基于5G通信的配网差动保护技术研究

随着技术的进步,分布式能源的普及以及环形网络的不断发展,配电系统必须采取有效的电流差动保护措施来解决过载保护的问题。全新的配网差动保护技术,已经被广泛应用于5G技术,以满足日益增长的商业需求。这种保护方案使用了基于移动边缘计算的切片网络来传输数据,它具有极低的延迟和极高的可靠性;通过采用基于故障时刻的自动同步技术,可以有效地解决差动保护系统中双端数据的同步问题,而无需额外的时钟设备。5G智能电网的应用示范区已经完成了多种不同的测试,包括单基站和多基站的环境,而且已经将其应用于10kV线路的试点运行中。经过现场测试和实际运行,我们发现差动保护的性能达到了配电网工程的预期标准。

基于5G电力专网新型电力系统配网差动保护业务应用

随着以新能源为主体的新型电力系统的发展,传统的配电网保护难以满足配电网的建设需求及自愈要求。基于5G网络的特点,研究了适用于配电网的5G差动保护技术,以提高电网通信的实时性和稳定性。提出了基于电力业务的差动保护技术要求,并以此为基准构建了“端、管、云、用”四个方面的整体解决方案。通过建设电力定制化CPE、5G+配网差动保护终端、电力行业切片专网、智慧电力平台等模块,为新一代5G智慧电力提供了有力支撑。

基于5G通信的配网差动保护移动边缘计算方法

针对当前配网差动保护移动边缘计算方法未考虑配网空间均衡配置,导致输出稳压和电流稳定性较差、均衡性较低的问题,提出基于5G通信的配网差动保护移动边缘计算方法。采用5G毫秒级低时延技术,构建5G电力通信配网的空间均衡配置模型,计算5G通信信道冲激响应特征量,融入联合控制方法,获取5G毫秒级低时延传输效率函数,根据承载网到5G网络端切片融合结果,提取配网差动保护移动边缘特征,实现配网差动保护和移动边缘量化解析。实验结果表明,所提方法的输出稳压和电流稳定性较好,能够有效提高输出信道均衡性。

基于5G通信的配网差动保护技术研究

差动保护具有良好的可靠性、选择性和速动性,但差动保护在配电网中仍未被广泛使用。5G通信技术的发展,给以往需要光纤通信的电力系统差动保护设计提供了新的思路。鉴于此,研究了5G客户终端设备的通信时延,分析了5G技术下设备的对时同步能力,针对5G技术目前的缺点提出了优化措施,得到了满足5G通信条件的配网差动保护设计所需达到的要求。

5G专网技术在电网配网差动保护中的应用研究

传统配网电网在运行时受一些因素影响,无法满足低延时、高可靠性需求,需要在现有基础上进行优化改进,将5G专网技术融入实际应用当中,加强测试与调配,为电网稳定运行提供保障。

面向配网差动保护业务的移动边缘计算平台研究

利用5G通信技术在高带宽、低时延以及大连接等方面特点,结合配网差动保护应用场景,提出了基于5G的配网差动保护移动边缘计算(Mobile Eolge Computing,EMC)平台的架构。其基于计算卸载、业务数据分流机制、接入控制等技术,能够支持业务数据本地计算分析并转发,为电网低时延、高可靠场景打造定制化的“业务策略”,使平台能根据电网不同业务场景提供差异化承载服务,为5G在配网差动保护的应用提供依据。

突变量与形态学相结合的配电网故障时刻检测方法

在配网应用中,以故障时刻为同步基准的差动保护需要精准地检测故障发生时刻。而常见的相电流突变量故障时刻检测方法的误差受故障发生时刻、分布式电源故障特性等因素的影响较大,会给差动保护带来较大的同步误差。为此,提出了适用于配电网故障时刻自同步原理的精确故障时刻检测方法。首先以传统相电流突变量检测算法为基础选取数据窗,然后对窗内数据应用改进多分辨形态梯度算子进行处理,得到凸显波形突变情况的梯度信号。之后利用该梯度信号的极值点位置提取故障发生时刻。最后PSCAD仿真以及现场试验数据验证结果表明,该方法检测精度高、稳定性好,可有效减小因故障时刻检测而产生的同步误差。

5G助力电力行业创新发展

新一代5G移动网络具备低延时、大带宽和广连接三个特性,与工业互联网融合应用出现了八大类新型场景,为电厂智慧化发展提供了高效的数据采集和传输手段。并在配网差动保护、五遥、精准负荷控制、用电信息采集、配网状态监测等应用场景具备成熟应用,助力电力行业创新发展。