基于风-荷典型日聚类的电力系统静态稳定裕度评估

随着新能源占比的提升,在确定电网典型运行方式时,必须考虑风-荷典型日的选取及其波动性对电力系统静态稳定裕度的评估,以保证电网稳定运行。提出一种基于风-荷典型日聚类分析的电力系统静态稳定裕度研究方法;给出了一种基于动态时间弯曲和密度冠层的改进K-means的聚类分析方法来确定风-荷的典型波动特性;采用改进二分法搜索连续潮流法,建立了考虑典型日源荷波动的电力系统静态稳定裕度指标体系,以定量评价并确定风-荷波动对系统稳定性的影响,从而为准确辨识系统薄弱点及确定运行方式提供依据。经修改后的IEEE 39节点系统验证,对比分析了不同典型日、不同风电渗透率下电网静态稳定裕度变化趋势与薄弱点,验证了所提方法的准确性和有效性。

220kV智能变电站网络结构及交换机配置优化方案研究

围绕智能变电站自动化设计方案,分析智能变电站网络结构及以太网交换机的先进技术,结合工程实际提出采用数字化系统网络的措施和方案及以太网交换机配置优化方案。

智能变电站新型蓄电池应用及连接方式优化研究

围绕智能变电站"设备集成、网络优化、功能整合、组柜布置优化"设计原则,遵循模块化建设理念,通过分析各类蓄电池的环保性、可靠性、经济性,选用磷酸铁锂电池组替代铅酸蓄电池组以适应智能变电站建设的低碳环保要求。为解决传统直流串联蓄电池组存在的单只电池容量影响整组电池容量,单只电池故障造成整组电池故障,蓄电池不能在线维护,新旧电池性能不一致影响整组电池性能等问题,采用新的蓄电池并联模块技术,改蓄电池组的连接方式为并联,提高了直流电源子系统的可靠性、可在线维护性和全寿命周期内的经济性。

智能变电站继电保护跳闸实现方式研究

智能变电站保护跳闸方式主要有2种:一种是保护点对点跳闸;另一种是保护网跳闸。2种方式各有特点:点对点跳闸传输不依赖于网络,但光口多、熔点多;而保护网跳闸需经过交换机,光纤熔接点少、光纤敷设量少。对于采用何种跳闸方式,目前存在较大争议。概述点对点跳闸方式的特点;从抗电磁干扰、抑制网络风暴及交换机高负载处理能力等方面分析保护网跳闸的可靠性;通过对IEC 61850标准报文传输延时进行理论分析,论证保护网跳闸的实时性。对国网公司某试点智能变电站进行的测试结果表明,保护网跳闸时延小于点对点跳闸时延,满足继电保护速动性的要求。

智能变电站过程层时间同步方式研究

智能变电站过程层设备时间同步系统实现方案主要有IRIG-B码对时和IEC61588对时2种,对于采用何种对时方式目前存在较大争议。对国家电网公司、南方电网有限责任公司已投运智能变电站、数字变电站时间同步系统进行了研究,重点分析了IRIG-B码对时和IEC61588对时2种方式的性能指标、可靠性以及经济性,研究了IEC61588对时在智能变电站应用的可行性,通过对比分析确定智能变电站过程层时间同步方式的实施方案。

智能变电站高级应用实施方案研究

变电站的高级应用功能可有效减少运行维护成本,提高设备的可靠性,增加设备寿命,提高系统运行的可靠性、稳定性和经济性,是智能变电站的重要特征。针对目前智能变电站中高级应用存在的问题以及高级应用功能的发展现状,提出了高级应用功能的分阶段实现方案及其实施目标,可为智能变电站高级应用的工程实施提供借鉴和参考。

智能变电站交换机选型

国内智能变电站当前进入全面建设阶段。以太网作为智能变电站的基本通信网络可看作是全站的神经中枢,以太网交换机的作用凸显,成为智能变电站的关键性部件,它的性能直接影响到变电站、乃至智能电网运行的可靠性。结合智能变电站的特点分析了智能变电站交换机的应用需求,介绍了为实现上述应用所需交换机的技术性能,从可靠性、实时性、时钟同步模式、组播管理能力、安全性等方面阐述了选型要求,为提高智能变电站自动化系统的可靠性提供意见和参考。

智能变电站信息模型组态解耦技术研究

智能变电站的建设是一个多方参与、多专业协同的复杂工程,全站系统配置描述(SCD)文件作为智能变电站的统一数据源,在智能变电站的建设、运行过程中起着极为重要的作用。将SCD文件的集成过程进行优化,去除集成过程中的冗余环节,明确接口文件,技术上提供专业的工具支撑,降低模块的依赖关系,进而优化设计、组态、调试过程。青岛220 kV变电站改造工程实例证明,该方法重新定义了设计单位、设备提供商、集成商之间的工作模式和工作接口,有利于提高各单位之间的配合效率,提高工程建设质量,缩短建设周期。

基于准PR控制器的MMC-HVDC新型环流抑制策略研究

MMC-HVDC相间环流使得桥臂电流发生畸变,增大了桥臂电流峰值,增加了功率损耗,并严重威胁子模块电容电压平衡和电容的寿命。为此,本文首先分析MMC-HVDC的工作原理和数学模型,进一步分析了MMC相间环流产生机理,分析表明环流中只存在偶数次谐波,不存在奇数次谐波,其中,2、4、6次环流谐波含量所占比重最大。基于此提出了一种基于准PR控制器的新型环流抑制策略。该控制策略不仅克服了传统PR控制器抗电网频率偏移能力差、带宽窄的缺点,而且大大减少了准PR控制的使用数量,减小了系统设计的复杂度。仿真和实验结果验证了所提出控制策略的正确性和优越性。

IEEE1588v2透明时钟研究与实现

主从时钟同步通过普通交换机时,时间同步精度降低且不稳定。为了解决该问题,引入IEEE1588v2中提出透明时钟模型。本文介绍了IEEE1588v2中透明时钟的相关内容,在研究透明时钟基本原理及模型的基础上,提出并实现了在商用交换机上的一种时钟同步扩展方案。为了验证透明时钟的性能,建立模拟真实环境测试平台。测试结果表明在不同的网络背景流量下,透明时钟都能很好地解决非对称延迟及延迟抖动问题,使主从时钟同步精度达到纳秒量级。

智能变电站网络设计研究

基于近年来智能变电站试点工作中的网络设计、建设、调试经验,从可靠性、网络性能、经济性、功能要求等关键点出发,分析了总线型、环型、星型等网络型式及站控层网络、过程层GOOSE网络、过程层SV网络各组合方式的优缺点,并给出各模式的适用条件;从网络负载、装置需求等方面归纳出变电站组网的总体原则,并具体分析了35～500kV各电压等级的站内网络负载情况,给出合理的组网方式,展望了未来智能变电站组网模式。

基于IEEE1588频率漂移补偿算法研究与实现

在IEEE1588精密时间协议的应用中,为了进一步提高同步精度,应该引入对从时钟频率的漂移补偿。在介绍了IEEE1588时间同步过程及版本2中新增内容的基础上,阐述了一种频率漂移补偿算法并建立基于IEEE1588的时钟同步系统验证该算法。实验结果表明该算法在各种网络环境下都能有效地提高时间同步精度,对于电力、测控等有高精度时间同步需求的领域具有一定意义。

通信电源与站用直流电源整合问题探讨

随着智能变电站的推广建设,智能交直流一体化电源的应用越来越广泛,但是对于整合后通信设备的供电可靠性是否满足要求目前还存在疑问。针对通信电源采用DC/DC电源模块供电后存在的问题进行分析,提出在48 V直流母线加装一定容量电解电容的措施,以提高通信设备的供电可靠性,通过分析论证,通信电源与站用直流电源整合是可行的。

智能变电站虚端子设计方法研究

针对智能变电站设计工程中,各设备厂家在装置模型接口标准、图纸表达方式及虚端子描述等方面存在的较多差异,经过优化,提出一种全新的虚端子设计方案,包括GOOSE信息流图、GOOSE虚端子图、GOOSE逻辑连线图、GOOSE配置表等内容,解决了智能变电站保护装置GOOSE信息无接点、无端子、无接线、设计难以表现等问题。该方案不仅能应用于保护GOOSE的设计,对智能变电站其它领域的设计(如测控联闭锁、MMS信息、SMV信息等)以及现场运行等也能起到指导和借鉴作用,同时开发了虚端子施工图设计智能软件,在设计环节中真正实现智能变电站"数字平台、信息共享"的优越性。

特殊情况下智能变电站保护跳闸实现方式研究

针对某智能变电站220kV电压等级由主变高压侧经电缆直接接至发电厂升压站内配电装置,110kV及35kV电压等级位于变电站侧的特殊情况,通过调研目前保护厂家设备的实现方式,结合常规变电站和智能变电站的跳闸方式,提出适合该变电站的保护跳闸方案。

智能变电站预制式智能控制柜方案研究

预制式智能控制柜是户内GIS配送式智能变电站的关键技术之一。结合户内GIS配电装置布置,在研究国内外现有各类二次电气设备柜体结构技术特点的基础上,将"一次设备+智能控制柜"的智能一次设备模式进行分拆和重组,提出和讨论了分离式智能控制柜(一二次分离)、部分组合式智能控制柜(一二次部分组合)和组合式智能控制柜(一二次整体组合)三种可行的配送式智能控制柜方案,并对它们的特点、费用等进行对比,提出适合于配送式智能变电站的方案。

智能变电站顺序控制方案研究

为有效减少停电时间,降低倒闸误操作的概率和经济损失,在变电站中配置顺序控制功能。针对智能变电站顺序控制功能进行探讨,在站控层远动通信设备中配置顺序控制服务模块,远动通信设备可接收和执行电力调度控制中心、远动主站和本地监控主机发出的控制指令,经安全校核正确后,可按照倒闸操作票的要求自动执行操作票;同时,采用顺序控制与视频系统相结合的方式自动控制视频系统获取设备图像,通过图像识别技术判断出此设备的状态,进行自动确认,实现高效准确的顺序控制;最后,结合智能变电站顺序控制的现场实践,对智能变电站顺序控制提出了注意事项。

智能变电站110(66)kV系统多合一装置整合研究

智能变电站中智能终端、合并单元的应用使二次设备和屏位数量增加,一方面导致接线复杂,另一方面导致网络传输压力大、信息丢失等,影响变电站运行稳定性;而目前35(10)kV多合一装置已广泛应用于智能变电站的低压侧,实现保护、测控、操作等功能,既可组屏安装,也可就地安装,运行经验丰富。此文提出借鉴35(10)kV多合一装置经验,研究集成保护、测控、非关口计量、合并单元、智能终端的多合一智能型装置方案,以达到减少间隔层设备及屏柜配置、提高信息处理效率、简化智能变电站内接线的目的。

基于PTP的时间同步系统可用性分析及优化策略

基于网络的IEEE 1588时间同步协议(PTP),是适应未来智能变电站关键应用要求的精确时间同步方式。提出了一种利用故障树分析对PTP可靠性进行量化评估的方法,对IEEE PC37.238推荐的PTP网络结构可用性进行理论计算,分析影响PTP对时可靠性的关键因素,对已建系统可靠性进行量化评估,并提出了PTP网络时延和PTP对时网络的架构优化策略,提高了IEEE 1588时间同步系统的可用性。

±800kV特高压换流站换流阀组接线选择

依托已完成的中俄跨国直流输电工程前期设计成果,对±800 kV特高压换流站可采用的几种阀组接线从送电可靠性、线损、经济性等方面进行分析比较,指出各种接线的优点、缺点及适用情况,为设计人员进行特高压换流站阀组接线选择提供借鉴。