接力式馈线自动化测试方法研究与应用

在现有馈线自动化仿真测试方案的基础上,引入电力系统暂态仿真软件PSCAD/EMTDC,通过PSCAD/EMTDC接口模块开发实现了其与现有馈线自动化测试平台的数据同步,进而构成了实时闭环的高保真仿真测试系统。通过PSCAD/EMTDC仿真得到的电流电压可以实时地注入到配电自动化主站或配电终端中,同时被测系统的开关状态也同步地反馈到PSCAD/EMTDC中。新的测试方法可以逼真地模拟配网系统各种运行工况和故障形态,尤其是实现了对接地故障的仿真测试。应用新的测试方法对智能分布式馈线自动化系统进行了测试,实际验证了新方法的可行性。     

主站与二次同步注入的配电自动化故障处理性能测试方法

为了改进配电自动化系统的故障处理性能测试方法,提出一种主站和二次同步注入测试法。由主站注入测试平台产生配电自动化系统故障处理过程所必需的启动条件,而馈线沿线的故障现象由二次同步注入故障模拟发生器同步产生,并且采用由继电器构成的模拟开关代替实际开关,从而实现不停电测试。通过在与拟模拟故障有关的各个配电终端轮换接入少量二次同步注入设备,而配电网其余部分的场景采用主站注入法模拟的方法,实现携带少量设备进行大规模配电网测试,并有效减少测试所需的人员数。对主站注入测试法、二次同步注入测试法和所提出的主站与二次同步注入测试法进行了比较,并结合实例说明了所提出方法的可行性和优越性。     

分层备用保护型馈线自动化技术研究

将后备分层保护技术特点引入智能分布式馈线自动化系统,提出一种新型的分层备用保护型馈线自动化算法。根据配电网络拓扑结构及供电方向定义每回线配电终端的区域属性和层级属性,同时采用组播传输方式实现智能分布式FA通信,最终实现故障快速隔离与非故障区域恢复。经过RTDS仿真验证及现场验证表明,该方法可快速完成故障处理,当终端通信故障或下级开关动作失效时,上级开关自动动作,在减少故障处理时间的同时,提高了分布式馈线自动化系统的可靠性。     

电力无线专网通信的快速自愈馈线自动化

结合具备物联网特征的电力无线专网通信技术特点,分析了其在馈线自动化通信解决方案及优势.提出了基于开关邻接状态量表的故障判别及处理技术实现快速自愈馈线自动化的控制策略设计方法,通过实例分析可知该方法可以减少馈线故障时的停电时间和停电范围,为智能配电网分布式馈线自动化故障处理提供新的解决思路.     

分布式FA主动干扰仿真测试技术研究

馈线自动化动作逻辑正确与否是保证分布式FA系统可靠运行的关键,由于馈线自动化实施的复杂性和现场环境的不确定性,系统容易受现场终端之间的通信故障、开关拒动、开关慢动等多种干扰因素的影响,如何对其动作逻辑进行测试验证一直是制约配电自动化实用化的关键因素之一。文中研究了分布式FA主动干扰仿真测试技术,介绍了测试原理,描述了主动干扰模拟实现的过程,且测试时能够自动生成测试报告。最后,以一个典型的电缆网络为例进行了仿真测试,并详细分析了测试的过程,实现了干扰发生时分布式FA系统动作逻辑正确性的验证。     

分层分区的馈线自动化配置方案研究

针对配电网特点,采取分层分区的馈线自动化配置方案,提高馈线自动化的实用性。将馈线自动化自下而上分为馈线层、馈线岛层和系统层三个层次。在馈线层和馈线岛层上,根据区域的不同特点提出不同的馈线自动化方案。在单电源线路上,采用简单可靠的无通信就地式FA。在馈线分支线的故障隔离上,提出了出线开关两次重合与支线负荷开关故障过流断开相结合的方法。还提出了一种基于故障信号数量求和的智能分布式FA方法。该方法简便直观,联络开关与分段开关判断逻辑可自动切换,能灵活适应运行方式的调整。在系统层的FA方面,通过网络拓扑与优化运行,在主网故障造成大范围停电时通过配电线路转供电来提高供电可靠性,并具有优化网络运行方式,减少停电的作用。     

基于智能开关的广州10kV架空馈线自动化新模式

根据广州地区10 kV架空线路的实际情况,提出两种基于柱上智能开关的广州地区10 kV架空馈线自动化新模式,应用了柱上智能开关、线路设备保护、智能控制器和PLC控制器,可实现二遥监测、减少变电站出线开关跳闸、缩小停电范围、自动隔离故障、迅速恢复非故障区域的正常供电等功能。分阶段在广州不同地区对馈线自动化新模式进行试点,结果表明架空线路馈线自动化新模式适合广州实际,在广东地区具有广阔的应用前景。     

基于无线同步信息的继电保护分布式智能测试系统

用传统方法对新建或改造后变电站的继电保护接线正确性进行检验,需要一次系统带电并使相应的线路电流达到最小负荷电流。这不仅存在误操作风险,而且有时难以完成检验任务。为解决上述问题,提出了一种基于无线同步信息的继电保护分布式智能测试系统,包括四个关键部分：无线同步信息产生与传输子系统,其以母线电压互感器的二次侧A相电压作为参考相量,产生的同步信息通过433 MHz无线局域网络发布;短时输出交流电流高达1000 A的同步大电流发生器;用于同步记录继电保护装置输入端口的电压、电流波形数据的同步录波装置;对波形数据进行分析判断并自动给出测试结果的智能测试分析软件。阐明了所提分布式智能测试系统的结构、工作原理、实现方法以及在现场检验测试的应用流程。所提方法已经在实际运行中使用,具有较强的实用性。     

基于Multi-agent的智能馈线自动化自愈控制

针对传统馈线自动化自愈控制技术实时性差、互动性弱、可靠性低的问题,提出了基于Multi-agent系统的智能馈线自动化自愈控制方法。主站和每个智能配电终端均作为1个Agent,各Agent通过通信网络组成1个Multi-agent系统。各Agent通过信息交互,利用改进的差动电流法实现故障定位,并利用启发式搜索算法,以停电负荷最少和馈线负荷均衡为故障恢复目标、以供电恢复路径的负荷度最小为搜索规则,实现故障恢复。通过电磁暂态仿真软件PSCAD对某实际配电网进行仿真,利用改进的差动电流法,中间支路和边界支路均能实现准确地故障定位;利用启发式搜索方法,能实现非故障失电区全部负荷的供电恢复,故障恢复效果与传统的遗传算法相当,但是故障恢复时间明显缩短且满足负荷均衡。仿真结果表明,该自愈控制方法能够实现准确地故障定位和快速地故障恢复,可以可靠地应用于智能配电网。     

基于新型配电自动化开关的馈线单相接地故障区段定位和隔离方法

针对配电网馈线单相接地故障定位隔离问题，提出采用具有测量和远程通信功能的新型配电自动化开关构成分布式馈线自动化系统，通过监测一条馈线上各开关处的零序电流和零序电压，计算由区段的各端点流入该区段的零序电流的相量和(即流入区段零序电流)，以识别故障区段，判断此馈线故障状态，实现对故障区段的快速隔离的新原理。文中亦简要介绍了新型配电自动化开关的特性。此故障定位方法适用于各种中性点接地系统s理论上不受接地点过渡电阻的影响。Matlab仿真结果证明原理分析正确，此故障定位方法具有实用价值。     

基于同名端校核的有源配电网故障定位算法

研究了有源配电网故障发生时刻的电流特性,参考电流互感器同名端校核的原理,考虑分布式馈线自动化的网络拓扑参数,提出了基于同名端校核的有源配电网故障定位算法。该算法对配电网系统网络拓扑中的拓扑节点进行拓扑极性和接线极性的同名端校核,生成故障定位拓扑系数矩阵,根据故障发生时刻的电流相位与故障定位拓扑系数矩阵进行故障定位。基于该故障定位算法研制出带智能分布式馈线自动化的智能配电终端,并对智能配电终端进行了RTDS仿真验证,结果表明在有源配电网系统中基于同名端校核的故障定位算法可以在不依靠电压互感器的情况下准确、有效地进行故障定位。     

全自动馈线自动化实用化应用研究

馈线自动化是降低配网跳闸事故处理时限、提高供电可靠性的重要手段,也是实现智能配电网的重要基础。针对全自动馈线自动化在现场应用过程中出现的启动失败、图模不正确、故障区段判定不准确、全自动模式转交互运行等诸多问题,全面分析了其产生原因,并提出了强化运维指标管控、加强图模信息维护、开展开关状态操作、开展FA动作分析等若干针对性解决措施。实际应用结果表明:有效提升了全自动馈线自动化的实用化应用水平,提高了现场动作准确率。     

配电网多重故障的就地式馈线自动化设计方案

我国现有的就地式馈线自动化方案主要针对馈线的单重故障,通过跳开故障点附近分段开关和隔离故障;闭合联络开关,以恢复健全线路的供电,减小停电范围。在联络开关闭合供电期间内,若他处发生故障,则现有的就地式馈线自动化功能由于只能静态识别分段开关与联络开关的属性,无法在开关属性变化后再次准确隔离故障。随着经济的发展,配电网络结构日益复杂,负载多样性逐渐增加,馈线发生多重故障的概率也日益升高。设计了一套采用动态判断联络开关的算法,改进了现有的馈线自动化功能,实现了对馈线多重故障准确定位、自动隔离。     

基于IEC 61850的智能分布式馈线自动化模型

智能分布式馈线自动化的典型实现模式可以分为子站级分布式、馈线级分布式和开关级分布式(包括负荷开关方式和断路器方式)。文中归纳了这些模式在系统实现原理、配置,以及系统独立性、拓扑适应性、可维护性、兼容性、动作速度等功能特性上的差别。在此基础上,从智能分布式馈线自动化的技术实现角度,提出了IEC 61850的系统扩展模型与系统配置过程,并基于扩展模型研究了智能分布式馈线自动化的算法。     

馈线自动化系统的集成测试方案分析

针对一种"分区智能自愈,主站辅助决策"的馈线自动化故障处理模式,基于实时数字仿真器(RTDS)构建了一套完整的集成测试环境,并结合生产实际梳理了测试需求和方案。在此基础上,通过对典型运行方式下馈线自动化系统的集成测试,对主站辅助决策与智能分布式馈线自动化策略之间的故障协同处理过程进行了验证。     

馈线自动化功能仿真测试实现

针对配电自动化系统馈线自动化功能缺乏统一规范的测试方法现状,为其质量管控和运行管理提供技术参考,文中介绍一种馈线自动化功能仿真测试方法的具体实现。利用DATS-1000-V2.0配网自动化主站注入测试系统,搭建主站系统仿真测试环境,模拟实际运行工况和典型馈线故障,考核馈线自动化功能是否符合标准要求。通过对实际产品进行测试验证,表明该方法简便易行,能有效地减少物理模拟故障产生的冲击和试验检测成本,是配电自动化系统实验室检测与现场验收的有效手段。     

用户分界开关与馈线自动化的兼容性分析及策略研究

用户分界开关有效解决了用户故障造成配电线路大面积停电的供电难题,而随着智能配电网建设的深入,配电线路将逐渐实现馈线自动化,因此对两者兼容性进行研究非常必要。在对分界开关和馈线自动化工作原理进行详细分析的基础上,重点讨论了分界开关与集中型馈线自动化、电压-时间型馈线自动化的兼容性。分析表明,对于用户设备发生单相接地故障,分界开关能够自动隔离故障,不会对馈线自动化产生影响;而对于用户设备发生相间短路故障,则分为两种情况。电压-时间型或投入重合闸的集中型馈线自动化方     

基于配电网一次侧故障的就地式FA测试技术研究

一二次融合智能开关具备故障就地化处理高级功能,是智能配电网的典型特征,但如何测试其故障处理功能是一个难题,因此提出了高精度故障反演测试系统,为一二次融合智能开关故障测试奠定基础。通过分析目前传统的各种馈线自动化测试方法的不足,提出了基于一次侧故障注入的测试方法,解决了一二次智能开关全要素参与FA测试的问题。为实现就地式FA系统级测试,提出了基于HIL的一次侧故障注入就地式FA测试方法,采用仿真节点与实际测试台融合的虚实结合的技术,实现就地式FA系统级测试。     

馈线自动化算法可靠性的量化评价方法及其应用

馈线自动化算法逻辑具有离散型软件的特点,同时受系统与现场终端之间的通信故障、开关设备的拒动、馈线运行方式改变等多种干扰因素的影响,可靠性问题一直是制约其大规模应用的关键因素之一。文中提出一种馈线故障定位、隔离和供电恢复算法可靠性评价的无失效测试方法,结合Bayes鉴定试验次数的选择方法确定测试样本空间,平均每个测试样本的运行结果对用户方的贡献度,可以得到算法的可靠性量化分值。最后,以某实际投运现场的智能分布式馈线自动化系统为例进行了应用,验证了所提可靠性评价方法的有效性。     

基于通信质量检测的自适应分布式智能馈线自动化

分布式馈线自动化可以显著提高配电网的故障自愈速度。然而其依赖于实时通信网络,通信网络成为制约分布式馈线自动化应用的关键因素。提出了一种根据通信网络实时性质量动态调整馈线自动化策略的方法。通过对通信质量实时检测,在通信完好时,按最可靠的方式实现馈线自动化;在通信不稳定时,减少交互次数以提高故障自愈速度;在通信不满足分布式馈线自动化条件时,采用就地控制方式,保证分布式馈线自动化系统应用的可靠性。仿真结果表明该方法克服了分布式馈线自动化系统中对通信的过度依赖,扩展了分布式馈线自动化系统在不同通信质量下的适应性,增强了应对通信网络故障的能力。