智能变电站继电保护跳闸实现方式研究

智能变电站保护跳闸方式主要有2种:一种是保护点对点跳闸;另一种是保护网跳闸。2种方式各有特点:点对点跳闸传输不依赖于网络,但光口多、熔点多;而保护网跳闸需经过交换机,光纤熔接点少、光纤敷设量少。对于采用何种跳闸方式,目前存在较大争议。概述点对点跳闸方式的特点;从抗电磁干扰、抑制网络风暴及交换机高负载处理能力等方面分析保护网跳闸的可靠性;通过对IEC 61850标准报文传输延时进行理论分析,论证保护网跳闸的实时性。对国网公司某试点智能变电站进行的测试结果表明,保护网跳闸时延小于点对点跳闸时延,满足继电保护速动性的要求。     

基于PTP的时间同步系统可用性分析及优化策略

基于网络的IEEE 1588时间同步协议(PTP),是适应未来智能变电站关键应用要求的精确时间同步方式。提出了一种利用故障树分析对PTP可靠性进行量化评估的方法,对IEEE PC37.238推荐的PTP网络结构可用性进行理论计算,分析影响PTP对时可靠性的关键因素,对已建系统可靠性进行量化评估,并提出了PTP网络时延和PTP对时网络的架构优化策略,提高了IEEE 1588时间同步系统的可用性。     

通信电源与站用直流电源整合问题探讨

随着智能变电站的推广建设,智能交直流一体化电源的应用越来越广泛,但是对于整合后通信设备的供电可靠性是否满足要求目前还存在疑问。针对通信电源采用DC/DC电源模块供电后存在的问题进行分析,提出在48 V直流母线加装一定容量电解电容的措施,以提高通信设备的供电可靠性,通过分析论证,通信电源与站用直流电源整合是可行的。     

智能变电站网络设计研究

基于近年来智能变电站试点工作中的网络设计、建设、调试经验,从可靠性、网络性能、经济性、功能要求等关键点出发,分析了总线型、环型、星型等网络型式及站控层网络、过程层GOOSE网络、过程层SV网络各组合方式的优缺点,并给出各模式的适用条件;从网络负载、装置需求等方面归纳出变电站组网的总体原则,并具体分析了35～500kV各电压等级的站内网络负载情况,给出合理的组网方式,展望了未来智能变电站组网模式。     

基于风-荷典型日聚类的电力系统静态稳定裕度评估

随着新能源占比的提升,在确定电网典型运行方式时,必须考虑风-荷典型日的选取及其波动性对电力系统静态稳定裕度的评估,以保证电网稳定运行。提出一种基于风-荷典型日聚类分析的电力系统静态稳定裕度研究方法;给出了一种基于动态时间弯曲和密度冠层的改进K-means的聚类分析方法来确定风-荷的典型波动特性;采用改进二分法搜索连续潮流法,建立了考虑典型日源荷波动的电力系统静态稳定裕度指标体系,以定量评价并确定风-荷波动对系统稳定性的影响,从而为准确辨识系统薄弱点及确定运行方式提供依据。经修改后的IEEE 39节点系统验证,对比分析了不同典型日、不同风电渗透率下电网静态稳定裕度变化趋势与薄弱点,验证了所提方法的准确性和有效性。     

±800 kV特高压换流站换流阀组接线选择

依托已完成的中俄跨国直流输电工程前期设计成果,对±800 kV特高压换流站可采用的几种阀组接线从送电可靠性、线损、经济性等方面进行分析比较,指出各种接线的优点、缺点及适用情况,为设计人员进行特高压换流站阀组接线选择提供借鉴。     

智能变电站顺序控制方案研究

为有效减少停电时间,降低倒闸误操作的概率和经济损失,在变电站中配置顺序控制功能。针对智能变电站顺序控制功能进行探讨,在站控层远动通信设备中配置顺序控制服务模块,远动通信设备可接收和执行电力调度控制中心、远动主站和本地监控主机发出的控制指令,经安全校核正确后,可按照倒闸操作票的要求自动执行操作票;同时,采用顺序控制与视频系统相结合的方式自动控制视频系统获取设备图像,通过图像识别技术判断出此设备的状态,进行自动确认,实现高效准确的顺序控制;最后,结合智能变电站顺序控制的现场实践,对智能变电站顺序控制提出了注意事项。     

基于准PR控制器的MMC-HVDC新型环流抑制策略研究

MMC-HVDC相间环流使得桥臂电流发生畸变,增大了桥臂电流峰值,增加了功率损耗,并严重威胁子模块电容电压平衡和电容的寿命。为此,本文首先分析MMC-HVDC的工作原理和数学模型,进一步分析了MMC相间环流产生机理,分析表明环流中只存在偶数次谐波,不存在奇数次谐波,其中,2、4、6次环流谐波含量所占比重最大。基于此提出了一种基于准PR控制器的新型环流抑制策略。该控制策略不仅克服了传统PR控制器抗电网频率偏移能力差、带宽窄的缺点,而且大大减少了准PR控制的使用数量,减小了系统设计的复杂度。仿真和实验结果验证了所提出控制策略的正确性和优越性。     

高压电网断路器失灵保护

断路器失灵保护广泛应用于220 kV及以上电网中,以及110 kV电力网的个别重要部分,是作用于断路器跳闸的重要的近后备保护. 在输电线路、变压器或母线的电气设备发生故障时,继电保护动作发出跳闸命令,可能发生因断路器跳闸线圈故障,操作机构失灵,压缩空气或绝缘油的压强下降,导致断路器拒动,断路器失灵保护利用故障设备的保护动作信息与拒动断路器的电流信息构成对断路器失灵的判别,能够以较短的时限切除同一厂站内其他有关的断路器,使停电范围限制在最小,从而保证整个电网的稳定运行,避免造成发电机、变压器等的严重烧损和电网的崩溃.     

智能变电站高级应用实施方案研究

变电站的高级应用功能可有效减少运行维护成本,提高设备的可靠性,增加设备寿命,提高系统运行的可靠性、稳定性和经济性,是智能变电站的重要特征。针对目前智能变电站中高级应用存在的问题以及高级应用功能的发展现状,提出了高级应用功能的分阶段实现方案及其实施目标,可为智能变电站高级应用的工程实施提供借鉴和参考。