基于配电网有限广域保护的备用电源快速投切技术研究

配电网有限广域保护的设想一经提出就受到了广泛的关注,该设想被认为是未来配电网保护的新趋势。但传统的备用电源快速投切系统由于动作逻辑的固定,难以与有限广域保护相配合,且存在无法应用于串行供电网络的问题。因此,提出一种适用于有限广域保护的区域备用电源快速投切技术,通过共享有限广域保护系统各装置的信息,由主站综合该区域内的信息,得出最优的备用电源快速投切方案并下达给故障变电站,从而保证配电网故障时备用电源投入的准确性及可靠性。     

城市配电网广域控制保护技术应用研究

针对城市配电网发展对保护控制方面的要求以及现有继电保护系统存在的不足,将广域控制保护技术推广至配电领域。首先介绍了配电网广域控制保护系统的系统构成和性能特点,结合智能变电站技术,建立了广域控制保护的协调机制。最后以深圳前海20 kV配网为例对该广域控制保护方案进行了仿真验证,同时对推广配网广域保护控制技术的可行性进行了分析。     

智能配电网自愈控制研究

介绍了配电网自愈控制的概念、重要意义及实现条件,总结了实现自愈控制的几种关键技术：配电网快速仿真与模拟技术、智能微网及需求侧管理技术及广域测控技术等。由于智能配电网的自愈控制研究还处于起始阶段,对现有的配电网自愈控制方法,进行了简要介绍,分析了它们的特点和不足。分析结果表明,风险评估方法能够综合考量配电网络的各个方面,从事故发生的可能性和事故发生后的严重性2个方面来综合评估配电网的安全水平。     

10kV配电网有限广域保护通信方式的研究

相比于传统就地保护,广域保护具备更好的可靠性、稳定性及对不稳定状态的控制能力,但限于通信方式,难以运用于配电网,为此提出一种新型配电网有限广域保护方案。该方案在主线路保护使用光纤通信,而在馈线分支保护采用电力载波通信,在满足保护要求的前提下做到成本可控且性能较好。通过对其采样数据传输速率的计算证明该方案的可行性。最后对新的通信系统进行分析,说明该方案相比于传统保护具有的优势和先进性。     

智能配电网保护自愈控制系统研究

配电网作为满足用户用电需求、提高供电可靠性的关键环节,需要完善的保护自愈控制系统来保证.介绍了配电网保护自愈控制系统的三种类型,从电源侧、负荷侧以及电网稳定性三方面介绍了配电网保护自愈控制系统的需求,简述了配电网自愈控制系统的特征,并介绍了在线状态监测、灵活可靠的通信网架以及故障隔离及恢复等自愈控制关键技术,提出并改进了智能配电网自愈控制系统的基本架构,为提高自愈控制质量提供了新思路.     

智能配电网自愈控制技术

自愈是智能配电系统的重要特征。智能配电网自愈控制是解决中国配电网长期以来存在的设备利用率低、供电可靠性低、线损率高等关键问题的核心技术。首先介绍了智能配电网自愈控制的目标、技术方案与实施条件,在此基础上介绍了自愈控制研究与示范中的关键科学问题,包括智能配电网仿真、分析与试验,智能决策与网络重构,故障特性与保护,关键负荷保障等技术。最后,分析了智能配电网自愈控制技术研究与应用面临的问题与挑战。     

智能配电网广域测控系统及其保护控制应用技术

分布式电源的大量接入以及对供电质量、运行效率要求的提高,使得配电网的保护控制面临新的挑战。传统的基于集中与就地控制方式的保护控制技术,分别存在响应速度慢与利用信息有限、功能不完善的问题。文中提出建立基于对等通信网络的广域测控系统,同时支持基于主站的集中控制和在智能终端上实现的就地与分布式智能控制方式,为配电网监测与保护控制应用提供开放式的统一支撑平台,在此基础上实现了分布式电源并网控制、广域保护、快速故障隔离和恢复供电、小电流接地故障自愈等新型保护控制技术。随着研究的深入与技术的不断完善,将形成完整的广域测控系统及其保护控制应用技术体系,为智能配电网建设提供可靠的二次技术支撑。     

基于动态拓扑的配电网分布式保护自愈方法

为提高配电网保护自愈的适应性,提出了一种基于动态拓扑分析、开关关联配合的配电网分布式保护自愈方法。从电网结构出发,建立基于图论的配电网动态拓扑描述模型,实现配电网拓扑和运行方式的动态分析;通过关联矩阵的运算,求得开关的电气联接子图,并利用可达矩阵和广度优先生成树,获取开关的上下级配合矩阵,基于此实现开关动作定值和时限的配合整定。故障时,开关通过动作定值和时序的协调配合,实现故障切除与隔离,以及健全区域供电恢复,形成一种拓扑自适应、开关协调配合的配电网分布式保护自愈方法。     

智能配电网自愈控制技术体系框架研究

智能配电网是智能电网的重要组成部分，自愈作为智能配电网的“免疫系统”，是智能配电网最重要的特征。首先阐述智能配电网自愈控制主要解决的问题及其作用，然后分析智能配电网自愈控制体系的结构及其技术组成，包括基础层、支撑层和应用层。其中，电网及其设备为基础层，数据和通信为支撑层，监测、评估、预警/分析、决策、控制、恢复为应用层。通过研究应用智能配电网自愈控制技术将使电网的供电可靠性明显提高，停电时间显著减少。尤其是在极端天气情况下，配电网将充分发挥它的自我预防、自我恢复能力，优先保障人们的生活，最大限度地为人们提供电力。     

调控一体化下的配电网自愈研究

自愈是智能配网调控一体化最核心的内容。结合国内外智能配网建设实践,对智能配网调控一体化的概念和内容给出新定义,对配网自愈功能的含义、特征进行阐述。在此基础上提出自愈系统的一种分模块设计思路,对其实现方法进行了探讨。强调自愈控制系统在实现自愈过程中占据重要地位,对其按功能进行层次划分,并提出各层次如何分工协作实现控制。提出了评价配网自愈能力的参考指标项,包括自愈时间和自愈率等。指出在自愈控制系统中应用先进的电力电子技术是未来的发展方向。     

调控一体化下的配电网自愈研究

自愈是智能配网调控一体化最核心的内容.结合国内外智能配网建设实践,对智能配网调控一体化的概念和内容给出新定义,对配网自愈功能的含义、特征进行阐述.在此基础上提出自愈系统的一种分模块设计思路,对其实现方法进行了探讨.强调自愈控制系统在实现自愈过程中占据重要地位,对其按功能进行层次划分,并提出各层次如何分工协作实现控制.提出了评价配网自愈能力的参考指标项,包括自愈时间和自愈率等.指出在自愈控制系统中应用先进的电力电子技术是未来的发展方向.     

基于数据源共享的广域智能保护及控制系统研究与应用

基于“分层、分区、就地控制”系统方案,构建了一种多层次的广域智能保护与控制系统。提出了基于协调世界时的时间同步方法和同步相量测量技术,实现了区域内各站间信息的精准时间同步和实时交互。提出的广域电流差动保护和综合方向保护相结合的保护方法、广域自适应备用电源自动投切技术和智能集合式站域保护,实现了区域电网多端多元件的故障智能判断、系统决策及电网的自愈控制。在贵州都匀和六盘水两个区域电网的成功应用,证明了所研发系统的实用性和可靠性。     

智能配电网自愈控制系统技术研究与设计

对自愈、自愈能力、自愈控制、智能配电网自愈控制等智能配电网自愈控制系统相关的概念进行了介绍。围绕智能配电网自愈控制系统的目标和实现策略,介绍了智能配电网自愈控制系统相关的关键技术,分析了智能配电网自愈控制系统应具有的功能,对智能配电网自愈控制系统的架构、接口和相关指标进行了设计。所设计开发的智能配电网自愈控制系统已经成功应用于示范工程现场。示范工程现场实际应用表明,所设计开发的智能配电网自愈控制系统能够满足智能配电网自愈控制的实际需求。     

基于对等通信的分散式配电网保护与自愈控制系统

为保障智能配电网的供电质量,提出了一种基于对等通信的分散式配电网保护与自愈控制系统方案,采用与成熟应用的单间隔差动保护配合,并辅助基于区域信息的网络拓扑保护,实现配电网故障的毫秒级隔离;采用基于对等通信和相同配置的"无主式"模式,实现百毫秒级自愈转供及与分段备自投配合的双重后备;同时针对小电源接入配电网和过载预判提出了有效的解决措施。测试表明,该系统动作行为准确,满足重要用户对配电网高可靠性供电的要求。目前该系统已在上海10kV配电线路成功应用。     

智能配电网自愈控制技术发展与展望

大规模分布式电源、柔性负荷、用户互动负荷等接入占比不断增加,配电网运行方式日趋复杂多变,分布式电源出力的随机性、波动性以及电动汽车等多元化负荷时空不确定性,为智能配电网实现自愈控制带来新挑战。微型同步相量测量技术在配电网中的应用,增强了其可观测性和精准数据支撑能力。文章基于国内外研究现状,分析了智能配电网自愈控制实际需求,明确了基于同步相量量测的快速感知、精准协调控制等新支撑技术与实现方法,设计了新技术支撑下智能配电网自愈控制架构,再结合大数据、云计算、物联网、移动互联以及人工智能等先进技术的应用,能够实现多类型、弱特征故障的准确检测和精确定位,挖掘分布式电源可调控潜力及供电支撑作用,提升智能配电网安全可靠和经济高效运行水平。     

基于动态拓扑分析的配电网自适应保护与自愈控制方法

配电网保护控制亟需提高保护的灵活性并缩减恢复供电时间。基于动态拓扑分析建立配电网保护控制系统图形化描述为提高保护控制自适应能力提供了解决方法。首先研究了关联子图的计算方法,将配电网自适应保护控制系统的故障辨识区域、故障动作区域的自适应动态调整转化为不同类型关联子图求取。在此基础上进行不同运行与配置情况下的保护故障辨识、动作逻辑以及自愈判断动态决策。最后通过案例说明了验证关联子图算法以及保护控制决策的正确性,有效满足配电网保护控制系统自适性需求。     

智能配电网自愈控制技术的内涵及其应用

自愈是智能配电系统的重要特征。智能配电网自愈控制使配电网具有自我感知、自我诊断、自我决策、自我恢复的能力,实现配电网在不同状态下的安全、可靠与经济运行。介绍了智能配电网自愈控制技术的内涵与特征,特别是自愈控制目标和控制技术方式,并以不同技术水平系统的故障处理为例分析了几种典型的自愈控制技术实现方式。最后,详细介绍国家高技术研究发展计划（863计划）“智能配电网自愈控制技术研究与开发”的内容。     

配电网广域保护控制通信网络建模与组网策略

网络化的广域保护控制是配电网发展的必然趋势,然而其工程化应用受通信网络实时性与可靠性的影响,现阶段尚缺乏定量化的配电网广域保护控制系统通信网络性能分析工具与研究方法,使得相关研究难以深入开展。从网络性能约束出发,基于OPNET仿真平台对实体设备进行自定义建模,并通过加载报文协议、设置网络优化策略搭建配电网广域保护控制系统仿真模型,并结合通信设备选型、网络拓扑以及优化调度策略设置不同仿真场景在不同网络层级下进行通信组网策略仿真研究,获得定量化的网络性能分析结果。基于OPNET的配电网广域保护控制系统通信网络性能分析与组网策略研究方法能为配电网广域保护控制系统通信组网的规划、设计与运行提供指导依据。     

基于5G通信模式下的配电网自愈保护应用

因配电网线路分段、分支开关数量多,导致配电网保护级差配合困难,故障切除模糊,故障范围扩大。应用配电自动化系统,可解决这一问题并完成配电网自愈。目前,配电自动化多采用主站集中式,即收集各节点电气量和开关量信息上送至主站,主站完成逻辑判断,进行策略下发,实现故障隔离和电网自愈。但主站式方式数据传输、校验环节多,故障隔离时间通常在分钟级,在配电网络自愈时,需短时对主供线路停电。采用基于5G通信技术的分布式馈线自动化,通过下沉计算及逻辑判别节点至配电终端,实现了毫秒级的故障就地隔离及网络重构,故障切除精准。探索的配网保护定值优化方案,通过配网保护定值与分布式馈线自动化故障判别策略的融合配合,实现了主供线路不停电情况下的故障隔离和配电网重构,做到了用户停电“零感知”。工程在成都市配电网首次实施应用,取得了良好效果,有效解决了城区保护级差配合困难的问题,为5G通信保护在配电网及其他电压等级电网上的拓展应用积累了经验。     

基于广域量测信息的配电网协调控制技术展望

分布式电源等电力电子设备的大规模接入,对配电网控制灵活性以及控制时间尺度提出了新的需求。配电网同步相量测量装置（D-PMU）的配备将为配电网在线监测及实时控制打开新的局面。对于D-PMU数据融入配电网量测系统后形成的新调控框架、新调控手段,提炼总结了基于广域量测信息的配电网源-网-荷协调控制技术中亟待研究的内容,包括多源数据融合背景下的分布式电源功率预测与柔性负荷建模、解决新能源功率波动与配电网电压安全问题的配电网源-网-荷快速协调控制、利用D-PMU数据快速同步特点实现的孤岛平滑切换与稳定控制等。针对上述内容,构思了相应的技术路线,对关键技术难点进行了展望,并介绍了部分技术在示范工程的应用情况。