基于VLD设计的微电网模式切换研究

微电网相对于大电网有并网运行和孤岛运行两种运行模式,其中孤岛运行又称为离网运行。为了实现微电网与大电网之间进行幷网及离网之间的快速切换,文中首先分析了微电网的体系结构,并网型微电网在模式切换中出现的问题,同时介绍了基于许继研发的可视化仿真软件(VLD),进行并网型微电网模式控制装置的研制,以及模块化具体设计。文中设计的并网型微电网模式控制装置有效解决了以往模式控制装置进行模式切换中以分钟为单位,转换时间长的问题,现在仅需在120 ms内就可实现"无缝"并网以及离网切换,对工程应用具有推动作用。

基于无差拍算法的单相光伏并网逆变器的研究

并网逆变器是光伏并网系统中的核心设备。为进一步提高逆变器输出的电能质量,选择合理的控制策略非常重要。文中运用基于无差拍控制算法的双闭环控制策略以及基于改进扰动观测法的MPPT算法,以单相光伏并网逆变器为研究对象,在Matlab/Simulink下,搭建了系统仿真模型,对其控制特性进行了深入研究,其中无差拍控制模块运用S函数编写,并且针对光照不变和光照变化两种情形进行了仿真分析。为验证控制策略的有效性,最后在3 kW光伏并网逆变器的样机上进行了试验,结果表明,无差拍控制算法不但保证系统有较好的稳定性和快速的动态响应跟踪特性,而且实现了逆变输出电流的单位功率因数并网运行以及较低的总谐波畸变率(THD小于3%)。

基于合并单元装置的高精度时间同步技术方案

智能变电站的发展对合并单元的时间同步性能提出了更高的要求,研究如何实现高精度的对时和守时功能是智能变电站发展的现实需要。文中从授时源误差、晶振特性、守时算法、逻辑处理等主要因素出发,针对合并单元装置的对时及守时技术需求,探讨了高精度时间同步的设计与实现方法。在此基础上,提出一种具有工程意义的合并单元时间同步技术的实现方案。该方案以现场可编程门阵列(FPGA)为控制核心,在FPGA内部使用不同功能模块实现各个环节的逻辑设计,并通过CPU与FPGA的相互配合实现精确的时间同步及良好的守时性能。合并单元时间同步性的试验结果及其在智能变电站的实际应用表明,该技术满足了智能变电站内合并单元装置时间同步功能的要求。

智能变电站继电保护自动测试平台

针对智能变电站数字保护领域的测试问题,提出一套自动测试平台,该平台采用分层结构和模块化思想,实现高效率的闭环自动测试。采用开放式结构,提供针对保护装置测试子模板和测试方案的二次开发系统,以应对不同种类的保护装置,方便测试系统的扩展。测试完成后,能自动形成标准格式的测试报告。该自动测试平台能显著提高继电保护测试工作的效率,实现规范、标准和高效的自动测试。

行波故障测距装置的检测与评价

为了开展行波故障测距装置型式试验,分析了输电线路行波故障测距装置的相关标准,提出了装置的检测项目。针对行波故障测距精度主要影响因素,建立了行波故障测距装置功能和性能测试系统,并通过测试实例,详细介绍了仿真模型建立及故障的设置方法。试验结果证明了测试方法的有效性和实用性。最后依据DL/T 357-2010标准,在多年设备检测的基础上,提出行波测距装置评价体系,对装置的软件与硬件综合性能进行评判,提出装置应用范围,为工程设备选型提供技术依据和保证。

数字化故障录波器试验方法研究

智能电网的发展对故障录波器提出了新要求,为此参考DL/T 663—1999标准,总结了基于IEC 61850的数字化故障录波器的性能特点。依据数字化变电站整体系统试验过程中对数字化故障录波器的考核要求,对故障录波器的试验方法进行研究。针对数字化故障录波器性能测试搭建测试系统,结合相关标准和检测经验总结录波器全面测试的项目,重点分析了面向通用对象的变电站事件(generic objectoriented substation event,GOOSE)报文规范性检查、采样数据品质位标识异常试验、采样数据同步位标识异常试验、采样值解码检查、采样值同步检查、GOOSE事件分辨率检查、对时和守时精度测试、报文实时监测告警和记录检查、开关量变位检查等测试项目及其技术要求,对数字化故障录波器测试过程中存在的典型问题进行分析并给出解决措施。

克服母线差动保护汲出电流的对策

针对母线比率差动保护的大差元件在区内故障有汲出电流情况下,由于元件动作灵敏度下降可能导致保护整组动作速度减慢或拒动的问题,提出了改进判据及具体实现方案。首先,分析了对于双母线及双母线双分段接线形式母线汲出电流对常规母线保护的影响。然后,提出了新型比率差动判据中制动电流的计算方法,并分析了区内、区外故障时新判据的特性。最后提出了与小差元件配合的具体实现方案,并通过动模实验验证了算法及方案的有效性。

电力系统故障录波装置性能评价体系的建立

电力系统故障录波装置是确保电网安全运行的关键设备,其性能检测与评价方法对于确保产品的科学选型和质量改进非常重要。文章依据DL/T663-1999标准,在多年设备检测工作的基础上,提出了较为全面和量化的电力系统故障录波装置性能评价体系。整个评价体系分为评价模型确定、设备评测、评价结果分析3个环节,其中评价模型的确定又分为评价指标选取、权重初定、试算、模型优化、最终确定5个步骤。该评价体系能够直观全面地对设备性能进行量化评价,为设计部门和运行单位的设备选型及保护安全运行提供了技术依据和保证。应用实践证明了文中所述方法的可行性和有效性。

智能变电站数字采样异常对继电保护的影响验证

针对智能变电站数字采样及传输过程中出现的异常对继电保护产生的影响,提出从采样测量值(sampled measured value,SV)配置参数及链路异常、合并单元(merging unit,MU)延时异常、双A/D不一致、采样值丢帧、采样值畸变5种异常模拟方法并结合相关保护进行验证。在各种异常情况下,对继电保护装置的告警信号、告警报文、保护动作正确性和动作时间进行分析,发现智能变电站继电保护装置对数字采样异常机制处理缺陷,对相关规范和标准制定提供可靠数据和依据。

变电站智能电子装置抗扰度特性试验及故障分析

在智能变电站中，随着智能电子装置在现场大量就地化安装，在各种强电磁环境下智能电子装置的抗扰度特性、防护措施及可靠性试验检测方法等方面的重要性凸显出来。分析了智能电子装置在现场安装条件下的干扰类型，研究了电磁干扰在智能电子装置中的传播途径，及装置在此条件下的现象及原因。经过现场试验及实验室EMC环境测试模拟，表明辐射是机箱内干扰传播的主要途径，在装置电源回路的传导干扰也有一定影响。最后提出了智能电子装置在现场安装时的抗干扰措施建议。

输电线路行波故障测距装置试验研究

近年来,基于行波理论的故障测距装置已经广泛进入工程应用,目前的试验手段包括动模试验无法产生高频暂态行波,行波故障测距装置的测试与评估已成为亟待解决的问题。为了开展行波故障测距装置型式试验,分析了输电线路行波故障测距装置的相关标准,针对行波故障测距准确度主要影响因素,建立了装置功能和性能测试系统,提出了装置的检测项目,并通过测试实例,详细介绍了仿真模型建立及故障的设置方法。

SV采样报文异常大值的特征及检测方案研究

对SV采样报文异常的类别做了归纳梳理,首次对保护算法有直接影响的SV采样异常大值(飞点)的关键特征参数进行了详细分析。仿真并量化比较分析了各种典型飞点情况,揭示出特征参数对典型保护算法的影响及规律。最后提出了针对异常大值(飞点)的测试方案。

架空线路电子设备的电源设计

提出了一种配用电架空线路电子设备电源的设计方案,能在白天有太阳时全天候提供电源,太阳落山后超级电容接替供电,超级电容能量耗尽后一次性电池作后备,大大提高了电子设备的寿命。

VFTO对就地化保护装置的影响分析及改进措施

为解决变电站中特高压气体绝缘金属封闭开关设备GIS(gas insulated switchgear)快速瞬态过电压VFTO(very fast transient over-voltage)对保护装置就地化影响的问题,本文定性分析了GIS操作隔离开关产生的VFTO机理,通过ATP-EMTP仿真定量计算了VFTO幅值及分布规律,提出了采用改善一次系统和二次防护配合的方法以降低系统VFTO,提高二次系统的抗干扰能力。一次系统通过增加隔离开关分合闸阻尼电阻、加强接地、降低母线高度降低波阻抗、增加隔离开关分合闸速度等方法降低系统VFTO水平;二次系统通过加强信号防护及电源滤波、优化机箱结构设计与屏蔽设计、将就地装置布置在干扰较低的位置等方法提高二次系统的可靠性。为保护装置就地化可靠运行提供了有效的解决措施。

GB/T 34871-2017智能变电站继电保护检验测试规范等10项标准

本系列标准包括3大类10项标准("六统一"继电保护装置检测标准为Q/GDW 11056.1—2013《继电保护及安全自动装置检测技术规范第1部分:通用性能测试》,Q/GDW 11056.2—2013《继电保护及安全自动装置检测技术规范第2部分:专用功能测试》,Q/GDW 11056.4—2013《继电保护及安全自动装置检测技术规范第4部分:动态模拟测试》;智能站继电保护装置检测标准为Q/GDW 1810—2015《智能变电站继电保护装置检验测试规范》,GB/T 34871—2017《智能变电站继电保护检验测试规范》;就地化保护装置检测保准为Q/GDW 12039.1—2020《就地化继电保护装置检测规范第1部分:通用部分测试》,Q/GDW 12039.2—2020《就地化继电保护装置检测规范第2部分:连接器及预制缆测试》,Q/GDW 12039.3—2020《就地化继电保护装置检测规范第3部分:智能管理单元测试》,Q/GDW 12039.4—2020《就地化继电保护装置检测规范第4部分:就地操作箱测试》,Q/GDW 12039.5—2020《就地化继电保护装置检测规范第5部分:线路保护装置专用功能测试》,其中国家标准1项、企业标准9项.编制历时8年,结合近20年继电保护运行统计分析和多年的检测经验,首次制定了适用于全电压等级、全类型继电保护装置检验测试的系列标准,系列标准实施时间分别为2014年、2016年、2018年和2020年.