Operation Control Method of Relay Protection in Flexible DC Distribution Network Compatible with Distributed Power Supply

A novel operation control method for relay protection in flexible DC distribution networks with distributed power supply is proposed to address the issue of inaccurate fault location during relay protection,leading to poor performance.The method combines a fault-tolerant fault location method based on long-term and short-term memory networks to accurately locate the fault section.Then,an operation control method for relay protection based on adaptive weight and whale optimization algorithm(WOA)is used to construct an objective function considering the shortest relay protection action time and the smallest impulse current.The adaptive weight and WOA are employed to obtain the optimal strategy for relay protection operation control,reducing the action time and impulse current.Experimental results demonstrate the effectiveness of the proposed method in accurately locating faults and improving relay protection performance.The longest operation time is reduced by 4.7023 s,and the maximum impulse current is limited to 0.3 A,effectively controlling the impact of large impulse currents and enhancing control efficiency.

DeviceNet现场总线与对称分量法在电动机保护测控装置中的应用

基于DeviceNet现场总线与对称分量法,研制了集保护、报警、测量、控制与DeviceNet通信等多项功能于一体的电动机综合保护测控装置。深入研究了DeviceNet的通信机理,提出了该装置DeviceNet通信的实现方法,构建了针对该装置的对象模型和设备描述。针对对称分量法实际应用中两种系统接地方式均采用同一滤序计算公式的问题进行了分析和讨论,给出了分别适用于大电流、小电流接地系统的滤序计算公式。

基于控保协同的有源配网主动注入式保护方法

由于逆变型分布式电源(inverter-interfaced distributed generation,IIDG)的故障特性主要由其控制策略及电网故障情况决定,在不同故障场景和工况下,传统的被动式保护方法存在保护整定和协调困难的问题。为此,提出一种基于控保协同的有源配网主动注入式保护方法,故障期间控制IIDG主动向电网注入特征信号,保护处利用检测到的特征信号来获取IIDG的基波信息,从而消除IIDG对各支路电流及现有电流保护的影响。由于保护利用的故障特征是由IIDG主动注入的,因此该方法在不同场景和工况下都有较好的适用性,且不需要增加额外的通信和检测设备,具有经济性好和实用性高的优点。仿真结果验证了所提方法的有效性。

基于BP神经网络的测量设备无关协议参数预测

针对传统参数优化方法计算开销大,不能满足实时性要求高、计算量大等应用场景的问题,结合当今主流的机器学习方法,提出了一种改进的基于BP神经网络的参数优化方法,利用本地搜索算法的数据训练网络并对参数进行预测,替代传统的查找算法,从而获得更好的实时性和更低的计算复杂度,随后与基于随机森林和XGBoost的方法进行了比较。仿真结果表明,BP神经网络预测所得各参数的均方误差数量级为10^(-6)或更小,由该参数计算所得密钥生成率与最优密钥生成率比值的均值为0.998 8,且该应用中BP神经网络相对随机森林和XGBoost具有更好的预测性能。

用NETWORK-6000实现锅炉汽包水位保护逻辑自动转换功能

根据NETWORK6000分散控制系统的特点,介绍一种在锅炉汽包水位保护逻辑中实现自动转换功能的方法。射阳港发电有限责任公司用该方法对汽包水位保护逻辑进行完善后,锅炉水位信号可靠性提高,保障了锅炉的安全运行。

“光储直柔”建筑配电系统应用研究

以某项目为例分析“光储直柔”在建筑物中的应用,并对“光储直柔”系统的应用场景、建筑直流配电系统的关注点及“光储直柔”系统关键设备进行阐述。

考虑通信流量控制的配电网线路5G差动保护方案

针对5G通道承载配电网线路差动保护业务时数据流量大的问题,提出了考虑通信流量控制的配电网线路5G差动保护方案。从差动数据的发送频率、报文内容和报文类型入手,优化发送策略、简化数据格式、提高报文效率,并在此基础上优化差动保护数据同步方案和CT(电流互感器)饱和判别逻辑,大幅降低了数据流量,且不影响差动保护的性能,同时仍具备通道监视的功能。最后通过实验验证了该方案具备工程应用推广价值,为5G通信技术承载配电网差动保护业务的实用化提供了借鉴。

配电网中性点柔性接地装置四象限运行机理与控制方法

针对现有配电网柔性接地装置在进行接地故障处置时,易因网侧能量倒灌而导致直流侧电压失稳,甚至直流电容击穿的问题,分析注入电流与中性点电压间相角差随系统参数的变化规律,揭示系统参数变化对柔性接地装置输出有功功率、能量流向的影响机理,阐明造成系统能量倒灌的内在原因。在此基础上,提出一种具备四象限运行功能的柔性接地装置拓扑结构,在整流侧采用电压型三相半桥可控整流拓扑,并经配电变压器接入电网,能够维持能量在装置内双向流通,提升直流侧电压稳定性,同时实现直流侧供电自给。进一步提出基于四象限运行柔性接地装置的多目标复合控制方法,通过dq旋转坐标系下整流双环控制实现装置整流网侧单位功率因数运行及直流侧电压稳定,并由逆变侧控制对中性点电压进行快速精准调控。在PSIM(power simulation)仿真环境与10 kV真型配电网实验场中模拟各种运行和故障工况,对所提装置运行机理和控制方法进行验证,仿真与实验结果表明四象限运行柔性接地装置能有效解决现有柔性接地装置在网侧能量倒灌条件下直流侧电压失稳的问题,提升装置的运行和调控性能,实现接地故障快速安全可靠处置。

智能配电控制系统的设计思路

鉴于电力行业日新月异的发展变化,传统的配电控制架构已难以适应现代电网日益增长的复杂形势。因此,智能配电控制系统的诞生尤为必要。文章深入探讨了智能配电控制系统的设计思路,在系统通信方案上,采用先进的EPON光纤通信技术,以确保数据传输的高效和稳定。同时,系统也支持其他多种通信方式接入,如GPRS通信、图像传输等,以适应不同场景的需求。此外,系统还兼容RS485、Canbus等现场总线标准,方便智能传感器的接入和扩展。对于需要更高带宽和稳定性的应用,系统还支持以太网接入技术,以满足更加复杂和多样化的网络通信需求。

新型配电系统形态演化与安全高效运行方法综述

配电网是实现能源转型的重要支撑点,“双碳”目标驱动的配电网将发生重大变革,已快速从被动配送网络向主动平衡区域电力供需、支撑能源综合利用的资源配置平台转变,呈现更强的“系统化”特征,即从配电网向配电系统转变。在此背景下,该文首先从形态演化路径、多维度耦合关系以及核心研究手段3个维度梳理总结相关研究,并初步提出新型配电系统未来演化规律与演进方向构想。然后,对新型配电系统演进过程中涉及到的关键技术,即故障保护与自愈技术、振荡分析与抑制技术、系统稳定控制技术与协同调度技术进行了总结与讨论,并进一步通过分析关键技术在典型案例中的应用明确了现阶段技术现状与未来需求的差距。最后,对新型配电系统相关技术未来发展方向提出了展望。

电厂热控系统中热控保护装置故障研究

热控保护装置是电厂热控系统的重要组成部分,在多重因素的影响下,可能出现误动或拒动、软件程序故障等问题,严重影响电厂的安全、稳定运行。基于此,针对热控保护装置的常见故障,分析故障原因并提出具体的处理措施。此外,为确保热控保护装置性能稳定,还提出了定期检测维修、完善故障报警系统等保护措施,以期为相关从业人员提供借鉴与参考。

基于负序量排序及5G通信的主动配电网有界面保护原理

针对大量分布式电源(distributed generation, DG)接入配电网对传统保护带来的新挑战,提出了一种基于负序量排序与5G通信相结合的配电网有界面保护原理。为实现保护范围的有界及灵活配置,并应对极端工况下的主判据失效问题,设计了一种免整定的实测-补偿电压幅值比较判据。在信息交互方面,结合配电网通信特点,提出了带时标的5G通信方式,进一步降低了所提保护对同步通信的要求。仿真结果表明,对于带不可测分支的线路,所提判据均可成功应用,并且不依赖于数据同步通信。相较于传统三段式电流保护,保护新方案能够大大提升配电网的故障切除速度,保证故障极限响应时间均在90 ms以内。在数十欧姆的相间弧光过渡电阻和接地电阻的情形下,该方案仍能具有良好的故障辨识能力。相比于幅值差动保护,所提保护具有对不可测分支更强的适应性和动作稳定性。

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。

水电厂智能化励磁系统设计与实现

为了解决水电厂内的励磁系统智能化、集成化程度不高与功能单一的问题,介绍了发电机励磁系统智能化的设计与实现,开发了智能化分布式测控装置,由智能化功率控制柜、智能化灭磁采集装置及包括荧光光纤测量计与霍尔传感器在内的高精度传感器组成,通过分布式测控装置采集励磁系统的灭磁电流等多项关键参数,辅以智能化励磁调节器及综合信息管理系统,实现对励磁系统的智能化控制;通过综合信息管理系统分析采集的数据并进行分析,达到励磁系统的状态检测与故障诊断等目的,进而实现对励磁系统的集成化管理;此外,通过分析数据,还可达到预警建议及综合分析等全面化功能。所提出的励磁系统具有智能化、集成化及功能全面化等优势,可大大增加水轮发电机组运行的可靠性。

分布式新能源接入配电网的继电保护

分布式新能源接入配电网中能够实现太阳能、风能、潮汐能等绿色清洁能源与常规电能的结合,更好地满足用户用电需求,提高供电稳定性、连续性,更能够实现电能节约目标,避免常规电能资源的浪费。为了保障新能源与常规电能的安全结合,对分布式新能源的技术概况、配电网继电保护的组成及作用进行分析,指出分布式新能源接入配电网对供电系统的多重影响,基于供电安全导向,提出分布式新能源接入配电网的继电保护方法,从而保障新能源与常规电能的安全结合应用。

可靠性度量下的SDH承载配网线路光纤差动保护逻辑优化

SDH承载配网的节点分布存在偏差,在分配时难以实现节点互通,对配网光纤分配造成较大影响,无法及时对配网线路进行差动保护。为了提升SDH承载配网线路光纤差动保护的实时性,设计了一种可靠性度量下的SDH承载配网线路光纤差动保护逻辑优化方法。在分层和分割的正交关系设定下,以垂直和水平两个方向划分SDH承载配网光纤的传输结构,形成电路层、通道层以及传输媒介层。按照全电流模式和故障分量模式定义差动保护依据,通过差动保护整定值设定,增加配网线路光纤差动保护的灵敏度。考虑配网线路光纤分配模式,随机选择2组判断变量,以可靠性度量方式建立模型,将相交区域设定为可能出现的故障位置,实现SDH承载配网线路光纤分配的差动保护逻辑优化。实验以内部故障和外部故障两种类型进行差动保护测试,新方法可以不受暂态电容电流影响,将三相差流控制在0 A,具有较高的安全性,且差动保护响应时间低于5 ms,提升了差动保护的实时性能。

城市配电网数智化电动汽车需求响应控制措施及机制研究

新能源电动汽车快速发展对城市配电网乃至全网供需平衡运行的影响日益突出。笔者通过分析新能源发电特性、典型配电网台区用电特性,提出电动汽车需求响应技术手段、市场及政策机制、车桩行政规范建设等控制措施,设计了移峰填谷引导、填谷响应充电、谷用峰发双向三种响应模式,并探索配电网电动汽车需求响应步骤及控制流程。电动汽车电力需求响应可最大程度平抑大量新能源的随机性引发的低谷消纳困难和高峰电力供应紧缺交替运行的阶段性波动,减少大量电动汽车随机充电对城市配电网用电高峰的冲击及重过载影响,增加低谷富余电力消纳能力,降低电动汽车用电成本,并提高发输变配电力设备利用效率,减少电力固定建设投资。

大型变电站巡检作业平台高精度移动控制装置的研制

为提高电网智能运检水平,国内绝大多数大型变电站配置的智能巡检机器人具备自主导航功能,能够实现带电检测、红外测温和拍摄图像视频等基础巡检任务。然而,由于巡检机器人接口封闭而无法直接集成运用局部放电检测等功能,这需要有高精度移动控制技术的巡检作业平台提供支撑。为此,研制了一款具有传感器功能扩展、接口通用、成本较低的高精度移动控制装置,将该装置安装至现有成熟的机器人底盘后,可为巡检机器人前沿带电检测技术落地应用提供支撑。

基于双碳背景下的供水管网优化策略探索

城市供水管网是城市基础设施的核心组成部分,直接关系到城市居民的生命健康和生活品质。为了应对未来气候变化和城市发展的需求,构建面向未来气候适应型的可持续城市供水管网,不仅是当前城市发展的迫切需求,也是保障城市居民生活安全和提升城市竞争力的重要举措。通过讨论全球气候背景下供水管网面临的挑战,分析现有的供水管网的优化及管理手段,推演出全球气候背景下城市供水管网的需求,提出了符合双碳背景的针对性供水管网优化方案。

配电网保护装置自适应迭代学习控制技术

针对复杂的配电网保护装置结构,现有的控制技术在控制结果收敛和误差控制方面存在限制的问题,提出了一种配电网保护装置自适应迭代学习控制技术。使用图论原理对配电网络进行分析和优化设计,通过分解复杂的配电网结构,将其简化为更简单的形式。结合迭代学习控制和自适应控制理论,对配电网保护装置进行改进和优化。利用k-means聚类方法将具有相似最优补偿能力的数据进行划分和整合,并进行补偿容量调整,以满足最大投切次数约束。根据自适应迭代学习控制收敛性证明函数构建控制模型,实现配电网保护装置的渐进跟踪。实验结果表明,该技术误差小,能够对加密功能、保护功能和拓扑自适应测点进行有效迭代学习控制。