配电网运行安全防护的研究及应用

配电网大量使用全封闭电力设备,使电网安全运行面临新的问题。分析了广西10kV配电网运行安全防护方面存在的问题,介绍了针对这些问题进行安全防护研究的主要内容,提出了具体措施和可行方案,重点解决在配电网运行和检修中可能会影响实现安全生产的重大技术问题和安全管理薄弱环节。     

配电网分布式多源业务流即时处理技术研究

智能配电网通信系统承载了很多电网终端海量的业务数据。随着新能源电力广泛接入,配网连接可再生电源后,微网系统的调度、控制、管理等业务所必须的数据业务需要通过配网通信系统进行处理。如何动态地、智能地、自适应地调整数据流业务传输的分配量,使各节点有序地分工合作、协同运行,是智能化分布式数据处理的新要求。论文提出一种并行化数据流处理手段,通过流密度来有效融合不同源的数据流,并利用通道复用技术分时隙传输不同等级的数据流,采用基于容器的调控手段和系列数据预处理技术,保障数据的可靠性。论文的研究成果对配电网自动化控制系统提供有效的理论及实验依据。     

配电网分布式多源业务流即时处理技术研究

智能配电网通信系统承载了电网终端海量的业务数据。随着新能源电力广泛接入,配网系统的调度、控制、管理等业务所必须的数据业务需要通过通信网络传输。配电网中数据流动态传输与业务有序协同运行,是配电网智能化分布式数据处理关键,因此,提出了一种并行化数据流处理手段,通过流密度来有效融合不同源的数据源,并利用通道复用技术分时隙传输不同等级的数据流,采用基于容器的调控手段和系列数据预处理技术,保障数据的可靠性。本研究成果对配电网自动化控制系统提供有效的理论及实验依据。     

配电网供电可靠性的分布式电源选址与定容

在配电网故障恢复过程中常出现因电压越限、线路过载等需进行切负荷操作,降低了配电网的供电可靠性。分布式电源(DG)的接入会影响配电网的供电可靠性,但是其影响性质和程度均取决于其接入位置与容量。分析了DG接入对配电网可靠性、电压及网损的影响,并提出了一种DG选址与定容方法:随机生成事故集,以配电网故障平均停电量最小为目标函数,以线路不过载、电压不越限等配电网稳定运行要求为约束条件,利用和声算法搜索最优方案。算例分析表明本方法能提供合理的DG位置与容量方案。     

多场景随机风速条件下的配电网风电机组选址定容

建立了风速多场景概率分布条件下的风电机组出力模型,在已有配电网系统中预置各节点风速参数以保证规划结果符合实际配电网风速情况。在此基础上,根据风电机组接入配电网对系统有功损耗和系统静态电压稳定性的改善情况,选取风电机组接入配电网的候选位置。以年综合费用最小为目标,利用遗传算法实现风电机组接入的位置和容量的优化配置。IEEE33节点配电系统仿真结果表明,文中提出的风电机组接入配电网规划模型使规划结果更贴近实际,并可有效提高风电机组接入配电网的经济效益和可靠性指标。     

主动配电网中多端柔性多状态开关的选址定容优化

智能柔性多状态开关作为网间功率调控媒介,在主动配电网中实现有功/无功协调并优化运行状态,发挥巨大的应用价值。本文考虑多端柔性多状态开关的拓展性,定义其接入的约束限制和位置向量,提出含柔性多状态开关主动配电网的经济成本优化配置模型。规划目标追求周期最小经济成本,综合考虑设备运行、连接损耗、网间交互和容量配置等成本因素来配置柔性多状态开关接入位置和端口容量。进而采用改进遗传算法和二阶锥规划的混合算法求解。最后,依托实际智能配电网示范工程,在馈线组算例系统中展开测试,结果表明所提方法能保证综合经济成本合理控制,并发掘了柔性多状态开关与无功补偿的有功/无功协调控制的性能,且算法稳定高效。     

面向韧性提升的异构多源交直流配电网保护与故障恢复方法研究综述

交直流配电网是未来配电网的发展形态,因其复杂多变、异构多源的特点,给安全可靠运行带来了严峻挑战。可靠正确快速的继电保护、有效快速的故障处理和优化协同的恢复理论与方法是提升异构多源交直流配电网韧性的关键。文章首先综述了提升异构多源交直流配电网韧性面临的挑战,接着阐述了国内外研究现状及具体的研究方向。最后,归纳并展望了面向韧性提升的异构多源交直流配电网保护与故障恢复未来研究的趋势。     

基于多源配电网信息的停电研判方法研究

针对配网抢修工作中停电研判的准确性和时效性不足的问题,在装有不同开关设备的配电网中,提出一种基于多源配电网信息的停电研判方法。首先对比智能开关与非智能开关的区别,其中智能开关具有通信功能,能够与主站系统随时传递开关状态、电流（电压）、温度等信息;然后分别介绍了不同停电类型下配有智能开关的配电网系统停电研判的流程以及非智能开关系统停电研判的流程;最后通过在宝鸡地区配电网抢修系统中的推广应用,证明了该方法的有效性和实用性。     

基于多源监控数据的配电网故障定位技术研究

针对传统故障定位方法效率低、应用面窄的问题,文章研究了基于多个来源的监控数据融合的配电网故障定位方法,实现全线、分支线路、配变以及低压用户等各类故障的准确定位。     

基于GIS组件的配电网规划与改造软件

介绍了一个基于地理信息系统(GIS)组件技术的配电网规划与改造软件的主要开发技术、规划流程和各模块的功能、模型与算法.该软件以电力GIS作为部分规划所需数据来源,结合GIS的空间分析和网络分析算法,随机优化技术进行配电网规划与改造,并能对各种方案使用最小年费用法进行经济性比较;具有人机界面友好,规划过程直观,人工干预方便的特点;应用了变电站选址定容理论研究领域的最新成果,特别适用于县级电网规划与改造,具有较强的实用价值.     

光伏电站接入对配电网电流保护的影响研究

光伏电站接入可能会对配电网电流保护产生影响。首先探讨了常规控制策略下光伏电站的短路计算模型,然后基于光伏电站接入典型配电网等效电路,从短路点位置、光伏电站容量和接入位置三个方面理论分析了对传统配电网电流保护的影响。最后以光伏电站接入35 k V典型配网为例,仿真验证了理论分析的正确性,研究结果对光伏电站的接入具有一定的指导意义。     

基于区域自组网的配电线路无线差动保护技术研究及应用

差动保护为配电线路下的故障快速精准隔离提供了可靠有效的手段,但传统的光纤通道敷设困难,运维成本高,限制了其在配电网的应用。提出了一种无线通信下的配电线路差动保护设计方案。采用区域自组网技术构建差动保护的通信通道,信息传输不依赖于公共网络传输设备。采用动态定向补偿技术实现各侧数据的精准同步,不依赖于外部对时设备。采用多级安全策略加强网络安全,提高保护业务数据传输及接入的安全性。采用无线通信抗干扰技术避免电磁波干扰,保证数据传输可靠性。通过实验室搭建试验平台进行系统测试,结果表明基于区域自组网的无线通道传输延时短,延时抖动小,数据传输可靠性高,通道及保护功能各项性能指标完全满足配电线路差动保护要求。最后通过试运行验证了该技术具备工程应用推广价值。     

农村配电网线路和设备的防雷接地保护研究

针对1起10 kV配电变压器高压侧避雷器爆炸引起的低压侧用户电击死亡事件,分析农村配电网的防雷保护和低压配电线路上用户的电气安装等问题,并提出相应的修改措施。     

基于SCADA技术的低压配网控制系统研究

为了解决低压配网用户安全用电及负荷调节控制难的问题,针对低压用户安全保障及负荷调节控制系统的体系架构、拓扑结构、技术需求展开研究,提出并建设了一套低压配网含所有低压开关数据采集与监视控制(SCADA)的系统。该系统可实现低压用户用电信息共享,保障客户用电安全,防止低压配网异常影响高一级别电网的稳定运行。该研究成果在西江某地区得到了成功应用,不仅提升了当地低压配网的智能化、自动化水平,还为其他地区未来配网建设规划提供了一定的理论依据。     

并网光伏电站对配电网保护影响的研究

光伏电源作为分布式电源的一种,逐渐成为重要的电力电源形式。传统的放射状链式配电网接入分布式发电系统后,配电网继电保护的配置和整定变得非常复杂和困难。以PV电源通过10 kV馈线接入配电网为例,利用PSCAD软件进行仿真,研究光伏电源对馈线电流保护继电保护所带来的影响,指出对馈线继电保护的影响程度与PV电源容量大小和位置等相关。     

裸丝加热热水器的安全性分析及接零保护的实现

裸丝加热热水器相较于传统加热管加热的加热效率的优势非常突出,是加热热水器的发展方向。本文深入分析了影响裸丝加热热水器安全性的相关因素,并提出了提高安全性的设计方法。本文提出利用低压配电网中的零线,实现裸丝加热热水器的“接零保护”新方法。“接零保护”的基本原理是将裸丝加热热水器的零线、零线柱和接零柱做可靠的电气联接,使零线成为地线的备用,防止出现因泄露电流对人体造成的伤害。在低压配电网中,在零线不断线的前提下,零线上有电压偏移远远小于人体临界安全电压,因此“接零保护”能够有效解决没有地线或者地线接地不好的问题。经过现场试验和实际运行,充分验证了本文方法的正确性。     

基于保护动作信号的配电网区域保护方案

针对多分布式电源和多分支引起本地保护不正确动作的情况,提出一种基于逻辑量信息的配电网区域保护方案。首先分析多分布式电源和多分支线路下本地保护存在的问题,在此基础上,根据断路器配置情况划分保护区域。然后融合现有阶段式过流保护Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段启动信息构成区域保护动作判据。IEEE 33节点配电系统算例验证了所提方案能够准确定位区内故障、闭锁区外故障,加速保护动作、缩短故障停电时间。判据以多信息构成冗余,具有较强的容错能力,信息传输量少,对同步性要求低。     

分布式发电对配电网馈线保护的影响

分布式发电是一种新兴的高效、环保的发电技术,近年来获得飞速发展。然而,大量分布式发电的并网运行将深刻影响现有配电网络的结构、以及配电网中短路电流的大小、流向及分布,由此给配电网的运行与控制带来多方面的影响。为了提高配电网的供电可靠性和供电质量,该文详细探讨了分布式发电对配电网馈线保护及其动作行为的影响。     

基于5G组网的智能分布式配电网保护研究与应用

为解决分布式电源接入下的多源网络问题,以及传统配电网阶段式过流保护在整定配合上的难题,提出配网保护纵联化、广域化解决方案,实现多种运行方式下配网相间短路故障的全线速动。利用5G uRLLC高可靠低时延网络技术,提出了基于5G通信的配电终端自组网、快速对等通信以及组网方案。基于QoS+DNN+UPF专享的端到端网络组网方式,有效降低了配网保护业务时延,同时保障了数据传输的安全性。该技术路线已于2019年8月在安徽电网完成了国内首次试点应用,实践证明,所提出的方案能有效实现配网故障的精准定位与隔离,显著提升配网供电可靠性,具有较好的实用性和推广价值。     

分布式发电与配电网保护协调性研究

分布式发电的接入改变了配电系统的潮流分布和短路电流分布。现有的配电保护必须进行调整与改变才能保证配电网的安全稳定运行和发挥分布式发电应有的优越性。通过分布式电源对配电系统保护、重合闸的影响分析,提出利用电抗器高阻抗值的特性,限制分布式电源提供的短路电流,从而有效地解决分布式电源与保护之间的协调性问题。通过对一个实例的电抗器的计算和分析,验证了此方法的可行性。