智能变电站继电保护二次虚回路失效风险动态识别技术

继电保护二次虚回路出现失效风险,会给保护功能造成隐患,影响继电保护系统安全可靠运行。为了解决该问题,提出虚回路失效风险动态识别技术,系统性预警虚回路失效风险,及时发现虚回路故障。首先,通过分析虚回路对象,梳理虚回路显性缺陷和隐性缺陷,构建二次虚回路失效风险预警技术架构。关键技术包含二次回路链路故障识别和二次回路功能故障识别。对于二次回路链路故障识别,通过装置断链告警处理、端口光功率分析、光纤损耗评估等技术监测端口,并通过判据监测异常报文。对于二次回路功能故障识别,监测保护功能有关的跳合闸回路、检修压板状态、虚回路软压板状态。最后,通过智能录波器的技术应用,验证该技术可行、方法正确。该技术为继电保护智能运维在虚回路失效风险方面提供助力,具备很好的实用价值。

一种基于物联网技术的智能变电站监控系统

当前智能变电站的总体结构分为“三层”(站控层、间隔层、过程层)和“两网”(站控层网络、过程层网络)。其中,间隔层采用了高精细度的数据采集和分析方法,充分应用现代信息技术,使得变电站的运检效率大幅提升,即将步入第三代智能变电站时代。文中设计了一种基于物联网技术的智能变电站总体监控方案。首先对变电站总体结构进行了详细描述,然后通过梳理物联网相关技术,充分挖掘物联网技术对于智能变电站的作用,在智能变电站中设计温湿度测控系统、SF6气体测控系统、智能监控系统3个子系统,对智能变电站的各类数据进行实时监控。该系统实现了变电站的一体化监控、可视化总体展示、故障诊断及预警等多项功能,为当前的新型智能变电站建设提供了参考。

智能变电站二次设备的调试与检修

研究旨在提升电力系统运行性能和电力供应连续性、安全性、可靠性。通过介绍智能变电站二次设备相关概念,分析智能变电站二次设备局部回路调试方法、全回路调试方法、无线网络组网联调方法,并总结设备调试注意事项。最后,研究智能变电站二次设备合并单元检修、智能终端检修、线路保护装置检修以及主变保护装置检修等检修方法,并总结设备检修注意事项。

基于深度学习的智能变电站变电运维安全管控方法

智能变电站是新一代电力系统的关键支撑,但其变电运维安全管控面临诸多挑战。本文提出一种基于深度学习的智能变电站变电运维安全管控新方法(DLBSC),该方法综合应用卷积神经网络、长短期记忆网络等深度学习模型,实现变电站设备状态监测、故障诊断、智能调度和安全风险预警等功能。仿真实验表明,DLBSC方法在诊断准确率、预警提前量、调度优化质量等指标上明显优于现有方法,可有效支撑智能变电站的安全、可靠、经济运行。

智能变电站交直流一体化电源系统的研究与应用

水风光核清洁能源接入电网,对我国电网的智能化发展提出了高要求。交直流一体化电源系统是将智能技术、智能控制元件和监控单元纳入变电站的发展成果。本文从交直流一体化电源系统的特征入手,分析交直流一体化电源系统的结构和容量计算方法,探讨交直流一体化电源系统应用实例,为我国的智能变电站发展提供一些参考。

智能变电站集群测控技术研究

智能变电站采用“三层两网”的技术架构,全站测控装置按间隔单套配置,当某个间隔的测控装置出现问题后,该间隔信息将无法测量。研究了集群测控装置的技术架构及技术原则、集群测控在装置出现故障时的备用机理,提出了虚拟测控的映射辨识技术,构建了实体测控和虚拟测控一致性检验方案,为集群测控装置的应用提供了理论和实验支撑。

基于异步整形机制的智能变电站通信队列调度策略

时间敏感网络(TSN)因能为智能变电站关键通信业务提供确定性低延时传输服务而得到广泛关注。针对现有变电站工业以太网交换机通信队列调度策略难以从理论上保证关键通信业务的实时性和可靠性的问题,该文提出了基于TSN异步整形机制(ATS)的智能变电站通信队列调度策略。首先,基于智能变电站业务流服务质量需求及传输特点,提出了智能变电站业务流的优先级划分及整形队列分配方案;其次,建立了以业务流端到端时延最小化为目标的整形器参数最优化模型,并通过内点优化算法求解;最后,整形器采用基于令牌桶的流量整形方法对划分后的业务流进行整形,整形后的流量基于严格优先级算法调度传输。基于OMNet++进行了仿真实验,实验结果表明,该文所提方法能够保障关键通信业务的确定性低时延传输。

基于DBSCAN的智能变电站交流采样异常实时识别算法

新一代智能变电站使用采集执行单元统一采样,后续设备都将依赖此装置数据,因此该装置采样环节产生的异常数据会影响变电站保护、测控等多个系统的正常运行。如何高效地识别这些异常数据是电力系统采样中至关重要的部分,也是智能变电站安全性和稳定性的基础。传统的异常数据检测方法主要设计用于处理低采样率场景下偶尔出现的异常采样点。随着智能变电站采样率的提高和电磁干扰问题的加剧,采样时连续多个采样点同时异常成为普遍现象。这使得原有识别算法准确率降低,而未被识别的异常数据可能会造成后续测控装置精度降低甚至保护装置误动。针对传统检测方法的不足,提出基于密度的噪声空间聚类(density-based spatial clustering of applications with noise,DBSCAN)算法的交流采样异常数据识别实时算法。该算法利用异常数据与正常数据的空间密度差异,有效区分出密度较低的异常采样点,从而实现智能变电站异常采样数据的识别。相比于传统方法,所提方法在采样异常数据识别上具有更准确的结果。

基于GOOSE反馈机制的智能变电站过程层网络备用方法

智能变电站过程层光纤网络一旦发生故障,会使二次系统功能失效,故障修复效率低,可靠性降低。为此,提出一种基于GOOSE反馈机制的智能变电站过程层网络备用方法。文章根据二次系统对过程层网络的传输要求,对间隔抖动、丢帧率和光功率等指标建立相应的危害程度量化模型;建立了备用光纤光口单指标和综合指标启动判据;利用GOOSE反馈机制实现对主光纤光口的备用。仿真表明,所提方法可快速完成故障光纤光口的备用切换,提高了过程层网络的可靠性。

智能变电站电缆防火封堵技术研究

常规的智能变电站防火封堵技术主要使用速固型无机堵料法生成防火涂层,易受固化强度变化影响,导致防火封堵性能不满足规范性指标要求。设计一种全新的智能变电站电缆防火封堵技术,并采用实例分析,验证该技术的防火封堵效果显著,能够应用于智能变电站的设计中。

智能变电站设备运行维护和检修技术

智能变电站有着全站信息数字化、信息共享标准化、通行平台网络化的基本特征,通过各类智能、环保、集成设备的应用实现变电、送电工作各类信息的采集、控制,以及保护等。智能变电站的运行中有着较高的设备维护、检修需求,应综合对其原理构成、技术特点在标准化的执行中形成较高的运行维护和检修效率,进而确保智能变电站的安全稳定运行。

计及网络时延的智能变电站继电保护非精确可靠性评估

针对基于精确概率理论的智能变电站继电保护可靠性评估在小样本条件下难以保证准确性的问题,文章基于非精确概率理论,推导威布尔-伽马模型的非精确形式,并建立设备的非精确可靠性模型。同时,考虑网络时延对继电保护系统功能可靠性的影响,分析继电保护系统中不同报文的特性并建立基于排队论的随机时延分布模型。通过可靠性框图建立计及网络时延分布的继电保护系统可靠性计算方程。依据实际变电站数据对系统可靠性区间概率进行仿真分析,结果表明模型能够较好地根据样本给出系统可靠性概率区间。文章所提方法为缺少运行数据的智能变电站继电保护系统可靠性评估提供理论支持。

智能变电站继电保护装置自动测试系统研究

为了满足现代电力事业的发展需求,本文对智能变电站继电保护装置进行概述,同时分析了继电保护装置自动测试系统中包含的核心技术,如计算机技术、网络化技术、智能化技术等。之后提出智能变电站继电保护装置自动测试系统的构建策略,通过做好接口层设计、数据模型设计、测试子模板库设计、通信模块设计、模拟系统设计以及控制中心设计,不断完善自动化测试系统的功能性。

智能变电站二次回路故障诊断技术的研究

智能变电站作为电力系统的关键组成部分,其二次回路的可靠性和稳定性对整个电网的运行至关重要。本文深入分析了智能变电站二次回路的结构和传统诊断方法,指出了传统方法存在的局限性和不足之处,提出并开发了一种智能变电站二次回路在线监测及故障诊断系统,着重介绍了系统中的信息分析和诊断流程,并通过故障诊断策略与实例验证了所提出的系统在故障诊断方面的有效性和可行性。

基于连接状态定位的智能变电站二次系统故障定位方法

变电站二次回路及系统运行状态因设备自身及物理连接等原因具有一定的不确定性,二次系统故障定位难度较大。提出一种基于连接状态定位的智能变电站二次系统故障定位方法。首先将二次系统设备拓扑连接关系抽象为矩阵描述,二次系统设备节点状态量作为相应矩阵元素;然后通过矩阵算法对二次系统连接状态进行定位,确定与故障有关的矩阵元素;在连接状态定位后利用模糊径向基神经网络将故障相关矩阵元素与故障集中各故障情况对应,进行故障搜索定位。故障算例结果表明,所提出的二次系统故障定位方法具有较高的准确率。

基于模板复用和特征解析的智能变电站虚回路自动配置方法

针对当前虚回路配置存在的复用程度不足、配置正确率不高的问题,提出了一种基于模板复用和特征解析的虚回路自动配置方法。分析了虚回路模型和配置特点;采用模板复用策略构建了虚回路重连数据集;对重连的虚回路路径进行特征提取,并采用降噪自编码网络实现重连的匹配。以实际220kV智能变电站为例进行对比分析,结果表明:与现有的自动配置方法相比,所提方法可更好地利用配置模板提高配置效率,能够有效提高虚回路自动配置的正确性。

智能变电站二次装置一键式隔离系统研究

由于通信机制虚拟化及网络化,智能变电站二次回路检修时难以对二次回路进行经济有效隔离。文中建立了智能变电站二次装置一键式隔离系统,并给出系统需要的软件和硬件配置方案。首先介绍了研究理论方法,利用无提取的可扩展标记语言解析方法对智能变电站IEC 61850 SCD配置文件进行快速解耦和分析计算,并把站内检修与改扩建过程中的隔离范围问题转化为图信号处理方法中的事件扩散问题,并通过图信号处理技术实现复杂数据处理算法可视化展示。然后给出了SV链路、GOOSE输出链路、GOOSE接收链路和软压板之间的对应规则,明确检修时隔离的范围。最后,对装置隔离的安全措施序列可视化生成,能够直观地显示二次回路的隔离情况,协助现场人员进行检修工作。

基于IEC61850的智能变电站设备运行状态数据实时监测方法

为提高电力设备运行状态监测的准确性,提出基于IEC61850标准的智能变电站设备运行状态数据实时监测方法。使用IEC61850标准为变电站智能电子设备构建整体分层数据对象模型;将变电站不同通信接口与通信协议的实时监测装置集成到IEC61850标准中,提供标准性质的IEC61850通信服务,实现变电站设备在线监测实时通信。经过仿真分析,该方法具有较高效的通信功能和较短的通信时间,实行电力设备运行状态监测时准确率较高,漏监测率较低。

基于系统结构的智能变电站继电保护可靠性分析

随着智能变电站的发展与完善,系统结构愈加复杂,多种因素导致智能变电站继电保护系统的可靠性降低,因此对智能变电站继电保护进行可靠性分析变得愈发重要。因可靠性分析的需要,提出一种基于系统结构的智能变电站继电保护可靠性分析的方法。先使用可靠性框图法对智能变电站继电保护系统进行建模,使用联络矩阵法找到网络系统中的最小路集,再引入最小路集不交化法对保护系统的可靠性进行分析,对智能变电站继电保护系统做出基于系统结构的可靠性分析。与现有的传统解析法和模拟法相比,文中所用方法流程清晰,便于查找建模过程中的错误环节。能够清楚地表述系统结构内部各智能元件之间的逻辑关系,便于找到处在继电保护系统中重要位置的元件,使可靠性分析变得简明、直观,且此方法在避免了大量重复运算的同时,又保证了计算结果的精度。

基于改进BA-PNN的智能变电站二次设备故障定位方法

针对概率神经网络(PNN)在二次设备故障定位中训练规模较大、容易受到平滑因子干扰的问题,提出了一种基于改进蝙蝠算法优化概率神经网络(BA-PNN)的智能变电站二次设备故障定位方法。首先,在PNN的求和层中采用拉普拉斯分布代替高斯分布,并用BA算法来获得最优平滑因子,进而提出一种改进蝙蝠算法优化概率神经网络方法;其次,基于智能变电站中二次设备的特征分析,选择故障特征量并对其映射,建立了基于BAPNN的智能变电站二次设备故障定位模型;最后,以某智能变电站故障定位为例,对BA-PNN神经网络进行样本训练,实现对故障元件的精确定位。仿真表明,该方法缩小了神经网络的训练规模,提升了神经网络的计算性能,增强了故障定位的准确性。