面向不同用户的可视化变电站配置语言工具实现方案

介绍了变电站配置语言（substation configuration language,SCL）工具及其可视化的用户需求,从数字化变电站的设计、工程、管理等环节来探讨如何在变电站SCL配置工具中实现可视化应用,使工具使用起来更加贴近普通用户的传统习惯,以推动数字化变电站的发展。     

电子式互感器状态评价及可靠性计算研究

借鉴电力系统一次设备的状态评价过程研究电子式互感器的状态评价及可靠性计算。针对电子式互感器的原理及结构多样的特点,提出电子式互感器状态量分解的抽象层次模型;然后分类研究各类状态量的扣分模型,并给出电子式互感器健康状态评分的过程;接着讨论基于状态评价结果的可靠性定量计算模型;最后以某混合式电子互感器为例验证了上述理论的可操作性。研究表明,状态评价结果不仅能准确定位互感器的薄弱环节,而且为实现可靠性定量计算奠定了基础。     

大型光伏电站对送出线路保护选相元件的影响

大型光伏电站接入将深刻改变其送出线路的故障电流特征,导致传统保护选相元件存在适应性问题,可能引起重合闸、保护测距及距离保护的不正确动作。推导了光伏电站送出线路故障电流的解析表达式,并据此分析了故障电流特征与逆变器控制目标、故障类型、功率指令等因素之间的关系。基于故障电流解析式,推导了抑制负序电流、抑制有功功率波动和抑制无功功率波动等不同控制目标下,相电流差突变量幅值关系和电流序分量间的相位关系,指出送出线路光伏电站侧相电流差突变量选相元件和序分量选相元件的动作性能下降,可能导致选相元件不正确动作的问题。依托实际光伏电站工程参数,在PSCAD中搭建仿真模型,验证了理论分析的正确性。     

改进拟态物理学算法在交直流系统无功优化中的应用

拟态物理学算法(APO)具有较好的全局搜索能力,且能避免粒子群等算法常出现的易早熟收敛现象,具有较好的稳定性、快速收敛和鲁棒性。针对交直流混联系统无功优化问题,在矢量模型的拟态物理学算法的基础上,提出了一种基于改进拟态物理学算法的无功优化算法。为便于处理约束问题,算法中通过定义不可行度函数判断不可行解,并采用收缩因子将不可行解拉回可行域内,再通过多维搜索方法寻求最优解。通过IEEE30节点系统仿真测试,并与其他优化算法进行比较,结果表明该算法具有较好的求解效率和准确性。     

计及阻抗匹配平衡牵引变压器的电网短路计算方法

深入分析了阻抗匹配平衡牵引变压器的接线形式,分别提出了基于对称分量法的计及阻抗匹配平衡牵引变压器的电网短路计算方法以及基于相分量法的短路计算方法。给出了各种类型的故障计算公式。并将两种方法相比较,结合算例验证了方法的正确性和实用性。与基于相分量法的短路计算方法相比,基于对称分量法的短路计算方法更容易与现有普遍应用的基于对称分量法的电力系统故障计算程序相结合,只需在程序中添加相应的短路计算模块即可对阻抗匹配平衡变压器短路故障进行计算。利用所提基于对称分量法的计算方法开发的软件包已用于实际工程。     

基于双门槛值的变压器Hausdorff距离快速保护新判据

传统变压器差动保护一般采用傅里叶变换提取变压器两侧差流的基波分量,无法识别变压器内部轻微匝间故障。受数据窗长度的影响,保护通常至少需要半个周波才能出口动作,且在外部故障导致电流互感器(CT)饱和时可能出现保护误动。为解决上述问题,提出了一种基于Hausdorff距离的变压器保护新判据,通过对比变压器高低压侧电流波形的相似度,以达到快速识别区内外故障的效果。理论分析表明该判据的数据窗长度可以任意选取,有利于提升保护动作速度,同时双整定门槛值既保证了严重区内故障情况下保护能够快速跳闸又保证了区外故障伴随CT饱和工况下保护准确不动作。最后基于PSCAD/EMTDC对所提判据的有效性进行仿真验证。结果表明,所提判据能快速动作,动作时间可低至5.5 ms,即使发生0.5%的轻微匝间故障,保护也能在故障后一周波内跳闸,且具有较强的抗CT饱和性能。     

基于任意时刻电网故障下的双馈风力发电机定子磁链全响应研究

为研究双馈风力发电机(DFIG)定子磁链的全响应与电网故障发生时刻的关系,通过求解DFIG状态方程,得到任意时刻故障下DFIG定子磁链的解析表达式;利用坐标分解方式研究了定子磁链稳态响应与故障时刻的关系;通过分析定子磁链直流分量的大小,研究了定子磁链自由响应与故障时刻的关系。结果表明,定子磁链稳态响应与故障时刻无关,且其大小随故障时刻的变化呈现2倍工频周期的变化规律。最后通过搭建Matlab/Simulink模型仿真验证了推导公式的准确性和理论分析的正确性,为DFIG低电压穿越时转子侧的控制策略提供了一定的理论依据。     

互感线路接地距离保护定值灵敏度影响分析及其整定优化

从整定的角度建立互感线路感受阻抗分析完整模型,并对模型中各因素影响互感线路接地距离保护测量阻抗的机理进行定性分析和定量验证,提出了求取测量阻抗极值的简化模型条件。在此基础上结合电网中典型极值工况进一步对互感线路感受阻抗的助增影响进行分析。最后,根据分析结论提出了接地距离保护定值的整定优化策略,该整定策略已在广东电网全面应用,实际应用结果表明该整定策略能够提高接地距离保护定值的适应性,改善了接地距离保护定值的性能。     

数字化变电站继电保护方案定量评估系统研究

针对目前尚无定量评价与选择数字化变电站继电保护系统的设计方案的问题,提出开发数字化变电站继电保护方案的定量评估软件,阐述了该软件实现可靠性评估、经济性评估以及综合评估的技术路线,给出其实现的流程图,讨论了各功能模块的内容和实现方法。研究表明该软件的实现能有效保证数字化变电站继电保护系统设计方案的科学选择。