自适应备自投装置在变电站中的应用

110kV变电站普遍存在2台主变运行并将2号主变供电的110kVⅡ、Ⅲ母连通为新Ⅱ母的情况,当2号主变变低一分支因缺陷退出运行且转由二分支供电新Ⅱ母时,将导致备自投装置失去备自投功能。为提高备自投装置对110kV母线接线方式变化的适应性,提出了一种自适应备自投装置,实际应用表明该装置从根本上解决了110kV母线接线方式变化时逻辑判断缺失的问题,有效保障了电力系统的供电可靠性。

面向输电网弹性提升的灵活控制装置配置规划

为提升电力系统弹性,确保主网应对小概率-高影响事件的能力,基于鲁棒优化理论提出主网灵活控制装置配置的规划框架,充分考虑远动开关配置下的最优线路开断(optimal transmission switch,OTS)、线路强化加固装置以及储能设施之间的最优协同作用,最大限度降低投资运行成本的同时减少由潜在极端事件造成的经济损失。首先,基于持续负荷曲线构建考虑典型日线路中断与新能源出力波动的两阶段鲁棒规划模型;然后,采用修改后的嵌套列和约束生成算法(nested column-and-constraints generation,NCCG)对模型进行求解,使用相关加速策略提升模型求解效率;最后,通过IEEE-24节点系统进行仿真分析,验证异质灵活控制装置之间的规划协同作用以及模型的有效性。

高海拔地区500kV输电线路用复合绝缘子与并联间隙的绝缘配合

为丰富并联间隙用于在高海拔环境下500kV电压等级线路的绝缘配合研究,在2 100m海拔下对不同结构的500kV输电线路复合绝缘子用并联间隙进行了冲击击穿特性试验,并比较了不同结构并联间隙冲击击穿特性的差异。同时,根据雷电冲击试验和操作冲击结果,参考绝缘子串与并联间隙的绝缘配合原则,得到了合适的并联间隙间距。研究结果表明:3 780mm棒形并联间隙、3 780mm环形并联间隙2种并联间隙适合2 100m海拔的500kV线路工程运用,可满足保护绝缘子及线路绝缘的双重要求。研究结论可为并联间隙的工程设计提供支持。

智能变电站开关柜综合状态监测IED设计

针对现代电力开关柜设计了一种基于物联网技术并符合变电站IEC61850标准的应用于变电站间隔层的新型开关柜综合状态监测智能电子设备(IED)。该IED采用ARM+DSP双CPU架构为硬件核心,以VxWorks实时操作系统和C语言为软件开发平台,嵌入符合IEC61850标准的IED性能描述文件(ICD),解析IRIG-B码进行同步对时,通过ZigBee无线网络和RS485/RFID/CAN总线实现与开关柜在线监测装置(过程层)的数据传输,按照IEC61850标准规约用光纤与综合应用服务器(站控层)进行通信。此外,还完成了开关柜综合状态监测系统结构设计、IED硬件电路设计、软件平台的构建以及IEC61850的信息建模。实际运行结果表明,该开关柜综合状态监测系统能够远程对所有开关柜状态进行综合采集、分析、传输与监测,并将这些功能融合到一体化信息平台诊断中。

采用电力载波模块对控制与保护开关的远程控制方案

介绍了电力载波的工作原理和一种基于KQ-1OOE的电力载波模块的应用方案。该系统取代了对控制与保护开关的远程控制而建立的专用控制信号传输通道,通过电力线就可对远程的控制与保护开关进行控制,节省了建立信号传输途径的费用,且从电力线上传输,提高了运行的可靠性。

一种新的防跑车装置测控系统

介绍了一种新的基于PLC(可编程控制器)和光电开关的矿山防跑车装置测控系统的原理和设计,系统采用了电力线载波技术进行信号传输,并通过计算机仿真测试和上机试验测试,证明其是一种比较安全、可靠、经济、使用方便的测控系统。

一种接地线操作杆转接装置的研制

目前电力系统110k V、35k V电压等级变电所中电容器组、接地变等电气设备停电检修试验时,为了保证试验人员及设备安全,需要将相关设备停电并在设备各来电侧挂设接地线。但由于受到电容器组、接地变柜等设备结构及安装位置的限制,在接地线挂设操作过程中常常会出现使用接地线操作杆无法规范、可靠、快速挂设接地线的问题,因而存在一定的安全隐患。本文针对以上问题提出了一种新型的接地线操作杆转接装置,它能够与目前变电所常用的标准接地线操作杆配合来完成接地线的可靠、高效挂设,解决了一些变电所工作现场操作人员无法使用接地线操作杆方便、可靠挂设接地线的问题,提高了电气设备停电检修接地线挂设操作的安全性、可靠性以及工作效率。

直流框架保护装置的功能及动作特性改进建议

牵引变电所直流框架保护动作后对线路正常运营有巨大影响,通过对其功能配置及动作特性进行深入分析,从避免装置误动作的角度,提出电流框架保护设置多段保护并进行电流方向判断的建议;同时从保护动作特性的角度,提出车场牵引变电所需设置钢轨电位限制装置并与框架保护装置配合的建议;针对目前争议较多,与牵引网运营方式有关的上网隔离(或组合)开关柜的安装方式及其与框架保护配合,进行分析说明并提出具体建议,以更好地保证工程长期安全、可靠运营。

变电站高低压母线备自投的配合方式

提出了三种实现变电站中高压母线备自投和中、低压母线备自投配合的方式。其一采用延时定值保证高压母线备自投先于低压母线备自投动作;其二采用开关量保证高压母线备自投动作过程中低压母线备自投不动作;其三在备自投全部动作过程中都对备供电源电压进行检查。

光缆中金属加强芯与金属护层的综合利用

分析了目前在光缆线路施工中金属加强芯和金属护层的处理方法及存在的缺陷,提出了一种综合利用光缆金属加强芯和金属护层的新方法,并研制了一种灵活、经济、操作方便的多功能线路转换装置。论述了在现有光缆结构的条件下,利用光缆的金属加强芯和金属护层,对光缆实现全方位、多层次维护的方法。

高压输电线路上监测装置电源的研究与设计

针对高压输电线路上电力设备供电难及太阳能电池成本高、体积大、安装位置受限、功率不稳定等缺陷,设计了高压输电线路上监测装置用电源。该电源由感应取电电源、光伏电源和电源选择控制模块构成,对该装置的整体结构进行了分析,并给出了关键模块的设计及切换实现方法。实验结果表明,该电源装置可实现感应取电电源和光伏电源的切换,为监测装置提供安全稳定不间断的电能。

220kV备自投配置及与相关保护的配合关系

在220 kV变电站,线路保护、母差保护及备自投装置,对电网的安全运行都发挥着重要的作用。对220 kV系统备自投的配置及与线路保护、母差保护配合出现的问题进行了分析,并提出了解决方法。

500kV线路不停电传动保护升级研究

为杜绝重要保护不正确动作,南方电网要求列入Ⅰ级特维的保护设备应每年开展出口传动试验,必然增加停电操作的工作量和设备试验的风险,所以南网研发500kV线路不停电出口传动试验的保护版本并进行传动试验。通过对现有保护装置升级,利用保护装置发出单相跳闸脉冲,验证出口跳闸回路的正确性与完好性。该项研发逐步实现线路不停电传动代替停电出口传动试验甚至保护部检,无需停电操作,极大地减少了试验的工作量和作业风险,提高电网运行的可靠性。在南方电网中正在不断推广和实施,是继电保护重要的创新成果和发展方向。

一起分路接地引发备自投误动的案例分析

针对某110kV变电站35kV分路接地引起所在母线电压互感器损坏和备自投误动的情况,从装置本身及设计、运行维护等方面的问题,分析备自投装置误动的原因,提出了相应的防范措施。

一种基于聚合物材料的延迟线阵列与热光开关集成器件的设计

设计了一种基于聚合物材料的延迟线阵列与热光开关的集成器件.利用Rsoft软件设计并模拟了多模干涉热光开关的性能,可实现输出光场强度随电极加热温度变化.设计了螺旋结构的延迟线阵列,利用BPM软件对螺旋结构波导进行数值模拟,综合考虑器件尺寸和损耗参量设计出螺旋结构的弯曲半径.将延迟线阵列结构与热光开关进行集成,能够实现热光控制的聚合物延迟线阵列,该器件可实现的最大延迟时间为399.4ps,延迟间隔为9.2ps.以SiO2为下包层,SU-8紫外固化光刻胶为波导芯层,聚甲基丙烯酸甲脂为上包层,采用旋涂、光刻、湿法腐蚀等工艺制备了1×4延迟线阵列与MMI热光开关的集成器件,测试得到了延迟线阵列的近红外输出光斑,插入损耗为15~19dB.

多能互补柔性互联配电网在线融冰方法

输电线路严重覆冰会给电网造成严重损失。研究了利用配电网中风电、光伏发电、生物发电及储能装置等多能互补能源形式实现配电网过电流融冰,并提出储能装置作为负荷的配置方法;研究了柔性配电网潮流控制的原理和方法,分析了无功潮流和有功潮流的调节特性,相比于无功调节,有功环流引起的融冰电流更大。以南方电网示范工程为案例,验证了配电网中柔性开关转移潮流,发出无功功率实现配电网过电流融冰的调节效果,仿真结果表明在3回馈线之间产生的有功环流和无功环流均可实现过电流融冰。

开关型消弧装置的故障选相及选线方法

在中性点不接地配电系统中,采用开关型消弧接地装置进行选相和选线存在准确率不高、会引起谐振等问题。为此,对中性点不接地系统中开关型消弧装置的工作原理和特性进行研究,提出基于相电压差值的选相方法和基于零序电流变化量的选线方法,分析母线故障与馈线故障的区别并设计故障线路判断流程。最后,应用PSCAD/EMTDC软件进行建模和仿真,仿真结果表明所设计的选相和选线方法具有较高的准确度和可行性。

浅析PC级ATSE在线维修的必要性

PC级ATSE结构简单，选用合理时其可靠性较高，广泛用于一级负荷、一级负荷中的重要负荷及二级负荷的电源自动转换。由于PC级ATSE担负的重任直接影响重要负荷的供电可靠性，且PC级ATSE是否需在线维修关系到供电运行、操作、投资、安全等诸多问题，为此，笔者从国家现行规范、规程及国家建筑标准设计图集入手，结合PC级ATSE技术参数选用、PC级ATSE的投切条件及运行予以分析，对PC级ATSE在线维修的必要性提出建议。

新型整流桥串并联切换直流融冰装置

我国南方地区冬季气温低湿度大,在远距离传输的高压输电线路上经常出现区域覆冰问题,覆冰严重时会造成杆塔倒塌等电力事故。文中研究的新型整流桥串并联切换直流融冰装置即用于解决输电线路覆冰问题,可避免造成大面积供电中断。文中基于常规十二脉动直流融冰装置,通过原理分析、参数设计和仿真验证,提出一种新型直流融冰拓扑,可以同时满足导线融冰的大电流和地线融冰的高电压需求。相较于常规十二脉动直流融冰装置,采用新型直流融冰拓扑可以选用一半容量的换流变压器和一半通态平均电流的晶闸管,显著降低设备投资成本;且在大电流输出模式下可以有效减小注入系统的谐波电流,从而减小接入点的系统电压畸变,改善直流融冰装置投入运行时的系统电压质量。

智能电网监控装置取能方法研究

随着智能电网技术的不断发展,智能电网监控装置显得尤为重要,其贯穿于整个智能电网,而智能电网监控装置取能技术则是坚强智能电网的有力保障。笔者阐述了智能电网监控装置取能技术的原理及主要研究现状,针对现有技术的不足,给出了交直流两用的电容分压式取能电源设计的思路和方法,并针对其实用性进行了分析,最终设计出了一种取能电源内置型高压智能开关。