This paper analyzes the influence of AC filter switching on AC system voltage of converter stations,and discusses the technical principles of Controllable Line Commutated Converter(CLCC),and then by comparing and analyzing the practical application of CLCC in Converter Station A of Shanghai,demonstrates that CLCC can successfully withstand commutation failure when the switching of AC filters causes three-phase AC voltage distortion.This provides a reference for the application of CLCC technology in other projects.
In the field of substation automation communication, traditional communication protocols such as IEC101/IEC104 and DNP3 face communication security risks due to the lack of security mechanisms. The IEC/TS 62351 standard provides a specification for implementing communication security based on protocol itself. In order to meet the communication security requirements for DNP3 of substation communication terminals and to study engineering implementation solutions for application layer security, the application layer security for DNP3 of substation communication terminals has been achieved. This article elaborates on the implementation details of DNP3 application layer security, then tests and analyzes the communication traffic and computation time data after implementing application layer security. Based on consistency testing, the feasibility of engineering implementation of DNP3 security authentication is verified.
A centralized GOOSE interlocking device scheme is proposed to solve the problem that interlocking between multi-bays needs relevant bays to cooperate with power failure during maintenance and new bay expansion in distributed interlocking system.In this scheme,two centralized interlocking devices with identical software and hardware are configured to exchange information with the intelligent terminal through the process-layer network.The two centralized devices operate in the master/slave mode to achieve centralized acquisition and independent calculation,among which only the host sends interlock information to the intelligent terminal,the slave does not send GOOSE,and the state of the master/slave supports manual and automatic switching.The centralized GOOSE interlocking device in this scheme can be applied to both digital substations and conventional ones,which can minimize the power outage caused by maintenance and bay expansion,and better support the long-term stable operation of substations.
电力系统继电保护装置系统设计复杂,对运行可靠性要求高,装置内部主控元器件受到单粒子效应(SEE)的影响,对电力系统运行稳定构成了威胁.在电力系统装置设计和开发时,必须进行其对抗单粒子效应能力的测试评估.提出了面向电力保护控制处理器的中子辐照测试装置平台和技术,从试验环境、试验软硬件平台架构、试验流程等3个方面建立整个评估测试体系,提出包括主控上位机监视单元、测试系统管理单元、测试系统受试单元、辅助测试单元等在内的测试系统.通过在14 MeV高能中子源上进行测试系统的单粒子翻转试验,结果表明运用该测试系统可以较好评估不同处理器单粒子效应敏感情况,同时该测试系统为电力系统装置程序优化,降低因单粒子效应造成的异常概率提供了量化评估的手段.
某超超临界锅炉HR3C不锈钢高温再热器管在运行过程中发生泄漏,利用爆口宏观分析、化学成分分析、显微组织观察、力学性能分析等方法对高温再热器失效管样泄漏原因进行了分析.结果表明:管子化学成分、力学性能均符合标准要求,第一爆口管子存在明显机械碰磨进而产生纵向裂纹,高温再热器管子的爆管原因为安装过程未有效控制管子与鳍片的间隙,管子在启停过程中发生机械碰磨,产生应力集中现象,这种应力集中极易导致脆性较大的HR3C母材萌生微裂纹,在长期高温高压以及应力的作用下,使得组织中微裂纹迅速扩展进而导致管子开裂泄漏.针对上述问题,从安装质量、检修、监督运行等方面给出了具体的建议措施.
汇控柜内温度过高可能导致柜内设备出现装置故障、绝缘损坏等问题.为实现对汇控柜内整体温度的精准把控和局部发热异常的快速消除,基于卷积神经网络研制了汇控柜智能降温装置,通过红外传感器扫描获得汇控柜内温度图像数据,控制芯片基于卷积神经网络模型分析定位发热位置,并控制散热模块对发热部位进行有效降温.现场试验结果表明,本装置可有效降低汇控内平均温度值和最高温度值,提高了智能设备的运行可靠性.
当需要进行线路停电作业时,作业区域挂接地线前,为了保证作业人员安全,需要进行线路验电工作,确保线路不带电.研制的机载非接触式验电器在使用过程中作业人员无需登塔,远程操控即可完成验电,可广泛应用于各电压等级检修作业过程中.该装置的应用可有效减轻作业人员劳动强度,提高作业效率,确保作业安全,对保障居民稳定可靠电力供应具有重要意义,经济效益与社会效益显著.
随着电网规模的不断扩大,变电站运维工作量不断增加.为提升变电站自动化设备运维的便利性与安全性,基于协议代理技术,提出了一种变电站远程运维安全网关设计方案,通过主子站一体化的框架设计实现调度主站远程运维,提升运维效率,通过国密算法的加密认证提升数据传输的安全性,通过协议代理技术实现通用tcp协议的透明代理,通过身份鉴别与白名单管控技术提升运维安全性.与传统的变电站运维方式相比,减少了对人力的消耗,同时对运维中产生的网络安全风险进行有效管控.最后通过实践验证了理论的可行性和技术的实用性.
针对某500 kV新建智能变电站低压侧总开关事故总信号的生成方式进行研究,指出断路器智能终端二次回路设计及监控后台信号名称设置存在的问题,分析了其对现场电力设备运行和检修操作造成的影响.提出了对断路器智能终端二次回路结构及监控后台低压侧总开关事故总信号合成方式的改进策略,为断路器操作回路设计优化、信号设置以及现场基建验收提供经验.
针对工业大气腐蚀严重地区广泛服役的陶瓷绝缘子,考察了其运行环境和表面污秽成分,结合大气腐蚀数据并与其他同样污秽等级地区绝缘子污秽成分进行了对比.结果表明,处于大气腐蚀严重区域的绝缘子,发生污闪的可能性高于处于其他同样污秽等级地区绝缘子.空气中的腐蚀性因子即便在湿度不高的环境下,依然会在绝缘子表面形成富含电解质的薄液膜,配合金属微粒的作用,形成空气电离通道,最终发生了闪络.研究结果有助于优化现行的绝缘子选用策略,为该环境下绝缘子防污闪措施提供参考.
在电动汽车渗透率逐年上升的背景下,电动汽车充电站作为重要的充电途径,用电负荷具有时间和空间双重不确定性,在配电网负荷需求响应中是重要研究对象.为了更好地满足柔性配电网需求响应控制的要求,提出了一种基于边缘智能技术的在线自学习电动汽车充电站有序充电控制架构.研究了电动汽车的负荷特性,构建了电动汽车min级别的概率负荷模型,提出了基于人工神经网络的空闲充电机负荷预测方法.基于负荷预测,构建了一套考虑充电站容量限制、需求响应和充电费用的有序充电策略.最后通过搭建的混合仿真平台,构建虚拟充电站,验证了所提方法的可行性.
为了满足电网系统对暂态扰动在线监视的需求,提出了一种基于奇异值分解法的电能质量暂态扰动在线监测方法,采用半波差值信号函数构建4阶Hankel矩阵,对矩阵进行奇异值分解并分析奇异值的变化特征,从而对暂态扰动起止时刻进行准确定位,并通过建模仿真验证了该方法的准确性.在此基础上研制出样机,采用电能质量标准测试源进行测试,进一步验证了提出的暂态扰动在线监测方法具有较小的计算量和较高的准确性.
直流电晕放电产生的空间电荷会在恒定的直流电场作用下积聚到设备绝缘表面上,引起绝缘子表面局部电场畸变,加速绝缘子老化,降低绝缘性能.因此研究绝缘子表面电荷的消散特性对高压直流电气设备的绝缘优化设计非常重要.基于绝缘材料表面电荷消散的基本理论,考虑3种典型的电荷消散方式,提出了模拟绝缘平板材料表面电荷消散规律的数值计算模型,获得了表面电荷密度随时间的变化特性.基于有源静电探头法,得到了典型绝缘材料表面积聚的电晕电荷随时间消散的特性.试验与数值计算结果基本吻合,证明了提出模型的有效性.研究发现环氧树脂材料的电荷消散以体传导消散方式为主导,空间离子中和消散作用较小,研究结论可为工程设计提供参考.
火电机组主汽压力本身具有的大滞后、大惯性和非线性等控制特性在深度调峰工况下表现得尤为明显,严重制约了火电机组调峰爬坡速率,也不利于机组安全稳定运行.针对这一问题,提出一种改进型人群搜索算法(Seeker Optimization Algorithm,SOA)优化PID控制火电机组深度调峰工况下主汽压力的方法,采用反向差分进化机制和自适应t分布策略对原始人群搜索算法进行联合改进,进一步增强其脱离局部最优的能力.仿真结果及工程应用表明,改进型SOA 算法具有更好的寻优能力及优化效率,主汽压力跟踪设定值的性能良好,且具有很好的鲁棒性.
智能变电站网络包含站控层网络和过程层网络,在运行过程中,由于前期网络规划不合理、改扩建、增加新设备、更换故障设备、定检等操作,存在发生网络故障的风险,最终导致网络瘫痪、自动化业务中断或响应时间长、保护功能退出、网络中断等各种各样的问题.为了能够更好地分析定位故障原因,对各种智能变电站网络可能出现的网络风暴、链路中断、物理端口中断、网络丢帧等各种网络故障进行了场景分析,并针对不同的故障场景给出了推荐的故障排查方法.最后,基于分析给出了智能变电站网络组网优化及监视的几点建议,为智能变电站网络稳定运行提供了理论分析的基础和依据.
目前,现有的避雷器仿真计算模型大多是基于图纸参数在仿真软件中建立避雷器三维模型.然而,现有的点云逆向建模软件并未考虑与电场仿真软件的兼容性.提出了一种新的方法,利用激光雷达扫描避雷器获取现场真实的LiDAR点云数据,并使用3ds MAX对避雷器的电场有限元仿真模型进行逆向建模.通过STL文件格式实现了模型与SolidWorks软件的交互.通过对比两种软件建模方式的异同,优化了文件格式交换过程中出现的各种问题.同时,还分析了在3ds MAX上建立的模型无法进行有限元仿真的原因,并提出了解决方案,成功地将所建模型导入有限元仿真软件,实现了避雷器实体的模型仿真计算,并完成了电场仿真验证.该研究证明了这种研究的可行性,并为未来避雷器实景仿真计算探索了一种新的方案.
近年来,随着国内工业园区规划建设区域电网项目的增多,出现了很多源网荷储一体化和多能互补工程.在区域电网源网荷储一体化项目中,机组由于其处于纯孤网运行状态,其稳定运行的难度更大.依托国能准能集团有限责任公司计划建设源网荷储一体化和多能互补示范工程,研究了该工程机组在孤网运行状态下的特性,提出了应用于该工程的机组协调系统,采用快速调频、快速调压、多机组有功和无功快速分配、功角调平、供热管理、甩负荷带厂用电等功能,能在各种运行方式下,维持孤网的稳定运行,为今后类似的工程项目提供参考.
融冰地线绝缘架设方式下的感应电压会对地线检修人员的人身安全构成威胁.基于Bergeron模型搭建1 000 kV输电线路模型,融冰地线采用保护间隙对地绝缘,等电位作业时分析了运行电流、融冰段长度、换位、地线高度、呼称高度对感应电压的影响;地电位作业时计算了不同检修方式下的人体电流.研究结果表明:运行电流、融冰段长度对地线感应电压的影响较小,可忽略不计,换位后地线上的感应电压比无换位时降低了71%;地线上的感应电压与其距地面高度成反比、与呼称高度成正比;等电位作业时作业人员所穿屏蔽服屏蔽效率计算式中的Uref约为140 kV,地电位作业时同时挂接接地线和个人安保线可保证流过检修人员的人体电流(7.5 μA)符合要求.
为了提高光伏电站运行的经济效益,结合光伏工程设计经验,对光伏项目不同设计阶段中的关键技术优化创新,包括650 Wp以上大功率光伏组件应用设计、倾角间距交叉反馈多因素综合计算技术、光伏发电单元发电效益最大化设计技术、大距离差直流汇流电缆差异化配置技术、升压站设计布置优化等,实现了光伏电站系统设计的优化与集成.该项成果已在多个项目中成功应用,在保证光伏发电安全可靠运行前提下,降低了光伏电站建设与运维成本,提升了光伏电站的社会与经济价值.
全球变暖是当今人类最重大的气候课题.实现"碳达峰,碳中和"的关键在于推动零碳社会建设,零碳社区建设是其中重要一环.构建以新能源为主体的新型配电系统,是实现"双碳"目标的重要支撑.为合理规划和接入零碳社区中的分布式电源、储能和新型负荷,保障配电系统可靠、安全、低碳运行,提出一种面向零碳社区的新型交直流混联的新型微电网建设方案.首先,阐述零碳社区示范村的现状和规划新型交直流混联架构;其次,详述分布式电源、储能、充电桩、电压治理和直流负载,构建5端低压柔性互联的配网系统;最后讲述新型交直流混联微电网系统的运行控制系统.通过构建"清洁低碳、安全高效"的新型微电网,为零碳社区的建设提供技术支撑.
