继电器特性分析软件及对一次特殊事故的分析

继电保护装置就是能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置.继电保护装置是完成保护功能的核心.对于保护工作人员而言,在继电保护装置发生异常动作行为时,如何利用某些工具同时结合继电保护理论对不正确动作行为进行解析,进而提出反措方案是至关重要的.继电器特性分析软件就是基于以上设想,通过计算机模拟仿真继电器的特性,利用故障时故障录波器记录的数据对保护的动作行为进行分析的强有力的工具.最后通过利用此软件对华东电网一次特殊事故所进行的分析,证明了其正确性和实用性.     

浅谈消弧线圈运行抽头的选择原则

中性点经消弧线圈接地的电力系统,最大优点是可以保证供电可靠性。消弧线圈运行和调整基于以下两点：消弧线圈的电感电流补偿电网接地电容电流,限制接地故障电流的破坏作用,使残流的接地电弧易于熄灭;限制中性点位移电压,防止三相对地电压偏移较大而危及电力设备的绝缘。研究消弧线圈的运行和调整,发挥消弧线圈作用,提高动作成功率,对于改善中性点经消弧线圈接地的电力系统运行具有现实意义。     

基于本体映射与规则推理的智能电网信息集成技术

作为智能电网标准体系中的重要构成部分,IEC 61850与IEC 61970标准之间存在着不兼容、不和谐等问题,这阻碍了智能电网源端维护技术的实现。提出了基于本体映射与规则推理的智能电网信息集成技术。基于Protege分别构建了SCL与CIM的本体模型,并通过OWL语言实现了两个模型的形式化描述。然后利用SWRL语言表达语义模型之间的映射规则,解决了OWL语言推理能力不足的缺陷。将本体模型与SWRL规则转换为专家系统知识库,并利用CLIPS实现本体推理。算例中完成了从SCL到CIM/RDF的变换,所生成的文件符合IEC 61970标准,证明了方案的可行性。     

继电保护专家系统中知识的面向对象表示法

比较了几种常用知识表示方法的优缺点 ,论述了面向对象知识表示法是非常适合于电力系统的先进的知识表示法 ,提出了一种将知识库和推理机相分离的新型面向对象知识表示法。结合一个实际的继电保护运行管理专家系统的研究开发 ,全面说明了该表示法中封装、继承、多态、消息发送、规则推理等技术的应用。     

量调节方式下区域热电系统的联合最优潮流

量调节是区域供热网的一种基本调节方式。首先,针对量调节方式下流量可变且处于紊流阻力平方区的特点,提出水力支路压降的二阶锥松弛方法,并引入惩罚成本项确保精确松弛。其次,针对量调节热力工况稳定的特点,提出热力支路的等效热损方法,将管道热损等效至负荷形成无损管道,实现水力与热力模型的独立分析。然后,结合配电网支路潮流模型,建立区域热电系统的联合潮流模型,进而建立具有凸凹规划形式的联合最优潮流模型。最后,将优化模型转换为二阶锥规划问题进行序贯求解。仿真算例表明,与非凸精确模型相比,所提方法保留了很高的求解精度,同时显著提高了求解速度,并能获得全局最优解。     

智能变电站保护系统可靠性的自动分析方法

提出一种利用变电站配置描述文件自动进行智能变电站保护系统可靠性分析的方法。通过解析SCD文件,形成虚端子和虚回路的谓词表达式,进而生成保护系统的逻辑连接图。然后,在给出以太网交换机和光纤的描述模型的基础上,通过谓词演算识别出物理连接,并形成保护系统的物理连接图。最后,将物理连接图转换为可靠性框图并进行可靠性计算。以一个典型的110 kV主变保护系统为例,验证了上述保护系统可靠性自动分析方法的有效性。     

设计模式在继电器特性曲线类库开发中的应用

微机型继电保护利用软件技术实现特性曲线,脱离了传统保护实现上的很多束缚,从而可以设计出更为复杂、更为灵活、更能满足保护四统一要求的动作特性曲线。然而,这也为开发通用化的继电保护测试软件带来了很大的困难。因此,封装优良、复用性好且可扩展性强的继电器特性曲线类库对于继电保护测试软件的开发有重要意义。设计模式就是面向对象软件的设计经验的总结,可以直接用于指导各种面向对象软件的设计。针对继电器特性曲线类库开发中遇到的问题,提出由Facade和Strategy模式相结合的解决方案。该类库已经成功应用于继电保护测试软件中。     

IEC61850全数字化保护系统的分层马尔科夫模型

在建立基于IEC61850全数字化保护系统的马尔科夫模型时,主要困难是由于其结构的复杂性而导致的状态空间爆炸问题。为此,介绍了全数字化保护系统的典型结构,根据其功能与结构特点,提出了分层马尔科夫模型和一种状态空间简化方法。该方法将描述系统层的状态提炼到顶层马尔科夫模型中,并根据马尔科夫状态的概率,去除数目巨大但又概率极低的状态。基于该模型导出了一套基于IEC61850的全保护系统的总体可靠性指标。最后以一次系统采用3/2接线的全数字化保护系统为例给出详细的仿真计算结果。结果表明,所提出的马尔科夫状态空间简化方法不仅有效解决了全数字化保护系统状态空间爆炸问题,保留了很高的计算精度,而且适用于各种结构的全数字化保护系统。     

平抑长短期风电功率波动的风储协调运行方法

提出了一种基于模型预测控制(MPC)和低通滤波(LPF)原理的实时平抑长短期风电功率波动的风储协调运行方法。首先,该方法利用风电场发电功率预测曲线,综合考虑优化时域内实际并网功率的平滑效果、储能荷电状态(SOC)、储能出力以及相关约束,通过每15min的滚动计算来实现对储能系统的优化控制。然后,建立了MPC与LPF两种原理的联系,推导了对常规LPF原理进行补偿的计算公式,使得储能SOC变化能够跟踪MPC设定的优化轨迹。算例分析表明,新方法既能够有效平抑1min和10min的短期风电功率波动,又能在15min~4h的时间尺度上,有效控制储能SOC的变化范围。     

基于多线程技术的数字保护实时仿真系统

一次系统实时数字仿真对仿真步长有着严格的要求,一般为50～60 μs。而微机保护等控制系统对仿真步长的要求则低得多,两者相差达一个数量级以上。这给在RTDS上实现保护实时、闭环数字仿真系统带来很大困难。首先介绍了RTDS中控制系统以及用户自定义组件（UDC）的数学模型,分析了实时仿真系统所遇到的问题,指出多线程技术可以解决控制系统采样间隔与仿真步长不一致的问题,从而有效缩短最小时间步长;然后详细介绍了多线程技术的原理以及在RTDS中的实现方法,并开发了基于多线程技术的保护实时数字仿真系统模型;最后以一套纵