基于GPS的母线电压相角测量研究及实现

介绍了一种基于GPS高精度全网统一时钟的稳态相角测量的硬件方案。该设计采用模块化结构,由两个(或多个)过零点时标生成模块和一个中心处理模块组成,利用过零点时标生成模块为电压过零点打上精确的时间标签,并上传到调度中心,由中心处理模块对上传的一系列时间信息进行处理,计算出电压的稳态相角。可与目前的调度自动化系统配合使用实现电力系统的稳态相量可观,具有安装和调试方便、传输信息量小、速度快、抗干扰强、测量准确等优点。

电子式电流互感器研究评述

对Rogowski线圈电流互感器和光学电流互感器这两种主要的电子式电流互感器进行了基本的评述。在动态测量品质方面,光学电流互感器优于Rogowski线圈电流互感器。两种电子式电流互感器都形成了实用化技术。电子式电流互感器对提高电网动态观测的准确性,对提高继电保护的动作可靠性,对于数字电力系统的建设都具有重要意义。

电力信息安全的监控与分析

针对电力系统运营特点和中国电力信息化现实情况,作者在描述电力信息安全防护的基本架构基础上,指出建设电力信息安全监控系统(中心)是确保电力信息安全的重要举措,概括出了电力信息安全监控系统的基本功能。提出电力信息安全监控应该以电力信息安全分析为基础,由此提出了电力信息安全分析与控制的概念和电力信息安全分析基本方法。

支路重载型潮流算法的研究

在牛顿-拉夫逊法的基础上提出了一种支路重载型潮流算法。这种算法对于变压器和线路等支路采用统一的反映支路自身参数的对称电路模型,可以直接用支路自导纳进行支路功率的计算和雅可比矩阵元素的求取,不需要专门再构建节点导纳矩阵。这种算法可以用来计算变压器的变比,特别适用于线路参数估计、变压器分接头估计。该算法对迭代过程中的修正方程式进行了大量的简化,使计算过程变得简单快速。详细地阐述了这种算法的处理策略,最后将它与牛顿-拉夫逊法进行了收敛程度和收敛速度的比较,结果令人满意。

虚拟仪器技术在混合式光学电流互感器中的应用

摘要:性能校验是研究新型电流互感器的重点,针对新型电流互感器输出模拟电压小信号和数字信号的特点,依据IEC60044-8标准,建立了基于虚拟仪器开发平台Labview的电流互感器校验系统,并应用该校验系统分析了作者所研制的混合式光学电流互感器的比值误差、相位误差以及温度特性。校验分析结果表明,该电流互感器达到了IEC标准规定的0.2级要求;同时还表明方便、灵活和多功能的虚拟仪器技术加快了新型电流互感器的研发进度。

基于负荷获取和匹配潮流方法的配电网理论线损计算

提出了一种适用于任意自动化配置的配电网理论线损计算方法。分析了传统方法的假设条件对结果的影响后,指出合理地获取负荷和基于该负荷的潮流计算是准确计算线损的关键。首先将配电网负荷和支路信息分为5种类型,通过支路信息可以将原网络分解为若干个等效网络,从而降低负荷获取的复杂性,提高获取精度;其次为无自动化量测的负荷用户设置的假设条件也最大限度地满足工程需求,最后将所有获取负荷的计算统一为期望负荷分配因子和期望负荷的计算。根据不同置信度的期望负荷为配电网匹配潮流提供负荷数据,在进一步利用冗余信息修正负荷的基础上,得到了理论线损计算结果。算例结果表明,该方法能够为运行人员提供更加精确和全面的线损信息。

一种基于广域测量系统过程量测数据的快速暂态稳定预估方法

在高阶Taylor级数法暂态稳定计算方法的启发下,提出了一种以广域测量系统(WAMS)过程测量数据为基础的电力系统暂态稳定快速预估方法。该方法通过对高精度、高密度的WAMS过程测量数据进行插值或曲线拟合等数值运算,得到发电机转子角及角速度的高阶导数,从而利用Taylor级数展开式获得未来时刻的发电机转子角和角速度。理论分析和算例测试表明,该方法能够在数10ms内完成系统未来运行轨迹的预测,为电力系统暂态稳定在线应用提供了一种可行的实现方法。

配电网时变无功电压优化方法

为降低电能损耗、提高功率因数和保证终端用户的电压质量,针对考虑负荷变化时配电网补偿调压设备的优化控制问题,提出了完整的模型及求解算法。根据系统负荷曲线变化趋势,提出按单调性初步分段进而采用融合的思想使分段数满足补偿调压装置的动作次数约束。应用粒子群优化算法从整体上获得系统一天内的电容器组及有载调压变压器分接头的最优运行方式。算例分析结果表明,这种分段处理方法不仅考虑了负荷的周期变化,而且使控制方案更为简洁、有效。

基于时间周期的配电网络动态重构

提出一种基于时间周期的配电网络动态重构算法,该算法以改进的均衡视在精确矩法为基础,以一段时间内的收益最大为目标,开关操作总次数约束在目标函数中得到体现。在应用配电网络重构的均衡视在精确矩法时考虑了其物理含义,合理地引入了启发式规则,在闭合联络开关模拟形成单环网后寻找需要打开的网环开关时,有效地降低了搜索空间和计算量,加快了重构的过程。33母线和69母线测试系统的计算实例表明了所提算法的正确性和有效性。

变化量测触发方式下的状态估计算法分析

分析了变化量测及量测阈值等相关概念,提出了变化量测触发方式下的逐次追踪状态估计,每一触发时刻仅对变化量测进行处理。通过算例,对追踪估计有效时段及重启计算问题进行了说明和分析。此方法不但能够明显缩短单次状态估计计算的时间,而且能够保证较高的计算精度,具有实用化的潜力。

配电网模糊匹配潮流状态估计方法分析

用模糊集合理地表示配电网的量测信息,基于量测配置结构、辐射状的配电网络和量测信息模型,提出了模糊匹配潮流状态估计方法。该方法具有抗差性的加权最小绝对值(WLAV)状态估计方法应用于配电网的等效形式。考虑到伪量测的模糊约束,所提出的方法得到的状态估计解虽不具有最优但具有满意的WLAV估计意义。采用基于模糊线性规划的前推回代潮流算法求解模糊匹配潮流,该求解过程物理意义清晰、编程实现简单,克服了求解WLAV估计方法计算量大的缺点。实际算例结果验证了所提出的方法的合理性和适用性。

电网自愈控制方案

电网自愈控制以面向过程的预防控制为主要手段,以电网不失负荷为控制目标,强调工况适应,强调全局与局部的协调。讨论了由双环控制逻辑、3层控制结构、6个控制环节构成的"2-3-6" 电网自愈控制体系结构。以"2-3-6"自愈控制框架为主线,叙述了电网自愈控制的概念和体系,简述了电网自愈控制的相关问题。

一种可在线确定电压稳定运行范围的方法

文中根据节点的戴维南等值电路,提出了一种确定静态电压稳定临界运行状态及其运行范围的方法。通过理论分析认为:节点的最大输出功率与戴维南等值电势的平方成正比、与戴维南等值阻抗成反比,与节点负荷的阻抗角成单调递减变化;节点的临界电压与戴维南等值电势成正比,与节点负荷的阻抗角成单调递减变化。采用广域测量系统,该方法间接地避免了潮流方程的Jacobian矩阵在临界点奇异而带来的不收敛问题,弥补了传统方法在线应用中存在的系统规模过大、非线性模型不准确、数据多且更新不及时、速度慢等缺陷。通过仿真计算表明该方法可行,可以在线快速确定电压稳定临界状态。

发电机功角的二项式导数递推规律

该文陈述了这样的事实:发电机功角时间导数遵守导数计算由低阶到高阶逐阶进行;发电机功率、角度、角速度以及暂态能量轨迹等的各阶导数的计算过程遵守二项式导数递推规律(BDRL)。在此基础上,针对发电机双轴模型和经典模型2种情况指出:发电机在双轴模型条件下,其功角导数依赖发电机节点电压的导数,必须求解系数网络方程计算得出,由于系数矩阵定常,故发电机节点电压的导数可以采用LU分解技术通过快速网络计算得到;在经典模型条件下,其功角导数的递推计算不需要计算网络方程,可直接依赖于发电机功角的导数获得发电机功角的时间导数,具有更快的计算速度。据此建立了发电机双轴模型和经典模型2种情况下的发电机转角、转速和功率的二项式导数的递推计算公式,并给出了暂态能量函数的时间导数表达,形成了求取发电机转角、转速、功率及暂态能量轨迹导数的系统方法,为暂态稳定的快速Taylor级数计算体系奠定了理论基础。

基于故障投诉信息的配电网故障定位

针对自动化程度较低的配电网故障定位问题,根据配电网的结构和运行特点,利用馈线分层模型,并结合模糊集理论,构造了更为合理的隶属函数,该函数计及了故障历史记录和实际用户数的影响,建立了一种基于故障投诉信息的配电网故障定位算法。通过对其适用性的扩展,使该算法具备了在多电源网络中应用的能力。算例表明该算法是合理而有效的。