基于图计算的交直流混合配电网优化调度

为应对含高比例光储的交直流混合配电网的统一建模和协同计算问题,构建了基于图计算的交直流混合配电网优化调度模型。首先,将交直流混合配电网中的设备抽象为图的顶点,建立了面向对象的交直流混合配电网图模型。其次,基于该图模型构建了含高比例光储的交直流混合配电网的协同调度模型,并推导了以顶点为中心的交直流混合配电网图计算方法,通过模型的分解和顶点并行计算提升模型的计算效率和可解性并保护用户隐私。最后,通过算例分析验证了所提方法的有效性。     

变压器匝间短路故障工况下的漏磁特性分析

针对变压器差动保护和重瓦斯保护无法灵敏和快速判别变压器轻微匝间短路故障的问题,研究了变压器正常运行与不同匝间短路情况下的漏磁分布特性。首先,推导了变压器绕组在空间中的磁密分布公式,分析了变压器正常运行时的轴向漏磁分布对称性规律;然后,搭建了“场-路”耦合110 kV三相变压器三维模型进行仿真验证,分析变压器在正常运行、不同故障绕组、不同匝间短路位置下的漏磁分布规律。最后,基于理论分析和仿真验证,提出了变压器内部漏磁传感器的布置方案,为基于漏磁信息的匝间短路故障辨识提供依据。     

电力物联网技术在输变电设备状态评估中的应用现状与发展展望

输变电设备的安全运行对于保证电网稳定、提高电能质量具有重要意义。传统输变电设备状态评估存在状态感知不全面、感知参量彼此割裂严重、数据传输质量不高、评估模型准确度较低等问题。电力物联网构建了多维感知–高效上送–融合处理–智能应用的技术架构,为输变电设备状态的可靠评估提供了全链路解决思路。围绕电力物联网技术在输变电设备状态评估中的应用现状,阐述了包括数据全面感知的感知层、数据可靠传输的网络层、数据高效挖掘的平台层和数据赋能增速的应用层在内的相关研究进展,分析探讨了电力物联网技术在各环节的应用现状及面临的问题。最后,对电力物联网技术在输变电设备状态评估中面临的挑战进行了总结,并展望了未来的发展趋势。     

用于串补保护的间隙触发装置的研制

间隙触发装置(GTED)在串补工程中有着非常重要的作用,它的设计思路是否合理,性能是否可靠,直接决定着整个系统的稳定性.详细介绍了基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)的GTED的激光供电取能、状态监视和触发间隙等的原理,并通过大量的间隙触发试验,说明了设计过程中应该重点解决的抗干扰等问题.     

面向智能变电站二次设备的网络报文管控技术

随着智能变电站以太网应用往混合组网、多网共口的方向发展,网络的安全稳定性对于智能变电站设备可靠运行至关重要。文中深入研究了电力二次设备在多种报文共网共口条件下接收与发送的优化处理机制。在接收方向上针对变电站网络风暴条件下的报文特点,提出多级过滤、分组流量控制的方法实现网络风暴抑制,保证了正常报文的接收与处理;在发送方向上提出以优先级划分为前提的优化调度发送策略,保证了报文发送的实时性并充分利用了网络带宽。同时,基于纯硬件片上系统实现了上述机制的实际应用与测试,有效提升了智能变电站二次设备网络通信的稳定性与可靠性。     

调相机失磁保护励磁电压判据性能分析与改进

新一代调相机在中国特高压直流换流站中逐步得到应用。正在运行的调相机失磁保护励磁电压判据采用励磁电压平均值作为保护动作量,难以可靠区分调相机深度进相运行和全失磁故障2种工况,也不能识别大部分脉冲丢失的部分失磁故障。文中提出了励磁电压方均根值判据,与平均值判据协同作用解决调相机深度进相运行和全失磁故障的区分问题;提出了脉波方均根值判据,解决丢失脉冲的部分失磁故障的识别问题。阐述了方均根值判据、平均值判据和脉波方均根值判据定值的整定方法。动模试验和现场试验结果验证了所提判据及定值整定方法的可行性和有效性。     

220kV智能变电站设备纵向集成方案及其研制

提出了一种纵向集成设计方案并研制了保护纵向集成装置和测控纵向集成装置。采用保护与测控解耦的方式,将保护功能、合并单元、智能终端集成为保护纵向集成智能设备,将测控功能、合并单元、智能终端集成为测控纵向集成智能设备,减少了装置间的数据交互环节,解决了过程层采样值(SV)、通用面向对象变电站事件(GOOSE)数据传输带来的延时增加问题,提高了保护装置的动作速度和可靠性。保护与测控功能的解耦,体现了功能分配的合理性,解决了智能电子设备能力描述(ICD)模型文件耦合带来的运维问题。重点阐述了单间隔的线路纵向集成装置、母联纵向集成装置以及跨间隔的母线纵向集成装置、变压器纵向集成装置在智能变电站中的设计与开发。     

半波长交流输电线路保护方案及装置研制

半波长线路输电距离远,故障特征与常规输电线路差异显著。针对半波长线路对保护带来的挑战,基于自由波能量保护、同步差动阻抗保护和假同步差动阻抗保护等半波长保护原理,设计了实用的半波长线路保护方案,确保近端故障单端量保护快速动作,远端故障双端量保护全线速动。针对半波长线路保护算法复杂、计算量大、采样率要求高、纵联通道延时长等难题,设计了基于中央处理器+双数字信号处理器(CPU+双DSP)的系统构架,提出了保护逻辑分处理器及分调度周期处理、假同步差动阻抗保护采样数据回退处理等关键技术,形成完整的半波长线路保护装置软硬件实现方案。经实时数字仿真(RTDS)试验和动模试验验证,所研制保护装置各项动作行为、性能指标均满足半波长输电线路安全运行要求。     

变压器空投时电子式电流互感器输出励磁涌流波形异常分析

针对某110kV变电站变压器空投时电子式电流互感器(ECT)输出的采样波形,分析了波形的异常特征,从基于Rogowski线圈的ECT保护电流采样系统中有损积分器的传递特性入手,推导了时间常数与传变误差关系的解析表达式,得出ECT达到5TPE级精度对积分时间常数选择的要求。基于理论分析建立仿真模型,并通过波形拟合手段,可得出励磁涌流波形异常的主要原因是现场ECT积分器时间常数的选择不当,同时仿真也证明选择适当积分器时间常数的ECT具有良好的暂态传变特性。     

关于暂态稳定分析算例筛选的评述

算例筛选环节通过定性的机器学习或者定量的近似评估,快速识别出尽量多的稳定算例及失稳算例,以减少需要详细分析的算例数及总计算量。文中评述暂态稳定分析中的算例筛选所采用的假设、特征变量、分类规则及泛化能力。讨论数据驱动与模型驱动的融合,包括将因果元素引入分类器,将数据统计范式与模型仿真范式深度融合来提取知识。在稳定性理论指导下,建议两层框架的分类器:下层由若干个并行环节组成,各自采用不同近似程度的定量算法,取其输出数据作为上层分类器的输入。这些数据已经按近似的因果关系整合了大部分原始数据对暂态稳定性的影响,不但可提高分类器的正确识别率和强壮性,并可揭示误差机理、评估可信度及可接受度。