一二次融合配电开关设备运行过程中实时数据标准化度、采集准确度和处理效率低,导致决策水平融合性差以及故障诊断误差大突出等问题,文中提出了基于不同信息类型的分类、识别与融合决策方法,形成了标准化的数据源.在此基础上开发了基于决策层的融合算法、一二次融合开关设备实时运行数据准确采集与高效处理技术和BP神经网络故障模型的故...     

一种适用于配电开关辐射场仿真分析方法

在一、二次融合配电开关设备中,操作过程中暂态电磁辐射会对安装在开关内部的二次元件产生影响。目前对配电开关设备的电磁兼容问题研究集中在试验检测,而缺乏对电磁辐射场的仿真工作。文中研究目标是建立一种适合于配电开关电磁辐射场仿真方法,并通过实验验证仿真方法的适用性。通过分析配电开关设备近场辐射的特点,认为时域有限积分法是计算该电磁模型的适用方法,接下来使用CST微波工作室时域有限积分软件对一台10 kV的真空断路器进行了建模,仿真分析了合闸涌流操作引起的电磁辐射场,并进行了相同条件的辐射磁场测量实验。仿真得到的辐射磁场波形与实验采集结果对比显示,二者波形变化趋势一致,数值误差小于15%,证明了该仿真方法对计算配电开关设备的电磁辐射场的适用性。     

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。     

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...     

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.     

一二次融合柱上开关控制可靠性模型与优化设计

随着信息物理融合系统在电网中的应用,一次设备和二次设备的融合（简称“一二次融合”）已成为柱上开关的重要研究方向和发展趋势,其主要目的是提升开关设备的可靠性和智能化水平。鉴于此,文中重点研究了一二次融合柱上开关的控制可靠性模型并提出了优化设计方案。根据柱上开关一二次融合后的新特性,建立其信息物理融合模型、柱上开关控制可靠性的单参量评估模型,评估模型涵盖真空度、电参量信息、分合闸线圈电流和通信方式4个维度,通过历史数据统计与专家法相结合的方式对柱上开关控制可靠性进行综合评估。提出了柱上开关一二次融合的优化设计方案,基于所建可靠性模型对新型柱上开关与传统开关的控制可靠性水平进行对比分析。评估结果验证了所建柱上开关控制可靠性模型的有效性,证明了所设计的一二次融合方案可有效提升柱上开关的控制可靠性。     

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。     

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。     

一二次融合柱上开关组合加权模糊状态评价

信息物理融合技术增强了配电网一二次设备间相互耦合和影响,为全面反映柱上开关一、二次部分整体的运行状态,在当前的柱上开关运行状态在线监测指标体系基础上,针对柱上开关一二次融合的特性提出了二次部分与非运行状态评价指标,采用组合加权法确定指标权重并结合模糊综合评价法对一二次融合柱上开关状态进行评估。在权重设置上,采用熵权法分析柱上开关设备在一个巡检周期内的状态量变化趋势,以突出其在具体阶段各指标的数据劣化变值权重。进而综合数据劣化变值权重与指标重要度定值权重对指标赋权。最后,采用柱上开关的实际运行监测数据进行综合评估分析,算例结果验证了该方法相比于定权法更能准确评估柱上开关运行状态。     

滞留电荷对智能配电设备一二次融合的影响与对策

断路器在电压非零点时分闸,带来了滞留电荷。在中性点直接接地或经消弧线圈接地系统中,合闸时,滞留电荷泄放的直流电压叠加在正弦信号上,易造成一二次不融合。在中性点不接地系统中,合闸时,若系统对地绝缘电阻较大,则影响较小;若系统对地绝缘电阻较小,则影响较大。针对电源TV的不同接线方式,部分采用阻容分压型电压传感器,是解决暂态滞留电荷影响的一种途径;但其设计应符合对地绝缘电阻、时间常数、测量精度等综合要求。     

一二次融合设备成套化检测及其自动切换技术

随着一二次融合设备的快速发展,传统的一二次设备测试方法的检测效率很低,已经不再适用于新型的融合开关设备检测中。鉴于此,提出了一种一二次融合设备的成套化测试方案,其既能独立完成终端测试和互感器测试,也能完成一二次成套化测试。设计了综合切换装置,其在测试过程中无需改接线,可实现一次接线自动完成所有测试项目,并且该测试系统能同时兼容电磁式互感器和电子式互感器信号的检测。与传统检测方案相比,节省了两个检测工位,减少了检测占用场地面积。以智能柱上开关为例,检测效率提升了60%以上,每套智能开关的检测时间减少了80 min,提高了一二次融合设备的检测效率。     

高可靠性配网一二次融合技术

针对国网提出的一二次融合技术,通过比较几种分压器的原理及优缺点,选出适用的分压器,并对一二次融合技术的取能方案进行了研究。     

一二次深度融合柱上开关用EVT就地采集模块的研究北大核心CSCD

文中针对电容分压电子式电压互感器(EVT)模拟小信号采用长线直接传输到馈线自动化终端(FTU)时信号衰减严重且容易受到外部电磁干扰导致系统电压测量不准的问题,设计了一个适用于一二次深度融合柱上开关的就地采集模块。文中首先阐述了EVT小信号就地采集传输模块的整体设计架构,详细介绍小信号防护与隔离、信号采集与调理、EVT相位补偿方法、数字化信号传输硬件电路设计及软件流程。最后进行了一二次融合精度测试,并随一二次深度融合柱上开关通过第三方型式试验验证。试验结果表明:该就地采集模块能满足0.2级测量精度且适用于一二次深度融合柱上开关的应用需求。     

ECT与EVT在智能配电设备一二次融合中相融性分析

为了保证ECT与EVT在智能配电设备运行中的相融性,设计中应让系统、接口的串联阻抗或并联导纳虚部等于零方程ω无实数解,以保证在全频谱范围内,避免设备系统或接口发生串联或并联谐振。为满足设备在断路器操作、雷电冲击暂态过程中正常运行,ECT设计中应注意二次输出端并联电容的影响,兼顾系统和接口的相融性;电容分压型EVT应设计泄放暂态滞留电荷途径,保证成功重合闸;阻容分压型EVT的时间常数设计应同时满足重合闸时间与对地绝缘要求。单相短路接地使ECT、EVT、PT、负载等形成了串并联复杂系统,设计中不仅要满足边界条件,而且要留有足够余量。