数字化变电站技术分析

在智能电网中,数字化变电站属于不可或缺的一部分,其代表着变电站发展的新方向。相较于传统变电站,数字变电站优势显著,有利于提高检修和维护效率,降低故障发生概率。为此,本文首先对数字化变电站关键技术进行分析,然后通过结合实例的方式,对数字变电站一次设备设计和二次系统设计加以研究,最后提出相应的结论。研究结果表明,本电站通过对各项先进技术的应用,使数字化变电站功能更加完善。希望通过本文研究,为相关行业提供借鉴。

基于改进支持向量机的数字化变电站安全措施生成技术

针对数字化变电站二次检修安全措施工作效率低的问题,提出一种基于改进支持向量机的数字化变电站安全措施自动生成技术。首先,构建基于邻接矩阵的二次回路模型及设备模型,进一步综合二次安全措施规则库形成样本数据集;其次,利用支持向量机对二次安全措施进行分类,并引入细菌觅食算法对惩罚因子和核参数进行优化,有效提高了安全措施自动生成模型的训练效果;最后,通过算例验证了所提方法的有效性。

数字化变电站继电保护适应性探讨

数字化变电站已大量使用在电力电网系统,继电保护的安全性得到进一步保证,极大程度确保了用电安全。数字化变电站发展至今,其继电保护的适应性仍有许多可探讨的方面,总结出优化继电保护适应的方案方法。

基于OPNET Modeler的数字化变电站过程层网络实时性分析

过程层网络是数字化变电站区别于常规变电站的主要网络层。为研究其实时性对继电保护等对传输时限要求较高应用的影响,基于OPNET Modeler仿真平台,在过程层网络构建符合IEC61850标准的SCSM模型。以继电保护GOOSE和SV应用为研究对象,分析了组网方式、网络负载和传输策略等对过程层网络实时性的影响,并提出了通过优先级标签和VALN等技术降低传输延时的优化策略。为数字化变电站过程层网络实时性分析提供了定量评估方法。

数字化变电站技术发展前景分析

随着我国电网规模不断扩大,智能电网已经成为我国电网发展的必然趋势。智能电网需要以坚强可靠的数字化变电站作为支撑,其中,数字变电站需要具备相应的自动性、可靠性、互动性。本文分析了数字化变电站的概念、特点及优势,阐述了数字化变电站的主要技术与特征,并分析了数字化未来的发展前景。

数字化变电站通信网络规划与实时特性改进

随着现代电力科技的进步,建设数字化变电站成为可能。相较于传统的变电站,数字变电站在结构、功能、性能以及重要性等方面存在显著差异。数字变电站是一种以数据为基础的变电站,集成了自动化装置,是变电站发展的必然方向。数字化变电站中的自动化装置通过数字通信进行信息交流,许多功能的实现都依赖于通信网络。为确保系统互操作性和通信的一致性,国际电工委员会提出了基于电力系统自动化领域全球通用(IEC 61850)标准的数字变电站通信网络和系统标准。主要研究了数字化变电站的特性和组网方式、数字化变电站通信网络实时性能等内容,以促进电力系统的数字化发展。

数字化变电站中的检修与试验策略分析

阐述数字化变电站的检修试验的原理,探讨数字化系统的运行安全管控措施,数字式光电互感器在保证倒闸操作的精确性和稳定性中的作用。

新一代数字化变电站控制与自动化技术

文章介绍了数字化变电站的控制技术,分析了自动化技术在电力系统中的应用,梳理了新一代数字化变电站的关键技术,并以我国某大城市的500kV数字化变电站为例,揭示了这些关键技术在实际运行中的优越性。

数字化变电站的主要特征和关键技术

随着信息技术的快速发展,数字化变电站作为现代化电力系统的重要组成部分,已经成为电力行业的关注焦点。数字化变电站利用先进的电子互感器及其接口技术、智能断路器技术以及计算机网络技术,实现对电力系统的智能化监控、控制和管理,提高了变电站的可靠性、灵活性以及效率。因此,探讨数字化变电站的主要特征和关键技术,以期更好地促进该领域的发展。

基于IEEE1588的数字化变电站时钟同步技术研究

IEEE1588是关于网络测量和控制系统的精密时间协议(precision time protocol,PTP)标准,其网络对时精度可达亚μs级。文章介绍了IEEE1588标准定义的高精度时钟同步的原理以及PTP时钟模型,针对遵循IEC61850标准的变电站通信网络拓扑结构,提出了IEEE1588在数字化变电站内的应用方案,讨论了各方案的优缺点,并给出了时钟设备的冗余配置方法及其功能实现。文章从理论上分析了IEEE1588标准的时钟同步误差,最后从全网的角度探讨了该标准的具体应用策略。

数字化变电站通信网络性能仿真分析

依据IEC 61850标准分析了数字化变电站的通信网络结构和数据流,利用OPNET Modeler建立了2层星型拓扑结构的数字化变电站通信网络动态仿真模型,基于该模型以过程网络中采样值报文的网络延时、站级网络中报告和控制报文的端到端延时为研究对象,对不同节点规模、不同网络配置和不同应用功能条件下的过程网络、站级网络的实时性能进行了仿真分析,根据仿真结论对数字化变电站通信网络的结构、网络带宽及网络设备的选取等提出了建议。

数字化变电站继电保护系统的可靠性建模研究

与传统变电站继电保护相比,数字化变电站继电保护系统在结构和内涵上都发生了重大改变,其系统可靠性目前尚无标准的评价模型和方法。在分析数字化变电站继电保护系统构成基础上,把信息流划分成同步对时、SV和GOOSE三类,对每类信息流回路可能的拓扑结构进行了分析。然后用最小路集算法对三类信息流回路连通率进行计算,用串并联模型对继电保护系统的整体可靠性进行计算。最后讨论了建模算法的软件实现并进行了算例分析。研究表明,该建模方法为评价继电保护系统不同方案的可靠性提供了有效手段。

数字化变电站通信网络的组建与冗余方案

根据站级网络与过程网络是否联通,提出了独立过程网络和全站唯一网络2种数字化变电站通信网络的组建方案。通过分析各自优缺点,指出独立过程网络目前较易实现,而全站唯一网络可先在规模不大、节点数目较少的新建中低压变电站中尝试,待积累一定组网和运行管理经验后,全站唯一网络将凭借信息高度共享等优势成为数字化变电站通信网络的最终形态。详细分析并比较了各种网络冗余技术在数字化变电站通信网络中的应用方法,包括由交换机实现环网冗余协议、快速生成树协议和链路聚合控制协议,由智能电子设备(IED)实现双网口热备用和双网口独立工作等;最后提出了当前实施网络冗余可能存在的问题。

数字化变电站继电保护适应性研究

结合国家电网仿真中心动态模拟实验室所进行的数字化变电站二次设备系统级、网络化动态模拟试验结果,分析了数字化变电站过程层的组网方案、继电保护装置的动作快速性问题、继电保护装置对多厂家多原理电子式互感器配合工作的适应性、继电保护装置对电子式互感器异常情况的适应性、电子式互感器采样同步方案、变电站间电流差动保护的数据同步问题,并提出了应对方案,最后提出了改进的数字化变电站系统级网络测试的动模试验方案。

电子式互感器在数字化变电站的应用

电子式互感器和合并单元作为数字化变电站的重要组成部分,与传统互感器相比具有绝缘简单、动态范围宽、抗饱和性能强、占地面积小、实现数据输出等优点。文中介绍了有源和无源电子式互感器的构成,对这2种方式进行了比较,介绍了合并单元的功能及其应用,对工程应用提出了互感器配置和功能应用的实施建议。

数字化变电站的“虚端子”设计方法应用研究

通过介绍数字化电站保护GOOSE设计过程中遇到的问题,提出了一种全新的GOOSE"虚端子"设计方法,包括虚端子、逻辑连线图、GOOSE配置表等内容。该设计方法能够可视化的反映保护装置GOOSE配置、保护装置间GOOSE联系等,解决了数字化变电所保护装置GOOSE信息无触点、无端子、无接线等问题。GOOSE"虚端子"设计方法在500kV兰溪变工程实践中首次应用,取得了很好的设计效果。

数字化变电站过程层采样值时间同步性分析及应用

提出由合并单元(MU)发出统一的采样同步脉冲至同一间隔中的电子式电流/电压互感器,在电子式电流/电压互感器信号处理系统中对本地时钟信号进行分频或倍频处理后与采样同步信号锁相,发送A/D采样时序,确保同一间隔中所有电子式电流/电压互感器采样值时间同步。设计了基于IEEE1588的多基准源时间同步方案,并对站与站之间、站内终端设备之间、电子式电流/电压互感器中A/D采样信号同步特性以及网络交流流量对时间同步的影响等进行了测试和评估;要求在变电站内配置时间综合测量仪,对同步性能在线监测。

数字化变电站GOOSE组网方案

分析了IEC61850标准中保证面向通用对象的变电站事件(GOOSE)服务具备实时应用特征的相关协议规范。数字化变电站内部主要通信报文为基于客户/服务器模式的MMS报文、GOOSE报文和采样报文。讨论了主要通信报文的应用特点;基于GOOSE网络通信的安全性、可靠性、实时性,讨论了在数字化变电站发展过程中,从独立组网至全站共网的各种组网方式以及装置单环网、星形网等网络结构在GOOSE组网应用中的优缺点,分析了VLAN技术、报文优先级、链路聚合等网络技术在GOOSE组网过程中的应用。最后结合具体实例对GOOSE组网方式、组网结构以及交换机的配置进行分析研究。

电子式互感器及其在数字化变电站中应用

在描述电子式互感器的标准、定义、结构体系和分类的基础上,分析了有源和无源电子式电流与电压互感器的类型、原理、特点及其存在的主要问题,并就其在测量品质、结构体系、运行安全性、绝缘结构及成本等方面进行了比较,指出无源电子式互感器是独立安装的互感器的理想解决方案。以IEC标准为基础,讨论了电子式互感器在数字化变电站中的逻辑位置和配置原则,分析了电子式互感器应用于数字化变电站中在提高测量精度、简化二次设备结构、增强间隔层与过程层通信、提高继电保护装置性能、完善故障录波等方面的优势。并指出在其应用中需注意可靠性和稳定性等技术问题。

数字化变电站新型合并单元的研制

分析了数字化变电站发展对合并单元研发的新要求,研究了新型合并单元关键技术及其应用,包括:合并单元模型、基于IEC 61850-9-2标准的采样值映射、基于IEEE 1588标准的装置校时与同步实现和合并单元采样同步技术。最后对基于大型现场可编程门阵列(FPGA)技术研制的新型合并单元装置软硬件结构进行了设计说明。