变电站综合自动化系统的体系结构

本文提出了在我国实现变电站综合自动化的必要性和可能性，并根据变电站综合自动化的特点，提出了变电站综合自动化的体系结构，通过论证选择了合适的站内计算机通信网，并给出了网络体系结构实例。

我国电力中长期发展战略研究

在预测中长期我国用电量需求的基础上,通过分析燃煤发电、水电、核电、非水可再生能源发电、天然气发电的供应能力,阐明了中长期我国电源发展的原则和目标,提出了中长期我国电网发展模式,并指出要以智能配用电、智能调度、大规模储能、超导电力、分布式供电等新型电力技术为支撑实现我国中长期电力发展战略。

变电站综合自动化技术发展趋势

介绍了变电站综合自动化的最新发展和主要趋势，并对计算机网络的选用原则、子站的设计等问题进行了讨论，最后概括了综合自动化系统的主要优点。

变电站综合自动化技术发展趋势

本文介绍了变电站综合自动化的发展动向，分层分布式的控制系统，并且对计算机网络的选用原则、子站的设计等问题进行了讨论，最后概括了综合自动化系统的主要优点。

配电网自动化及其实现

通过对比电力系统早期的孤岛自动化 ,综述了基于信息技术的配电网自动化的基本功能和意义。针对配电网自动化的关键问题———通信技术 ,重点讨论了网络化配电载波技术 (NDLC)的可行性与可靠性 ,光纤和配电载波将成为主要通信方式 ;配电网自动化系统在很大程度上将改善配电网的运行状态 ,更好地实现资源的综合利用。介绍了网络化配电载波的现场实验结果 ,从理论分析到实验证明 ,是可行的。

现代微机保护技术的发展与分析

分析了计算机技术和现代微机保护技术的发展趋势,阐述了电力系统发展对微机保护的新要求,从而提出了网络化通用硬件平台和层次结构软件平台的设计思想,并对网络应用的关键问题进行了深入研究和大量试验,证实了网络应用的高可靠性,还对变电站自动化中微机保护网络通信功能、智能化状态检测新特点、以及全自动化测试提出了新想法和实现方式,最后对微机保护新原理、新算法及其发展作了简要论述。

配电网自动化及其实现

本文通过对比电力系统早期的孤岛自动化 ,综述了基于信息技术的配电网自动化的基本功能和意义。针对配电网自动化的关键问题——通信技术 ,重点讨论了网络化配电载波技术 ( NDLC)的可行性与可靠性 ,最后介绍了网络化配电载波的现场试验结果。

配电自动化设备及功能

介绍了基于配电系统信息化的配电自动化系统。分析了当今信息产业对配电系统运行、管理的影响,从功能优化的角度论述了配电自动化设备的基本功能和应用该自动化系统的意义,分析了构成配电自动化系统的关键——配电网通信的功能及要求,讨论了网络化配电载波通信(NDLC)的可靠性及可行性,提出提高NDLC可靠性的措施和通信网络的组网原则。最后介绍了华北电力大学四方研究所和北京哈德威四方保护与控制设备有限公司在这方面的工作。

基于IEC 61850标准的过程总线通信研究与实现

采样测量值和跳闸命令在以太网上的实时、可靠传输是基于IEC 61850 标准的过程总线数据通信的重要内容。该文深入分析了这两类信息所共同遵循的发布者/订阅者通信结构,构建了应用于变压器差动保护的过程总线通信实验平台,揭示了采样测量值和跳闸命令传输的实现机制,提出了保证过程总线通信服务质量的方案。实验验证了此方案的有效性和实用性。该研究结果对于新一代的变电站自动化系统过程总线通信设计具有参考意义。

基于行波理论的配电网故障定位方法的研究

提出了利用行波对带有分支的配电网故障线路进行准确定位的方法。该方法是一种分两步来确定故障点的定位方法:首先对故障产生的暂态行波进行检测,通过 识别来自故障点和不连续点的反射波来确定故障区段;在确定了故障区段的基础上,找到与故障点相关的2个反射波,并由这2个波的最大相关时间计算得到故障点到检测端的距离。文中介绍了该算法的理论研究工作,给出了EMTP仿真的仿真结果,最后通过对一条带分支的单相线路进行试验,进一步证明了该方法的正确性。

基于广域同步测量系统的预防连锁跳闸控制策略

潮流转移引起的连锁跳闸是导致世界各国大停电事件发生的重要因素,严重地威胁着电力系统的安全运行。该文针对潮流转移引起的连锁跳闸问题,提出了一种基于广域同步测量系统(WAMS)的预防连锁跳闸控制策略。利用网络支路电流与注入电流之间的关系,提出了最佳切机、切负荷控制点的选取原则,在此基础上推导了切机、切负荷控制量的计算方法,并提出了这一预防连锁跳闸控制策略的流程;同时,给出了控制策略中涉及到的动态过程中切机、切负荷前支路电流的计算方法。最后,文中对新英格兰10机系统进行了发生潮流转移情况下切机、切负荷控制策略的仿真,验证了该控制策略的有效性。

基于IEC 61850标准的采样值传输模型构建及映射实现

采样测量值的数字化传输是实现变电站自动化系统过程层与间隔层串行通信的重要部分。分析了 IEC 61850标准定义的采样值传输抽象模型,基于 IEC 61850-9-1定义的合并单元,以变压器差动保护所需采样值为研究对象,对采样值传输模型进行具体合理构建,并实现此模型在通信堆栈的映射,揭示了标准中抽象模型与具体映射之间的内在统一关联。

基于变压器模型的新型变压器保护原理的研究

针对变压器电流保护多年来一直存在的区分励磁涌流和内部故障电流的难题,该文阐述了基于变压器模型的新型变压器保护方案的基本原理,推导出了基于该原理的两绕组和三绕组变压器的动作方程,提出了变压器保护方案。该方案不受励磁涌流的影响,并且避开了变压器难以得到的内部参数。仿真试验结果表明该方案能够可靠、迅速的切除变压器内部故障。

基于IEC 61850的通用变电站事件模型

面向通用对象的变电站事件(GOOSE)和通用变电站状态事件(GSSE)是基于IEC61850的通用变电站事件(GSE)模型2种不同的控制类,从报文传输服务的抽象模型和特定通信服务映射2个方面,对GOOSE和GSSE进行了深入分析和比较,得出结论:在报文传输的实时性及其内容的灵活性上,GOOSE更优越。同时指出了IEC61850中GSSE与UCA2.0中GOOSE的兼容性,为GSE模型的实际应用提供了良好的理论基础。

一种遵循IEC 61850标准的合并单元同步的实现新方法

简要分析了电子式互感器和保护控制设备接口的相关国际标准,指出合并单元的设计是实现此接口的关键因素。就遵循IEC 61850-9-1标准设计合并单元时所面临的同步问题,分析了需具体实现的功能,并提出了一种利用现场可编程逻辑门阵列器件解决的新方法。此方法在准确、可靠判断同步输入时钟脉冲上升沿后进行多路电流、电压同步采样,在同步输入时钟受到干扰或短时丢失时,可对其进行实时跟踪和判断,从而在输入时钟恢复正常后实现合并单元的快速同步。软件仿真和实验结果均证明了此方法的有效性。

基于IEEE 1588实现变电站过程总线采样值同步新技术

介绍并分析了网络测量和控制系统的精确时钟同步协议IEEE1588,通过与目前应用广泛的网络时间协议(NTP)相比较,指出其高精度时钟同步实现机制的特殊性。针对IEC61850所定义的过程总线上采样值高精度同步要求,提出了一种基于IEEE1588的合并单元同步实现的新方案。在此方案中,利用现场可编程门阵列(FPGA)对IEEE1588同步报文时标生成点进行精确确定,IEEE1588同步协议的实现利用微控制器完成。

风电场动态等值模型的多机表征方法

为提高风速分布不均匀时风电场等值模型的精度,提出了一种适用于定速机组风电场动态等值的多机表征方法。该方法以风电机组具有相近运行点为机组分群原则,定义了新的机群分类指标,结合聚类算法对风电机组进行动态分群,并给出了等值模型的参数计算方法及其仿真建模过程,从而得到多机表征的风电场模型。通过算例仿真,并与传统等值方法进行了比较分析。结果表明,提出的机群分类指标是有效的,所建立的多机等值模型能够较准确地反映风电场并网点的动态特性。

具有不对称故障穿越能力逆变型新能源电源故障电流特性

新能源电源大规模接入电网背景下,电网故障特征发生根本性改变,电网继电保护正面临新挑战。由于新能源电源故障特性与其所用变换器控制紧密相关,而变换器具体采用的控制策略随生产厂家不同而不同,一般也不公开,所以这些因素使得揭示新能源电源短路电流特性成为难题。针对逆变型新能源电源(IIREG),提出了基于并网逆变器与直流卸荷电路协调控制的故障穿越策略,确保IIREG穿越不对称度100%的故障。以此为基础,分析逆变器控制策略与IIREG短路电流特性间关联规律,进一步从理论上推导出了不依赖逆变器控制结构及参数的IIREG稳态短路电流计算公式。最终,采用硬件在环实验,验证了所提故障穿越策略与IIREG稳态短路电流表达式的有效性和正确性,同时通过分析故障类型、位置及所接电网短路容量水平对IIREG故障电流特性的影响,揭示了IIREG与常规同步电机相比的差异。这为含IIREG电网继电保护适应性分析及配置整定研究提供理论支撑。

火电厂辅机变频器低电压穿越电源

母线电压跌落会引起火电厂变频器低压保护动作,导致火电厂辅机停转,进而致使机组非计划停机。针对该问题,设计了一种基于电力电子器件的无源变频器低电压穿越电源(ILP),其主电路拓扑由基于三重并联交错Boost电路的直流变换电路、高可靠性的旁路通道和控制电源构成,其中,基于三重并联交错Boost的直流变换电路减小了ILP电感电流和电容电压的纹波。根据所设计的拓扑结构,提出了电网电压跌落快速识别方法和装置多元化运行模式。针对装置现场控制参数整定困难、调试周期长的问题,采用了以输出误差二次方为性能指标的单神经元自适应PI控制方法。电磁暂态仿真、现场试验与实际应用表明,所设计的ILP具备良好的动、静态输出特性,可以有效地提高变频器的低电压穿越能力。