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2009, 37(1):1-5. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2009.01.001
摘要:介绍了一种以多功能保护控制器MPCU为核心的数字化集成保护与控制系统DIPC。DIPC适用于数字化变电站,通过非传统互感器、合并单元、以太网和多功能保护控制器实现整个变电站的保护和控制功能。其中的核心元件MPCU是一台集中式的多功能数字装置,从过程层总线接收多个设备的信息,完成变电站内全部或部分设备的保护、控制、量测等功能,并利用冗余的广域信息提高保护与控制的性能。文章着重介绍了过程层总线的配置、MPCU的功能和结构。
2009, 37(1):6-13. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2009.01.002
摘要:针对长期电压稳定具有慢动态的特点,在准稳态假设的基础上,建立含连续-离散时间微分-代数方程约束的最优协调电压控制模型。并采用现代最优控制理论中的间接法求解该动态优化问题,根据Pontryagin最大值原理建立一阶最优性条件,将动态优化问题转化为两点边值问题,采用多重打靶法求解。此外,为考虑有载调压变压器变比、可投切电容器组和待切除负荷的离散特性,还在控制模型中引入了离散变量的罚函数处理机制。从新英格兰10机39节点系统的仿真结果可看出,所提出方法能有效地协调各种控制设备动作,从而增强系统的长期电压稳定性。
2009, 37(1):14-18,49. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2009.01.003
摘要:电力市场环境下,发电商面临着各种不确定性,因此,需要在各市场合理分配参与竞价的电量,以实现收益最大化的同时有效的规避风险。为此,借鉴金融学中的资本资产定价模型和单指数模型,区分了系统风险和非系统风险,引入市场灵敏度指数作为风险选择参数,对经典均值?—方差模型进行简化,建立了发电商基于 系数的投标组合决策模型,并讨论了模型解存在的充要条件。算例仿真验证了所提出的模型的有效性和适用性,表明本模型对发电商的投标组合决策具有一定的参考价值和指导作用。
2009, 37(1):19-23,60. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2009.01.004
摘要:实现船舶电力系统的快速供电恢复是一个复杂的多目标非线性组合优化问题。为了解决船舶电力系统发生故障时供电恢复问题,采用了免疫克隆算法,并对算法的变异算子进行了改进,改进后的变异算子把高频变异和柯西变异有效的结合在一起,兼顾全局搜索和局部搜索,吸取了遗传算法并行搜索优点,提高了搜索效率和收敛性。船舶电力系统典型故障恢复算例表明,该算法具有很高的搜索效率和寻优性能,能有效地提高供电恢复的速度及精度,较好地实现船舶电力系统的故障恢复。
2009, 37(1):24-27. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2009.01.005
摘要:在国家节能减排的政策下,新的发电调度方式如何与竞价上网的电力市场机制有机结合起来,是一个值得研究的问题。主要考虑水电作为可再生能源的主要方式,提出了一个市场环境下、考虑节能减排目标的水火发电计划多目标模型;并提出一种改进的粒子群算法,设计了多维粒子修正方法,即根据各目标函数的权重系数,修正粒子在目标空间的寻优路径。通过算例,验证了该方法的简单有效性。最后通过基于相对熵均衡性评价模型,对决策结果进行评价与选择。
2009, 37(1):28-32. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2009.01.006
摘要:电铁的高速发展同时带来了严重的电能质量问题,其中线性负荷下精度较高的时分割乘法器(TDM)在电铁的影响下是否会产生计量误差成为了供用电双方关注的问题。对TDM原理和电气化铁路的负荷特征进行了理论分析,进而在simulink中搭建了电铁负荷模型,在此基础上通过仿真实验研究了电铁负荷造成的谐波、冲击性以及电压波形突变等三个方面对TDM的影响,同时分析了TDM采用不同的调制频率时在电铁负荷下的误差情况。并通过实际数据与数字式乘法器进行了对比。以上工作得出TDM在电铁负荷下会产生原理性负误差,但在调制频率适当时可达到需要的精度,且在原理上比数字式乘法器更适合用于电铁计量。这一结论为电气化铁路下的计量方式研究提供了参考。
2009, 37(1):33-36. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2009.01.007
摘要:电费收缴工作的好坏,将直接影响电力公司的经营状况。为了约束电力客户的用电行为,保证电费的及时收缴,事先准确地识别客户的信用状况,是最为关键的内容。考虑到电力公司对客户信息的掌握情况以及信用管理的要求,设计了一套符合实际管理需要的,能够反映电力客户实际信用水平的指标体系,并在此指标体系的基础上利用自适应神经模糊推理系统(ANFIS)建立信用评级模型。该模型经测试样本检验证明是精确可靠的,适用于实际配电管理中对电力客户信用类别的判别。从而为电力公司预知信用风险,并采取不同的信用管理对策,提供了有力的参考依据。
2009, 37(1):37-43. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2009.01.008
摘要:电压分级控制是协调电力系统电压控制的有效手段和方法,二级电压控制策略又是电压分级控制的关键环节。针对二级电压控制设备既有连续调节设备又有离散调节设备的特点,首先采用了改进的二级电压控制优化模型,用遗传算法对模型进行了求解,得到了与其它策略一样的控制效果。但这些仿真结果表明,在调节过程中存在电压“跳跃”现象和调节时间过长问题。针对这两个问题,该文提出了:(1)用发电机励磁与有载调压变压器匹配调节的方法,成功解决了“跳跃”现象。(2)采用先发电机(无功电源)协调控制方案后多控制设备(增加有载调压变压器等)协调控制方案的措施,解决了调节时间过长的问题。最后以新英格兰39节点系统为例进行了仿真校验,结果表明,该控制方案能够兼顾连续和离散的控制设备,具有令人满意的的控制效果;同时也证明了所提出的两个问题的解决方案的可行性。
2009, 37(1):44-49. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2009.01.009
摘要:分析了同相AT牵引供电的有源滤波器(APF)在牵引网发生过电流时的暂态过程并提出了相应的保护方案。 根据同相供电和APF的工作原理,从理论上阐述了APF的输出电流和直流侧电容电压在牵引网短路过流和励磁涌流情况下的暂态变化规律,得出了APF的元件IGBT可能被过电流损毁的结论,由此提出对期望补偿电流最大值进行限幅的方案来保护IGBT。最后利用Matlab软件验证了APF暂态过程分析和保护方案的正确性。
2009, 37(1):50-54. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2009.01.010
摘要:针对SCADA系统中误发的保护信息,提出了一个建立信息纠错模型的构想。此模型利用故障信息、异常信息和状态量变化信息,进行三者之间的互相分析纠错过滤。为了建立此模型,提出了一种定时长收取SCADA信息与触发式记录SCADA相结合的信息记录方式,有效弥补了以往定时长记录SCADA信息的不足,使得获取状态量变化信息成为可能。信息纠错模型与地区电网故障诊断系统相配合,在一定程度上弥补了故障诊断系统无法识别误发、丢失信息的不足。
2009, 37(1):55-60. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2009.01.011
摘要:对晶振时钟、全球定位系统(GPS)时钟、网络对时以及原子钟的性能进行了评述,在此基础上,提出了基于时钟状态估计的冗余对时模型。该模型下的时钟装置通过对各时钟的误差状态进行估计,并根据误差状态选择合理的运行模式,产生用于各站点内设备对时的统一时钟。时钟装置的秒脉冲时间精度的测试试验结果表明,在该模型下产生的时钟结合了各种对时时钟的优点,提高了电力系统广域同步的精确性、稳定性以及可靠性。
2009, 37(1):61-64. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2009.01.012
摘要:为解决采用传统的测试方法难以完成牵引供电系统普遍采用的阻抗匹配平衡变压器差动保护特性曲线的测试的问题,提出了一种利用现有继电保护测试仪三相电流源实现该保护特性曲线的测试方法,并采用该方法进行了实测,验证了这种方法的有效性。
2009, 37(1):65-70. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2009.01.013
摘要:针对国内风电场实测风速数据,利用三种分布模型拟合平均风速分布,结果说明Weibull分布是一种适合于描述平均风速分布的模型。针对不同的Weibull分布参数估计方法,提出了用风力发电机有功功率概率分布来检验参数估计效果的方法。同时也给出了一种求取风力发电机有功分布的方法。针对国内风电场实测风速数据,用Gumbel分布拟合极限风速分布,结果表明Gumbel分布适合描述极限风速的分布。通过用风速序列法和Webull法分别计算某风电场12个月容量系数结果表明在大风月份容量系数较大。通过对十台风力发电机容量系数的计算给出了风力发电机参数对容量系数的影响,得出的结论对于风电场风力发电机选型有一定指导意义。
2009, 37(1):71-75,82. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2009.01.014
摘要:随着电力科学的不断进步、电力技术的不断提高以及新的设备和装置的投入使用,虽然PSS/E软件提供了许多标准及非标准模型,但是仍然无法满足系统仿真的需要,因此有必要对PSS/E进行自定义模型的研究。阐述了PSS/E软件中自定义模型的应用,深入分析了自适应低频减载的基本原理。在PSS/E软件上应用FLECS语言建立了具有自适应低频减载功能的自定义模型。并通过IEEE3机测试系统,仿真实现了一种自适应低频减载方案,并与传统减载方案进行了分析比较。结果表明新的减载模型定义准确,自适应方案与传统方案相比具有减载准确、迅速、频率恢复较快等优点。
2009, 37(1):76-78,90. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2009.01.015
摘要:通信管理机作为变电站自动化系统中的数据枢纽,在整个变电站自动化系统中承担着重要角色,首先分析了科技进步为通信管理机的更新改造带来了可能,然后提出了基于嵌入式Linux操作系统的通信管理机的设计关键,特别是在操作系统、硬件平台、系统应用软件等方面提出了具体的设计策略。按照文中设计关键开发的新一代通信管理机功能上具备实时、可靠、可扩展、丰富网络支持等属性,现场运行稳定,是通信管理机发展的新方向。
2009, 37(1):79-82. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2009.01.016
摘要:为方便变电所维护,实现变电所运行远程监控,提出了一套监控系统。应用西门子S7-200型PLC采集变电所数据,并与本地微机建立通讯。微机利用VB.NET接收、处理数据,并与远端微机建立了局域网。最终在本地微机与远端微机均实现了变电所运行的实时监控。
2009, 37(1):83-86,103. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2009.01.017
摘要:配电变压器是配电网络中最重要的电力设备,其运行状态关系着配电网络的稳定。配电变压器监测终端(TTU)是配电自动化系统中的重要部分,保障配电系统的可靠运行。针对配电变压器运行状态的远程实时监控需要,依据GSM的通信协议,设计了基于单片机MSP430F449和GSM短信平台的配电变压器远程监控系统。经过模拟运行表明,该系统建网方便、无需布线和几乎不受区域限制,一次性投资少,日常运行费用低,能够准确测量出配电变压器的各种电参数,实现监控终端与上位机之间准确的数据传输,运行稳定。
2009, 37(1):91-92,95. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2009.01.019
摘要:简要叙述了小浪底反调节电站220 kV黄霞2线路断路器手动分闸后自动重合的故障现象,针对现象进行深入分析。通过检查装置接线、分析电气控制回路、实际模拟试验等手段,成功得出故障出现的原因,并针对该问题提出解决办法。
2009, 37(1):93-95. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2009.01.020
摘要:以太网交换机是数字化变电站自动化系统中的关键性部件,它的性能和可靠性直接影响到变电站自动化系统的功能,但在实际的变电站自动化工程中,对以太网交换机的选用却往往重视不够。该文提出了在变电站自动化系统中的以太网交换机与继电保护设备是同等重要的观点,并从抗电磁干扰、环境温度、实时性和可靠性等方面分析了对在变电站自动化系统中使用的以太网交换机的要求,提出了对以太网交换机的选择建议,期望能够引起变电站自动化系统工程人员的重视,从而提高变电站自动化系统的可靠性。
2009, 37(1):96-97,100. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2009.01.021
摘要:结合国内频繁发生110 kV线路接地故障,而线路末端110 kV主变间隙保护动作跳主变三侧开关的事件,重点分析了110 kV主变间隙保护的整定和110 kV线路保护的配合问题,对保护配置与整定提出了建议。按常规设计的变压器中性点间隙距离选择、间隙电流保护整定配合和对有关保护整定配合进行了改进,提出了切实可行的措施。
2009, 37(1):98-100. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2009.01.022
摘要:数字化变电站和继电保护下放是近年来电气设计的一种趋势,阐述了数字化变电站和继电保护下放的关系以及数字化变电站通过采用数字式互感器,标准的通信协议,一次智能设备等为继电保护下放创造了条件,同时介绍了继电保护下放布置的三种形式,重点描述保护下放布置所带来的取消电缆沟、扩建方便等诸多优点。从设备的抗干扰措施、电源的分配、保护小室的环境问题等方面探讨了继电保护下放带来的问题及解决的方案。
2009, 37(1):101-103. DOI: 10.7667/j.issn.1674-3415.2009.01.023
摘要:单相弧接地过电压会损坏电气设备,造成短路事故,危害性极大。本保护装置采用新型微控制器和先进电气部件设计,可以准确有效地消除雷击过电压和操作过电压造成的危害,具有优良的消弧及过电压保护性能,应用前景广泛。





