基于多Agent的广域保护系统体系研究

以提高广域继电保护自治性和适应性为目的,引入多Agent技术设计了广域保护系统的体系结构,并给出了广域保护Agent的设计思路。基于分区域分布集中式系统结构,讨论了广域保护子Agent的数据采集、系统通信、故障识别、知识库、结果执行、学习能力等多任务功能描述。利用多Agent系统并行工作与协作机制,构建了广域保护多代理的体系结构和工作机制,并给出了保护功能分解的多代理分层模型。同时结合广域保护功能,阐述了故障识别、结果执行、通信网络性能监视等几种典型子Agent的详细设计特点、结构、模型及其决策过程。通过多Agent在广域保护中的运用,可以有效实现大规模电网系统在不同运行工况下自适应保护。     

基于分区域广域继电保护系统的故障识别算法

随着电网的日趋扩大化与复杂化,基于广域多点信息的广域继电保护系统在向工程实际化转变的过程中越来越受到通信水平的制约。基于广域继电保护系统有限性的思想,对复杂结构的电网进行有序的区域划分,并将故障的识别与保护的动作在各个区域内完成,减小了对通信系统的压力。针对已划分的保护区域,提出了基于故障方向信息比较原理的区域故障识别算法,利用故障时方向元件判别的故障方向,经简单的运算,判断故障的位置。以IEEE10机39节点系统为例,对保护区域进行了划分,并对其中一个保护区域内的故障情况进行了仿真验证,其结果验证了故障识别算法的可行性。     

广域保护多Agent系统动态协作机制

以提高广域保护应对系统故障时出现的通信误码、保护失灵和断路器失灵等复杂运行情况的能力为目的,结合故障识别算法,提出了广域保护多Agent系统的动态协作机制。基于分区域分布集中式多Agent广域保护系统结构,结合多信息融合的广域故障识别保护算法,研究广域保护主站和子站,子站与子站间的信息动态协作机制,详述了保护系统对故障识别、容错处理和执行处理等动态协作机制的处理过程,并利用状态机描述多Agent系统的整体协作机制。基于IEEE 39节点系统的算例分析描述了通信错误、保护失灵和断路器失灵等几种典型故障时多Agent间的协作过程。     

有限广域继电保护系统的分区原则与实现方法

对于结构复杂的实际大电网,合理的保护分区是基于集中式结构的广域继电保护工程应用中需要重点解决的关键技术之一.文中基于广域继电保护的有限性概念,论述了广域继电保护系统的分区原则,涵盖变电站中心站的选取、有限广域继电保护范围、边界区域的交互等基本分区原则,满足每条线路在至少一个分区内能实现远后备保护,同时,广域区域内保护分区数目达到最少.将图论技术应用于广域继电保护系统分区的实现,提出基于4级邻接矩阵的搜索方法,原理简单,运算方便,易于实现.IEEE 10机39节点系统的仿真结果验证了该保护分区原则与实现方法的可行性.     

适应智能电网的有限广域继电保护分区与跳闸策略

随着大范围停电事故的频发以及智能电网技术的发展,基于广域多点信息的广域继电保护成为热点研究问题。基于对广域继电保护技术发展前景与工程实用化要求的分析,论述一种蜂窝式分区域集中决策有限广域继电保护系统,并重点研究了基于通信信息优化的保护分区原则和方法,以及符合保护配合要求的保护跳闸策略。以某电网为例进行实例分析,验证了上述结论的可行性。此研究旨在促进广域继电保护从原理性探索向应用的转化,用以应对具有结构与运行多样性的智能电网的发展要求。     

分布式集中决策的区域智能保护系统结构与算法

广域或区域继电保护研究是解决复杂大电网下继电保护尤其是后备保护性能的可行路径,也是智能电网中继电保护的合理发展趋势.区域智能保护利用区域电网信息与智能技术支持,与现有主保护协同工作,简化后备保护,加强电网继电保护水平.讨论了区域智能保护分布式集中决策的系统结构,研究了标准化通信区间约束下基于遗传算法的智能算法构造与规则化,仿真结果验证了智能算法的有效性.     

基于多信息融合的广域继电保护新算法

广域继电保护需融合电网多点信息实现故障元件识别,因此,保护算法的高容错性是保证其正确动作的关健.文中提出一种基于多信息融合的广域继电保护新算法,该算法根据电网结构形成故障识别编码,并利用基于常规主/后备保护原理的保护动作信息和断路器位置信息,构建适应度函数和状态期望函数.最后,利用故障前后的适应度分析故障概率,以实现高...     

基于序电流相位比较和幅值比较的广域后备保护方法

基于广域测量系统(WAMS)和同步数字体系(SDH)光纤环网的广泛应用,广域继电保护有助于解决传统后备保护整定配合复杂,潮流转移时引起级联跳闸等问题成为目前研究的热点之一。本文基于分区域分布集中式广域继电保护系统结构,提出一种新型广域后备保护方法,该方法结合系统故障时线路序电压和序电流的分布特点,实时监视分区域各母线序电压的启动,通过对启动母线序电压进行排序选出疑似故障线路,并利用疑似线路两侧的序电流相位和幅值比较构成广域后备保护故障线路识别判据:区外故障时,电流相位相同,大小相等;区外故障时,电流相位相反,大小不定。该方法只需上传故障疑似线路信息,减小了系统的通信量和计算量,同时采用分布参数线路模型消除线路分布电容的影响。该方法原理简洁,易于整定,且适用于系统高阻接地、非全相运行、转换性故障及潮流转移等复杂运行工况,IEEE 10机39节点系统仿真结果表明了算法的有效性和适应性。     

一种结合综合判据的广域差动后备保护系统

提出了一种基于图论技术划分保护区并结合综合决策判据的广域电流差动后备保护系统。系统建立在健全的光纤通信系统上,利用通信系统收集全网信息,利用图论方法实现保护区域的在线动态划分,通过设置故障综合启动元件和基于多层电流差动计算的综合保护判据,实现电网故障的准确定位和有效切除,完成保护功能。在保护单元故障的情况下,广域后备保护系统仍然拥有很高的选择性和可靠性,体现了优越的容错性能。保护系统在湖南省岳阳地区电网上进行了案例分析。     

基于粗糙集理论的t检验广域保护区域划分方法

电力系统广域继电保护中,合理、正确地实现保护区域划分是提高继电保护选择性和灵敏性的关键。在现代电网基于纵联比较原理来进行广域保护区域的划分方法中,每个IED的保护区域是根据IED与线路或母线的关系确定的,划分原则比较简单。随着互联大电网的逐渐形成,网架结构复杂化,拓扑结构多样化,仅仅根据保护区域划分原则进行简单的保护区域划分已经不适应电力系统广域继电保护区域划分的要求。因此,提出了一种基于粗糙集理论的t检验广域保护区域划分新方法。在系统结构发生变化时,该方法可以利用粗糙集理论约简冗余信息的功能,动态地寻找保护范围;利用t检验法最终确定每个IED广域保护范围;通过CEPRI-36节点的仿真系统模型进行验证。该方法对保护区域的划分不完全依赖系统结构关系,对结构多变的网络具有更好的适用性。     

广域保护系统功能与可行结构分析

广域保护系统通过收集和分析电力系统广域信息、评估系统的状态,可以实施针对多种系统扰动的多重系统保护,比传统特殊保护系统更加灵敏有效。但是广域保护概念的滥用阻碍了该技术的推广和发展,本文探讨了广域保护的定义,将其限定于针对系统广域扰动的保护和控制而把对电力设备的保护排除在外,以突出广域保护在系统保护领域的优势。文中对比了分散式和现有的集中式的广域保护系统结构,认为前者可以获得较高的可靠性但是不能做到全局最优控制,后者利于实现全局最优控制,但是对控制中心设备性能要求很高。因此,本文提出一种改进型的集中式结构-     

广域继电保护故障区域的自适应识别方法

以降低广域保护范围的系统通信量为目的,提出了广域继电保护的故障区域自适应识别原则及实现方法。结合电力系统故障时序电压的分布特点,讨论了序电压分布受短线路、复故障和高阻接地等因素的影响。同时,实时监视电网广域范围内各母线的序电压,并进行排序计算,由专家系统根据排序结果进行疑似故障区域的分析,实现自适应识别故障区域。故障元...     

满足广域保护通信可靠性和延时要求的路由选择方法

与一般通信网络不同,电力系统广域保护通信网络既要求具有很高的可靠性,又要求具有严格的延时特性.因此,广域保护通信网络的路径选择具有特殊性.针对这一问题,建立了满足电力系统广域保护通信可靠性和延时要求的路由选择模型,并给出了模型求解方法.该模型适用于正常状态下的广域保护信息传输路径优化选择以及通信网络中元件失效后的路径重...     

Power differential based wide area protection

Current differential based wide area protection (WAP) has recently been proposed as a technique to increase the reliability of protection systems. It increases system stability and can prevent large contingencies such as cascading outages and blackouts. This paper describes how power differential protection (PDP) can be used within a WAP and shows that the algorithm operates correctly for all types of system faults whilst preventing unwanted tripping, even if the data has been distorted by CT saturation or by data mismatches caused by delays in the WAP data collection system. The PDP algorithm has been simulated and tested on an Iranian 400 kV transmission line under different fault and system operating conditions. The proposed operating logic and the PDP algorithm have also been evaluated using simulation studies based on the Northern Ireland Electricity (NIE) 275 kV network. The results presented illustrate the validity of the proposed protection.     

Multifunctional WAMPAC system concept for out-of-step protection based on synchrophasor measurements

Transmission network control and protection system can be enhanced using synchrophasor measurement data. Wide Area Monitoring, Protection and Control (WAMPAC) systems incorporate three levels of protection functions. The first layer is the basic relay protection, the second layer is the central system protection with wide area protection functions (WAP) and the final layer is the power system control level. Centralized protection can use new methods based on synchrophasor data. The phasor data benefits protection functions of both the second and the third layer. Therefore, to investigate the operation of the different protection functions in a centralized system, a multifunctional Matlab simulation environment is developed and presented in this paper. The model is developed using the experience from the real-time operation and was additionally expanded with new function sets that are also described. Real-time operation measurements from various disturbances are used to validate the model. Validated model is then applied to perform a series of simulations of various events in different conditions in the transmission network, such as breaker operation, short circuit faults and power oscillations. Conducted simulations provide foundations and indicators for the development and definition of criteria needed to implement enhanced central protection system resilient to all disturbances.     

嵌入式Linux操作系统在电网继电保护故障信息管理系统中的应用

结合已在山西运城220 kV龙门站投运的故障信息管理系统,介绍了其设计技术、硬件构成和功能,对系统的实施情况进行了分析。     

无线应用程序协议WAP编程技术

介绍了无线应用程序协议WAP编程原理及其关键实现技术，提出了WAP的网络架构，WAP服务器的配置，WAP的基础语言无线标记语言WML等开发方式，结合实例给出了WAP网络应用程序的具体实现方式及其特点。WAP技术在移动应用中将有广阔的发展空间。     

水厂自动化系统防雷接地保护设计

阐述了水厂自动化系统综合防雷保护设计,并结合实施可靠接地措施,使系统设备免遭瞬时过电压侵害。设计可为水厂自动化系统如何防止瞬间过电压侵害提供了实际参考。     

基于WAP技术的移动电子商务平台的设计

移动电子商务消除了时间和距离的限制,使得商务活动可以随时随地进行.结合实例给出了基于WAP技术的移动电子商务平台的解决方案,介绍了该平台的功能结构设计、数据库概念结构设计及关键技术.WAP技术在移动电子商务推广应用中起到了示范作用.     

Developments of power system protectionand control

Synchronized wide area communication has become a mature technology, which makes the real-time interaction between the substations and the wide area protection and control system possible. However, the present protection and control system to handle this real-time data has been recognized to be deficient. This paper begins by reviewing the development history of power system protection, with special attention paid to the recent development in the field of wide-area and integrated protections, in order to look into the future development of protection and control systems. Then the concept of integrated wide area protection and control is introduced, where it can be shown that a hierarchical protection and control system provides the protection and control for wide area or regional power substations/plants and their associated power networks. The system is mainly divided into three levels: the local, the substation/plant, and the wide area/regional. The integrated functions at each level are described in details with an aim to develop an optimal coordination mechanism between each level. The key element in the proposed system is the wide area real-time protection and control information platform, which not only enables the merger of three lines of defence for power system protection and control, but also provides a perfect tool for the application of cloud computing in substations and power networks.