遵循IEC61850标准的区域电能质量监测系统研究

为保证电网稳定运行及用户的用电安全经济,建立有效的电能质量监测系统至关重要。针对现有电能质量监测系统的不足及不同监测设备之间互联的问题,设计了基于IEC61850标准的区域电能质量监测系统,真正实现了监测系统的网络化管理,能及时反映各监测点及地区整体电能质量水平。在介绍了系统架构、基本功能及软件设计的基础上,对站内监控主机设计中电能质量监测设备的信息建模、采样值报文捕获两种关键技术以及智能评估系统的开发进行了详细阐述。最后,通过应用实例验证了系统的可行性和有效性。     

微网的分层协同保护

基于实际逆变器限流特性提出了逆变器控制方案,并在该基础上进行微网建模。微网保护设计主要考虑的是微网自身特点以及微网对配电网保护产生的影响。通过获取故障电流方向锁定故障区域,克服了微网自身特点带来的问题。采用分层协调方案解决了微网对配电网带来的影响。通过PSCAD进行算例仿真分析,验证了文中建模和控制方案的正确性和有效性。     

基于无差拍控制的两级式单相光伏并网逆变器的研究

对单相高功率因数PWM整流器进行了建模,研究了数字化无差拍控制的算法。提出了一种无差拍电流控制策略,并将其用于两级式单相光伏并网逆变器的控制。仿真结果表明,该控制方法能使光伏发电系统实现最大功率输出,能准确、快速地跟踪电网电压,且功率因数接近1,因而可推广应用于光伏发电领域。     

改善微网电能质量的有源电能质量调节器研究

提出在微网交流母线和低压配网公共连接点之间并入有源电能质量调节器,可改善微网电能质量,减小微网接入对低压配网电能质量的影响.提出了基于瞬时无功理论的同步锁相方法,准确分解出公共连接点电压基波正序分量,进而求得其相位.由补偿电流控制策略计算得到参考电流,控制有源电能质量调节器实时向微网补偿谐波电流和无功电流,即使在三相负载不平衡时,使公共连接点三相电流平衡且为正弦波,从而平衡公共耦合点的三相电压.Matlab/Simulink 仿真结果证明了所提同步锁相方法和补偿电流控制策略的有效性     

交流微网边方向变化量保护

为了克服双向潮流以及并网、独立运行差异较大的短路电流给微网保护带来的困难,研究了交流微网的相间短路保护问题。针对微网结构特点,提出了微网的分割区域(partition area,PA)概念,建立了微网的图模型。为了追求微网保护的普遍适用性,根据微网运行特点,约定了微网保护设计的几个前提。通过比较PA综合电流在故障前后的变化,得到了微网PA故障特征。由于得到PA综合电流需要数据同步且其方向不可获取,进而提出了边方向变化量保护原理。基于微网图模型建立了边方向变化量保护算法,分析了边方向变化量保护的实现。最后通过PSCAD/EMTDC仿真验证了边方向变化量保护算法的有效性。     

基于ARM平台及嵌入式实时操作系统的通信管理机

变电站内的通信网络和通信协议的多样性带来了如何实现互操作的现实问题,而基于IEC61850标准的变电站自动化系统不可能短期内实现,一个可行的解决方案就是在变电站通信网络中采用通信管理机。通过通信管理机,可以实现低速的串行总线、现场总线网络和高速以太网之间的互联,构建出高速、可靠、开放的变电站通信网络。基于ARM平台采用嵌入式以太网技术和嵌入式实时操作系统,设计了一种具有多种通信接口,能实现异种网络互联的通信管理机,简述了通信管理机在变电站自动化系统应用优势,详细介绍了该系统软、硬件的设计实现。     

与GOOSE联动的数字化变电站遥视系统

面向通用对象的变电站事件(GOOSE)用于一次设备的操控及二次设备间的闭锁与联动,是数字化变电站中最重要的通信应用。如果变电站遥视系统(RVSS)能够捕获并解析GOOSE报文,它将能根据GOOSE信息实施与变电站自动化系统的联动。提出了通过中间件或通信服务器实现RVSS与GOOSE联动的2套方案,并对方案中的关键技术(映射关系的建立、GOOSE报文的捕获、GOOSE报文的解析和信息安全防护等)进行了研究。     

变电站通信网络和系统协议IEC 61850标准分析

标准化通信解决方案是不同厂家的变电站自动化系统设备实现互操作性，达到信息共享，实现开放系统的重要保证。介绍了IEC已制定关于变电站自动化系统的通信网络和系统的国际标准IEC 61850的主要内容，详细分析了IEC 61850标准信息分层、面向对象的数据对象统一建模、数据自描述和抽象通信服务映射等主要特点。目前，IEC 61850正式版本还没有公布，但研究其技术内容和分析其主要特点，对于了解变电站自动化技术发展的国际趋势和研究开发新系统颇具指导意义。     

继电保护用开关电源的设计

介绍了继电保护用开关电源自身的特殊要求，根据继电保护系统电源的应用特点和国家安全标准，提出一种符合国家标准的继电保护用电源的设计方法，并介绍了其控制电路和抗干扰的设计。对电源的主要技术指标及实测结果进行了分析。     

基于IEC61850标准的数字保护装置建模

以数字式变压器保护装置为例,从功能定义、分解与分配、设备的对象模型、数据对象定义等方面阐述了如何利用IEC61850提供的模型建立智能电子设备(Intelligent Electronic Device,IED)的对象模型;此外讨论了如何利用逻辑设备以透明的方式建立网关,将与标准不兼容的传统IED映射到网关,通过网关的代理作用使这些IED的行为对网络变得透明,实现传统IED与新系统的集成。