基于MMC的多端柔性直流配电网控制与保护

为提高多端柔直配电网系统的稳定运行能力,本文首先对分割的城市中压配电网进行互联设计了多端柔性直流混合配电网,对主要换流设备选型进行实例设计;基于下垂控制策略并结合功率参考值平移的曲线特性,将考虑电压限值的直流电压斜率控制方法应用于多端柔直配网,并制定本文设计案例的换流器保护配置策略。在PSCAD/EMTDC中完成10 kV多端柔直配网应用案例的搭建,最后仿真验证直流电压斜率控制策略及保护配置方案的有效性。

继电保护技术在智能电网中的应用分析

大量新能源接入电网对电网运行安全、稳定提出了更高要求。在此背景下,继电保护作为主流的智能电网保护方案,对保障智能电网安全可靠运行有着重要意义。继电保护可以有效解决电网故障问题,并发出故障警报。运维人员可在短时间内发现故障情况,快速处理故障问题,缩短停电时间,降低电力公司损失。对于电力公司而言,如何正确应用继电保护技术,保证智能电网安全、可靠运营,是需要重点考虑的问题。基于此,分析了智能变电站结构与特点,并探究了继电保护技术在智能电网中的应用方案以及过程层组网方式,旨在保障智能变电站安全、稳定运行。

新能源高比例接入电网的配网管理与技术措施

在高比例新能源接入电网之后通过智能电网分析,以人工智能和大数据基础系统为核心,完成智能电网技术变革,这是关于配电网模式,以及电网调配控制的关键技术。该研究通过对电网配置以及目前电网结构体系进行分析,明确高比例新能源接入电网之后对部分地区的影响,并且对电网电压补偿、智能变电站等关键技术作出同步应用研究。进一步提高电网配置的有效性,也实现基于新电网配置及功能效率内容的调整。

配电网层次化保护的优化配置及整定方案研究

文章研究了配电网层次化保护的优化配置及整定方案。先介绍了配电网保护的现状和挑战,然后阐述了层次化保护的概念和优势,接着提出了一种基于层次化保护的优化配置方案,包括保护装置的布局、保护策略的制定及整定值的计算。通过仿真验证了该方案的可行性和有效性。实验结果表明,该方案能够显著提升配电网的保护性能,缩小故障时的停电范围,提升供电的可靠性和稳定性,为配电网保护的优化配置和整定提供新的思路与方法,对于提高配电网的运行安全和稳定性具有重要意义。

基于深度神经网络的数字化变电站继电保护二次回路监测研究

常规的变电站继电保护二次回路监测方法以虚拟场景监测为主,很难做到全面覆盖,影响二次回路监测的准确性。文章设计了一种基于深度神经网络的数字化变电站继电保护二次回路监测方法。通过识别数字化变电站二次回路的不平衡负荷电流,分析二次回路中电流的变化情况。基于深度神经网络监测继电保护二次回路的运行状态和运行规律,并实现二次回路运行状态的可视化展示,避免监测失误问题。采用对比实验证实该方法的监测准确性较高,能够应用于实际生活。

配电网合环分析与合环条件判断

为了方便配电网合环判断,结合相关电力设备的参数取值,对配电网合环暂态过程与稳态过程以及合环电流进行了分析,结果表明,经过电流保护Ⅱ段延时时间后,非周期分量一般已经衰减到很小,因此合环暂态过程只对瞬时速断保护有影响。得出对于联络开关两侧馈线来自于同一10kV母线的情形,只要合环前联络开关两侧馈线的负荷电流总和不超过馈线的最大容许载流量就可以合环。对于联络开关两侧馈线来自于不同10kV母线,给出了判断是否可以合环的简化判断条件。文中结合仿真实例和现场统计数据验证了所提出方法的可行性。

含分布式电源的闭环配电网保护方案(英文)

相对于开环运行来说,闭环运行在供电连续性和维持电压水平方面都有优势,也更适用于有分布式电源接入的情况。着重研究闭环电网的特征并给出相应的保护方案,分析了传统配电网的保护措施,以及当电网由开环升级到闭环运行时,这些保护方法在新网络中的适用性。研究了纵联快速电流保护和无通道电流保护在闭环网络中的应用,这些保护方案均能显著提高含分布式电源的闭环网络的安全性和可靠性。

继电保护装置可视化编程反馈回环问题研究

保护逻辑图分析是图形化编程软件的核心功能,保护逻辑图存在很多反馈回环,因这些回环的存在,有向图拓扑排序不能直接应用于保护逻辑图的分析。目前,大多数图形化编程软件都要求手动解除环路的问题。针对逻辑框图环路问题,深入研究了用弧表示活动优先关系的有向图(AOV)的拓扑分析技术,提出了基于反馈组件的有向回环图分析算法,实现了逻辑分析的自动解环,解决了环路分析和处理的难题。所实现的机制具有实现方便、通用性好等特点,已在继电保护装置可视化编程中得到应用。

计及5G通信异常工况的有源配电网快速综合保护方案

随着分布式电源的高比例接入,传统三段式电流保护已难以适应日益复杂的配电网故障形态。在5G通信不断兴起的背景下,性能完备的电流相量差动保护在配电网中应用前景广阔,可不再受制于光纤铺设等附加的高额费用。但是,一旦出现5G通信信号失去同步甚至中断的极端情况,电流相量差动保护将无法正常工作。对此,针对5G通信异常场景,提出一套有源配电网综合快速保护方案,即适应5G通信失去同步但未中断场景的电流幅值差动保护判据、适应5G通信完全中断场景的相继速动保护判据,通过实时监测信道环境实现判据自适应切换。在PSCAD/EMTDC中搭建10 kV有源配电网模型。仿真结果表明,所提保护判据在不同故障场景下均能可靠动作。

微电网保护与控制系统的设计与实现

为了能够掌握微电网整体运行状态,可靠切除微电网内各种类型故障,监测微电网的运行模式,实现微电网孤岛检测、孤岛运行和并网控制,提出并开发了利用微电网全域信息的保护与控制系统.该系统利用通信网络将工业控制计算机和微电网内的保护装置与并网控制装置相连,实现了微电网内保护的合理配置、保护装置与并网控制装置动作状态的实时监测、保护装置与并网控制装置的统一对时及远跳/远投控制、孤岛检测、并网控制及人机信息交互等基本功能.仿真测试结果表明,该系统总体结构简单,功能实用,能够保证微电网的安全稳定运行.

柔性直流配电网保护方案研究及实现

本文结合深圳多端柔性直流配电示范工程,研究了柔性直流配电网的保护方案及故障定位方法。根据实际工程的电路拓扑结构,明确了保护区域的划分方法。同时结合MMC换流器及直流配网的故障特性,提出了各保护区域的保护配置方案。着重介绍了直流线路单极故障、双极故障的保护配置方法,并通过PSCAD/EMTDC仿真验证了保护配置策略的正确性和直流线路故障定位的可行性。最后介绍了保护装置的实现形式,并通过保护与控制之间的相互配合,形成了自适应的柔直配网保护系统。

确定复杂环网保护配合关系的有向简单回路新方法

复杂环网保护配合关系中所有有向简单回路的确定是求解最小断点集的关键步骤。文章提出了一种基于图论理论确定复杂环网有向简单回路的新方法,引入层间隔回路判断原则,通过搜索简化后的网络节点邻接矩阵,同时利用保护配合关系的对称性,无需回溯便可快速确定全网所有有向简单回路。该方法形成的网络矩阵规模较小,计算流程简单直观。算例结果证明了该方法的正确性和实用性。

20kV闭环运行配电网的快速电流保护方案

在20 kV闭环运行的配电网中,由于供电密度大、环网长度短且采用电缆供电,导致传统电流保护难以满足。针对上述特点,提出了一种20 kV配电网合环运行无通道保护新方法。该方法根据本端相电流的变化来判别对端断路器的动作状态,并通过加速保护的时间配置来确定故障区间,最终实现本端保护相继动作。通过PSCAD/EMTDC仿真,验证了该方法的可靠性与速动性。

云电送粤特高压输电网络连锁故障分析

近年来世界范围内发生了不少由连锁故障引发的大规模停电事故,这已成为影响电力系统安全稳定运行的一个重要因素。为此,以2010年云电送粤特高压输电网络为例,分析了当其送端云南电网重负荷线路发生扰动时,与故障线路潮流方向相同的500kV线路和与其构成电磁环网的220kV线路的距离三段保护的动作情况。通过比较监测线路的计算阻抗值和距离三段保护定值,判断该线路保护动作情况,给出是否会发生连锁故障的结论。结果表明,两回500kV线路相继发生三相永久短路故障后,系统仍然能够保持暂态稳定,且不会导致其它线路后备保护动作。提出了预防云南电网连锁故障的建议,该研究的结论已应用于云南电网生产实践当中。

基于RT-LAB的柔性直流配电保护系统的硬件在环测试

基于PSCAD/EMTDC等纯数字仿真软件对柔性直流配电保护系统进行的研究不能真实模拟保护装置的响应特性、也不便于保护方案的开发和扩展。鉴于此,通过实时数字仿真器RT-LAB以及保护装置的无缝连接,在国内首次搭建出基于深圳典型四端柔性直流配电网的硬件在环测试平台。该平台采用独有的e HS技术解决了实时模拟高频直流变压器的难题,可显著提升测试的时效性和实用性,具有较高的置信度。利用该平台对柔性直流配电网的三种典型故障进行了硬件在环故障测试,验证了所配置保护策略的性能。结果表明:所配置的保护方案功能全、性能好,在故障时动作准确可靠,无死区;实验结果可以直接应用到一次动模实验中,可为柔性直流配电工程的建设研究提供参考。

就地化分布式母线保护性能分析

介绍了目前已有的分布式母线保护方案,并将环网无主机式结构的就地化分布式母线保护与传统的集中式母线保护装置,从继电保护的四性(可靠性、速动性、选择性、灵敏性)等方面进行了对比分析。通过分析和试验发现,就地化分布式母线保护在可靠性与速动性方面比传统母线保护存在优势,选择性和灵敏性上两者性能相同。同时,就地化分布式母线保护在安装和运行维护方面也有一定的优势。通过各项性能的对比,认为就地化分布式母线保护有潜力取代传统集中式母线保护,是未来新一代智能变电站母线保护的发展方向。

网络环路防止技术研究

网络环路具有隐蔽性高、故障排查难度大的特点,其出现会导致链路堵塞、二层交换机管理缓慢、交换机设备CPU占用率极高等现象.基于对云南师范大学校园网的维护,分析了网络环路产生的原因及表现,并提出相应的对策来解决及预防网络环路.

智能配电网应用差动保护技术相关问题研究

差动保护技术应用于智能配电网,存在配电网拓扑变化频繁导致相关参数配置维护工作量大和配电网多等通信方式。馈线中既有断路器又有负荷开关混合组网的适应性的问题。对上述问题进行了分析研究,提出了相应的解决方案,分别提出了拓扑变化自适应,多种通信方式下的全网数据同步和对时、断路器负荷开关混合组网的故障处理。基于提出的解决方案,研制了应用于智能配电网的差动保护设备样机,在基于RTDS的仿真测试环境和示范工程应用中验证了提出的相应问题解决方案的可行性。

环型配网优化规划的遗传算法

直接使用闭环结构约束,采用遗传算法对仅有2个变电站的环型配网进行优化规划.在配网优化规划的同时考虑到了结构上的环状约束和运行上的辐射状约束.首先介绍了环型配电网优化规划中采用的数学模型,然后介绍了遗传算法理论及其在环型配电网中的应用,并使用Visual C++编程语言,设计、开发环型配网优化规划软件.最后通过对一个17节点的试验系统的优化规划,验证了方法的实用性和有效性.

MMC-HVDC系统结构对多端直流电网故障的影响分析

主要针对基于MMC的多端直流输电网直流故障特性进行研究。首先,对不同系统结构下换流站的稳态运行特性及短路故障电流路径进行研究,提出了不同MMC-HVDC系统结构直流接地故障电流路径的通用分析方法;然后,基于上述方法分析了不同接地方案对故障电流的影响,并提出了一种多端直流系统直流侧接地方案确定分析方法;最后,通过仿真模型对一个5端直流电网在不同系统结构下的接地与非接地直流故障响应进行了比较分析。研究结果说明了伪双极系统具有最好的单极故障电流特性,而直接接地系统受单极故障的影响最大;同时,仿真结果也说明了直流电抗对所有系统结构下的所有直流故障方式均具有良好的改善作用。