计算机用于船舶电力监测与保护的研究

文章论述了船舶电力系统继电保护装置中相关电力参数的监测原理与技术,系统利用微电脑强大、精确又灵活的控制与运算功能．使新一代监测系统较传统的测试系统在功能、精度、智能化等方面都有新的发展。     

基于测量波阻抗相位特性的多端混合直流线路保护方案

电网换相换流器和模块化多电平换流器(line commutated converter-modular multi-level converter,LCC-MMC)并联型多端混合直流输电系统结合了基于电网换相换流器型高压直流输电(line commutated converter-high voltage direct current,LCC-HVDC)与基于模块化多电平换流器型高压直流输电(modular multi-level converter-HVDC,MMC-HVDC)的技术优势,但因其不一致的边界特性、特殊的汇流母线结构、不同的换流站控制策略,导致现有的线路保护方案难以直接应用。为此,文中提出一种基于测量波阻抗相位特性的多端混合直流线路保护方案。首先,推导不同故障位置测点处测量波阻抗表达式,发现在高频段内,测点处测量波阻抗相位在区内外故障条件下差异显著,且相位特征与故障距离、类型和过渡电阻等因素无关;接着,利用S变换提取测量波阻抗相位信息,并结合行波高低频能量比判据,实现故障识别;最后,在PSCAD中进行仿真验证。结果表明,所提保护能够区分T区母线与其相邻线路末端故障,在满足快速性的同时具备一定的耐受过渡电阻(500 Ω)和抗噪声干扰(20 dB)能力,满足多端混合直流系统线路主保护要求。     

基于电力物联网的继电保护定值智能运维系统研究

针对传统定值运维工作中存在的工作量大、效率低、准确率差等问题,研究基于电力物联网的继电保护定值智能运维系统。首先,以定值智能运维系统为核心,以运维终端为载体,构建电力物联网定值智能运维架构;在此基础上,基于边缘计算研发便携式定值运维终端,实现比对结果就地响应分析,利用深度学习技术实现多源异构定值数据识别;最后,制定定值比对及下装策略,形成继电保护定值智能运维流程,建立云-边-端一体化定值数据闭环管控模式。工程应用表明,所研究的系统有效提高了继电保护设备安全运行及维护水平。     

基于国产电力专用芯片的保护测控装置方案设计∗

近年来智能电网、数字电网的飞速发展,给继电保护装置带来了新的挑战,主要表现在复杂性的极速提升, 从而给装置的可靠性、安全性、易用性和性价比方面带来显著问题.提出了一种基于国产电力专用芯片的保护测控装 置解决方案,使用一片高集成度的芯片加上较少的外围器件可以替代传统CPU 加FPGA 的技术方案,并且由于配置 了电力专用的处理单元、安全加密单元,使其更加符合当前数字电网对多业务处理和网络安全的要求.基于该芯片设 计的低压保护测控装置已在某110kV试点工程实际应用,结果表明该方案在性能和可靠性上具有显著优势.     

基于ICD 转化和过程诊断的配置升级

针对继电保护设备因版本迭代升级,需对保护装置进行及时更换,提出一种在线配置升级方法,基于ICD 文件转化可以节约更换时间,并针对所提出的升级方式,结合过程诊断策略,进一步保证配置升级正确性.该配置升 级方法符合安全要求,具备对工业操作的指导意义.     

基于长短期记忆网络的继电保护装置可靠性评估方法

为解决失效数据样本量过小对继电保护装置可靠性评估产生的精度影响, 提出了一种基于长短期记忆 (LSTM)网络的小样本故障率数据下的继电保护装置可靠性评估方法.该方法采用装置运行时间构建多维输入变量, 预测平均故障率,并由扩充的故障率数据进行故障率模型的参数估计,最后得到装置的可靠使用寿命,并作为继电保 护装置建议退出运行时间.算例分析表明该方法对小数据样本进行了有效的扩充,实现了快速精确的寿命估计.     

基于支持向量机的电力二次设备继电保护装置故障检测方法

为进一步提高电力设备故障的检测效果,基于支持向量机设计了电力二次设备继电保护装置故障检测方法。该方法以隐藏故障为研究对象,采集互感器信号,绘制信号波形;基于支持向量机建立电力二次设备继电隐藏故障判定函数,得到高压侧的三相电流计算值,从而计算高压侧平衡系数,得到保护断路器的动作期望集合;通过设置最优超平面的分类决策函数,获取广义最优分类面的判别函数。实验结果显示,该故障检测方法的检测精度为9997%,平均响应时间为0034 s,检测效果较好。     

核电多相环形无刷励磁系统故障分析及继电保护原理

多相环形无刷励磁机是目前在运百万千瓦级核电站广泛采用的励磁机型,因其未配备完善的继电保护,现场发生的多起故障带来了严重损失。实现该保护的难点在于励磁机为旋转电枢式电机,可量测的量仅为定子励磁电流,需用单一电气特征实现对多种故障的保护及区分。首先,文中从各种故障前后转子电枢电流及空间谐波磁场特性入手,对励磁机定、转子绕组及旋转整流器故障的特征及机理进行了深入研究,根据绕组结构不对称下定、转子电流的相互感应关系,得出各种故障暂态及稳态时的频谱分布特征及演变规律;其次,以十一相环形无刷励磁机为例,对动模样机进行了不同故障的实验和仿真,实验和仿真结果验证了理论分析的正确性;最后,提出了一种基于定子励磁电流的新型保护原理,动模样机实验及保护装置的现场运行及测试结果表明,该原理能够实现对故障的可靠灵敏保护,并能有选择性地区分故障。     

基于110 kV智能变电站的间隔层防误分析和设计

针对变电站刀闸存在操作顺序错误的问题,采用间隔层五防系统解决该问题。首先分析了间隔层五防系统的原理,然后对防误系统进行建模,建立了虚端子连接关系,分析了防误系统操作流程,最后根据模型设计了间隔层五防逻辑文本,并应用于变电站工作中。现场试验和调试表明,所设计的间隔层测控五防能有效进行刀闸防误操作,对变电站防误具有重要的作用。     

含高比例分布式光伏的中低压配电网继电保护方法研究

分布式光伏的接入导致中低压配电网原有的继电保护可靠性降低或失效,因此在分析分布式光伏对故障特性影响机理的基础上,提出适用于含高比例分布式光伏的配电网继电保护新方案。建立了含高比例分布式光伏配电网的等效模型,分析了故障后电气分量分布特性和分布式光伏容量、电气位置对故障分量的影响规律,并提出保护配置和保护判据整定方法。通过MATLAB仿真平台对三相短路故障工况进行了仿真测试,结果表明所提出的保护方法能准确可靠切除故障,具有良好的选择性和灵敏性。