IEC61850在对时状态在线监测系统中的应用

针对智能变电站二次设备时间同步状态的现状,提出了基于IEC61850规约的智能变电站二次设备时间同步状态在线监测方案及具体的实施过程。还介绍了同步监测系统的设计方法,具体包括同步监测装置和监视后台的结构,原理及具体功毹。     

电力系统时间同步状态在线监测技术应用分析

介绍了江苏电网已建立的时钟设备时间同步状态监测系统,并分析了常规变电站与智能变电站二次设备时间同步状态监测实施方案.重点解读了国调中心关于时间同步监测管理功能实施方案,从系统整体架构、主厂站时间同步状态监测信息流及各子系统的具体实施细则进行了分析.并对江苏电网前期开展的电力系统时间同步状态监测技术方案与国调中心关于时间同步管理功能实施方案进行了比较,最后对时间同步状态在线监测技术在江苏电网工程应用进行了介绍,基于智能电网调度控制系统(D5000)平台实现了变电站授时设备和被授时设备的时间同步状态监测.     

调控一体化运行模式下变电站二次设备状态监测技术探讨

介绍常规变电站二次设备的类型,分析各种二次设备的运行状况,重点说明空开和压板的状态监测现状及其存在的问题,提出变电站二次设备状态监测改进技术方案,并对空开和压板状态采集系统进行方案说明和验证。     

变电站时间同步监测管理技术研究

变电站各监测设备的数据依赖统一时钟进行分析处理。现行时间同步监测管理技术方案多采用自定义规约,即便考虑了时间偏差,都是基于通信报文下发传输时延与上送传输时延一致的情况下制定的,达不到高精度的要求。提出一种对变电站二次设备时间同步情况实时监测的方法,该方法通过变电站二次设备自动生成时间B码信号,接入B码对比装置,比较设备B码信号和GPS生成的B码信号,信号不一致立刻告警。其监测精度高,可以监测设备毫秒级的时间误差,为电网故障分析提供精准时间支持。     

电力时间同步系统在线监测方案

为解决变电站内时间同步系统及被授时装置缺乏监控措施的问题,分析了相对监测和绝对监测2种方式的适用性,得出相对监测方式适用于具有精确时间协议（PTP）信号输出的时间同步系统,绝对监测方式适合于相互独立的时间同步系统。结合电力时间同步系统的现状和绝对监测方式,提出在电力调度数据网上传输监测信号的时间同步监测系统架构,利用时间监测单元设备对厂站端授时装置及电力二次设备授时状态进行监测,最终给出冀北电力公司的时间同步在线监测系统的实施方案。     

二次设备对时防抖技术及时间同步监测方案

智能变电站全站二次设备的同步及采样等工作依赖于站内统一授时装置,这既要求授时装置输出的时间信息精确、稳定,同时也要求被授时装置能够正确的处于相对应的同步状态。重点介绍了智能变电站的二次设备基于FPGA的防抖技术,并介绍了二次设备时间同步监测方案,详细阐述了监测方案的上送流程及评估手段,并给出了安全工作的合理化建议,为解决智能变电站当前时间同步体系处于开环非反馈状态提供参考。     

电气二次设备的状态检修

电气二次设备同样需要状态检修,这样才能和一次设备保持同步,适应电力系统发展需要。给出了电气二次设备状态检修的定义,监测内容,监测方法,解决了电气二次设备状态检修的几个具体问题。还论述了电气二次设备状态检修与一次设备状态检修及MIS系统的关系。     

变电站一次设备健康状态评估及风险预测方案研究

分析当前变电站一次设备健康状态监测的不足,提出了变电站一次设备健康状态评估及风险预测方案,针对变电站变压器、断路器、电容器、电抗器及避雷器等一次设备,制定相应的健康状态指标、评估规则、健康分数及健康状态等级,结合监测装置采集的多源数据对设备的健康状态进行综合评估,给出全面整体的设备健康报告;采用基于多时间窗口的状态值积分算法,对设备健康状态参数进行趋势分析,给出风险预测报告;最后给出变电站全站设备的健康状态报告及健康状态统计数据。该研究方案有助于运维人员及时发现并处理设备缺陷,排查设备潜在的安全隐患,保障设备长期安全稳定运行。     

一、二次设备状态监测信息融合及在PMS建设中的应用

针对现阶段部分地区二次设备状态监测系统独立于一次设备监测系统建设的情况,给出了一种兼顾PMS系统应用要求的一、二次设备状态监测信息融合的方案,包括工程应用模型构建、时钟同步、融合节点和检修策略等方面。将一次设备和监测组件作为独立的逻辑设备的高压设备监测信息建模可以满足监测组件自身状态诊断和远程维护的要求。将变电站继保装置、二次回路监测对象和作为监测组件的继保监测服务器作为独立的逻辑设备的二次设备监测模型可以方便地对应一台继保监测服务器监测多个保护装置及其回路的应用方式,并可根据继保装置等监测对象的不同进一步划分逻辑设备。该工程应用模型符合IEC 61850的层次结构。     

智能变电站时间同步在线监测研究

本文阐述了目前智能变电站广泛采用的对时方案以及时间同步对智能变电站安全稳定运行的意义,介绍了一种基于SNTP乒乓原理来实现智能变电站内所有自动化设备的时间同步在线监测方案,提出了一种基于同步脉冲监测装置来实现合并单元采样同步脉冲的监测方案,用于实时监测采样同步脉冲,同时将监测数据及自身状态通过MMS上送到变电站站控层网络,并通过试验平台验证了其可靠性。此方案对于提高采用SV数据组网模式的智能变电站的可靠性有一定的参考意义。     

次同步振荡监测控制系统的研究与实现

研究了一种次同步振荡监测控制系统,由监测控制装置、同步相量测量单元(PMU)和监测分析主站三部分构成。监测控制装置通过功率轨迹跟踪的辨识技术,快速准确地识别次同步振荡工况。同时结合火电机组的模态频率特征,以分轮分级的控制策略,在火电机组扭振保护动作前快速平息电网次同步振荡。提出了次同步振荡的全景分析方案,通过召唤PMU的连续录波文件,在监测分析主站实现了全网次同步振荡状态的自动计算和直观展示,为次同步振荡机理研究创造了有利条件。最后,通过工程应用案例验证了系统的可行性和有效性。     

避雷器监测系统关键技术实现方案研究

针对变电站运行维护人员在使用避雷器监测系统中所存在的实际技术问题,在介绍了新型避雷器监测系统整体实现方案之后,对于采集单元准确获取同步命令的关键技术进行了研究。通过分析综合流水线滤波法和步长滤波法,提出了全新的数字滤波法,并进行了仿真与验证;通过实时获取监测系统内避雷器监测单元晶振间隔计数,实现各个避雷器采集单元的同步相位补偿,并收到了良好的效果。文章提出的实现方案在产品实物上进行了实现和验证,对于避雷器采集单元关键技术的解决有一定的参考价值。     

通用高精度时钟同步单元的设计方案

根据对时钟同步装置守时误差的分析,提出了一种通过降低测量误差进一步提高守时精度的同步时钟装置设计方案。该方案利用时钟内插方法降低全球定位系统(GPS)秒脉冲周期测量误差,对秒脉冲均值进行余数补偿消除均值计算中的引入误差,从而提高同步时钟装置的守时精度。根据所提方案设计了基于AMBA APB总线的通用高精度同步时钟知识产权(IP)核,并利用ARM Cortex-M0内核在现场可编程门阵列(FPGA)中构建了具有高精度同步时钟IP的片上系统(SoC)进行测试验证。测试结果表明,基于所提方案设计的通用高精度同步时钟IP核所生成的同步时钟精度在20 ns以内,守时误差在每小时300 ns以内。     

基于同步相量测量技术的功角监测系统

同步发电机并网运行后，其功角是用来观察和判断该机组和系统并列运行稳定性的一个很重要的状态变量，而实现全网功角实时监测具有更为重要的意义。本文提出了一种新的PMU构成方案，并利用它构建功角实时监测系统。利用同步相量测量技术，获得以GPS时间为基准的功角信息，由各监测点的相对功角变化来预测系统稳定性。并给出了一种新的发电机功角计算方法。本方案实时性强，同步性好，可以实现全局实时监控。     

永磁同步电机非线性黄金分割自适应转速控制

针对永磁同步电机系统复杂设计高精确度的控制器比较困难的问题,采用id=0的矢量控制策略,基于永磁同步电机的特征模型,设计一个以非线性黄金分割自适应控制为主的控制方案。通过安排过渡过程和特征模型参数的在线辨识实现了该控制方案下控制器参数的在线自适应调节。实验结果表明该控制方案不仅能够实现永磁同步电机较高精确度的转速控制,与一阶自抗扰控制、增广状态反馈控制和传统的PI控制相比,具有更加优越的暂态和稳态性能。     

一种隐式同步策略及其在电磁暂态并行计算中的应用

以减少并行计算中的同步过程的时间开销为目标,建立了同步并行算法的一般耗时模型,提出了一种适用于并行电磁暂态仿真计算的隐式同步策略。该策略由两部分组成,一是计算流程的优化调整方案,用于提高系统的计算并行度;二是计算量的合理分配方案,以消除协调侧和分区侧的冗余的同步操作。进一步,提出了基于MATE的改进电磁暂态并行算法,能够实现隐式同步的并行计算。仿真算例表明,所提出的改进策略有助于优化系统切分方案,可显著提高并行电磁暂态仿真计算效率,实现较大规模系统的实时仿真。     

青南新能源集中送出地区动态无功补偿方案对比研究

为解决青南高比例新能源集中送出面临的暂态过电压等问题,提出了新型分布式调相机动态无功补偿方案.通过对比分析直流典型故障期间不同动态无功补偿设备及接入方式对新能源场站母线过电压抑制能力和低电压支撑能力,筛选出最好的动态无功补偿方案.研究表明,在新能源场站35 kV母线或110 kV汇集站通过三绕组变压器接入分布式调相机的...     

考虑广域测量时滞的广义预测电网阻尼控制

针对大型电力系统模型的复杂性和时变性使得离线计算结果可靠度不高的问题,利用广域测量条件下数据实时同步高速采集的优点,将广义预测控制理论应用于电网阻尼控制系统,提出一种适用于广域测量条件的电力系统阻尼控制器设计方案,以实现系统的实时监测、滚动优化和反馈控制。该方案引入预估补偿器以克服远方反馈信号的时滞对控制性能的影响;通过在线辨识参数不断修正广义预测控制器模型和预估器参数进行优化控制,达到改善互联电网阻尼、抑制低频振荡的目的。基于EPRI 36节点系统和国内某实际电网的仿真试验结果证实了控制方法的有效性。     

Speed control of interior permanent magnet synchronous motor drivefor the flux weakening operation

A novel flux-weakening scheme for the interior permanent magnet synchronous motor (IPMSM) is proposed. This is implemented based on the output of the synchronous PI current regulator-reference voltage to the PWM inverter. The onset of flux weakening and the flux level are adjusted inherently by the outer voltage regulation loop to prevent saturation of the current regulator. Attractive features of this flux weakening scheme include no dependency on the machine parameters. The guarantee of current regulation at any operating condition, and smooth and fast transition into and out of the flux weakening mode. Experimental results at various operating conditions including the case of detuned parameters are presented to verify the feasibility of the proposed control scheme     

Robust control of an isolated hybrid wind-diesel power system using Linear Quadratic Gaussian approach

This paper presents the application of the Linear Quadratic Gaussian (LQG) controller for voltage and frequency regulation of an isolated hybrid wind-diesel scheme. The scheme essentially consists of a vertical axis wind turbine driving a self-excited induction generator connected via an asynchronous (AC-DC-AC) link to a synchronous generator driven by a diesel engine. The synchronous generator is equipped with a voltage regulator and a static exciter. The wind generator and the synchronous generator together cater for the local load and power requirement. However, the load bus voltage and frequency are governed by the synchronous generator. The control objective aims to regulate the load voltage and frequency. This is accomplished via controlling the field voltage and rotational speed of the synchronous generator. The complete nonlinear dynamic model of the system has been described and linearized around an operating point. The standard Kalman filter technique has been employed to estimate the full states of the system. The computational burden has been minimized to a great extent by computing the optimal state feedback gains and the Kalman state space model off-line. The proposed controller has the advantages of robustness, fast response and good performance. The hybrid wind diesel energy scheme with the proposed controller has been tested through a step change in both wind speed and load impedance. Simulation results show that accurate tracking performance of the proposed hybrid wind diesel energy system has been achieved.