广域后备保护通信模式及其性能评估

良好的广域通信系统(wide area communication s y s t e m,WA C S)对广域后备保护(w i d e-a r e a b a c k u p protection,WABP)正确、快速地切除电网故障具有至关重要的作用,但目前的广域通信系统不能很好地满足WABP的需求。该文针对中国电力通信网,根据WABP的广域通信特点,研究了WABP的通信模式,包括广域通信服务模型和通信网络。在通信服务模型方面,继承了IEC 61850标准,并提出了减小广域通信流量的措施。在广域通信网络方面,提出了以太网接入方式的同步数字体系以太网(Ethernet over synchronous digital hierarchy,EOS)的传输模式,并建立了基于以太虚拟专线业务(Ethernet virtual private line,EVPL)的广域通信网络。最后对所提出的WABP通信模式的网络性能评估指标进行了分析。IEEE 14节点广域网络的仿真结果表明,采用以太网接入的EOS传输模式的广域通信网络,并采取相应的优先级区分、优先级队列(priority queue,PQ)调度等提高网络服务质量措施后,很好地满足了WABP各类业务的网络时延约束和功能需求,明显优于准同步数字系列(plesiochronous digital hierarchy,PDH)接入方式。

基于故障关联系数的广域后备保护新方法

为了降低广域后备保护通信量,提高故障识别的容错性,提出了基于故障关联系数的广域后备保护新方法。在故障发生后,主站对子站上传的母线各序电压比例系数进行排序以确定候选故障线路。然后,主站向相关子站索取候选故障线路及其相邻线路的保护和方向元件的动作信息,用于计算线路的故障关联系数。最后,主站通过融合线路的故障关联系数并且和设定的门槛值进行比较来实现故障线路的识别。仿真算例表明,新算法广域通信量小,并且具有较高的容错性,可提高广域后备保护的性能。

基于序电流灰色关联分析与多信息融合的广域后备保护算法

为了提高广域后备保护的容错能力,在集中分布式分区原则下,提出了电气量与多信息融合相结合的保护算法。该方法首先对分区内母线按照序电压分布特点排序后找出疑似故障线路。随后区域中心变电站将各个子站的录波数据计算得到疑似故障线路的综合序电流,之后利用灰色关联分析求得各疑似线路的故障度。同时,区域中心变电站向子站索取各IED回传的保护信息,计算疑似故障线路的故障度。最后,将两种故障度加权融合辨别故障位置。仿真算例表明,将电气量引入能够提高广域后备保护的容错能力,在复杂工况下也可以准确辨认出故障位置。

基于IEC 61850变电站广域后备保护agent的信息模型研究

为了提高电力系统的安全性,使广域后备保护(wide-area backup protection,WABP)设备满足变电站自动化系统的发展要求,对基于IEC61850的分布式多主体(multiagent)WABP信息模型进行了研究。介绍了multiagent WABP的结构及功能,详细说明了WABP主体(agent)的设计方法,包括保护智能电子设备(intelligent electronic device,IED)的对象模式、WABP agent的组成模块、保护agent和常规逻辑节点间的信息流,根据信息的不同类型,可以选择传输控制协议或用户数据报协议在不同变电站之间来传递信息。最后,对广域通信模型进行了介绍。采用广域协作策略的multiagent WABP可以准确判断系统故障,具有很好的可行性和实用性。

绿色校园雨水利用及WASP模型模拟评价

大学校园汇水面积大,雨水容易收集,若对雨水进行适当处理后再利用,将具有良好的环境和经济效益。天津市某大学在校园生态集雨区设计与建设实施过程中,建立了集植草沟、下凹式绿地、生态护岸为一体的生态雨水收集系统,以渗蓄和净化雨水、削减洪峰流量、减轻地表径流污染。以该大学校园雨水径流补充景观水系为例,介绍了绿色校园雨水利用的低影响开发(LID)措施,并利用WASP模型进行水质模拟,评估LID措施的预期效果,以期为校园雨水利用提供参考。